Кроме растворов, применяемых во «взрослой» гидропонике, существуют питательные смеси для выращивания растений в комнатах.

Растворы для начинающих

Вот две питательные смеси, предложенные А. А. Новоселовым. Они состоят из доступных химических солей.

Эти смеси применяют юные натуралисты Волгоградской областной станции. К сожалению, эти смеси имеют очень щелочную реакцию. Поэтому после приготовления их приходится подкислять серной кислотой.

На Таджикской республиканской станции в городе Душанбе юные натуралисты используют такие смеси.

Смеси из чистых солей

Смеси из минеральных удобрений и технических солей

Эти смеси состоят из наиболее доступных солей. Они испытаны при выращивании многих растений в комнатных условиях. Их реакция менее щелочная, чем смесей Новоселова. Благодаря большому содержанию аммонийного азота (ион NH4 +) pH этих смесей меньше изменяется за время выращивания. Недостаток их состоит в том, что соотношение между азотом, фосфором и калием несколько сдвинуто по сравнению с оптимальным. В первой смеси относительно много азота (мало фосфора и калия), во второй — много калия (мало фосфора и азота). Первая смесь содержит не растворимую в воде соль Са(Н2РО4)2.
Для выращивания растений в комнатных условиях мы предлагаем вам испытать следующую смесь.

Эта смесь составлена сотрудниками Института физиологии растений Академии наук СССР.

При ее составлении они постарались использовать преимущества и учесть недостатки существующих юннатских смесей. Эта смесь состоит только из растворимых солей, уравновешена по соотношению между главными элементами минерального питания (N:Р:К = 63:12:25) и имеет хорошую реакцию (рН = 5). Она содержит аммонийный азот, и поэтому реакция раствора мало изменяется с развитием растений.

Классические питательные смеси применяют сейчас главным образом в научных институтах для изучения растений. А для производственного выращивания растений ученые и агрономы изменяют эти смеси и часто создают новые.

Профессор Ленинградского университета В. А. Чесноков предложил две питательные смеси для помидоров: одну из чистых химических солей, другую — из более распространенных и дешевых технических солей и минеральных удобрений. Эти смеси наиболее распространены в наших гидропонических хозяйствах.

Смеси для гидропоники из чистых солей

(N : Р : К = 72 : 5 : 23)

Смесь из минеральных удобрений и технических солей

Из соотношения между N, Р и К видно, что питательная смесь Чеснокова содержит несколько меньше, чем нужно растениям, фосфора и несколько больше азота. Однако благодаря своей избирательной способности растения отлично справляются с этой неуравновешенностью питательной среды и дают на смеси Чеснокова высокие урожаи.

Потребности растений в различных элементах минерального питания изменяются по мере их роста, при переходе от одной фазы развития к другой. Например, помидоры или огурцы в самом начале своей жизни (до цветения) должны развернуть как можно больше листьев. Ведь чем больше листьев, тем сильнее фотосинтез, тем больше накопится в растении органических веществ, которые позже понадобятся для налива плодов. Поэтому в начале своего роста растения больше всего нуждаются в азоте: он управляет вегетативным ростом. С переходом к цветению увеличивается потребность в фосфоре: он управляет завязыванием плодов — основой будущего урожая. А во время плодообразования, когда замедляется рост и усиливается отток органических веществ из листьев к наливающимся плодам, потребность растений в азоте и фосфоре уменьшается, а в калии увеличивается. Калий, как вам уже известно, «заведует» передвижением веществ от одних органов к другим.

Поэтому, желая увеличить урожай, иногда применяют так называемые динамические (подвижные, изменяющиеся) питательные смеси, в которых соотношения между различными элементами меняются по фазам развития растений. Эти изменяющиеся смеси предложены профессором 3. И. Журбицким. Вот, например, динамическая питательная смесь Журбицкого для гидропонического выращивания огурцов:

Cмесь Журбицкого для огурца

Для приготовления этой смеси суперфосфат нужно настоять с водой в течение нескольких дней; образовавшийся раствор использовать, а нерастворимый остаток отбросить.

С успехом применяется и другая динамическая смесь Журбицкого — для помидоров.

Попробуйте вырастить часть своих растений на обычной питательной смеси (например, Чеснокова), а другую часть—на динамической. Взвесьте и сравните урожай плодов с тех и других растений.

Cмесь Журбицкого для томата

Классическими называют смеси, разработанные основоположниками вегетационного метода. Из них мы приводим состав трех наиболее употребительных смесей.

