Вода для растений: типы и качества, методы обработки воды

Вода для растений: типы и качества, методы обработки воды

Хорошее качество воды является основой для всех растений, однако, не все источники воды подходят для гидропоники. Даже кристально чистая вода может содержать целый ряд минералов, химических веществ и патогенов, которые могут повредить растения и замедлить их рост. К счастью, воду относительно легко очищать, а некоторые садоводы предпочитают устанавливать фильтры только для того, чтобы их вода всегда была высшего качества.

Типы воды и потенциальные проблемы

Вода может быть взята из колодцев или собрана с крыш, ручьев, рек или плотин, но многие садоводы полагаются на муниципальные или городские источники водоснабжения, и хотя они обычно безопасны для питья, иногда могут создавать проблемы для роста растений. Основные проблемы заключаются в следующем: некоторые источники воды могут переносить болезнетворные микроорганизмы, такие как Питиум, которые вызывают потемнение корней и смерть растения.

Грунтовые воды (ручьи, реки и плотины)

Грунтовые воды, поступающие из рек, ручьев или хранящиеся в плотинах/водохранилищах, обычно создают наибольшие проблемы для беспочвенных производителей, особенно если вода не очищается перед использованием. Вода, которая постоянно подвергается воздействию воздуха и почвы, загрязняется органическими веществами, минералы выщелачиваются из окружающей среды, и нагрузка на споры патогенов может быть высокой. Во многих тепличных хозяйствах в качестве экономичного способа хранения больших объемов воды, собранной с крыш теплиц или других поверхностей, используются запруды для хранения на открытом воздухе, однако эта вода обычно фильтруется и обрабатывается перед использованием. Речная вода часто имеет неприемлемое качество воды, так как операции, проводимые вверх по течению, влияют на состав воды и количество осадков, а скорость стока также колеблется в течение всего года.

Колодезная вода

Вода из колодцев в разных местах земного шара может значительно отличаться по качеству. Очень глубокие скважины, проходящие через определенные слои почвы, дают почти "фильтрованную воду", хотя некоторые минералы всегда присутствуют в грунтовых водах. Некоторые скважины, особенно старые типы, или те, которые плохо обслуживались и были неглубокими, могут представлять проблемы с загрязнением патогенами, нематодами и агрохимикатами, выщелачивающимися через верхние слои почвы в колодезную воду^.. Колодезная вода может быть "жесткой" и содержать большое количество растворенных минералов, таких как кальций, магний и другие элементы, в зависимости от типа почвы, окружающей колодец.

Высокие уровни натрия и микроэлементов являются наиболее проблематичными для гидропонных производителей, уровни, превышающие 2000 мд натрия, были обнаружены во внутренних колодезных водах в некоторых засушливых регионах, хотя большинство колодезных вод не представляют такой проблемы. Натрий не усваивается растениями в больших количествах, поэтому накапливается в рециркуляционных системах, вытесняя другие элементы. Микроэлементы в грунтовых водах, такие как медь, бор и цинк, могут иногда встречаться в высоких концентрациях. Беспочвенным садоводам, использующим колодезную воду, рекомендуется провести полный анализ своего источника воды, чтобы определить, существуют ли какие-либо потенциальные проблемы.

Дождевая вода

Дождевые воды, как правило, имеют низкое содержание минералов. Кислотные дожди из промышленных районов, натрий из прибрежных районов и высокая споровая нагрузка патогенов из сельскохозяйственных районов все еще происходят. Было обнаружено, что большая часть этого загрязнения воды происходит, когда дождевая вода падает на поверхность крыши и собирает органические вещества, пыль и загрязняющие вещества, которые естественным образом накапливаются там. На самом деле, многочисленные исследования показали, что из-за загрязнения после контакта с поверхностями водосборов, хранящаяся дождевая вода часто не соответствует руководящим стандартам ВОЗ для питьевой воды, особенно в отношении микробного загрязнения. В США дождевая вода, собранная в пределах 48 км от городских центров, не рекомендуется для питья из-за загрязнения атмосферы. Хотя стандарты питьевой воды не обязательно применяются к гидропонному выращиванию, тот факт, что высокие уровни микробного загрязнения часто присутствуют в хранящейся дождевой воде, а это означает, что общие споры патогенов растений также, вероятно, будут присутствовать. 

