作者:国际水培顾问Lynette Morgan Suntec博士
岩棉最初是建筑行业的隔热材料,又轻又透气的特性可以保持建筑物内部的热量,同时还易于处理、切割和安装。20世纪60年代末,丹麦开展了一项试验,测试岩棉用作水培植物基质的可能性。从那时起,岩棉作为一种生长介质就一直在发展和改进,使用人群也涵盖了大型商业生产商和小型种植商。另外,岩棉还发展成一系列产品,每种产品都有不同的优势和用途。除了选择不同尺寸的正方体、长方体和塞状岩棉用作养殖外,生长平板和颗粒状岩棉也可以用于种植长期作物和果树。
融化后的岩石纤维结构和岩棉的内部密度决定了生长介质的特性,如持水量、通气性、充气孔隙度以及从立方体或生长平板顶部到底部的水分梯度。通过改变以上特性,就可以生产出适合不同场景的岩棉产品,供种植者挑选。例如,一种岩棉产品可以维护相对干燥的根部区域,调控作物成长,避免营养过剩,而另一种岩棉则专为根系快速生长和发育而设计。因此,种植者可以根据自己的系统、作物、灌溉策略和环境,选择一款最合适的岩棉产品,最大程度地促进植物生长和发育。
标准岩棉产品在灌溉后可以自由排水,各成分的比例一般为营养液80%、空气孔隙15%和岩棉纤维5%,不同品牌和产品之间的比例略有不同。常见的岩棉板,如用于西红柿和其他水果作物的岩棉板,在灌溉后,即使多余的溶液可以通过排水孔随意排出,但是依然会吸纳2.4加仑的营养液。岩棉有一个重要特性,即在水分张力极低时,其中的植物仍然可以吸取水分维持生长。也就是说,灌溉一次后,曾处于饱和状态的岩棉已经相当干燥,丧失了70至80%的水分时,植物依然可以很容易地从中吸取水分,换作其他生长介质,这么低的水分水平会导致作物严重萎蔫。
岩棉生长平板、正方体或长方体顶部到底部的水分梯度也是岩棉的重要特性之一。灌溉后,岩棉底部有充足的水分,通常处于饱和水平,而岩棉上层则处于干燥状态,因此可以获得充足的通风和氧气,供根系吸收和呼吸。岩棉这种顶部到底部的水分梯度,使其成为一种优秀的水培基质。但与此同时,不了解这种特性的种植者可能会误以为岩棉表面过于干燥,从而过度灌溉植物,实际上,此时根系深处会有大量的营养液。采取正确的灌溉方式时,不应该将岩棉置于营养池中,使其从上到下像海绵一样完全饱和。岩棉必须完全排空,以便在施用后,多余的营养液在重力的作用下排出平板或立方体。这时,新鲜空气会吸入材料的顶层,为根区提供新鲜的氧气。只要让岩棉自由排水,就极难出现过度浇水的情况。
切记不要过度灌溉。岩棉平板的表面看起来很干燥,但在底部存有大量的营养液。
岩棉的灌溉与其他固体基质稍有不同,这是因为这种材料的制造方式使其拥有恰到好处的水分梯度,而且它确实为最终成体很大的植物提供了有限的根区。因此,大多数岩棉产品最好采用短期、频繁施用营养液的方式进行灌溉。每次灌溉时,岩棉只能达到"田间持水量"。田间持水量是一个术语,表示基质已经完全排干,但在下次灌溉前仍能保持植物根系所需的良好水分水平。在每次灌溉时,应该对岩棉进行适度排水,注意不要过多。最佳的比例是,为植物提供约10至35%的营养液,并在每次灌溉时对岩棉进行排水。这一比例的排水溶液可以将新鲜的营养液冲过岩棉平板,让EC值保持在相当稳定的水平。
检查根区的EC值对于岩棉和其他任何基质都很重要。虽然岩棉不含任何可能影响EC值的天然矿物质或盐,但随着植物从根区吸取不同比例的水分和养分,生长基质中营养液的EC值会发生变化。和其他生长介质一样,仔细监测和控制循环岩棉系统营养液中的EC值和pH值十分重要。生长条件比较温暖时,植物可以从营养液中吸取大量水分,导致EC值迅速增加,这时需要在营养液库中添加更多的补充水。而生长条件较冷和/或潮湿时,EC值可能会随着植物吸取养分而下降,但不需要太多的水分,因此经常检查和调整EC值对于维持生长控制非常重要。
