В этой части я постараюсь научно обосновать, что же все-таки происходит с нашими образцами коры, почему вареная кора впитывает воду на порядок лучше, чем не вареная вовсе, варено-сушеная или магазинная.
Начало эксперимента здесь: https://zen.yandex.ru/media/sbflowers/kakoi-substrat-dlia-orhidei-luchshe-chast-2-62bd6b1c21c2606b9636837d,
продолжение здесь: https://zen.yandex.ru/media/id/62bd68faae0b805d7c496d8b/62bd6cc3fd381a030bf16763
Приготовьтесь, сейчас будет изрядная доля зубодробительной науки из учебника по физиологии и биохимии растений под ред. Н. Н. Третьякова и других источников😉.
***
Теория
Для начала определимся вот с чем: по науке принято считать, что в почве (будем считать кору тоже почвой) содержится вода, доступная и не доступная для растений.
К недоступной относится вода, связанная химическими соединениями (в кристаллогидратах), парообразная вода (может конденсироваться и становиться доступной) и самая интересная — гигроскопическая вода, ее еще называют сорбированной. Это такие «лужицы» молекул воды, толщиной в одну молекулу, на поверхности субстрата, удерживаемые силами межмолекулярного магнетизма.
Гигроскопичность почвы (количество гигроскопической воды, которую она может принять) зависит от ее гранулометрического (размерного) состава и содержания органического вещества. Чем больше удельная поверхность почвенных частиц (то есть чем меньше их размер, или чем больше в частицах почвы микроскопических пор, как в нашем случае), тем выше гигроскопической влаги может быть накоплено субстратом. То есть, например, песок слабо гигроскопичен, потому что порозность (наличие пор) у него никакая. А вот мох сфагнум напротив может набрать большое количество такой воды, т.к. его клеточное строение обеспечивает ему огромное количество микрокапилляров, поэтому он гораздо более гигроскопичен.
В коре также много пор и капилляров, что обусловлено ее органическим происхождением, но гораздо меньше, чем у мха, поскольку она обладает существенно более высокой плотностью.
Но мы помним, что гигроскопическая вода все-таки является не доступной для растений.
***
В связи с понятием гигроскопическая вода возникает еще одно понятие — Максимальная гигроскопичность (МГ) — это количество воды, которое почва (кора) может поглотить и удерживать, при помещении её в насыщенную до 96-98% водяными парами атмосферу.
МГ — величина постоянная для каждого вида субстрата и выражается в % от веса сухого вещества.
На молекулярном уровне в состоянии МГ все поры и капилляры внутри коры выстланы молекулами воды, как одной большой лужицей без разрывов. Запомним это состояние. Оно нам еще понадобится.
***
Далее введем еще одно понятие, используемое в агротехнологии, — влажность устойчивого завядания — это влажность почвы, при которой (здравствуй, Капитан Очевидность, но это определение из учебника 😆) происходит устойчивое завядание различных растений. Думаю, дополнительные пояснения тут излишни. То есть это минимальная влажность субстрата, ниже которой уже ну никак нельзя, все точно и обязательно завянет и засохнет. Да, и такое бывает 😁. Влажность в почве вроде бы есть, но ее как бы нет. Она не доступна для растений, взять эту воду они не могут.
Так вот, сейчас следите за мыслью очень внимательно. 😊
В агромире принято считать, что влажность устойчивого завядания примерно равна 1,5-2 кратному превышению максимальной гигроскопичности почвы (хотя для агрономических расчетов этот коэффициент берут равным 1,34).
То есть все капилляры внутри кусочка коры уже и без того смочены водой толщиной в одну молекулу, но нужно взять еще половину, а то и весь объем этой «одномолекулярной лужи», и все равно влажности будет не достаточно, будет только самый минимум, ниже которого уже нельзя.
***
А теперь перейдем к доступной влаге. Доступной считается капиллярная вода и гравитационная вода.
Гравитационная — это вода, занимающая крупные некапиллярные пустоты между агрегатами почвы. Если проще — это вся вода в горшке, когда мы его замачиваем в тазике во время полива.
Но гораздо более интересна для нас капиллярная вода — она заполняет тонкие (капиллярные) поры почвы (коры) и может удерживаться в последней продолжительное время, в то время как большая часть гравитационной воды стечет под силами гравитации (на то она и гравитационная), как только мы вытащим горшок из тазика. Именно капиллярная вода доступна для растений большую часть времени от полива до полива (звучит прямо как от зарплаты до зарплаты😂). Именно поэтому нам так важно как можно больше насытить субстрат во время полива именно этой капиллярной водой.
