| Poradnik działkowca |
Kalendarz ogrodniczy
Warzywa polecane do uprawy
Drzewa i krzewy owocowe
Zioła
Rośliny ozdobne
Rośliny egzotyczne
Uprawa hydroponiczna roślin
Hodowla zwierząt
Porady dla działkowców |
Podstawy uprawy hydroponicznejLepszy rozwój roślin uprawianych na hydroponikach niż w ziemi tłumaczy się optymalnym dostępem tlenu do korzeni oraz optymalnym nawodnieniem i nawożeniem. Oddychanie roślin. Uprawa hydroponiczna daje dobre wyniki dzięki zapewnieniu dostępu powietrza do górnych części korzeni. Dobry dostęp powietrza do korzeni jest główną jej zasadą. Oddychanie należy do najważniejszych procesów życiowych każdego organizmu. Przy oddychaniu wyzwala się energia zawarta w materiałach zapasowych (cukry, tłuszcze), którą organizm zużywa na takie procesy życiowe, jak pobieranie soli mineralnych i wody oraz na syntezę wielu związków organicznych. Organizmy oddychają nawet wówczas, gdy inne procesy fizjologiczne są zatrzymane. Zjawisko oddychania części nadziemnych roślin było od dawna znane i badane. Wiadomo też było, że zahamowanie tego procesu powoduje śmierć rośliny. Tak np. wiedziano, że drzewa iglaste w Londynie giną na skutek zalepiania ich szparek oddechowych przez pylaste cząstki zadymionego powietrza w połączeniu z parą wodną mgły. Stwierdzono, że istnieje ścisła współzależność między oddychaniem korzeni a pobieraniem przez nie soli mineralnych. Odcięcie dopływu tlenu hamuje zjawisko aktywnego pobierania określonych składników pokarmowych w określonych ilościach. Pozostaje jedynie bierna dyfuzja tych składników do korzeni, właściwa ciałom martwym. Obserwacja roślin w hydroponikach wykazała, że górne części korzeni umieszczone w wilgotnej przestrzeni nad pożywką pokrywają się milionami włośników tworząc ogromną powierzchnię chłonną i pełnią jak gdyby funkcję analogiczną do funkcji płuc u człowieka. Na przebieg oddychania wpływają czynniki zewnętrzne; np. podnoszenie temperatury w granicach od 30° do 40° zwiększa intensywność oddychania. Optimum temperatury przyswajania CO2 przypada u roślin między 20° a 30°, oddychania zaś między 30° a 40°. W tej temperaturze roślina pobiera więcej tlenu i wydala więcej dwutlenku węgla, którego przyswajanie przez roślinę gwałtownie maleje, przez co u roślin zmniejsza się ich masa organiczna. Na oddychanie działa hamująco duże stężenie dwutlenku węgla w powietrzu, a także spadek stężenia w nim tlenu poniżej 10%. Woda w życiu roślin Tkanki roślinne zawierają przeważnie bardzo dużo wody. Szczególnie dużo wody (do 99%) znajduje się w liściach oraz w zgrubiałych pędach gruboszy, np. rozchodnika i kaktusów. W ogóle bogate w wodę są liście roślin, zdrewniałe zaś pędy zawierają jej mało. Stosunkowo najmniej wody (kilka do kilkunastu %) znajdujemy w nasionach i zarodnikach. Orientacyjnie można przyjąć, że zużycie wody wynosi przeciętnie około 500 g na 1 g wyprodukowanej suchej masy rośliny. Jeden słonecznik pobiera 200 litrów wody z podłoża podczas jednego okresu wegetacji. Odwodnienie ustroju rośliny prowadzi albo do wytworzenia form przetrwalnikowych, albo do śmierci. Procesy życiowe rośliny, np. jej wzrost, są ściśle zależne od należytego uwodnienia jej komórek. Przyswajanie dwutlenku węgla również zależy od zawartości wody w komórkach. W celu pobierania wody z ziemi roślina wytwarza wielki i stale rosnący system korzeniowy. Tylko część wody glebowej jest łatwo przyswajalna przez rośliny. Pozostała znaczna część wody glebowej nie może być wykorzystana przez rośliny i tworzy tzw. martwy zapas. Jest to woda higroskopijna i błonkowata, która jest przytrzymywana przez cząstki gleby z ogromną siłą adsorpcyjną, dochodzącą do 1000 atmosfer. Gleby lekkie (piaszczyste) mają mniejszą zdolność przytrzymywania wody siłami adsorpcji. Toteż z gleb takich rośliny są zdolne wyczerpać prawie całą zawartą w nich wodę, pozostawiając niewiele na martwy zapas. Jednakże i pojemność wodna gleb lekkich jest mała. Ogólna ilość wody, która może być wykorzystana przez roślinę, jest większa w glebach cięższych, mimo że i martwy zapas wody jest w nich znacznie większy. Przy pobieraniu wody z gleby rośliny natrafiają na duże trudności. Trzeba zdać sobie sprawę z tego, że nawet chwilowy niedobór wody, wywołujący krótkotrwałe więdnięcie, może bardzo znacznie obniżyć plonowanie roślin, jeśli powtarza się kilkakrotnie. Otóż pobieranie wody przez roślinę jest ściśle zależne od jej oddychania, od dostępu tlenu do jej korzeni: korzeniom roślin potrzeba mianowicie tlenu do wykonania pracy tłoczenia wody. Można je obserwować zwłaszcza wiosną, gdy zetnie