Гидропонный метод выращивания цветочных культур

Гидропонный метод предполагаетвыращивание растений на неземляных субстратах с использованием питательных растворов. Это позволяет эффективно регулировать рост и развитие растений, внедрить полную механизацию и автоматизацию процесса и исключить некоторые трудоемкие виды работ (например, прополку).

Для выращивания растений на маловлагоемких субстратах ( гравий, керамзит, гранитный щебень и др.) устраивают котлован глубиной 40 см. Его стенки и дно бетонируют и покрывают специальным лаком, чтобы питательный раствор не подщелачивался, соприкасаясь с бетоном. В котлован насыпают несколько слоев субстрата в порядке уменьшения диаметра частиц снизу вверх. В субстрат высаживают растения. Питательный раствор с необходимой концентрацией макро- и микроэлементов подают автоматически снизу на несколько минут (6–7 раз в сутки в период активной вегетации и 1–2 раза – в период покоя растений).

При выращивании растений на влагоемких субстратах (торф, смесь вермикулита с керамзитом или гравием в отношениях 1:3 –1:5 по объему и др.) создания специальных оранжерей не требуется. Почвенные смеси в котлованах, емкостях или на стеллажах заменяют субстратом, в который периодически подают питательный раствор.

При выращивании растений без субстрата (аэропонный способ) вдоль оранжерей прокладывают пластиковые трубы с полиэтиленовыми стаканчики для растений. В стаканчики с растениями автоматически подается питательный раствор по принципу «прилив – отлив», что обеспечивает доступ воды, питательных веществ и кислорода к корням растений.

Питательные растворы приготавливают, растворяя в воде соли, содержащие макроэлементы (азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо, сера), а также микроэлементы (бор, марганец, медь, цинк, и др.), необходимые для развития растений. В зимнее время в питательном растворе должен преобладать калий, а в весенне-летний период – азот. Меняют раствор через 30–45 дней в зависимости от вида растений. Состав питательного раствора корректируют каждые 7–15 дней с учетом потребности растений в определенные фазы их развития. В период покоя к растениям обычно подают питательный раствор пониженной концентрации (50% от нормы).

Глава 5. Семенное размножение цветочных культур

Семенное размножение широко используют в процессе выращивания цветочно-декоративных растений. Семенами размножают однолетние и двулетние цветочные культуры, некоторые многолетники открытого грунта, а также ряд культур защищенного грунта (аспарагус, глоксиния, цикламен, бромелиевые, кактусы и др.). Этот способ размножения широко применяют при выращивании подвоев, используемых для прививки сортового материала (садовые розы).

При разведении многолетних цветочных культур семенное размножение используют реже, так как семена многих из них трудно прорастают, а появившиеся из семян потомство не всегда сохраняет признаки материнского растения, что наблюдается, например, у ириса, нарцисса, пиона, розы, тюльпана, флокса и других культур. Кроме того, сеянцы многих многолетников развиваются медленно и зацветают через достаточно длительный промежуток времени (иногда только через 5–6 и более лет), поэтому для их разведения и сохранения в потомстве сортовых признаков чаще используют вегетативное размножение.

Семенное размножение позволяет получить в достаточно короткие сроки большое количество посадочного материала. Семена легче поддаются дезинфекции, чем вегетативные органы растений или их части. Это снижает вероятность передачи потомству различных болезней и вредителей. При размножении семенами за счет перекомбинации генетического материала в потомстве наблюдается достаточно высокий уровень изменчивости различных признаков, что широко используется в селекционной работе при выведении новых сортов и гибридов.

Посевные качества семян

Способность семян цветочных культур к прорастанию зависит от многих факторов, прежде всего таких, как биологические особенности растений, качество семян, условия их хранения. Свежесобранные семена большинства однолетних и двулетних цветочных культур обычно легко прорастают и имеют хорошую всхожесть, многолетних – всходят труднее и недружно, поскольку могут быть покрыты плотными покровами, иметь недоразвитый зародыш либо содержать ингибиторы прорастания. Семена цветочных культур, используемые для посева, должны обладать высокими посевными качествами (влажность, чистота, масса 1000 семян, выравненность, всхожесть, энергия прорастания, жизнеспособность, хозяйственная годность).

Влажность семян – содержание влаги в семенах, выраженное в процентах к массе исходной навески семян. Кондиционная влажность семян цветочных культур должна быть не более 9–15% (в зависимости от культуры), а у мелкосеменных культур (лобелия, мак, сальпиглоссис) – не более 6%.

Чистота семян – содержание чистых семян, выраженное в процентах и определяемое как отношение массы чистых семян к первоначальной массе навески, взятой для анализа. Этот показатель определяют по результатам анализа навески, размеры которой устанавливают в зависимости от крупности семян. В пределах каждой навески на разборной доске отделяют семена основной культуры от примесей (недоразвитых, щуплых, мелких, поврежденных семян, семян других культур и сорняков, посторонних примесей). Чистоту семян вычисляют по формуле:

Ч = а – б/ 100,

где Ч – чистота семян, %; а – масса навески семян, г; б – масса всех примесей, г.