Капиллярная вода в почве подразделяется на капиллярно-подвешенную, то есть поступившую в субстрат за счет осадков или оросительных вод (или в нашем случае путем замачивания), и капиллярно-подпертую, поднимающуюся под действием капиллярных сил от грунтовых вод — в нашем случае это так называемые «мокрые пяточки», когда наливаем в поддончик сантиметр воды, и грунт по своим или фитильным капиллярам постепенно промокает, доставляя растихе живительную влагу.
Кстати! Когда пытаемся наладить эти самые «мокрые пяточки», важно понимать, что для эффективности этой технологии капилляры должны так или иначе пронизывать весь объем горшка без разрывов и воздушных пробок, иначе магии не будет. То есть кусочки коры, лежащие непосредственно в воде, конечно, намокнут полностью, как кусочки рафинада в чайной ложечке с чаем. Возможно даже намокнут соседние кусочки коры, тесно соприкасающиеся с нижними. А дальше всё. Между кусочками коры через воздушные пробки вода передаваться не будет, если не будет организован достойный фитиль, например, как делает Георгий Горячевский — из мха на всю высоту горшка.
***
Вернемся к нашей теме. После рассмотрения понятия капиллярной влаги пора ввести в обиход последнее важное для нас научное понятие — Наименьшая влагоемкость (НВ) почвы. Все просто. Это количество капиллярной воды, удерживаемой почвой после истекания избытка жидкой воды.
Оптимальная для роста и развития растений влажность почвы составляет 70-100% наименьшей влагоемкости.
То есть растения без проблем живут и развиваются, если количество воды в горшке находится между двумя наиважнейшими показателями: не ниже влажности устойчивого завядания и не выше наименьшей влагоемкости почвы.
Расчеты
А теперь я предлагаю рассмотреть на практике, что происходит с перечисленными выше показателями в наших образцах коры.
Сразу хочу предупредить, что все мои расчеты — это всего лишь очень приближенная теоретическая модель, которая описывает лишь один мой частный случай, и то с множеством упущений и допущений. То есть результаты этого исследования НЕ стоит интерпретировать, как категоричную истину, справедливую во всех случаях.
Давайте будем рассматривать только два наиболее интересных образца: свежая не вареная кора и кора, вареная 16 часов, но не сушеная в духовке перед замачиванием (в конце концов, мы же не будем сушить кору с цветком в духовке перед очередным поливом 😄).
Приведу еще раз результаты замачиваний для этих экземпляров коры:
Начнем с Максимальной гигроскопичности (МГ). Напомню, что это количество воды, которое кора может поглотить и удерживать, при помещении её в насыщенную до 96-98% водяными парами атмосферу.
Какова МГ сосновой коры, которую мы используем в качестве субстрата, мне найти не удалось, и самой точно определить тоже не получится за неимением подходящих условий. Но можно примерно прикинуть.
Смею предположить, что гигроскопическая влага присутствовала во всех образцах, потому что влажность у меня в квартире все-таки не нулевая. Вопрос в том, сколько ее было. Давайте попробуем посчитать.
Начнем с массы абсолютно сухой коры. Зная плотность и объем, мы легко вычислим массу. Плотность сосновой коры в абсолютно сухом состоянии 473 кг/м3 (для комлевых бревен — из Свойства коры и отходов окорки [1973 Цывин М.М. - Использование древесной коры] (dendrology.ru)). Будем считать, что в нашем опыте кора занимала примерно 200 мл объема (потому что в 700 мл банку я заливала 500 мл воды, и получалось по горлышко — значит остальное объем занимала кора). Перемножаем плотность на объем. Получается, что масса абсолютно сухой коры в обоих случаях одинакова и составляет 94,6г.
Значит в невареной коре было 5,4 г недоступной воды, а в вареной — 17,4г.
Почему так?
Я думаю, дело в том, что сосновая кора обладает высокой смольностью — содержанием смолы. Смола покрывает поверхность коры, закрывая очень многие поры и капилляры, следовательно непроваренная кора обладает существенно меньшей гигроскопичностью, чем вареная, освобожденная от смолы.
Кстати, в случае с магазинным образцом — корой марки UltraEffect — низкая гигроскопичность, думаю, обусловлена огалтованностью. Поры и капилляры на поверхности забиты собственной органической пылью, которая образовалась во время механического воздействия для придания кусочкам коры такой красивой, гладкой формы.
***
Вернемся к расчету максимальной гигроскопичности. Она нужна нам для вычисления влажности устойчивого завядания.
