Kapillarmatten sind zurück

Von Ellen Paparozzi / George Meyer/August 6, 2012

 Löcher für die Töpfe werden über das Kapillarmattengewebe und die Strahler gelegt.

Vor dreißig Jahren wurden Kapillarmatten für die Produktion von Blumenkulturen wie Osterlilien verwendet. Der Vorteil war, dass Pflanzen praktisch von Topf zu Topf gezüchtet werden konnten, wodurch die Pflanzen pro Quadratfuß maximiert wurden. Da Osterlilien am besten wachsen, wenn sie mit temperiertem Wasser fertig werden, das nach einem einheitlichen Zeitplan geliefert wird, war die Kapillarmatte ideal.

In den 1990er Jahren fielen Kapillarmatten für den Anbau von Pflanzen als Fertigationsmethode im Vergleich zur Tropfbewässerung und anderen Unterbewässerungsmethoden in Ungnade. Die jüngsten Fortschritte bei der elektronischen Steuerung, der Mattenzusammensetzung und der Verwendung eines Tropfbandes, um Wasser an gleichmäßigen Stellen direkt auf die Matte zu bringen, machen die Cap-Mat-Bewässerung jedoch eines anderen Blicks würdig. Kombiniert man dies mit Bedenken hinsichtlich Grundwasserverschmutzung, Menge, Qualität und Kosten im Zusammenhang mit dem Wasserverbrauch, werden Cap-Matten und ihr geringer Wasserbedarf sicherlich wieder in das Bild des Gewächshausanbaus einfließen.

Es gibt eine Reihe von Kapillarmattentypen mit jeweils unterschiedlichen Breiten und Zusammensetzungen. Unabhängig von der Zusammensetzung der Matte bleibt die Physik der Wasserbewegung gleich. Gespeichertes Wasser gelangt von der Matte über Kapillarwirkung (an sich und an den Mischpartikeln haftende Wassermoleküle) in die Porenräume des Wachstumsmediums. Der Kapillarprozess wird durch kontinuierliche Säule und Wasserfluss von der Matte zur Pflanze erleichtert. Beachten Sie, dass diese Wassersäule nicht gebrochen werden darf, da es schwierig ist, die Säule wiederherzustellen. Im Allgemeinen sollte ein Topf, sobald er auf der Matte steht, während der Produktion nicht bewegt werden.

Die Zusammensetzung des Wachstumsmediums für Pflanzen, die auf einer Kapillarmatte gezüchtet werden, ist ebenfalls wichtig. Nach unserer Erfahrung sollten mindestens 25 Prozent der Mischung eine belüftende Komponente wie Perlit sein. Der Wasserstatus des Topfes, wenn er zum ersten Mal auf die Matte gestellt wird, ist ebenfalls wichtig. Nachdem die Pflanzen eingetopft sind, müssen sie über Kopf bewässert und einige Minuten lang auf etwa 75 Prozent Feldkapazität abgelassen werden. Die Kapillarsäule wird nach der Drainage in umgekehrter Weise aufgebaut. Danach sollte der Züchter die Pflanzen nicht mehr über Kopf gießen müssen. Der Vorgang wird fortgesetzt, wenn die Matte feucht gehalten wird.

Erstellen Sie Ihre eigene Matte, um mehr Wasser zu sparen

Eine handelsübliche Kapillarmatte besteht aus mehreren Schichten. Diese Schichten sind unten aus Polyethylen mit einer flauschigen, aber faserigen Mattenmitte. Sie sind mit einer perforierten schwarzen Polyethylenabdeckung versehen. Unsere war einfacher und kostengünstiger, weil es einfach eine schwarze Kunststoffschicht auf der Bank war. Eine faserige Matte mit Tropfband wurde auf die Matte gelegt, um die Kappenmatte II herzustellen.

Das Tropfband verläuft über die Länge der Bank und ist etwa alle 12 Zoll beabstandet. Für eine typische sechs Fuß breite Bank, Es würden fünf Bänder von einem Header laufen. Das Zufuhrrohr zum Titel hat den Filter (Düngemittelausgaben behandeln) und das Solenoid, das die Matte automatisch bewässert werden lässt. Auf der Oberseite der Matte und der Rohre werden Topfkreise aus weißem Kunststoff oben / schwarz unten mit einer Schablone geschnitten. Dies begrenzt das Algenwachstum auf den Boden des Topfes oder die Kunststoffoberfläche.

Die Matte wurde fünf Minuten lang ein- bis dreimal täglich bewässert. Es gab einen minimalen Abfluss, aber wenn unser Controller für weniger als fünf Minuten eingestellt worden wäre, hätte es noch weniger Wasserverlust gegeben. Eine der Einschränkungen beim Platzieren des Tropfbandes auf der Matte besteht darin, dass die Anzahl der Pflanzen auf der Bank auf sechs begrenzt ist und nicht auf ein System, bei dem Sie Pflanzen von Topf zu Topf platzieren können. Dies ist in Ordnung, wenn der Züchter normalerweise Pflanzen auf 12-Zoll-Zentren platziert. Ein wichtiger Punkt ist, dass es wichtig ist, Töpfe mit Löchern im Boden zu kaufen – nicht an den Seiten.

Spot-Check Pflanzen an sonnigen Tagen

Es ist wichtig für den Züchter zu wissen, dass das Cap Mat-System korrekt funktioniert und dass die Pflanzen die richtigen Mengen an Wasser und Dünger erhalten. Dies basiert auf dem Bandverteilungssystem, der Mediendichte einzelner Töpfe und der räumlichen Energieverteilung innerhalb des Gewächshauses. Eine gewisse Varianz in Topffeuchte und Dünger ist zu erwarten. Topffeuchte und elektrische Leitfähigkeit können mit einem Sensor und Messgerät stichprobenartig überprüft oder mit einem Datenloggersystem kontinuierlich überwacht werden. Schnell ansprechende, handelsübliche Kapazitätssensoren mit kurzen Sonden zur Messung der Topffeuchte und/oder der elektrischen Leitfähigkeit sind die beste Methode und relativ kostengünstig.

