Прибор COMBI 5000 – инновационный контроль питания растений

Успех производства овощных, плодовых и декоративных культур, особенно выращиваемых по контейнерной технологии, во многом зависит от возможностей агронома управлять основными параметрами выращивания растений и контролировать их. Это температура и влажность субстрата, кислотность поливной воды (питательного раствора) и субстрата, концентрация солей в питательном и активность солей в почвенном растворе, а также содержание отдельных макро- и микроэлементов в растворах и субстратах.

Все физиологические процессы, определяющие рост и развитие растений, могут осуществляться только в пределах определенных границ температур, ниже и выше которых нормальное течение этих процессов прекращается.

Оптимальная влажность почвы или субстрата – это влажность, при которой корневая система растений не испытывает недостатка влаги

Оптимальная влажность характеризуется двумя значениями, в пределах которых должна изменяться влажность в корнеобитаемом слое почвы/субстрата. Верхний предел допустимой влажности почвы определяется минимально необходимым уровнем ее аэрации. Нижним пределом допустимой для растений влажности почвы является тот, при достижении которого может произойти устойчивое увядание растения. Этот предел зависит от сосущей силы корней и характера почвы/субстрата. Растение может взять из почвы только ту влагу, которая удерживается капиллярными и молекулярными силами, имеющими меньшую величину, чем сосущая сила корневой системы растения. Требования к уровню влажности почвы меняются в зависимости от вида и стадии развития растения.

Переувлажнение может приводить к недостатку кислорода в почве/субстрате, бактериальным и грибным заболеваниям, угнетению и отмиранию корневой системы.

Определение кислотности почв/субстратов и поливной воды имеет важнейшее значение, т.к. поглощение растениями всех элементов питания зависит от этого показателя. Выражается он значением рН (potentii Hydrogeni), которое представляет собой обратный логарифм концентрации ионов водорода (от 1 до 14) в воде/растворе.

При щелочной реакции среды (рН > 7) большинство микроэлементов становятся недоступными для растений

Деятельность полезных микроорганизмов в таком субстрате подавляется, а растения становятся менее устойчивыми к поражению болезнями.

В сильнокислой среде (рН < 5) недоступными становятся основные макроэлементы

По этой причине быстрое и точное определение кислотности является необходимым элементом оптимизации питания растений в профессиональном растениеводстве.

Огромное значение для правильного питания растений имеет концентрация почвенного раствора

Концентрация почвенного раствора незасоленных почв невелика и колеблется от десятых долей грамма до нескольких граммов веществ на литр. В засоленных почвах содержание растворенных веществ достигает десятков, а иногда и сотен граммов на литр. Избыток водорастворимых солей в почве (более 0,2% или 2 г на 1 кг почвы) оказывает угнетающее действие на растения, а при концентрации солей в почвенном растворе на уровне 0,3-0,5% большинство растений погибает. От концентрации и степени диссоциации растворенных веществ зависят осмотическое давление почвенного раствора и поглощение воды корнями растений. Осмотическое давление почвенного раствора в незасоленных почвах значительно ниже, чем в клеточном соке растений. На засоленных же почвах с большим осмотическим давлением поглощение воды культурными растениями сильно затруднено.

Действие удобрений разносторонне: кроме пополнения запасов питательных веществ в почве или субстрате, они также благоприятно влияют на реакцию почвенной среды, улучшают ее физические свойства, способствуют активной жизнедеятельности полезных микроорганизмов

Недостаток элементов питания отрицательно влияет на размеры посадочного материала, а также на его качество. Сеянцы же и саженцы, выращенные в оптимальных условиях питания, имеют более мощный стволик, хорошо развитую корневую систему, накапливают больше питательных веществ, расходуемых при пересадке на регенерацию корневой системы и рост надземной части. Этим объясняется лучшая приживаемость, повышенная устойчивость к болезням и вредителям.

При этом завышенные дозы удобрений приводят к отрицательным результатам: как в отношении качества посадочного материала, так и с точки зрения нерационального использования удобрений.

Засоленность определяется концентрацией растворенных в почвенном растворе солей

В воде, растворах или суспензии эти соли полностью свободны и мобильны, и их концентрация может быть определена путем измерения электропроводности раствора. В почве же, торфяном или ином субстрате только часть солей находится в растворенном виде. Подвижность или «активность» этих солей и, соответственно, доступность их растениям зависит от влажности, плотности и температуры почвы/субстрата. 

