ВЫРАЩИВАНИЕ РАСТЕНИЙ НА РЕШЕТАХ, НАПОЛНЕННЫХ РЫХЛЫМ МАТЕРИАЛОМ
Жерике в своей первой установке, созданной для промышленного выращивания растений в водной культуре, удачно решил труднейшую задачу одновременного снабжения корня растения питательным раствором и кислородом воздуха тем, что бак, на дне которого находился питательный раствор, накрыл рамой с дном, сделанным из сетки, — решетом . Это решето, высота которого составляла 5—10 см, наполнялось каким-нибудь рыхлым материалом: мхом, стружками, опилками, волокнистым торфом, и в него высевались семена растений или высаживалась готовая рассада.
В начале выращивания растений решето с рыхлым материалом увлажнялось водой или питательным раствором, а затем, когда корни пронизывали его толщу и достигали питательного раствора в баке, полив решета прекращался, и растения получали питательные соли, воду только из бака. Для того чтобы рыхлый наполнитель, находящийся в решете, не был переувлажнен, питательный раствор в баке даже при посеве не должен касаться его дна, а затем, по мере роста растений, уровень питательного раствора в баке еще больше понижается. В идеальном случае слой его на дне бака должен доводиться до 3—5 см. По мере испарения в бак подливается свежий раствор. Наконец, его можно сделать проточным. Нетрудно понять, что в этих условиях основная масса корневой системы находится во влажном пространстве между решетом и слоем питательного раствора в баке и дышит кислородом находящегося там воздуха. Только кончики корней находятся в питательном растворе, и этого количества корневой системы вполне достаточно, чтобы с избытком снабжать растение всеми необходимыми питательными солями. Масса корневой системы, которую образуют растения, является избыточной. Часто бывает достаточно 1/50 -1/100 поверхности ее для обеспечения нормального питания. В природных условиях мощный рост корневой системы необходим. Он связан с поисками пищи и воды, связан с необходимостью контакта корней с громадным объемом почвы. Здесь же, при выращивании растений в водных питательных растворах, это выработанное в процессе эволюции свойство корневой системы является ненужным. Вполне достаточно, если в контакте с питательным раствором будет находиться только небольшая часть корневой системы.
Что касается непрерывного возобновления корней, их мощного роста, то он необходим при любой системе выращивания растений, так как в случае неблагоприятных условий воздействия среды старая корневая система может выйти из строя — погибнуть. Чем скорее появятся новые корни, тем легче растение справится с возникшими трудностями, тем устойчивее и выше будет урожай.
Таким образом, несмотря на избыточность корневой массы для питания растений, и при водной культуре о росте ее необходимо заботиться. Чем лучше растет корневая система, чем больше ее масса —тем выше в конечном итоге будет урожай. Устройство бака, предложенного Жерике, приводится на рис. 6. Длина его в первоначальном варианте составляла 3 м, ширина 60—75 см и высота 20—22 см. Бак накрывается рамой с сетчатым дном такого же размера. Рама устанавливается сверху на борта бака или входит внутрь его, опираясь па специальные пазы в верхней части стенок бака или на рейки, укрепленные сбоку стенок на определенной глубине от верха. При сооружении установок баки вообще можно устраивать любых размеров, но мелкие невыгодны, так как условия в них будут не столь постоянными.
Рамы на бак можно устраивать и составные, что позволяет менять площадь светового питания растений, раздвигая рамы и вставляя между ними порожние, без растений, или простые доски. Можно переносить такие рамы из одного бака в другой, из помещения теплицы в бак, расположенный на открытом воздухе, и наоборот. При переносе рам на дальние расстояния можно вставлять их в пустые баки без раствора, расположенные на тележке, предварительно увлажнив рыхлый материал, которым она наполнены. Что касается баков, то они, как и в других случаях выращивания растений без почвы, при многократном повторном использовании питательного раствора устраиваются водонепроницаемыми.
Изготовляются такие баки из бетона, асфальта, железа, защищенного от коррозии асфальтом или рубероидом, или, наконец, из деревянной рамы, поставленной на стеллаж, или просто на землю. В последних случаях баки выстилаются пластикатной пленкой, не пропускающей воду. Дешевле всего обходятся бетонные баки. Их можно делать очень больших размеров, похожие на бассейны, например 45X15 см. Некоторые авторы утверждают, что можно строить баки из глины, смешанной с золой. Эти баки обходятся дешевле и держат воду без протечки в течение года. Самым сложным и ответственным при выращивании растений по методу Жерике является приготовление решета, вернее выбор рыхлого вещества, которым оно наполняется.
Это рыхлое вещество должно быть по возможности легким, хорошо впитывать и долго удерживать влагу, хорошо пропускать воздух, даже во влажном состоянии, должно быть светонепроницаемым, так как иначе раствор будет перегреваться и в нем начнут расти водоросли, и, наконец, хорошо удерживать растения. Решета в установке Жерике заменяют в этом отношении землю — они являются опорой, которая поддерживает растения. Конечно, в ряде случаев при культуре огурцов, томатов и других растений с длинными стеблями для их поддержания необходимо устраивать шпалеры, которые могут крепиться как на бортах рамы, так и на специальных несущих конструкциях. В последнем случае рамы становятся неподвижными и их нельзя уже передвигать с места на место.
Хорошим материалом для наполнения рам-решет являются мох, торф, стружки, опилки, рисовая шелуха и т. д. Лучше всего пользоваться при набивке решет смешанным материалом, приспосабливая его к выращиваемой культуре растений. Так как дно рамы обычно затягивается проволочной сеткой с относительно крупными ячейками в 1—2 см, то на нее надо сперва настелить какой-нибудь волокнистый материал, задерживающий более мелкие частицы наполнителя, которые могут провалиться в бак и загрязнить раствор. Таким материалом могут служить волокнистый мох, солома, сено, мелкая упаковочная древесная стружка.