Предположим, что влажность у меня в комнате, где хранилась кора, составляла 60% (неделю было дождливо, плюс у меня постоянно работает увлажнитель). Пропорционально вычислим МГ обоих образцов относительно 100% влажности:
- для свежей коры МГ составит 9,5% (то есть 100 г навеска свежей коры наберет 9,5 г гигроскопической (недоступной) воды при 100% влажности)
- для вареной — 30,6% (соответственно такая же 100 г навеска вареной коры наберет 30,6 г недоступной воды при 100% влажности).
А влажность устойчивого завядания соответственно:
- для свежей коры 12,73% (округлим до 13 % как подоходный налог 😄).
- для вареной — 41%.
Это значит, что при дальнейшем увлажнении наших 100 г навесок, находящихся в состоянии максимальной гигроскопичности, в случае со свежей корой не доступны будут оставаться 13 г воды, сколько бы она ни впитала, а в случае с вареной — 41 г воды.
***
Пока, казалось бы, выигрывает свежая кора. Но давайте теперь посчитаем, сколько воды будет доступно растению в том и в другом случае.
Свежая кора после часового замачивания содержала 10,4 г воды (5,4 г в ней было изначально и 5 г она впитала). Получается, что из них растению не будет доступно практически ничего. Поскольку 10,4 г воды не вышли за показатель влажности устойчивого завядания, равный 13 г.
Что в случае с вареной корой? После часового замачивания в вареной коре содержалось 113,4 г воды (96 г она впитала и 17,4 г в ней было до замачивания). Вычтем 41г. Получается 72,4 г доступной воды.
Разница ощущается! 70 г доступной влаги против ничего.
Приведу результаты доступной влаги при большем времени замачивания коры.
- при 4 часовом замачивании свежей коры количество доступной влаги составит 24,4 г, что уже получше, чем ничего.
- при 2 часовом замачивании вареной коры доступной влаги будет уже 95,4 г.
Выводы и итоги
По моим расчетам получается, что вареная кора выглядит все-таки существенно выигрышнее, чем не вареная или магазинная.
Конечно, можно возразить, что и на свежей, и на магазинной коре фаленопсисы прекрасно растут и отлично себя чувствуют.
Согласна 😊. Но, во-первых, не зря в наших горшочках лежит мох сфагнум и другие влагоемкие присадки. Сфагнум способен впитывать воды в 20 раз больше своего веса. И он, конечно, с запасом восполнит недостаток гигроскопичности других компонентов.
Во-вторых, пусть даже посадка будет без мха, а лишь на одной чистой и свежей, не вываренной коре, градиент гигроскопичности в горшке неравномерен. В верхней части горшка вода довольно быстро испаряется, будь то хоть трижды вареная кора вместе со сфагнумом. А в нижней части, даже свежая кора может какое-то время держать некоторый объем доступной капиллярной влаги, на которой растение и будет вполне жить.
В-третьих, основной моей задачей являлось все-таки максимальное увеличение интервалов между поливами. И вареная кора с этой задачей справилась на ура 🤩. Это я могу подтвердить уже не только теоретическими выкладками, но и собственным реальным опытом. На две недели в литровых горшках влаги хватает стабильно, даже при 20% влажности воздуха в квартире, а при более высокой влажности воздуха и подольше. Хотя, признаюсь, у меня в горшках тоже есть сфагнум. А вот свежую кору, да еще и без мха, наверняка каждую неделю приходится поливать, если не раз в три дня? 😉
***
В общем, я за вареную кору, потому что:
Выварка быстро и сразу выводит субстрат на максимально продуктивный уровень. А максимальная продуктивность субстрата:
- выдает максимальное количество доступной влаги для растения
- при минимальной частоте полива,
- а также обеспечивает более равномерные условия сохранения влажности для растений без частых скачков («то густо, то пусто», что тоже не очень хорошо).
***
Далее приведу рецепт приготовления вареной коры и рекомендации по использованию и хранению: https://zen.yandex.ru/media/sbflowers/recept-prigotovleniia-idealnoi-sosnovoi-kory-dlia-falenopsisov-62bd70f07c43f0722cafd642
И я, конечно, открыта для любых вопросов, пожеланий, рекомендаций и вашего опыта по этой теме. Пишите в ВК, не стесняйтесь https://vk.com/strange_bed_flowers_adm
***
Кстати, у меня есть YouTube канал, где я рассказываю про свои эксперименты об опылении орхидей и приготовлении питательных сред для проращивания их семян. Далее будет и про выращивание маленьких орхочек из семян. Очень интересно! Заходи) https://www.youtube.com/channel/UCmPlGg5Tkswk2XHleTo7O5g
А еще есть магазинчик, где вы можете приобрести готовые наборы для приготовления питательных сред, в которых можно проращивать семена орхидей и выращивать детки орхидей из почек на цветоносах: https://vk.com/strange_bed_flowers