Классические питательные смеси

Смесь Кнопа

Смесь Гельригеля

Смесь Прянишникова

Пусть вас не смущает, что состав смеси Кнопа в этой таблице отличается от приведенного в статье "Искусственная почва. Питание растений". За столетие, прошедшее с создания этой смеси, многие исследователи уточняли ее состав, и здесь мы приводим его в современном виде.
Кроме концентрации солей, в этой таблице даны соотношения между тремя главнейшими элементами минерального питания: азотом, фосфором и калием. Например, в смеси Кнопа это соотношение равно 65:8:27. Это значит, что на каждые 100 ионов основных элементов приходится 65 ионов азота (NH₄+ или NO₃-), 8 ионов фосфора (Н₂РО₄-) и 27 ионов калия (К⁺). Сравнивая эти соотношения в различных растворах, вы легко можете увидеть, какой из них богаче азотом, фосфором или калием. При этом нужно иметь в виду, что большинство культурных растений нуждается в следующих соотношениях:

Реакция смесей Кнопа (рН = 5,5) и Прянишникова (рН = 6,5) подходит для всех растений. В смеси Прянишникова рН мало изменяется за время выращивания. Смесь Гельригеля имеет слишком кислую реакцию (рН = 3,5). Ее не следует использовать для выращивания растений, чувствительных к кислотности среды (горох, фасоль, кукуруза).

Кислотность раствора (или концентрация водородных ионов) измеряется в единицах так называемого водородного показателя, обозначаемого символом рН (читается «пэ аш»). Попробуем разобраться, что это такое. Известно, что диссоциируют не только соли, но и сама вода. Часть ее молекул, хотя и очень небольшая, находится в виде водородного (Н⁺) и гидроксильного (ОН^-) ионов: Н₂О -> Н⁺ + ОН^-. В чистой дистиллированной воде содержится одна десятимиллионная иона Н⁺ на литр. Реакция дистиллированной воды нейтральная, и ее рН = 7. Если к воде приливать кислоту, то концентрация водородных ионов в ней будет повышаться, а рН снижаться. При концентрации Н⁺ - ионов: 1/10 000 000 грамм - иона на литр рН = 7, 1/1 000 000 грамм - иона на литр рН = 6, 1/100 000 грамм - иона на литр рН = 5 и т. д. Отсюда видно, что величина рН показывает число нулей в знаменателе концентрации водородных ионов. Поэтому при увеличении в 10 раз концентрации Н⁺ ионов рН уменьшается на единицу. Если же к воде приливать щелочь, то концентрация Н⁺ ионов будет снижаться, а рН повышаться. Растворы, в которых, как в дистиллированной воде, концентрация Н⁺ ионов равна одной десятимиллионной (рН = 7), называются нейтральными. Растворы, в которых концентрация Н⁺ ионов больше одной десятимиллионной (рН меньше 7), называются кислыми. И наоборот, если концентрация Н⁺ ионов меньше одной десятимиллионной (рН больше 7), растворы называются щелочными. Запомните: чем меньше рН раствора, тем больше его кислотность. Большинство растений может расти при нейтральной или слабокислой реакции среды. Наилучшая реакция питательного раствора для культурных растений при рН = 5,0 - 5,5.

Есть в любом водном растворе один вид ионов, который сам по себе не является питательным, но оказывает огромное влияние на поглощение всех других - как катионов, так и анионов. Это катион водорода Н⁺. Самый мелкий по размерам, он состоит из голого атомного ядра - протона, совершенно лишенного электронов. И тем не менее (вернее, именно поэтому) он подвижнее и активнее всех своих собратьев. Химическая активность его в десятки раз больше, чем любого другого катиона. Вспомним, что любая кислота - минеральная или органическая - при диссоциации выделяет в раствор ионы водорода.

Чем выше их концентрация, тем выше кислотность раствора. А кислотность, или, как говорят, реакция питательной среды, тесно связана с корневым питанием растений. Ведь водород, как и любой другой катион, адсорбируется на отрицательных участках протоплазмы. Следовательно, он конкурирует с катионами питательных солей за эти участки. Кроме того, адсорбируясь на протоплазме, он нейтрализует ее отрицательные заряды, тем самым не только затрудняя поглощение других катионов, но и облегчая поглощение анионов. Таким образом, в кислой среде легче поглощаются анионы, а в щелочной - катионы. От кислотности питательного раствора зависит и растворимость некоторых солей. Например, соли фосфорной кислоты или железа в щелочной среде выпадают в осадок, становясь недоступными для корней. Поэтому лучшая реакция питательной среды для большинства растений - слабокислая.