Шпинат на гідропоніці: чому корінь гниє за 3-4 дні і що рятує врожай

Салат на гідропоніці росте майже сам. Шпинат у тій самій системі часто гине за тиждень: корінь буріє, листя жовтіє, і все, що лишається, це злити розчин. У Корнельському університеті роками відпрацьовували схему для гідропонного шпинату і в посібнику для фермерів написали прямо: якщо вирощувати його як будь-яку іншу листову культуру, без спеціального захисту від кореневої гнилі, ти з часом втратиш увесь урожай.

Причин провалу три: коренева гниль Pythium, стрілкування і погане проростання в теплі. Нижче розбираємо кожну з цифрами з досліджень і збираємо робочу схему: температура розчину, кисень, світловий день, перший зріз на 14-й день і те, як різати шпинат повторно, не віддавши корінь Pythium.

Шпинат на гідропоніці гине від кореня: Pythium за 3-4 дні

Головний ворог гідропонного шпинату - Pythium, ооміцет, який живе у воді й рухається в ній зооспорами. У шпинату його знаходять двох видів: Pythium aphanidermatum і Pythium dissotocum. У Корнельському університеті пишуть, що він приходить з насінням або пилом, тож розраховувати, що твоя система «чиста», не варто.

Наскільки швидко він працює, показали С. Голд і М. Стангелліні з Університету Аризони (Phytopathology, 1985). Вони заражали гідропонний шпинат зооспорами при різній температурі розчину:

• при 23 °C гіфи проникали в корінь уже за 15 хвилин після зараження;
• P. aphanidermatum при 21 і 27 °C давав сильну гниль або загибель рослин за 3-4 дні;
• P. dissotocum діяв повільніше: сильна гниль через 7 днів, але без загибелі;
• урожай падав при всіх перевірених температурах (17, 21 і 27 °C), крім одного варіанта: P. aphanidermatum при 17 °C.

Обидва види добре росли й давали зооспори в усьому діапазоні 17-27 °C. Межа між ними проходить близько 23 °C: вище бере гору агресивніший aphanidermatum, нижче dissotocum. Тобто прохолодний розчин не робить систему стерильною, він міняє збудника на повільнішого.

Як виглядає корінь з Pythium

Ніл Маттсон з Корнелла описує симптоми так. Корінь буріє, бічних коренів і кореневих волосків мало. Зовнішній шар кореня злазить, лишається тонкий центральний тяж, звідси назва «щурячий хвіст». Далі корінь стає слизьким і чорним.

Листя спочатку виглядає нормально, рослина просто трохи менша. Потім зʼявляється жовтизна, яку часто приймають за нестачу живлення, і вʼянення в найспекотніші години дня. Якщо у відповідь піднімаєш EC, робиш гірше: надлишок живлення Маттсон називає серед умов, що сприяють Pythium. Як виглядає здоровий корінь і які сигнали дає хворий, пояснює вікі-стаття коренева система рослини.

Буре коріння буває і від Fusarium, а це справжній гриб з іншою біологією: прохолода й кисень, які стримують Pythium, на нього майже не діють. Як їх розрізнити на практиці, розібрано у вікі-статті Fusarium і кореневі гнилі.

Температура розчину для шпинату: 20 °C як головний захист

Оскільки Pythium не прибрати, у Корнеллі роблять ставку на швидкість: рослина має дорости до зрізу раніше, ніж збудник встигне розмножитись до летального рівня. Головний важіль тут температура розчину.

Цифри в самих корнельських матеріалах трохи розходяться, і це варто знати:

• у тексті посібника для бебі-шпинату (2013): вода 15-20 °C, чилер купувати обовʼязково;
• у таблиці уставок того самого посібника: не вище 25 °C, охолоджувати при 26 °C, гріти при 24 °C;
• у статті Маттсона: коренева зона 20-24 °C, а чилер, що тримає басейн близько 20 °C, зменшує P. aphanidermatum, але не знищує повністю.

Ми б орієнтувалися на 20 °C. Це нижче межі 23 °C, де переважає агресивніший вид, і ще не настільки холодно, щоб помітно гальмувати ріст шпинату. Повітря в Корнеллі тримали 24 °C вдень і 19 °C вночі.

