ВВЕДЕНИЕ

Увеличивающееся год от года население Земли все более остро ставит вопрос о повышении урожайности используемых сельскохозяйственных угодий, введения в оборот дополнительных, ранее непригодных для земледелия площадей. Развитие городов, населенных пунктов, благоустройство их территорий, строительство стадионов, садов и скверов потребовало большого количества искусственных почв и грунтов наибольшим образом отвечающих быстрому укоренению посадок и хорошему устойчивому развитию растений.

В этой связи в последние десятилетия минувшего века все более широкое распространение получили искусственным образом улучшенные почвы и искусственно приготовленные почвенные субстраты.

В целом для нормального развития растений необходимо иметь рыхлый, пропускающий воздух и удерживающий влагу почвенный субстрат.

Различают следующие почвенные субстраты: природные почвы, искусственные и природные смеси, синтетические (полимерные) субстраты.

Природные почвы это те, состав и структура которых сформированы природой. Чем дольше и интенсивнее используется почва в обороте, тем меньше в ней остается питательных веществ, тем хуже будут развиваться растения.

Будет ухудшаться и структура почвы. Она становится более плотной, воздухо- и влагонепроницаемой.  

 Это отрицательно сказывается на развитии растений. При избыточном применении удобрений. В таких почвах накапливаются соли, повышается осмотическое давление почвенного раствора, что также отрицательно сказывается на развитии растений.

Для улучшения структуры и урожайности таких почв в них добавляют различные природные рыхлители: торф, перепревшую солому, листовой компост, навоз, опилки, дробленую кору и др. Такие смеси относят к природным.

Для приготовления синтетических почвенных субстратов используют минеральную вату, полиакриламидные гели, специальные ионообменные смолы насыщенные питательными веществами и др. Специалисты отмечают, что, как правило, количества питательных веществ, поглощенных смолой, недостаточно для развития растений в течение всего периода выращивания, особенно для высокопродуктивных культур.

Для улучшения структуры таких почв и повышения их влагоемкости в них вводят синтетические материалы: гранулы пенополистирола и полиакриламида.

В последние годы, решая задачу получения экологически чистых продуктов питания, все шире используют искусственные природные почвенные субстраты: различные виды торфов, как в "чистом виде", так и смесях с песком, перлитом, вермикулитом, минеральной ватой. В последние годы все более предпочтение для создания искусственных почвенных субстратов получает вспученный перлит.

в начало

1. Почему применяют вспученный перлит в агроделе?

Что нужно растению для нормального роста? Воздух, вода, стабильный температурный режим, питательные вещества, отсутствие сорняков. Нам нужен хороший урожай экологически чистых растений.

Растения в прозрачном контейнере с перлитом

Воздух

Известно, что 98% всего кислорода к растению поступает через корни. Почвы, закрытые для кислорода, приводят к тому, что растения умирают от удушья, корневая система в таких плотных почвах развивается плохо.

Введение в тяжелые почвы вспученного перлита делает почвы рыхлыми, воздухопроницаемыми.

Вода

Воды должно быть вдоволь, но не слишком много. Почва должна хорошо впитывать воду и также хорошо отдавать ее корням растений. При этом хорошо бы расходовать ее минимально и поливы производить реже. Еще было бы совсем кстати, чтобы вода из почвы не испарялась быстро, чтобы верхний слой после высыхания не образовывал непроницаемой корочки.

Вспученный перлит здесь просто незаменим и дает "сто очков" и минеральной вате и пенополистиролу.

Частицы вспученного перлита в почве являются своеобразными резервуарчиками с водой. При поливе перлитовые частицы интенсивно впитывают в себя воду и набирают ее до 400% по массе. При том, что перлит очень гидрофилен, он легко делится влагой с себе подобными перлитовыми частицами. Слой почвы, наполненный перлитом, равномерно увлажняется. Из перлитового "резервуарчика" вода достанется только корням растений. Частицы отдавшие воду корню незамедлительно подтянут ее из других более полных водой гранул перлита.

Верхний слой почвы немного подсохнет на солнце, но корочки не образует. Перлит будет подтягивать влагу из нижележащих слоев, обеспечивая влагой верхние корни.