Твердая или мягкая вода

"Жесткий" и "мягкий" - это термины, используемые для описания качества многих водных источников. Твердая вода имеет высокое минеральное содержание, обычно происходя от магния, углекислого кальция, бикарбоната или сульфата кальция, который может сформировать следы белой известки на поверхностях и оборудовании. Жесткая вода может также иметь высокую щелочность и высокий pH, что означает, что требуется значительно больше кислоты для снижения pH в гидропонной системе до идеального уровня. В то время как источники жесткой воды содержат полезные минералы (Ca и Mg), они могут нарушить баланс питательного раствора и сделать другие ионы менее доступными для поглощения растениями. Более мелкие производители могут противодействовать этому, используя один из многих питательных продуктов "жесткой воды" на рынке. Мягкая вода, по сравнению с этим, является источником низкой минеральной воды. Часто дождевая вода ‘мягкая", в то время как муниципальные источники воды по всей стране варьируются от очень твердых до мягких, в зависимости от того, откуда берется отдельная городская вода.

Другие типы воды

Некоторые садоводы предпочитают начинать с воды, которая была предварительно обработана для удаления любых химических веществ, патогенов и других загрязнений. RO (обратный осмос), дистиллированная вода, фильтрованная и бутилированная вода-все это варианты для небольших систем выращивания и тех, кто заботится о качестве воды.

Качество городской и муниципальной воды

Многие источники городской воды идеально подходят для безземельных производителей и гидропонных систем и могут использоваться без регулировки или обработки. Однако, варианты водоочистки используемые поставщиками воды города изменяют над временем и с выдвигаясь технологией. В прошлом, в городских системах водоснабжения, основной проблемой был хлор. Хлор является дезинфицирующим агентом, который уничтожает бактерии и патогенные микроорганизмы человека, а остаточный хлор может быть обнаружен по запаху в водном источнике. Высокие уровни хлора могут быть токсичны для чувствительных растений, однако хлор быстро рассеивается в воздухе и может легко удаляться путем аэрирования воды или просто позволяет воде отстаиваться в течение нескольких дней перед использованием.

Системы культивирования растворов не обладают такой
буферной способностью, как те, которые используют беспочвенный
субстрат, поэтому более подвержены проблемам
с качеством воды.

Хотя с хлорированием водных ресурсов было легко справиться, в настоящее время городские очистные сооружения все больше переходят на использование других методов очистки питьевой воды. Было обнаружено, что некоторые патогенные микроорганизмы человека были устойчивы к действию хлора, и поэтому правила питьевой воды были изменены, и альтернативные методы обеззараживания используются все чаще. В наши дни вода все еще может быть хлорированной, но все большее число городских систем водоснабжения переключилось на использование озона, ультрафиолетового излучения, хлораминов и диоксида хлора. В то время как многие из этих методов не представляют проблемы для гидропоники и беспочвенных производителей, использование хлораминов и других химических веществ многими городскими очистными сооружениями может создать проблему для растений, где высокие уровни регулярно дозируются в водоснабжение.

Хлорамины гораздо более стойкие, чем хлор, и требуют гораздо больше времени для рассеивания из очищенной воды, поэтому они могут накапливаться в гидропонных системах и вызывать повреждение растений. Повреждения растений, вызванные хлораминами в городском водоснабжении, также очень трудно диагностировать, так как они похожи на повреждения, вызванные многими патогенами корневой гнили, и садоводы часто не знают, что вызывает эту проблему. Некоторые растения также естественно гораздо более чувствительны к хлораминам, чем другие, поэтому определение уровней токсичности также было затруднено. Одно гидропонное исследование показало, что критический уровень хлораминов, при котором рост растений салата был значительно подавлен, составлял 0,18 мг Cl/г свежего веса корня .

Гидропонные садоводы, обеспокоенные использованием хлораминов в городском водоснабжении, могут обрабатывать воду специально разработанными фильтрами с активированным углем или использовать дехлораминатное химическое вещество или кондиционеры для воды, которые продаются в аквариумных магазинах для очистки воды для аквариумов. Фильтры углерода хлорамина должны быть правильного типа, который имеет высококачественный зернистый активированный уголь, который учитывает длительное время контакта необходимое для удаления хлорамина. Системы выращивания, использующие субстраты, такие как кокосовое дерево, являются более безопасным вариантом, чем беспочвенные культуры или рециркуляционные системы, где химикаты для очистки воды рассматриваются, как проблема. Природные субстраты обеспечивают "буферную" способность точно так же, как почва, и могут дезактивировать некоторые очистные химикаты, содержащиеся в воде.

Другие распространенные проблемы качества воды включают использование химических веществ "умягчителей воды" либо городскими очистными сооружениями, либо в домашних условиях – часто это натриевые соли, которые приводят к проблемному уровню натрия в гидропонном питательном веществе. Если уровень натрия слишком высок, либо из-за использования химических веществ, для умягчения воды, либо из-за естественного происхождения воды, RO является лучшим вариантом для чувствительных к натрию культур.