Die stichprobenartige Kontrolle sollte in den sonnigen Perioden erfolgen, in denen der Wasserverbrauch der Pflanzen voraussichtlich am größten ist. Es wird nicht erwartet, dass Töpfe mit künstlichen Medien volumetrisch mehr als 70 Prozent Wasser aufnehmen. Töpfe mit weniger als 40 Prozent Wassergehalt werden nicht ausreichend bewässert. In der Regel erhalten die Töpfe in der Nähe des Verteilerverteilungssystems etwas mehr Wasser als an den anderen Stellen. Der Wasserverbrauch wird je nach den oben aufgeführten Faktoren stark variieren, jedoch nicht mehr als 20 Prozent.

Sparen Sie Arbeit und Wasser mit Kapillarmatten

Untersuchungen an Baumschulen im Einzelhandel bestätigen, dass Kapillarmatten Arbeitseinsparungen bedeuten. Die Möglichkeit, die Matten einmal pro Tag in einem Bruchteil der Zeit zu überprüfen, die zum Gießen von Wasser oder zum Ein- und Ausschalten eines manuellen Steuerungssystems erforderlich wäre, spart Zeit. Zeit ist gleich Geld.

Da Wurzeln immer Düngerlösung zur Verfügung haben, benötigen Pflanzen möglicherweise nicht so viel Dünger wie bei anderen Methoden. Untersuchungen mit Osmocote zeigen ausreichende Stickstoffwerte für ein gesundes Pflanzenwachstum. Mehrjährige Pflanzen (Baumschulproduktion) Forschung, sowie unsere Erdbeerforschung, zeigt auch, dass sich die Kosten dieser Systeme innerhalb eines Jahres amortisieren werden.

Berücksichtigen Sie dies bei der Wassereinsparung. Eine Toilettenspülung entspricht 1,6 Gallonen. Für eine Familie mit vier Personen würde dies etwa 12 mal pro Tag (etwa 20 Gallonen) auftreten. Zwei Jahre lang – von September bis Mitte April — haben wir mehr als 300 Erdbeerpflanzen auf zwei Bänken in einem Gewächshaus aus doppeltem Polyethylen angebaut. Der Gesamtwasserverbrauch für jedes Jahr lag zwischen 50 zu 65 Gallonen Daher, in vier Tagen, Die Familie hätte so viel Wasser verbraucht wie unser Gewächshaus in acht Monaten.

Mehltau und andere Nachteile

Wie bei jedem automatisierten Bewässerungssystem müssen Züchter die Pflanzen immer noch täglich überprüfen. Aufgrund der hohen Luftfeuchtigkeit kann Mehltau auf der Mischungsoberfläche auftreten. Kratzen Sie einfach den Mehltau ab, wenn er erscheint. Wie bei jedem Unterbewässerungssystem können sich auch lösliche Salze auf der Mischungsoberfläche ansammeln.
Wurzeln spüren und suchen Wasser. Wenn also eine Langzeitkultur angebaut wird, dringen die Wurzeln in die Matte ein und beschränken sie auf eine einmalige Verwendung. Mit dem Cap Mat II-System können die unteren und oberen Polyschichten von Jahr zu Jahr wiederverwendet werden, wenn sie desinfiziert werden.

Es sei denn, man verwendet die weiß / schwarze Polyethylen-Abdeckung, anstatt eine, die perforiert ist, muss der Züchter Zeit damit verbringen, Löcher zu schneiden. Die Löcher sind auf die Anzahl der Töpfe pro Bank beschränkt. Das Schneiden der Löcher braucht Zeit — zwei Personen haben drei Stunden damit verbracht, 300 Löcher zu erstellen.

In früheren Forschungen wurden Laubpflanzen, Weihnachtssterne, Geranien, Löwenmäulchen, Stiefmütterchen, Stock, Spinat, Mangold und mehrjährige Baumschulbestände erfolgreich mit Kapillarmatten gezüchtet; Es gibt jedoch zwei wichtige Überlegungen. Erstens war das für einige der oben genannten Kulturen verwendete Mattensystem anders, da es schwarz war und die oberste Schicht durchgehend perforiert war (keine einzelnen Löcher für jeden Topf). Zweitens war das Abgabesystem für die Laubpflanzen, Weihnachtssterne und Geranien kein
automatisiertes Tropfrohrsystem.

Irrigation Takeaways

Kapillarmattensysteme bieten eine wichtige Alternative und kostengünstige Möglichkeit, die Bewässerung zu automatisieren, Wasser effizienter zu nutzen und die Grundwasserverschmutzung zu reduzieren. Einige Pflanzen gedeihen jedoch möglicherweise nicht unter einem konstanten Wasserzustandsregime. Bevor Sie eine endgültige Entscheidung für die Verwendung eines Kapillarmattensystems treffen, nehmen Sie einen kleinen Abschnitt Ihres Gewächshauses und testen Sie dieses System, um festzustellen, ob es für Ihren Betrieb geeignet ist.

Ellen Paparozzi ([email protected] ) ist Professor für Gartenbau am Department of agronomy and horticulture der University of Nebraska. Alle Autorengeschichten finden Sie hier.

Georg Meyer ([email protected] ) ist Professor für Biological Systems Engineering an der University of Nebraska-Lincolnalle Autorengeschichten hier.

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