Массу 1000 семян определяют у кондиционных семян после окончания анализа на чистоту. Этот показатель является важным, поскольку крупные и более тяжелые семена обладают, как правило, более высокими посевными качествами. Массу 1000 семян учитывают при установлении нормы высева.

Выравненность семян определяют путем пропускания навески чистых семян, масса которой составляет 100–500 г в зависимости от размеров семян, через систему решет с прямоугольными отверстиями. Разница в ширине отверстий смежных решет должна быть равна 0,2 мм. Семена, оставшиеся на каждом решете, взвешивают отдельно. После этого массу семян с двух смежных решет, на которых оказалось их наибольшее количество, складывают и вычисляют процент по отношению в массе всей навески. Полученная цифра и указывает на степень выравненности семян. Выровненные по размеру семена обычно дают дружные, равномерно развитые всходы, поэтому в семенном материале нежелательна мелкая фракция.

Всхожесть семян – выраженное в процентах количество нормально проросших при оптимальных условиях за определенный срок семян к числу всех заложенных на проращивание семян. Проращивание семян цветочных культур проводят на специальных подложках или растильнях в 3–4 повторностях по 100 шт. в каждой (крупных 50 шт.). Если всхожесть семян в двух из четырех повторностей отличается более чем на 10%, проращивание повторяют. К числу всхожих относят не все проросшие семена, а только те, которые имеют нормально развитые проростки. Учет проросших семян проводят ежедневно, в течение 10–28 дней в зависимости от культуры.

Энергия прорастания семян характеризует динамику появления всходов по дням, дружность появления нормальных проростков за установленный более короткий, чем для определения всхожести период, чаще всего определяемый как первая треть срока проращивания. Этот показатель устанавливают вместе с определением всхожести семян и также выражают в процентах как отношение количества семян, проросших за этот короткий период, к количеству всех проращиваемых семян.

Жизнеспособность семян – количество живых семян от общего количества, взятого для анализа, выраженное в процентах. Ее определяют у семян с твердой оболочкой (люпин, фасоль) и длительным периодом проращивания. Используют биохимические методы, основанные на окрашивании тканей зародыша различными красителями. Такие из них как индигокармин, метиленовый голубой, креозоловый красный и др. окрашивают только неживые семена, а тетразол, наоборот, окрашивает лишь живые ткани.

Хозяйственную годность семян определяют как произведение показателей всхожести и чистоты, поделенное на 100.

Х = В × Ч / 100,

где Х – хозяйственная годность семян, %, Ч – чистота семян, %, В – всхожесть семян, %.

Например, показатель хозяйственной годности 90 % означает, что из 100 г данной партии семян 10 г являются примесью и невсхожими семенами.

Методы определения посевных качеств семян цветочных культур регламентируются ГОСТ 24933.1–81 – 24933.3–81. По результатам определения посевных качеств семян цветочных культур относят к первому, второму или третьему классу качества в соответствии с ГОСТ 12260–81 (для однолетних и двулетних культур) и ГОСТ 12420–81 (для многолетних культур). В семенах не должно быть семян и плодов карантинных сорняков, вредителей и семян, пораженных болезными.

Документы, удостоверяющие посевные качества семян – Удостоверение о кондиционности семян или Результаты анализов, выданные Государственной семенной инспекцией.

5.2. Хранение и подготовка семян к посеву

В промышленных условиях семена цветочных культур хранят двумя способами: открытым (или сухим) и закрытым. Наиболее широко применяют сухое хранение семян при температуре комнат или хранилищ. При этом семена помещают в тару, легко пропускающую воздух и влагу – открытые контейнеры, холщовые мешки, бумажные пакеты или картонные коробки. Содержание влаги в семенах при этом способе хранения зависит от относительной влажности воздуха в помещении. Оно должно быть низким – желательно 50% и ниже. Если относительная влажность воздуха в помещении 70% и выше, то влажность семян повышается, и они быстро теряют всхожесть.

З акрытый способ хранения предполагает помещение семян в герметически запакованную водонепроницаемую тару – запечатываемые контейнеры, жестяные банки с герметическими крышками, мешки с полиэтиленовым вкладышем, стеклянные бутыли и др. В герметизированных контейнерах устраняется доступ кислорода к семенам, что приводит к снижению интенсивности дыхания и сохранению жизнеспособности семян.