Белый по цвету, обладающий очень хорошими отражательными характеристиками перлит верхних слоев отразит световую и тепловую энергию солнца прямо на нижнюю сторону листьев и не даст перегреться почве.

Стабильный температурный режим

Хорошая миграция влаги в почве, а следовательно и теплоперенос в ней хорошо усредняет температуру в корневом слое. Известно, что теплопроводность почвы, да и любого материала напрямую зависит от плотности. Чем плотность меньше, тем хуже перемещается по такой среде энергия: почва медленнее остывает и медленнее нагревается. Этим обеспечивается защита корней как от промерзания, так и от перегрева.

Питательные вещества

Известно, что питательные вещества как бы они ни вводились в почву, поступают в растения в виде водных растворов непосредственно через корни. При тех процессах миграции воды, которые имеют место в почвенных субстратах, наполненных перлитом, питательные вещества обязательно дойдут до потребителя - корней растения. Причем аккумулироваться они будут именно в перлитовых частицах.

Сорняки

Преимущество природного компонента почв - вспученного перлита при составлении искусственных почвенных субстратов неоспоримо. Ведь вспученный перлит получают в печах при температуре 1100-1150°С. В нем не только нет семян сорняков, но и личинок вредных насекомых.

Если же после неоднократного использования возникнет необходимость введения гербицидов, их при перекопке можно ввести с перлитом, обработав его заранее.

в начало

2. Какой перлит используют для улучшения почв и для искусственных смесей

Промышленность строительных материалов как в России, так и в мире производит вспученный перлит различного фракционного состава и плотности.

Оптимальными является перлит с насыпной плотностью 100-130 кг/мЗ и размером частиц 1-5мм, получивший в мире название - "агроперлит". Некоторое время при освоении перлита в агроделе использовали только крупный вспученный перлитовый песок размером 3-5мм, но в последнее время применяют и более мелкий песок.

При улучшении глинистых природных почв лучшие результаты дает более тяжелый и более крупный песок. Для искусственных смесей, например с торфом более мелкий и менее тяжелый.

в начало

3. Примеры использования вспученного перлита в агроделе

Перлит в чистом виде, либо в смеси с торфом идеален для проращивания семян.

Описывают два способа использования вспученного перлита для этих целей. Первый - непосредственно в таких почвах, второй - путем создания гранул, в центре которых семя, а снаружи перлит мелких фракций, связанный мелко тертым торфом, увлажненным до сметанообразного состояния.

Коммерческие производители рассады комнатных и садовых растений нашли, что перлит - идеальная среда для выращивания растений из черенков. Здесь важно держать перлитовую субстанцию влажной и беречь черенки от воздействия прямых солнечных лучей.

Доктор Кемун Нохман, советник Норвежского Общества лесоводов сообщает, что практически все леса Норвегии после 1971 года выращены из саженцев с применением перлита.

Ранее использовался для этих целей 100% торф. Однако, в условиях Севера мох, вырастающий на поверхности торфа, не позволяет воде проникать к развивающемуся семени особенно на 2-ой и последующие годы. Сегодня субстраты в Норвегии содержат 25-30% перлита. Применение перлита снижает требования к торфу, его влажности и дисперсности. Уменьшается уплотнение субстрата во времени.

Вспученный перлит широко используют для устройства городских садов и скверов, для озеленения, высадки кустов и деревьев в населенных пунктах в коттеджном строительстве. Для этих целей предпочитают субстраты, в состав которых входят 1 часть вспученного перлита и 3 части торфа, или компоста.

Мануэль Лукас Генеральный менеджер фирмы "Otavi Iberica" (Испания) рассказывает об использовании перлита в тепличных хозяйствах Альмерии.

Во многих частях мира, говорит М. Лукас, а особенно в Альмерии в последние десятилетия резко изменились подходы к земледелию. В результате Альмерия из беднейшей провинции превратилась в одну  из 10 наиболее богатых.

  Применение перлита позволило на меньших площадях получить большие урожаи. В настоящее время в Альмерии эксплуатируется 30 тыс.га теплиц, на которых получают 2,7 млн.т овощей. Это 54% тепличного хозяйства Испании.

