Пеностекло: как использовать в субстратах, гидропонике и для борьбы с вредителями

Здравствуйте, на связи Сергей, и мы продолжаем говорить о субстратах для выращивания растений. Сегодня разбираем пеностекло — материал, который всё чаще используют сити-фермеры и домашние растениеводы.

Пеностекло — относительно новый компонент для грунта, но его уникальные свойства (химическая инертность, пористость, долговечность) делают его отличной альтернативой керамзиту и перлиту.

А в конце статьи я расскажу историю появления пеностекла (спойлер: без советского академика Китайгородского тут не обошлось) — это будет бонусом для тех, кто любит копать глубже.

А теперь к делу — как использовать пеностекло на городской ферме и дома.

Пеностекло — это вспененное стекло, материал с ячеистой структурой. Получают его при нагреве стеклянной шихты с газообразователем. В результате образуются тысячи мелких пор, которые и дают уникальные свойства.

В растениеводстве пеностекло используют как компонент субстрата (для рыхлости, влагоёмкости, аэрации) или как самостоятельный субстрат (например, в гидропонике или для орхидей).

Ключевые свойства пеностекла (общие для всех видов):

• Химическая инертность — не реагирует с водой, удобрениями, не меняет pH.
• Биологическая стойкость — не гниёт, не плесневеет, не едят насекомые и грызуны.
• Долговечность — не разрушается со временем, выдерживает десятки циклов использования.
• Низкая теплопроводность — защищает корни от перепадов температур.
• Лёгкость — снижает вес горшков и контейнеров.

Но есть важный нюанс: строительное и аграрное пеностекло — это не одно и то же.

Изначально для выращивания растений использовали строительное пеностекло. Но в роли субстрата оно имеет существенный недостаток. В ходе производства получается материал с замкнутыми порами, то есть каждый пузырёк газа отделён от других. Вода не впитывается внутрь, материал остаётся почти сухим. Для разрыхления почвы его ещё можно использовать, но для гидропоники — нет. Корням нужна влага внутри пор, а не только на поверхности.

Для вспенивания аграрного пеностекла используют карбонаты — соли угольной кислоты. Благодаря им в массе пеностекла создаются сообщающиеся поры, способствующие большему влагопоглощению. Второй отличительной особенностью пеностекла является его повышенная химическая стойкость. Аграрное пеностекло спокойно переносит постоянное воздействие удобрений.

Мой совет: если хотите получить стабильный результат, берите именно аграрное пеностекло, предназначенное для растениеводства. Оно лучше подходит для выращивания, на нём растения чувствуют себя лучше и дают большие урожаи, чем при выращивании на строительном пеностекле.

Помимо указанных выше свойств пеностекла для аграрной отрасли можно выделить и другие его плюсы. Разберём каждый по порядку.

Правильно подготовленное пеностекло не взаимодействует ни с водой, ни с удобрениями, ни с другими компонентами грунта. Пеностекло не меняет pH среды, ничего не забирает и не отдаёт в окружающую среду. Вернее сказать так: у пеностекла есть определённая влагоёмкость, у аграрного пеностекла она довольно большая. Пеностекло может забирать влагу из окружающей среды, но по мере высыхания субстрата оно будет отдавать эту влагу обратно, никаких химических реакций при этом происходить не будет.

Пеностекло — неорганический материал, никакие живые существа не используют его в пищу. На чистом пеностекле не развиваются бактерии, вирусы и грибы. Хотя на поверхности субстрата из пеностекла, если на него попадает свет, могут развиваться зелёные или коричневые водоросли.

Это свойство пеностекла актуально в субстратных смесях. Есть опыт применения пеностекла в открытом грунте в засушливых регионах в качестве аккумулятора влаги. Его добавляют в лунки во время посадки растений. Вбирая воду из окружающей среды, пеностекло постепенно отдаёт её растению.

Пеностекло — довольно твёрдый материал, разрушается оно в основном от механических воздействий. Как вы понимаете, субстрат, как правило, не подвергается механическим воздействиям, кроме тех моментов, когда он смешивается и фасуется по посадочным ёмкостям.

Это свойство пеностекла хорошо не только для удерживания воды. Если пеностекло используется как компонент субстрата, то в его порах остаётся воздух. Благодаря этому субстрат становится рыхлым и наполненным воздухом, из которого растение, кстати, может усваивать корнями кислород.

Нет, пеностекло не действует на растение как фитогормон, всё намного проще. Корни растения, упираясь в кусочек пеностекла, начинают ветвиться и огибать его, тем самым растение наращивает корневую массу, которая помогает ему лучше усваивать питательные вещества.