Семена цветочных культур дольше сохраняют всхожесть в условиях постоянной низкой положительной температуры (3–5°С), которая оказывает наибольшее положительное действие в начальный период их хранения. Продлить жизнеспособность семян при хранении можно также снижением их влажности на 2–3% и более от исходной. Для достижения этого семена смешивают с окисью кальция, силикагелем, или помещают их над гигроскопическими веществами (хлорид кальция, глицерин и др.).

Семена большинства цветочных культур при создании для них оптимальных условий достаточно легко набухают и прорастают, давая дружные всходы. Перед посевом проводят предпосевную обработку семян с целью ускорения их прорастания и увеличения всхожести, активизации процессов роста и развития растений. У цветочно-декоративных растений при подготовке семян к посеву используют намачивание, обработку растворами микроэлементов и биологически активных веществ, температурное воздействие, стратификацию, скарификацию, дражирование (гранулирование), протравливание от вредителей и болезней.

Намачивание практикуют для труднопрорастающих семян с твердой оболочкой (душистый горошек, ипомея, настурция, люпин, фасоль огненно-красная и др.), что ускоряет появление всходов и оказывает благоприятное влияние на дальнейший рост растений. Мелкие и средние семена намачивают в течение 6–12 ч, крупные – 24 ч. Оптимальная температура воды для намачивания семян – 18–20°С. Воду к семенам добавляют небольшими порциями, чтобы только смочить их. Показателем окончания намачивания семян является появление на поверхности воды пены, что свидетельствует о переходе крахмала в сахар и начале прорастания семян. Перед посевом семена слегка подсушивают при температуре воздуха 20–30°С до состояния сыпучести.

Обработка семян растворами биологически активных веществ и микроэлементов стимулирует рост и цветение растений, повышают их устойчивость к неблагоприятным внешним воздействиям. Обработка биологически активными веществами (например, гибберелловой кислотой) эффективна для семян купальницы, монарды, молюцеллы, петунии, фрезии. Микроэлементы бор и цинк способствуют повышению зимостойкости двулетних цветочных культур, а молибден – декоративности некоторых летников (душистый горошек). Часто семена намачивают перед посевом в течение 12–24 ч в 0,02%-ных растворах солей микроэлементов (KMnO₄, CuSO₄, ZnSO₄, H₃BO₃, (NH₄) MoO₄).

Температурное воздействие на семена ускоряет рост и развитие растений, повышает их устойчивость и продуктивность цветения. Для культур с растянутым (вербена, табак, портулак) или продолжительным (антирринум, календула, настурция, эшшольция) периодом покоя эффективно воздушно-тепловое прогревание. Семена рассыпают тонким слоем и выдерживают на солнце в течение 3–5 дней. С этой же целью использует установки активного вентилирования теплым воздухом или сушилки.

Для некоторых холодостойких цветочных культур (астра китайская, астры многолетние, гвоздика Шабо, душистый горошек, флокс Друммонда и др.) эффективно сочетание обработки переменными температурами с увлажнением семян. Намоченные в течение 12 ч семена сначала выдерживают 12 ч при температуре от -2 до 0°С, а затем до наклевывания при 18–20°С, после чего сразу же высевают. Намоченные семена теплолюбивых культур (агератум, бальзамин, сальвия, циния) можно закаливать, проводя смену температур каждые 12 ч в течение 5–10 дней. Семена выдерживают попеременно при температуре 15–20°С, чтобы зародыш пробудился и тронулся в рост, а затем при температуре -1–2°С.

Стратификация – выдерживание труднопрорастающих семян во влажном пористом субстрате при низкой положительной температуре (1–5°С) или под снегом для ускорения их прорастания. Во время стратификации увеличивается содержание воды в семенах и повышается активность ферментов, часть белков из нерастворимой формы переходит в растворимую, расходуются крахмал и жиры, накапливаются сахара, повышается кислотность, что приводит к прорастанию семян. Холодную стратификацию используют для предпосевной подготовки семян некоторых многолетних цветочных культур (аквилегия, ирис, люпин, примула, лилия и др.).

Для стратификации применяют промытый крупнозернистый речной песок или торфяную крошку, полученную при просеивании сухого торфа через сита с ячейками 5 мм. Хорошо очищенные доброкачественные семена смешивают с тремя объемами субстрата. Смесь тщательно перемешивают и увлажняют до полного насыщения водой, которая должна слегка выступать над поверхностью субстрата. В течение нескольких дней (для большинства цветочных культур 3–4 суток) смесь содержат при комнатной температуре, ежедневно перемешивают и путем смачивания поддерживают ее высокую влажность. В таких условий происходит набухание семян, после чего смесь подсушивают до 50–60% полной влагоемкости (ПВ – наибольшего количества влаги, которое может содержаться в почве при условии заполнения всех пор водой). Подсушенную смесь насыпают в ящики, в дне и стенках которых имеются отверстия диаметром 0,5–1 см через 5–7 см одно от другого, обеспечивающие хорошую вентиляцию. Ящики сверху накрывают крышками с отверстиями или металлической сеткой для защиты семян от грызунов и ставят в специальные подвалы на стеллажи или на пол (используя подставки высотой 3–4 см). В каждый ящик с семенами помещают этикетку с указанием культуры, количества семян и срока стратификации.