В Україні з травня до вересня це означає охолодження. У теплиці при 38 °C розчин легко доходить до 28-30 °C, і тоді шпинат краще не садити зовсім. Способи охолодити розчин, від заглибленого бака до чилера, зібрані у вікі-статті перегрів розчину влітку. Найдешевший шлях простіший: вирощувати шпинат у холодну половину року, а влітку віддати систему салату чи базиліку.

Кисень у розчині для шпинату в DWC

Корнельська схема побудована на DWC: плаваючі касети на басейні глибиною 25-28 см. Корінь весь час у воді, тож дихає тим киснем, що в ній розчинений. Орієнтири з посібника:

• від 4 мг/л шпинат росте нормально;
• при 3 мг/л уже видно стрес, нижче 3 мг/л урожай провалюється;
• робочий рівень у Корнеллі 8 мг/л (7-10), піднімати до 20 сенсу немає;
• без аерації кисень у басейні падає майже до нуля.

Маттсон радить тримати понад 6 мг/л, в ідеалі близько насичення, 8-9 мг/л. Низький кисень сам по собі теж сприяє Pythium. І тут знову впираємось у температуру: при 20 °C вода вміщує максимум близько 9,1 мг/л кисню, при 25 °C 8,3, при 30 °C 7,6. Тобто при теплому розчині навіть потужний компресор не дотягне до корнельських 8 мг/л з запасом.

У Корнеллі додають у басейн чистий кисень. У домашній системі вистачить компресора з розпилювачами, просто рівень буде нижчим. Де ставити розпилювачі і скільки повітря давати на обʼєм, пояснює вікі-стаття система DWC. Якщо ще обираєш тип установки, порівняння всіх чотирьох є в статті яку гідропонну систему обрати.

Стрілкування шпинату: довгий день і спека

Шпинат - облігатно довгоденна рослина: цвісти він починає, коли день довший за критичний. За даними e-GRO (Маттсон, 2017), критична довжина дня 13-14 годин залежно від сорту.

Як сильно це працює, показали Чангху Чун, Мачіко Томінага і Тойокі Кодзаї (HortScience, 2001). Розсаду шпинату вирощували при 10, 13 і 16 годинах світла на добу. Через 3 дні після пересадки стрілку мали 0% рослин з 10-годинного варіанта і понад 85% з 16-годинного. На 14-й день квітконіс був 15 мм у коротких днях і 80 мм у 16-годинному. Суха маса розсади залежала від сумарного світла, а не від тривалості дня. Тобто коротший день з яскравішими лампами дає ту саму розсаду без старту до цвітіння.

Для бебі-шпинату картина інша. Корнельський посібник допускає фотоперіод до 24 годин, а Маттсон пише, що при помірній температурі стрілкування в бебі-шпинаті не проблема навіть з досвічуванням. До першого зрізу на 14-й день рослина просто не встигає. При багаторазовому зрізі кущ живе на кілька тижнів довше, і довгий день знову стає ризиком. А при повітрі понад 27 °C шпинат стрілкує швидко, і це найчастіша причина передчасного стрілкування.

Практичний висновок: для бебі-листа тримай помірну температуру, а світловий день можна не обмежувати. Якщо хочеш дорощувати шпинат до великого листа, розсаду тримай на дні коротшому за 13 годин і не виставляй систему на травневе й червневе сонце без затінення.

Проростання шпинату: чому насіння не сходить у теплі

Третя причина провалу видна ще до басейну: касета з насінням стоїть тиждень, а сходів половина. Класична таблиця Дж. Гаррінгтона (Каліфорнійський університет, Девіс), яку досі передруковують університетські служби, дає для шпинату оптимум 21 °C і максимум 29 °C. Днів до сходів:

Найшвидше шпинат сходить при 20-25 °C, але вище 30 °C проростання обривається. Літнє підвіконня чи теплиця легко дають субстрату 35 °C.

У Корнеллі касети пророщують окремо, у камері при 22-26 °C, два дні, і тільки потім ставлять на басейн. Насіння загортають не мілкіше 1,3 см: так тертя об субстрат знімає з насінини оболонку. Якщо поставити касету на воду до проростання, зайва волога зупинить проростання тих насінин, що ще не рушили.

Навіть при хорошому режимі схожість нижча, ніж обіцяє пакет. У корнельському досліді з DWC (Horticulturae, 2019) три сорти пророщували однаково. Carmel, заявлений постачальником на 83-84% (у самій статті наведено обидві цифри), зійшов на 81%. Seaside і Space, заявлені на 97 і 99%, зійшли помітно гірше за Carmel. Навіть у межах однієї касети Carmel сходив по рядах від 56 до 97%. На комірку клали в середньому півтори насінини.