Пеностекло для растений бывает двух основных форм — и от этого зависит, куда его лучше применить.

Колотое — это щебень неправильной формы с острыми краями. Получается при дроблении. Именно его чаще всего используют как компонент субстрата: острые грани не страшны корням, зато такая форма даёт хорошее сцепление частиц друг с другом. Минус — работать без перчаток опасно, порезы от пеностекла очень неприятные.

Галтованное (окатанное) — колотое пеностекло, которое прошло обработку в барабане с абразивными шарами (как галтовка камней). Края сглаживаются, материал становится похож на речную гальку. Острых углов нет, поэтому оно безопаснее в обращении.

Где применяется галтованное:

• как декоративная засыпка поверх грунта в кашпо;
• в ландшафтном дизайне (не боится ни морозов, ни солнца);
• для орхидей в прозрачных горшках — смотрится эстетичнее, чем колотое, и корни не травмируются.

На заметку: для смешивания с грунтом и гидропоники колотое подходит ничуть не хуже, а стоит обычно дешевле. Галтованное берите, если важен внешний вид.

Производители часто называют фракции по-разному («пеностекольный песок», «нанокрошка», «антимошка»), но давайте опираться на реальные размеры.

Важное уточнение: деление на фракции — условное и зависит от производителя. Например, «пеностекольная нанокрошка» может быть размером 0–2 мм, а «антимошка» — 0,5–3 мм. Всегда смотрите на миллиметры на упаковке, а не на красивое название.

Мой опыт: для большинства задач сити-фермера хватает двух фракций — мелкой (до 5 мм) для смешивания с грунтом и средней (10–20 мм) для дренажа и гидропоники. Крупную берите только для декора.

Пеностекло — вещь универсальная. Я перечислю основные варианты, которые проверены на практике. Где-то это полноценная замена привычным субстратам, где-то — хитрый лайфхак для борьбы с вредителями.

В гидропонике субстрат имеет для растения лишь опорную функцию, питание оно получает из раствора.

Что обычно используют в гидропонике? Минеральную вату (на один цикл, потом утилизация — дорого и хлопотно), керамзит (дёшево, но он не идеально нейтрален и со временем разрушается, особенно во влажной среде).

А пеностекло — химически инертно, не разрушается, выдерживает сколько угодно циклов, пока не раскрошится механически. Просто промыл — и снова в дело. Для гидропоники лучше брать среднюю фракцию (10–20 мм) и обязательно прокипятить, чтобы оно перестало всплывать (об этом ниже).

Особой популярностью пеностекло пользуется среди любителей орхидей. У орхидей довольно интересный тип питания. Субстрат им нужен в основном для фиксации себя в пространстве, а питательные вещества они получают при поливе. Пеностекло отлично подходит для этого. Оно имеет достаточную массу, чтобы удерживать растения и влагоёмкость для их питания.

По сути, такой способ выращивания похож на упрощённую гидропонику. И на чистом аграрном пеностекле можно вырастить любое растение, обеспечив ему необходимое питание вместе с поливом, например, используя капельную систему.

Пеностекло применяют для создания различных почвосмесей, это самый частый сценарий для сити-фермера. В субстрате пеностекло служит разрыхлителем, аккумулятором влаги и воздуха. Рецептов почвосмесей с пеностеклом много, в конце статьи я приведу некоторые в качестве примера. Главное правило: мелкая фракция (до 5 мм) и не больше 30% от объёма смеси, если только вы не делаете специальный «супер-рыхлый» вариант.

Пункт во многом пересекается с предыдущим, но вынесу отдельно. Аграрное пеностекло имеет высокую влагоёмкость. Если ваш грунт слишком быстро сохнет (песчаный, торфяной, или просто в жаркой квартире), добавьте 10–20% мелкой фракции (0,5–5 мм). Влага будет удерживаться дольше, а корни не зальёте — лишняя вода всё равно стечёт.

Пеностекло не теряет свою форму, не слёживается, так что его вполне можно использовать в качестве дренажа. Правда, такой дренаж получится несколько дороговатым. Обычно в качестве дренажа используют пеностекло, прошедшее много циклов выращивания и уже негодное для других целей. Такое «отработанное» пеностекло подойдёт и для создания почвосмесей.