Поскольку элементы питания растений представляют собой ионы солей, измерение количества «активных» солевых ионов дает немедленное представление о состоянии корневого питания растений. Принцип измерения «активности» солей был разработан профессором НИИ почвоведения и питания растений в Гессенхайме (Германия) и в настоящее время широко применяется как наиболее легкий, быстрый и надежный способ контроля процесса питания растений.

В почвенном растворе содержатся не только минеральные, но и органические вещества, органоминеральные соединения, а также растворенные газы (углекислый газ, кислород, аммиак и др.). В составе почвенного раствора могут находиться различные анионы и катионы. Наиболее важное значение для питания растений имеет присутствие в почвенном растворе ионов К+, Са2+, Mg2+, NH4+, NO3-, SO42- и H2PO4- и постоянное их пополнение. Железо и алюминий содержатся в почвенном растворе в основном в виде устойчивых комплексов с органическими веществами, а в кислых почвах – в виде катионов и гидратов полуторных окислов в коллоидно-растворимой форме.

От концентрации и степени диссоциации растворенных веществ зависят осмотическое давление почвенного раствора и поглощение воды корнями растений. Осмотическое давление почвенного раствора в незасоленных почвах значительно ниже, чем в клеточном соке растений. На засоленных почвах с большим осмотическим давлением поглощение воды культурными растениями затрудняется.

Концентрация солей и осмотическое давление почвенного раствора зависят от влажности почвы и являются весьма динамичными величинами

Таким образом, необходимо констатировать, что основные параметры условий выращивания (температура, влажность, кислотность, концентрация и активность солей, наличие элементов питания) всегда должны быть под контролем у агронома

Если для точного определения содержания отдельных макро- и микроэлементов питания необходимо проводить агрохимические анализы в лабораториях, оснащенных специальным оборудованием, то для контроля кислотности, электропроводности, влажности, температуры существует большое количество карманных и переносных приборов, дающих вполне приемлемые результаты при измерении отдельных параметров (рН-метры, кондуктометры, тензиометрические и потенциометрические датчики влажности почв/субстратов, различные виды термометров, в том числе почвенных, и т.д., и т.п.).

Правда, при этом большинство из этих приборов не способны проводить прямые измерения в почвах/субстратах. То есть чтобы провести измерения, требуется сначала получить водную вытяжку из исследуемого образца.

Так было до недавнего времени... Теперь же есть очень хорошие новости для агрономов, особенно тех, которые занимаются производством посадочного материала плодовых и декоративных культур, а также производством горшечных культур: в ассортименте измерительного оборудования появился уникальный комбинированный прибор, имеющий в комплекте несколько электродов/датчиков, с помощью которых можно проводить не только замеры в поливной воде, питательных растворах и вытяжках, но и напрямую в почвах и субстратах, меняя лишь датчики.

Речь идет о новой разработке немецких специалистов из компании Step Systems GmbH под названием COMBI 5000.

Имея COMBI 5000 в своих руках, агроном получает возможность контролировать все параметры, определяющие процесс питания растений в питомнике или теплице

Прибор имеет новейший микропроцессор с функцией автоматического распознавания зонда. При подключении зонда к устройству, COMBI 5000 самостоятельно переходит в нужный режим измерения. Автоматический процесс калибровки датчиков обеспечивает высокий комфорт и удобство их применения. Компактный прибор COMBI 5000 имеет прочный, влагозащищенный корпус, устойчивый к перепадам температур. Меню прибора доступно на русском языке. Поставляется прибор в прочном переносном кейсе. Каждый кейс может быть укомплектован индивидуально.

Измерения кислотности проводятся непосредственно в почвах/субстратах (прямые измерения), в водных растворах, в растворах удобрений. Новая улучшенная конструкция погружного электрода с гелиевым наполнителем и специальными мембранами позволяет выдерживать нагрузки при прямых измерениях.

Имеется специальный ЕС-электрод для измерения электропроводности в растворах и жидкостях, а также цельнометаллический зонд для определения «активности» солей в почвах и субстратах.

Для измерения влажности и температуры субстратов используется очень точный и быстрореагирующий сенсор SMT 100. Принцип измерения основан на методе FDR (Frequent Domain Refectometry), при котором объемное измерение абсолютного содержания влаги в почвах/субстратах происходит путем отслеживания изменений или времени прохождения электромагнитных волн, которые излучаются и снова принимаются датчиком. Преимущество данного метода измерений заключается в том, что уровень кислотности и содержания солей в почве/субстрате не влияют на результаты измерений.

---

Компания «Гавриш»