Советы и рекомендации для садоводов

Как узнать, есть ли у вас проблемы с качеством воды?

Очень трудно определить, является ли проблема качества воды, ответственной за любые проблемы роста растений, которые могут возникнуть. Многие болезни и ошибки с регулированием содержания питательных веществ или неправильные условия окружающей среды будут вызывать симптомы, очень похожие на распространенные проблемы качества воды. В идеале, получение полного анализа воды полезно для большинства производителей, однако обнаружение других проблем, таких как химическое или микробное загрязнение, является более сложным. Самый простой способ определить, является ли качество воды причиной проблем с ростом, - это провести пробное выращивание саженцев,  чувствительных саженцев, таких как салат, с использованием RO или дистиллированной воды в качестве "контроля" или сравнения, как правило, выявляет любые проблемы, возникающие из-за подачи воды. Сохранение всех других факторов, таких как питательные вещества, температура и свет, одинаковыми между растениями в различных образцах воды и использование системы культивирования раствора даст наиболее точный тест. Сравнение роста в чистой воде с предполагаемой пробой воды выявит любые проблемы (если проблемы роста появляются в обеих пробах воды для обработки рассады, то виновато что-то другое, чем качество воды). Проблемы с качеством воды могут проявляться в виде низкорослых корней, которые не расширяются вниз, коротких коричневых корней, пожелтения новых листьев, замедленного роста листвы, затонувших коричневых пятен на листве, ожога листьев и даже гибели растений.

Что делать при подозрении на микробное заражение

Зооспорические патогенные грибы такие как Pythium и бактерии могут выживать в воде и распространяться по 6 дней. Водные источники, которые, возможно, не были обработаны и могут содержать болезнетворные микроорганизмы, такие как грунтовая, речная или паровая вода, могут быть относительно легко очищены производителем перед использованием. Самыми безопасными вариантами являются УФ, озоновая и медленная фильтрация песка, поскольку они не оставляют химических остатков, которые могут повредить молодым, чувствительным корневым системам. Небольшие УФ-системы очистки и фильтрации, такие как те, которые используются в рыбоводных прудах и аквариумах, подходят для обработки воды для гидропонного использования и убивают растительные патогены и водоросли. Однако их лучше всего использовать только для обработки воды, а не питательных растворов, так как ультрафиолетовое излучение может сделать некоторые питательные вещества недоступными для поглощения растениями.

Даже  чистая вода может содержать целый ряд минералов, химических веществ и патогенных микроорганизмов, которые могут повредить росту растений.

Что делать с другими загрязнителями и химическими веществами для очистки

Активированный уголь (медленные фильтры) по-прежнему являются одним из наиболее надежных и недорогих способов удаления подозрительных загрязнений из системы водоснабжения. Гербициды, пестициды, хлор, хлорамины и другие химические вещества снижаются до низкого уровня с помощью подходящих фильтров из активированного угля, и они могут использоваться как малыми, так и большими производителями. Если хлор сам по себе является проблемой, аэрирование воды в течение 48 часов с помощью небольшого воздушного насоса будет рассеивать этот химикат. Использование систем на основе субстратов, включающих такие носители, как кокосовое волокно, позволит обеспечить большую степень защиты и буферную способность в тех случаях, когда имеются подозрения на химическое загрязнение.

Аэрация хлорированной воды приведет к рассеиванию хлора, что сделает воду безопасной для использования в гидропонных системах.

Что делать с лишними минералами

Часто можно разбавить водоснабжение, которое может иметь незначительный избыток некоторых минералов, в частности микроэлементов, с более высоким качеством источника воды, однако для источников воды с высокой естественной соленостью обратным осмосом или дистилляцией являются единственными методами деминерализации. Некоторые культуры, такие как помидоры, гораздо более устойчивы к избыточным минералам и солености, чем другие, такие как салат, поэтому этот фактор следует учитывать.

Что делать с "жесткой" водой с высоким pH

Жесткую воду лучше всего обрабатывать кислотой, чтобы понизить рН до 6,5, прежде чем добавлять какие-либо питательные вещества для приготовления питательного раствора или перед использованием воды для пополнения резервуара питательных веществ. Это уменьшит общее количество кислоты, необходимое в системе для поддержания рН под контролем. Жесткая вода также содержит минералы, такие как кальций и магний, поэтому рекомендуется использовать специальную питательную формулу "жесткой воды" или продукт в рециркуляционных системах (например, жесткая вода CANNA Substra), поскольку они будут поддерживать соотношение питательных веществ в большем балансе, а также помогают держать рН в контроле.