Материалы укладываются во влажном состоянии. Они способны легко задерживать мелкие частицы. Для заполнения следующего основного слоя можно брать опилки, нейтральный разложившийся торф, мелкие стружки от электрического рубанка и т. д. Лучше, однако, применять смесь этих материалов — стружек с торфом или опилок с торфом в пропорции: три-четыре части опилок или стружек на одну часть торфа. Наконец, самый верхний слой, если растения сеются семенами, можно заполнить более мелким материалом, например просеянным торфом или песком.
Размер решет, по указаниям Жерике, не должен превышать 120X360 см. Чтобы сетка не прогибалась, под нее крестообразно подводится толстая проволока, которая крепится на бортах рамы. На своей установке Жерике получил очень хорошие результаты, выращивая растения как в теплице, так и в условиях открытого грунта. В 1934 г. 19 декабря в Калифорнии в неотапливаемых теплицах им было засажено 4 бака по 20 растений томатов в каждом. Размер бака составлял 3,05 Х0,76 м, поверхность его равнялась 2,3 м2. Высота решета —5 см; расстояние между дном решета и раствором—2,5 см. Наполнялось оно стружками. Питательный раствор подогревался электрическим нагревательным кабелем до температуры 20—25°. Растения плодоносили около года и дали 554,5 кг плодов.
Наивысший урожай плодов с одного растения достигал 12,4 кг, с 1 м2 поверхности бака —46,1 кг. Картофель выращивался на открытом воздухе в больших баках размерами 1,8X3 м, которые покрывались решетами с высотой бортов в 10 см. Внизу на сетку накладывались сырые стружки, на стружки раскладывались клубни. Клубни закрывались стружками или стеблями кукурузы до высоты слоя в 5 см, а сверху засыпались опилками или торфом, которые заполняли все промежутки. Сверху слоем в 1 см насыпалась песчаная почва. В подстилку перед посевом вносились питательные соли по 400 г на каждые 2,25 м2 и затем такими же дозами под дождь растения подкармливались еще три раза в течение вегетации. При посадке непророщенными клубнями корни достигают раствора через 4—6 недель.
Выращивание длилось 120 дней; урожай составил 167 кг/10 ж2. Урожай, полученный Жерике, был очень высокий, он привлек к себе всеобщее внимание. Хорошо росли растения в его установке и у нас (рис. 8). Метод, предложенный Жерике, казался очень громоздким. Большое количество мелких решет, обилие рыхлого материала, необходимого для их наполнения, создавало впечатление, что он мало пригоден для крупного производства и не может быть механизирован. Кроме того, наличие рыхлого материала затрудняло стерилизацию теплиц, а именно простота стерилизации теплиц является одним из основных преимуществ гидропоники. Подобный взгляд на метод Жерике, видимо, был неправильным.
В последнее время метод Жерике нашел последователей в Сев. Каролине (г. Санфорд) в лице трех ветеранов войны, занявшихся круглогодичным разведением хризантем. После некоторых поисков они построили для этой цели две смежные теплицы, в одной из которых поддерживался летний, а в другой — осенний режим. Длина каждой теплицы составляла 76 м. В каждой теплине был построен один сплошной бетонный бассейн дли питательного раствора, на бортах которого в два ряда укладывались металлические прочные рамы с решетчатым дном из перфорированного материала. Эти рамы наполнялись прокаленным вермикулитом, с которым цветоводы работали в качестве рыхлого наполнителя. Всего хозяйство имело 192 такие рзмы, которые свободно перемещались вдоль теплиц с помощью простых подъемных сооружений (блоков), передвигающихся по рельсам.
Процесс выращивания хризантем был организован по конвейерному принципу. Каждую неделю за счет передвижки рам с края летней теплицы освобождалось место для 12 рам, в которые засаживались черенки хризантем. Эти рамы передвигались и через 9 недель оказывались в теплице с осенним режимом. Через 16 недель выращивание хризантем заканчивалось и производился съем продукций. Замечательная установка по выращиванию хризантем показала, что метод Жерике может обладать всеми преимуществами, которые дает новый агроприем. В число этих преимуществ наряду с легкостью стерилизации теплицы, возможностью механизации и управления питанием безусловно входит я возможность переноса растений, произвольного уменьшения или увеличения расстояния между .ними, возможность выноса растущих растений Из теплицы в грунт или из открытого грунта в теплицу, что позволяет наилучшим образом использовать дорогостоящее внутри-тепличное пространство. Нетрудно понять, что при использовании метода Жерике все эти операции являются возможными.
Если сделать каждую раму узкой, имитирующей однострочный или двустрочный ряд растений, то по мере роста растений расстояние между ними можно увеличивать, раздвигая рамы и устанавливая между ними доски или такие же рамы, не засаженные растениями. Точно так же, как это делалось с хризантемами, можно устраивать конвейерное выращивание растений, непрерывно подготовляя новую рассаду. Можно переносить рамы с рассадой для посадки из другой специальной теплицы; для дополнительного плодоношения ранние томаты можно весной переносить в открытый грунт, занимая теплицу более теплолюбивыми культурами.
Наконец, подращивая растения летом в открытом грунте и специальными приемами прищипки накапливая в них большое количество запасных органических веществ, можно переносить их на доращивание и плодоношение в теплицу и зимой при недостатке освещения без особых затрат иметь свежие плоды и овощи. Метод Жерике обладает всеми этими возможностями. Его можно смело рекомендовать для производственного испытания п дальнейшего усовершенствования.
Совет:
Азот необходим овощным растениям в течение всей вегетации, так как они постоянно строят новые органы.