Пеностекло — жёсткий материал с острыми краями. Мелкое пеностекло делает грунт очень неприятным для насекомых. Дождевым червям не нравится субстрат, в котором больше 15–20% пеностекла. Для борьбы с поверхностными насекомыми вроде нематод, земляных комариков и мошек можно использовать фракцию пеностекла от 0,8 до 3 мм.

Обычно пеностекло перемешивают либо со всем объёмом субстрата, либо укладывают сверху кашпо перемешанный с ним субстрат на толщину 3–5 см и поверх этого слоя насыпают ещё около 2–3 см чистого пеностекла. Как бы комично это ни звучало, но насекомые, выходя из такого грунта, испытывают сильный дискомфорт (хочется сказать: царапаются об острые края пеностекла), а далее просто не могут попасть обратно, поскольку пеностекло на поверхности они не принимают за родную для себя почву. В этом плане пеностекло очень похоже на диатомит, о котором я рассказывал раньше, и даже несколько превосходит его.

Семена и всходы некоторых растений очень восприимчивы к бактериям и грибам. Некоторые из них очень плохо чувствуют себя на органических субстратах (грунт, торф, коксовое волокно) в первые дни жизни, пока у них не заработает иммунитет. Пористость и влагоёмкость аграрного пеностекла и отсутствие в нём питательных веществ для патогенов делают его идеальным субстратом для проращивания таких семян.

Технология:

• Насыпьте в контейнер мелкое пеностекло слоем 3–5 см.
• Разложите семена сверху.
• Если семенам нужна темнота — присыпьте слоем пеностекла 0,5–2 см. Если прорастают на свету — не присыпайте.
• Увлажните, накройте прозрачной крышкой или пакетом и ждите всходов.

Укоренять черенки растений можно как в чистом пеностекле, так и в различных смесях с его содержанием. При укоренении очень важно обеспечить постоянную влажность и воздухопроницаемость субстрата. Для укоренения используют смесь фракций аграрного пеностекла от 3 до 5 мм. В смесь для укоренения могут быть добавлены перлит, вермикулит и другие компоненты, в том числе органические, например торф или кокосовый субстрат.

Пеностекло крупной фракции (3–10 см) используют в качестве элемента ландшафтного дизайна. Ни холод, ни жара, ни прямое воздействие солнечной радиации не влияют на свойства пеностекла, и оно может украшать сад долгие годы.

Мелкой фракцией пеностекла можно засыпать поверхность кашпо, закрывая почву, это добавит стиля вашим комнатным растениям и поможет дольше сохранять влагу.

Пеностекло бывает не только серым. Есть зелёное, коричневое, красноватое — цвет зависит от исходного сырья. А некоторые производители окрашивают его в яркие цвета (как мраморную крошку), правда, стоит оно дороже бело-серого. Цветное декоративное пеностекло используйте только как верхний слой, не смешивайте с грунтом — непонятно, как оно поведёт себя с удобрениями.

Пеностекло удерживает воду и даёт опору молодым росткам. Но используют аграрное пеностекло для выращивания микрозелени только в том случае, если её реализация производится в срезанном виде. Дело в том, что аграрное пеностекло довольно дорогой материал, особых плюсов конечному потребителю микрозелени оно не даёт. Но плюсы получает сити-фермер, ведь после каждого цикла выращивания пеностекло можно промыть, очистить от корней и использовать снова. И тут с пеностеклом не может конкурировать ни один другой материал. На базальтовых и кокосовых ковриках можно провести лишь несколько циклов выращивания, и их тяжело очищать от корней. А перлит и вермикулит тяжело промывать в силу их очень лёгкого веса. Но в промышленных масштабах, по моим данным, микрозелень на пеностекле в нашей стране пока не выращивается. Если вы знаете такие производства, пожалуйста, напишите о них в комментариях.

Такой способ применения аграрного пеностекла я нашёл на сайте производителя. Для создания такой кровли подготавливается гидроизоляционный «пирог», сверху которого насыпается слой сначала крупного, а потом мелкого пеностекла и на него высаживаются растения. Зелёные кровли смотрятся очень красиво и являются экологичными. Надеюсь, в будущем их будет появляться всё больше и больше.

Сводная таблица: способы применения пеностекла

Для того чтобы ваши растения чувствовали себя комфортно, пеностекло необходимо подготовить. Процедура подготовки пеностекла одинакова как для гидропоники, так и для других способов выращивания.

Первым делом пеностекло нужно промыть для удаления пыли и других загрязнений. Пеностекольная пыль может немного подщелачивать субстрат в начале использования. Чтобы избежать колебаний pH гидропонного раствора или субстрата её необходимо убрать.