В начале 80-х годов для искусственных почв теплиц использовали песок, удобрения и глину. Также почвы требовали много воды.

К 90-м годам все больше стали применять минвату. В настоящее время все чаще отдают предпочтение перлиту. В почвенных субстратах используют перлит 36% хозяйств, песок - 31,4%, минвату 22,6%.

В хозяйствах использующих перлит почва с перлитовым песком в полиэтиленовых мешках укладывается рядами. В каждом мешке по шесть отверстий, из которых идет росток. Меж рядами оставлены проходы для обслуживания: обработки и сбора урожая.

О. А. Маткин (Санта-Ана, Калифорния) сообщает об исследовании сравнения роста растений на перлите и пенополистироле. Было сделано две смеси.

I - перлит-торф (50:50), 5 фунтов карбонат кальция и 3 фунта доломита

II - гранулированный пенополистирол - торф (50:50) и те же добавки

График полива был следующим:

А      - каждый день

В       - каждые 2 дня

С       - каждые 3 дня

D       - каждые 4 дня

Наибольшая урожайность отмечена в следующем порядке Al, Bl, All, Cl, Bll, Dl, DII.

Полив через день перлитовой смеси оказался эквивалентен поливу каждый день пенополистирольной смеси.

Отдел Сельскохозяйственных разработок Корпельского Университета (США) сообщает о результатах исследований по применению вспученного перлита при приготовлении и использовании компоста. Применение перлита при приготовлении компоста способствует ускорению его приготовления, снижает ароматы, вызванные анаэробным брожением. Оптимальным признано соотношение: 1/2 дюйма перлита на каждые 12 дюймов листьев. Удвоение количества перлита дает еще более качественный результат, но уже менее экономично.

Для компостов, делает вывод (Питер Стром, Рутчерс Колледж, США) применим любой сорт вспученного перлита. Однако, предпочтение следует отдавать агроперлиту, имея в виду дальнейшее улучшение структуры почвы.

Г.Р.Диксон (Отдел садоводства, Шотландия) сообщает, что Клайд Валлей всегда был лидером производства помидор в Шотландии. Сегодня там все больше применяют почвенные смеси с перлитом. Выращивание производят также на чистом перлите. Питательный раствор оптимизирован и состоит из 14% азота в форме аммония и 86% нитрита. Он также отмечает, что укоренение по времени сокращается почти на 40%. Перлит противодействует росту мха, влаголюбивых сорняков.

Д. Д. Хочмунт (Университет Флориды, США) также отмечает преимущества перлита. Во всем мире, указывает он, в агроделе используется метил бромида (МеВr) для борьбы с вредителями и сорняками. Но, по прогнозам ученых с 2005г. МеВг не будет. В этой связи перлит весьма перспективен, т.к. не содержит ни семян сорняков, ни насекомых.

В США по его данным на чистых грунтах производится сельскохозяйственной продукции более чем на 32 млн. долларов. В то же время в Голландии - более чем на 1,6 млрд. долларов. В связи с этим по его мнению можно ожидать бурное развитие производства агроперлита в США в ближайшие годы.  

В частности он рассказывает об опыте выращивания помидор на перлите. Это делают либо в мешках, либо в специальных полиэтиленовых трубах (см. рис.). По низу труб делают дренажные надрезы для выхода излишней воды.

Доктор Д. А. Зап (Перехорский Колледж садоводства, Великобритания) утверждает, что на перлитовых субстратах урожайность помидоров на 7% в среднем выше, чем на почвах с применением минеральной ваты.

Об инженерном способе выращивания земляники рассказывают Д. К. Линардакис и Б. И. Макиос (Институт вина, агрокультуры и цветоводства, Крит, Греция).

Эксперименты проводились в теплице, укрытой полиэтиленовой пленкой. Использовалась вертикальная система и были опробованы четыре сорта земляники: Brighton, Douglas, Tioga и Tuft.