się łodygę rośliny, lub natnie głęboko pień drzewa. Wycieka wówczas sok wypierany na zewnątrz właśnie siłą parcia korzeniowego. Tłoczenie wody przez korzenie wymaga nakładu energii, która wyzwala się podczas utleniania związków organicznych w procesie oddychania roślin. Dlatego parcie korzeniowe wymaga obfitego dostępu tlenu i ustaje zupełnie po odcięciu dopływu powietrza. Na ogół rośliny nie mogą rosnąć w glebie o wodzie stale w niej stojącej: jedynie rośliny wodne i bagienne są specjalnie przystosowane do rozwoju w warunkach niedostatecznego dostępu tlenu. W pracach ogrodniczych uprawowo-pielęgnacyjnych najtrudniejszą rzeczą jest odpowiednie podlewanie roślin przy jednoczesnym zapewnieniu dostępu powietrza do korzeni. Doskonałe warunki wodne bywają połączone ze złymi warunkami tlenowymi i, na odwrót, przy dobrych warunkach powietrznych panuje niedobór wody. Natomiast w uprawie hydroponicznej roślina ma stale optymalne warunki uwodnienia, a jednocześnie stały dostęp tlenu do korzeni. Przy ściółce torfowo-żużlowej odpada też konieczność wietrzenia pożywki, jeśli część systemu korzeniowego, a przede wszystkim szyjka korzeniowa, pozostaje stale w powietrzu przesyconym parą wodną. Ta część systemu korzeniowego wytwarza bowiem wtedy olbrzymie ilości włośników, które wcale nie dotykają pożywki, a mogą chłonąć tlen. Gdy natomiast system korzeniowy jest zanurzony w pożywce całkowicie, konieczne jest bardzo silne wietrzenie pożywki i wówczas powietrze musi być bez przerwy przepompowywane przez nią. Tak ulepszona uprawa hydroponiczna zasługiwałaby więc raczej na nazwę uprawy wodno-powietrznej. Pobieranie składników pokarmowych Gospodarka wodna rośliny jest ściśle związana z pobieraniem soli mineralnych przez korzenie. Nie należy tego jednak rozumieć w ten sposób, że roślina chłonąc korzeniami wodę wciąga po prostu roztwór soli mineralnych. Zjawisko jest znacznie bardziej złożone. Analiza chemiczna rośliny wykazuje, że zawartość pierwiastków mineralnych w roślinie nie odpowiada stężeniu tych pierwiastków w roztworze wodnym soli mineralnych w glebie. Jony soli mineralnych przenikają z trudnością do wnętrza komórek roślinnych. Pobieranie składników pokarmowych odbywa się kosztem energii, która wyzwala się podczas oddychania korzeni. W komórkach korzeni wydziela się w procesie oddychania dwutlenek węgla, który łączy się z wodą we wnętrzu komórek i daje kwas węglowy. Drobiny tego kwasu rozpadają się na kationy wodoru H+ i aniony węglanowe HCO3-. Przy pobieraniu soli mineralnych następuje teraz wymiana: w zamian za pobierane kationy, jak np. potas, wapń, magnez, komórki rośliny oddają w ilościach równoważnych kationy wodoru, w zamian zaś za pobierane aniony, komórki rośliny oddają aniony węglanowe. Nie wszystkie kationy i aniony są równie obficie pobierane przez korzenie. Jeśli jednak z jakiejś soli korzenie pobierają silniej kation aniżeli anion, to muszą oczywiście wydzielić z powrotem więcej kationów wodoru, aniżeli anionów węglanowych. Wskutek tego w glebie (lub pożywce) nagromadzają się kationy wodoru, co powoduje jej zakwaszenie. Jeżeli natomiast z jakiejś soli korzenie pobierają silniej anion aniżeli kation, to następuje zjawisko przeciwne: w glebie (lub w pożywce) nagromadzają się węglany, co powoduje jej alkalizację. Te sole, z których korzenie roślin pobierają silniej kationy niż aniony, nazywamy fizjologicznie kwaśnymi, bo w ich obecności gleba (lub pożywka) może ulec zakwaszeniu. Te zaś sole, z których korzenie pobierają silniej aniony niż kationy, nazywamy fizjologicznie zasadowymi, bo w ich obecności rośliny alkalizują glebę (lub pożywkę). Przy silnym oddychaniu korzeni ich komórki pobierają więcej soli mineralnych, dzięki czemu wzmaga się parcie korzeniowe, a więc i tłoczenie wody przez korzenie. Jednakże zbyt silna transpiracja wzmaga przesiąkanie wody do naczyń korzeniowych głównie poprzez błony komórkowe miękiszu i skórki, a wówczas do soku naczyń rośliny dostają się sole bez wyboru: jest to po prostu wsysanie się roztworu glebowego do rośliny. Jak więc widać, istnieje czynne i bierne pobieranie soli mineralnych przez korzenie. Czynne pobieranie tych soli, wciąganie ich do wnętrza komórek, jest związane z nakładem energii biochemicznej i uzależnione od oddychania. Bierne natomiast pobieranie jonów, ich przenikanie do naczyń i dalsze przenoszenie w górę jest związane z prądem transpiracyjnym. Gdy prąd ten jest silny, w soku naczyń znajduje się stosunkowo znacznie więcej krzemu i wapnia niż potasu, przy zahamowaniu zaś transpiracji wzrasta zawartość potasu.
|