Уход за стратифицированными семенами состоит в поддержании влажности смеси на уровне 50–60% ПВ, определенной температуры (для большинства культур 0–5°С), удалении загнивших и заплесневевших семян, обеспечении доступа воздуха к семенам, для чего каждые 2–3 недели смесь тщательно перемешивают. Стратификация продолжается до наклевывания семян. Если сроки посева еще не наступили, то для задержания дальнейшего роста семян ящики выносят под снег, который с целью предотвращения преждевременного таяния покрывают опилками, соломой или камышом.

Перед посевом крупные семена отделяют от песка через решето или отмывают водой. Мелкие семена высевают вместе с песком или торфом. Для семян травянистых цветочных культур продолжительность стратификации в большинстве случаев составляет 0,5–2 месяца, иногда – до 3 месяцев. Только для декоративных культур с длительным периодом покоя (пальмы, пионы, шиповник) стратификацию проводят с осени до осени следующего года.

Для промораживания под снегом семена насыпают в ящики или марлевые мешочки слоем не более 20–25 см, закапывают в снег и оставляют до весны. Охлаждение семян ускоряет цветение некоторых культур (бархатцы, петуния, целозия, циния и др.) на 15–20 дней.

Хорошие результаты обеспечивает посев семян холодостойких культур в открытый грунт поздней осенью. При этом стратификация их проходит в естественных условиях.

Скарификация – искусственноеповерхностное повреждение плотной или твердой оболочки семян, позволяющее влаге проникнуть к зародышу и тем самым ускорить их прорастание (безвременник, канна, люпин, стрелиция и др.). Скарификацию проводят путем механического, химического или термического воздействия на семена. Их перетирают с крупнозернистым песком, гравием, металлической стружкой или другими абразивными материалами вручную либо в специальных машинах-скарификаторах. Повреждение оболочки семян проводят также путем ее осторожного надпиливания или подрезания (пальмы) таким образом, чтобы не повредить зародыш.

Для химической обработки семян (пальмы, пионы, шиповник) чаще всего используют слабые растворы (2–3%) соляной или серной кислот, в которых выдерживают семена до размягчения оболочки. Семена можно вымачивать в хлорной воде (2–3 капли хлорки на стакан воды) в течение 10–12 ч. При термическом способе скарификации семена поочередно промораживают и ошпаривают кипятком, пока не лопнет их оболочка.

Дражирование, или гранулирование, семян – заключение их в оболочку специального состава, повышающего посевные качества семян и защищающего их от заболеваний и неблагоприятных внешних воздействий. При дражировании размеры мелких семян увеличиваются, что упрощает их посев, сокращает потери посадочного материала.

Дражирование семян проводят в промышленных условиях. Очищенные и отсортированные семена засыпают в дражировочные машины. Там их первоначально увлажняют питательно-клеящим раствором, в состав которого входят клеящие (крахмальный клейстер, патока, казеин, желатин, раствор коровяка – 1:5 – 1:10), физиологически активные (витамины, гетероауксин, янтарная кислота и др.) вещества, микроудобрения (сернокислый марганец, сернокислая медь, борная кислота, сернокислый цинк и др.), фунгициды. Далее к увлажненным семенам небольшими порциями путем опудривания подают наполнитель (торф, навозный перегной, торфо-компостные смеси и др.). Частицы наполнителя прилипают к семенам и создают первый слой оболочки. В результате чередования процессов увлажнения и опудривания семян на них постепенно наращивается оболочка и образуется драже. Если в качестве наполнителя используется глина, клеящие вещества не применяют.

Когда семена достигнут нужного размера, их обкатывают, чтобы уплотнить оболочку. При посеве семян сразу после дражирования, их подсушивают до сыпучего состояния и необходимой прочности оболочки; если их готовят заблаговременно – доводят до влажности 6–8%. В настоящее время гранулированные семена чаще покрывают инертными полимерными материалами, которые разрушаются или смягчаются при контакте с водой. В покрытие добавляют питательные вещества, фунгициды и флуоресцентную краску.

Для подзимних и ранневесенних посевов дражированные семена подвергают гидрофобизации – обработке парафином или кремнийорганической жидкостью, которые образуют на поверхности семян пленку, препятствующую их прорастанию в течение 20–30 дней. Со временем в почве гидрофобная пленка постепенно разрушается, семена набухают и дружно прорастают.

Протравливание, или обеззараживание, семян проводят с целью защиты растений в начальный период роста от болезней и вредителей. Эффективность протравливания повышается при высоком уровне агротехники.