Система состояла из полиэтиленовых контейнеров со вспученным перлитом объемом 3.3 литров каждый. Контейнеры ставились друг на друга по диагонали и получалась колонна контейнеров. Через контейнеры была пропущена пластиковая трубка 12мм в диаметре, которая крепилась к горизонтальным конструкциям крыши теплицы. Каждая колонна состояла из шести ярусов контейнеров и в углу каждого контейнера образовывался отсек для четырех растений. Таким образом в одной колонне размещалось 24 растения. Использовалась капельная система орошения, чтобы обеспечить подачу питательного вещества и влаги. Капельницы вставлялись в 1-й, 3-й и 5-й ярус контейнеров начиная с верхнего. Питательное вещество собиралось в основании каждой колонны и возвращалось в систему. Питание подавалось 2-4 раза в день в зависимости от погодных условий. Концентрации элементов в композиции питательного вещества приводятся в следующей таблице.

Сорт Brighton оказался самым урожайным.

Урожай земляники собирался на протяжении 5 месяцев. Самый ранний урожай был получен от сорта Brighton. Самый большой - был также получен от сорта Brighton. Следующие сорта расположены по убыванию урожайности: Douglas, Tuft и Tioga. Продуктивность для каждого из сортов приводится в следующей таблице.

В мире вспученный перлит широко применяется для устройства спортивных площадок с травяным покрытием.

Так в Индии с применением агроперлита выполнено игровое поле стадиона им. Джавахарлама Неру. Известно, что климатические условия Индии создают массу проблем по сохранению травяного покрова стадионов. Это обусловлено чередованием сезона дождей (июнь - сентябрь) и засухи (октябрь - март).

После того, как на игровом поле использовали смесь почва-перлит в соотношении 1:4 трава после 2-х лет использования остается пышной и зеленой.

Дэвид Забсик и Вэйн Кравлей (К.W.Brown and Associates Inc, штат Техас, США) рассказывают о положительном опыте использования перлита при устройстве гольф-полей. Травяное покрытие гольф-полей должно хорошо поглощать ливни, выдерживать засуху, сопротивляться уплотнению как можно дольше. Здесь хорошие результаты дает применение агроперлита средних фракций.

С1974 года Лос-Анджелесский Отдел Отдыха и Парков (LADRP) начал использовать вспученный перлит для целей благоустройства городских зеленых насаждений, гольф-полей и стадионов.

Применяется почвенная смесь, состоящая на 70% из песка, 20% - перлита и 10% нитрогумуса.

Гольф-поле Вудлей эксплуатируется 10 лет, поле Энсино - 7лет, Хенсен - 7 лет. По их мнению гольф-поле выполненное с применением агроперлита выдерживает около 100000 раундов игры. Причем после интенсивного ливня вода очень быстро уходит и сразу же можно приступать к игре.

Известны опыты по использованию агроперлита и в нашей стране.

В России этот материал используется в объединениях "Цветы России", "Цветы Подмосковья" и виноградарями ряда южных регионов страны.

Искусственные почвы для тепличных хозяйств готовятся в основном в комбинациях песка, торфа и агроперлита.

Наиболее распространенные из них следующие:

1) Торф, агроперлит и песок в соотношениях 2:2:1;

2) Торф и агроперлит в соотношениях 1:1.

В 1985-1988г.г. на Плодовой опытной станции ТСХА и в совхозе "Память Ильича" Московской обл. были проведены исследования по укоренению зеленых черенков разных сортов вишни, сливы и алычи на субстратах торф верховой с агроперлитом 1:1 и торф низинный с агроперлитом 1:1.

В результате исследований установлено:

- использование субстратов с применением агроперлита на этапе укоренения зеленых черенков за счет сокращения потерь при хранении и пересадке, улучшения укореняемости и развития на 20-42% увеличило конечный выход саженцев по сравнению с растениями с открытой корневой системой;

- по комплексу показателей (водно-физические и агрохимические свойства, влияние на укоренение, последующее доращивание и хранение) оптимальным является субстрат торф низинный с агроперлитом в соотношении 1:1.

Искусственные грунты с применением вспученного перлита (агроперлита) используются в ряде тепличных хозяйств. Распространены такие приемы, как покрытие гряды полиэтиленовыми пленками, либо подвеска полиэтиленовых мешков с таким грунтом к конструкциям каркаса теплиц (выращивание земляники). В этих случаях семена высаживаются в окошко, вырезаемое в пленке, а вода и питательные растворы подаются непосредственно под каждое растение.