Сорти шпинату для гідропоніки

У тому самому досліді Carmel і Space дали значно більший урожай за Seaside. Обидва напівсавойські, з трохи гофрованим листом і довшими черешками: лист стоїть вище сімядолей, його легше зрізати, і в зріз майже не потрапляють сімядолі й оболонки насіння. Гладколистий Seaside при слабкому листопадовому світлі сформував низький кущик, який важче збирати. Сорти для поля селекціонують передусім на стійкість до пероноспорозу, а для гідропонного бебі-листа важливіші дружність сходів і форма куща, тож перевір два-три сорти у своїй системі.

Бебі-шпинат: корнельська схема і багаторазовий зріз

Зведемо все в одну таблицю. Це уставки корнельського посібника для басейну з бебі-шпинатом:

Корнельський посібник додає два правила. Перше: світла має вистачати. Якщо рослина недобирає світла, цикл затягується, і Pythium встигає знищити урожай. Друге: зріз один, на 14-й день. Повторно різати ті самі рослини в басейні там не радять: збудник у розчині накопичується до летального рівня і губить і цю партію, і наступні, які ставлять у той самий розчин.

На практиці шпинат ріжуть кілька разів: з одного зрізу він не окупає насіння, субстрат і два тижні басейну. Корнельське застереження від цього не зникає, воно пояснює, чим ти ризикуєш. Кожен наступний зріз дає Pythium ще тиждень-два в тому самому розчині, тому при багаторазовому зрізі все, про що йшлося вище, стає суворішим:

• розчин не тепліший за 20-23 °C і кисень не нижче 6 мг/л до останнього зрізу;
• перед кожним зрізом витягни касету й подивись на корінь: бурий корінь або «щурячий хвіст» означають, що партію час прибирати;
• ріж чистим інструментом і не зачіпай точку росту, техніка зрізу і дезінфекція розібрані в статті про багаторазовий зріз бебі-листа;
• стеж за спекою і довжиною дня: кущ, що живе кілька зрізів, має час стрілкувати.

Коли партія закінчилась через корінь, а не за планом, розчин ми б не лишали для наступної: саме в ньому, за Корнеллом, накопичується збудник.

Шпинат на гідропоніці вдома: запуск по кроках

1. Обери сезон: з жовтня по квітень розчин тримати на 20 °C легко, влітку потрібне охолодження.
2. Помий і продезінфікуй бак, касети й трубки перед запуском. Маттсон ставить санітарію поруч із режимом вирощування як захист від Pythium.
3. Засій касети на глибину 1,3 см, півтори насінини на комірку, і тримай їх два дні при 22-26 °C окремо від бака.
4. Постав касети на розчин з EC 1,3 мС/см понад вихідну воду і pH 5,6-6,0. Увімкни аерацію до того, як поставиш рослини.
5. Щодня міряй температуру розчину в найтепліший час дня. Понад 23 °C - охолоджуй.
6. Раз на кілька днів витягни одну касету й подивись на корінь: білий і пухнастий - добре, бурий з «щурячим хвостом» - Pythium уже працює.
7. Перший зріз роби на 14-й день. Перед кожним наступним дивись на корінь: поки він білий, ріж далі; бурий - прибирай партію і міняй розчин.

Підсумок

• Шпинат на гідропоніці гине переважно від Pythium: при 21 і 27 °C він губить корінь за 3-4 дні, а при 23 °C проникає в корінь за 15 хвилин.
• Розчин тримай близько 20 °C, кисень 6-8 мг/л і вище. Влітку без охолодження шпинат краще не садити.
• До першого зрізу на 14-й день бебі-шпинат не встигає стрілкувати навіть при довгому дні, якщо повітря не гарячіше 27 °C. При багаторазовому зрізі і для дорослого листа стеж за спекою і тримай розсаду на дні до 13 годин.
• Насіння пророщуй окремо при 20-25 °C, вище 30 °C воно майже не сходить.
• Ріж кілька разів, але перед кожним зрізом перевіряй корінь і давай вдосталь світла, щоб цикл не затягувався. Бурий корінь - кінець партії.

Якщо шпинат у тебе вже гнив, почни з термометра в баку. Заміряй розчин о третій дня, коли він найтепліший. Якщо там понад 23 °C, причину провалу ти вже знайшов.