岩棉的特点在于,种植者可以对根区进行更大程度的控制,"调控"植物进行营养生长或生殖生长。通过增加灌溉间隔时间和增加根区EC值,让岩棉平板变干,从而使西红柿等植物进入更具生殖能力的状态,在这种状态下,叶片生长减少,吸收的营养会直接进入果实。岩棉中较高的水分和较低的EC值,会促使植物走向更茂盛的营养生长。技能娴熟的种植者会在岩棉生长介质中使用这些技术来指导自己的作物,并在不同时期控制叶子、花和果实的生长。
岩棉是一种"无菌"产品(仅在出厂后),在首次种植时不含有任何自然产生的有益微生物群,然而研究表明,微生物在岩棉基质中的发育方式与其他"有机"介质(如泥炭土和椰土)相同。但是,岩棉中有益微生物种群的积累通常较慢,因为最初微生物赖以生存的碳源有限。随着根系的发育和有机分泌物的产生,岩棉内部的微生物逐渐成型。注意,可以在岩棉中使用微生物产品来辅助这一过程,帮助形成健康的根系区域。井然有序的岩棉系统中,高水平的氧合也有助于有益微生物种群的成型和繁殖。
岩棉本质上是岩石,不会随着时间的推移而分解、断裂或裂开,因此种植者可以将其用于许多连续生长的作物。但是,建议在再植之前,对岩棉进行蒸煮或至少用沸水处理,防止任何根病病原体的遗留。用清水彻底淋洗也可以清除以前作物中多余的盐分。有些小型种植者在使用岩棉前会使用化学消毒剂对其进行处理,但是在重新种植之前,需要小心把这些消毒剂从岩棉中彻底冲洗干净,蒸煮或沸水是更为安全的处理方式。不再使用的岩棉必须进行处理,而种植者通常只是一倒了之。但是,可以将岩棉切碎,加入其他种植混合物中重复使用,或者将其作为土壤改良剂加入室外土壤和花园。
岩棉在水培生产中有许多优点:利用融化的岩石制造岩棉纤维,并对生长平板进行塑料包裹,确保产品无菌,不含杂草种子、害虫和病原体。作为一种人造产品,高质量的岩棉品牌,其品质也始终如一,不会像其他大部分天然生长基质那样随着时间推移而分解或分裂。随着时间的推移,岩棉保持着它的物理特性,并与连续的作物一起生长。岩棉重量轻,因此易于处理和转移,在充分灌溉后,会变得很重,为作物提供稳定性。
岩棉的尺寸范围很广,便于使用,从2-3厘米的小片繁殖插塞,直接用于莴苣和其他幼苗等作物的播种,到10厘米以上的大正方体,用于更高端的移植。岩棉塞通常用于插条,岩棉塞可以保持理想的通气和水分水平,促进根系快速发育。岩棉可以接入有益的微生物,如木霉菌,接入方式与椰土等其他基质大致相同,但建议在岩棉基质上更频繁地使用微生物产品。大多数岩棉产品和可靠品牌不会EC值、pH值或所用营养液的成分产生任何严重影响。由于岩棉不能提供自然产生的营养物质,因此需要使用平衡良好的营养产品,才能保证作物的最佳生长。
岩棉产品的目的是在根部区域提供接近理想水平的水分和通风,可以避免发生因缺乏氧气而导致的过度浇水和根系窒息等情况。
岩棉可用于连续作物,因为其结构不会随着使用或时间的推移而迅速分解。部分西红柿种植人员会对6株连续作物重复使用优质岩棉,并用蒸汽灭菌,控制作物之间的根病原菌。
岩棉产品和生长平板可以随时使用,种植前只需彻底湿润基质即可。岩棉可以用水分计来监测,水分计可以精确测量植物根区环境中的含水量、EC值和温度。这些数据有助于对营养液进行微调,满足每个生长阶段的需求。
由于无菌和惰性两大特性,岩棉是一种优秀的萌芽和生长介质。
岩棉虽然重量轻,但运输和储存起来都很笨重,不像椰土板,椰土板可以高度压缩,并在使用前浇水膨胀。岩棉需要放置在完全平整的表面上,使内部的水分梯度保持均匀,防止出现任何饱和或过度干燥的斑块。
尽管岩棉可用于多种作物,而且也为废旧岩棉开展了回收计划,但由于岩棉不会随着时间的推移分解或分裂,因此对许多种植者来说,处理仍然是一个问题。岩棉纤维会刺激皮肤,处理颗粒状岩棉或处理旧岩棉产品时,建议使用面罩。
新手或者经验不足的种植者需要明白岩棉系统的正确灌溉频率和灌溉量,因为可能与其他基质(如珍珠岩和椰土)有所不同。
岩棉不含自然产生的营养物质(椰土通常含有钾,有时还含有其他矿物质,用来预先调节基质),因此植物在生长的每个阶段都完全依赖于平衡良好、完整的水培营养液。
岩棉是一种由岩石制成的惰性基质,不含腐植酸、其他有机化合物或自然产生的有益微生物等天然生长促进剂,但是这些物质可以与优质水培补充剂一起添加使用。