Для улучшения ионообмена в такие грунты часто добавляется вспученный вермикулит, получаемый также высокотемпературным обжигом в печах и линиях аналогичных перлитовым.

Вспученный перлит, обладающий высокоразвитой внутренней поверхностью и гидрофильностью, может быть использован для выращивания экологически чистых растений на почвах зараженных радионуклидами. Для этого производят его модификацию, в основе которой население на всю развитую поверхность частиц специальных адсорбентов в почвах насыщенных таким агроперлитом, миграция радионуклидов идет по пути миграции воды: почва – агроперлит - растения. Радионуклиды задерживаются на этом пути в агроперлите и не переходят в растения.

Наряду с использованием вспученного перлита в качестве компонента почвенных субстратов есть еще весьма полезные для растениеводов приемы его применения в агроделе.

Так в ряде публикаций рассказывается об использовании вспученного перлита для регулирования влажностного режима в теплицах и оранжереях. Перлит помещается споем 80-100мм в плоские противни и заливается водой. Равномерное испарение воды с поверхности перлита увлажняет воздух в теплице.

Сухой вспученный перлитовый песок используют при устройстве хранилищ луковиц, клубней и корнеплодов. Не имеющий не только вредных насекомых, но и бактерий, обладающий прекрасными теплоизоляционными свойствами, перлит надежно предохраняет посадочный материал от повреждений грызунами, насекомыми, влагой, холодом. Для этого посадочный материал пересыпают вспученным перлитом так, чтобы не было соприкосновения отдельных луковиц, плодов и клубней друг с другом.

в начало

4. Практические рекомендации

• Лёгкая смесь для безгрунтового выращивания

Эта растительная среда состоит из 50% торфяного сфагнума и 50% садового перлита (по объёму) Материалы в этой смеси практически инертны и очень важно добавлять соответствующее количество удобрений к смеси, рассчитанное на весь принятый период роста. Для приготовления 0,75 м³ легковесной горшечной смеси требуются следующие ингредиенты:

• Смесь для выращивания с добавлением грунта

Для садоводов, предпочитающих использовать в смесях почву, смесь изготавливается в следующих пропорциях:

ТЕПЛИЧНЫЕ СТЕЛЛАЖИ

Смесь 1/3 перлита, 5 частей торфа и 1/3 почвы - среда для выращивания хороших урожаев. Также применима стандартная среда с питательными добавками, рекомендуемыми для контейнерных смесей.

Приготовьте смесь из одной части увлажненного садового перлита и одной части увлажненного торфа или другой органики, распределите слоем 6-7,5 см поверх посадочного участка и смешайте или тщательно прокультивируйте верхний слой 15-20 см поверхности грунта. Внесите удобрения в количествах, рекомендованных для контейнерного выращивания.

ПЕРЛИТ КАК СРЕДА РАЗМНОЖЕНИЯ

При использовании перлита как среды размножения: Перлит обеспечивает отличный дренаж и в то же время требуемую способность удержания влаги. Не слеживается и не размокает, предотвращает потерю корней при выемке черенков и сеянцев из среды перлита вследствие его способности прилипания к корням. Это также снижает потери при пересадке. Продолжает служить неопределенно длительное время, поскольку при длительном и повторном применении противостоит раскалыванию.

ТРАДИЦИОННОЕ ВЕГЕТАТИВНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ

Смешайте одну часть объёма влажного перлита с одной частью увлажненного торфа и заполните стеллаж питомника или плошки. Воткните черенки в смесь, слегка уплотните на месте и хорошо полейте.

ПЛОШКИ С СЕМЕНАМИ

Смешайте половину объёма влажного перлита с половиной объема увлажненного торфа. Заполните смесью плошки или горшки для семян. Просейте 15 мм сфагнума или торфа через мелкое сито на поверхность смеси в плошке или горшка и высевайте семена. При необходимости используйте просеянный материал для покрытия семян.

СЕМЕННЫЕ ГРЯДКИ

Набросайте на поверхность грядки равномерно около 2,5 см влажного перлита и столько же влажного сфагнума и хорошо обработайте верхние 15 см семенной грядки. Тщательно выровняйте поверхность и высевайте семена как обычно.

ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРЛИТА ДЛЯ ДРЕНАЖА КОНТЕЙНЕРОВ

Перед посадкой растений в горшки или контейнеры-рассадники поместите 5 см влажного перлита на днища контейнеров или горшков. Это гарантирует достаточный дренаж и максимальный рост корней.

ЭФФЕКТИВНОЕ УВЛАЖНЕНИЕ РАСТЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЕРЛИТА

Нехватка воды стала главной проблемой во многих частях мира. Эта нехватка сказывается буквально во всех областях жизни и во многих жизненных сферах создает критические ситуации для самой жизни. Не в последнюю очередь нехватка воды влияет на производство посадочных материалов. Даже в тех областях, где имеется вода, эффективное её применение не сходит с повестки дня. В дополнение к необходимости консервации воды, стоимость ирригации резко возросла. Эти факторы влияют драматически на коммерческих производителей овощей и фруктов во всем мире.

Частицы перлита имеют замкнутую структуру ячеек с множеством мельчайших трещин на поверхности. Эти трещины захватывают воду и задерживают её, несмотря на дренаж и испарение, однако оставляют её доступной корням. Способность удержания воды перлитом не является одинаковой. Количество воды, абсорбированной на поверхностях частиц перлита, является функцией размера частиц данного гранулометрического состава. Более грубые частицы абсорбируют меньше воды, чем тонкие частицы. Так что подборкой состава применяемых частиц можно неплохо регулировать количество задержанной воды, необходимой для конкретных условий. Это позволяет приготовлять оптимальную смесь для каждого типа выращиваемых растений.


УПАКОВКА ДЛЯ РАСТЕНИЙ И ЧЕРЕНКОВ

Смешайте половину объёма влажного перлита с половиной объема увлажненного торфа, отожмите насухо и упаковывайте черенки и растения обычным способом.

УПАКОВКА ДЛЯ ЛУКОВИЦ

Перлит - идеальный материал для поддержания теплового и влажного барьера вокруг хранящихся луковиц, корней и клубней. Наполните контейнер для хранения перлитом на глубину одного дюйма. Поместите на этот слой луковицы и покройте перлитом. В случае необходимости некоторой влажности, изредка увлажняйте материал легким опрыскиванием.

НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ ПОСАДОЧНОГО УСТРОЙСТВА (ПЛАНТЕР)

Перлит помогает обойти главные проблемы надлежащего обслуживания растений, используемых для жилых кварталов и коммерческих целей. Растения для таких целей должны быть хорошо отобраны и политы перед установкой в Устройство или в постоянные кадки. Поместите два или более дюйма перлита на дно плантера или кадки. Кладите достаточно перлита под растения, чтобы поднять их на два дюйма выше верха плантера. Применяя смесь половины объёма влажного перлита с половиной объема увлажненного торфа, заполните свободные зоны вокруг и сверху растений и слегка подожмите материал. При уходе за растениями, поддерживайте окружающий растения материал одинаково влажным, но не мокрым.

Плантеры использующие перлито-торфяную смесь весят около 560 кг/м³

В то время как плантеры, использующие песчанно-глинистую смесь весят 1920-2240 кг/м³

Возможность полной замены торфа перлитом.

Природозащитники всей Европы всё сильнее высказывают беспокойство по применению торфа в садоводстве, выдвигая доводы о том, что его сбор приводит к разрушению среды существования экологически хрупких обитателей болот. В настоящее время они развернули широкую компанию в медиасредствах, которая способна привести потребителей к бойкоту торфа и продукции, выращиваемой на торфяном субстрате. Поэтому промышленность вынуждена внимательнее присмотреться к материалам, способным его заменить. Предполагаемая Альтернатива Торфу должна соответствовать следующим его характеристикам, которые делают торф прекрасным материалом для составных растительных смесей:

• Прекрасный баланс воздух/вода ;
• Свобода от насекомых, болезней и сорняков ;
• Кислый pH ;
• Сопротивляемость микробному гниению;
• Большая накопительная ёмкость;
• Низкая питательность;
• Низкий объём сухой массы;
• Гарантированные поставки на рынке;
• Конкурентоспособная стоимость.