Хоть пеностекло химически нейтрально, я бы рекомендовал перед использованием проверить его pH. Для этого необходимо взять чистую воду, желательно после осмоса, и замерить её pH. Запоминаем этот показатель и заливаем пеностекло нашей водой. Оставляем на 30–60 минут и по прошествии этого времени снова замеряем уровень pH. Если показатель pH изменился, можно либо ещё промыть пеностекло и повторить процедуру измерений, либо непосредственно в ёмкости с водой и пеностеклом выровнять pH, используя готовые растворы pH+ для поднятия уровня pH, или pH– для его снижения. Пеностекло можно считать готовым для использования после того, как вода, которой оно залито, не меняет показатель pH в течение 60–90 минут.

После этих двух несложных процедур ваше пеностекло будет готово как для выращивания гидропонным способом, так и для использования его в субстратных смесях. Но я расскажу про ещё один приём, который позволяет сделать влагоёмкость аграрного пеностекла максимальной.

Пеностекло имеет поры разного размера, и некоторые из них настолько малы, что вода в них не проникает, и они остаются наполненными воздухом. В этих порах, кстати, могут селиться полезные почвенные организмы. И такая пористость делает пеностекло плавучим. Чтобы удалить воздух из пеностекла, выполните следующие шаги:

1. Поместите пеностекло в термостойкую ёмкость и залейте водой так, чтобы она покрывала пеностекло минимум на 3–5 см.
2. Поместите ёмкость на плиту, доведите до кипения и прокипятите пеностекло в воде в течение 5–10 минут.
3. Быстро слейте воду и сразу же залейте пеностекло холодной водой. Чем ниже будет температура воды, тем лучше, можно добавить лёд.

В результате этой процедуры сначала при кипячении поры пеностекла расширятся, и часть воздуха выйдет, а при резком охлаждении пеностекла его поры сожмутся и выдавят остатки газов. Такое пеностекло уже будет полностью тонуть в воде и работать как мощная губка. Таким способом готовят субстрат для гидропоники, чтобы он не всплывал и был статичен.

Идеальных субстратов не существует, и, как у любого материала, у пеностекла есть минусы. Давайте честно — их два, но оба важные.

Высокая стоимость. Для сравнения откройте любой маркетплейс и сравните цены на одинаковый объём пеностекла, керамзита и перлита. Пеностекло будет как минимум в два раза дороже этих материалов. Такая цена пеностекла обусловлена дороговизной его производства.

Но давайте справедливо: при выборе компонентов субстрата учитывайте их долговечность. Пеностекло выдержит как минимум в 10 раз больше циклов выращивания, чем, например, керамзит, и в конечном итоге его использование окажется выгоднее.

При правильном обращении с пеностеклом оно абсолютно безопасно. Пожалуйста, учитывайте следующие моменты при работе с ним:

Пеностекло в виде колотого щебня имеет очень острые края, о которые можно легко порезаться. Никогда не работайте с пеностеклом без защиты рук, поверьте, порезы от пеностекла очень неприятны, довольно глубоки и плохо заживают. Кроме того, если вы порезались в момент перемешивания субстрата, то есть вероятность попадания инфекции в рану.

Что делать:

• Используйте перчатки из прочной толстой ткани (не тонкие медицинские — они порвутся).
• Для перемешивания субстратов с пеностеклом используйте инструменты — совки, лопатки, но не голые руки.

Пеностекольная пыль очень мелкая и очень вредна для вдыхания. Существует даже специальный термин, называющий заболевание, вызванное вдыханием силикатов, — силикоз. Пылинки стекла так малы, что не выводятся из организма, постепенно накапливаются в лёгких и могут привести к заболеваниям, несовместимым с жизнью, — пневмонии тяжёлой формы или даже раковым опухолям.

Конечно, чтобы заработать силикоз, нужно вдохнуть довольно большое количество пеностекольной пыли, но лучше не рисковать. Во всех рекомендациях по работе с пеностеклом указано обязательное использование респиратора.

Мой личный лайфхак (делюсь им с удовольствием):

1. Слегка надрезаю уголок пластикового пакета, в котором находится субстрат.
2. Через это отверстие заливаю в пакет воду. Делать это лучше в раковине или ванне.
3. Пыль становится тяжёлой и утрачивает способность переноситься по воздуху.
4. Сливаю воду и использую уже влажный компонент субстрата.

Всё просто, безопасно и без респиратора. Правда, для гидропоники влажное пеностекло потом всё равно нужно промыть и прокипятить, но пыли уже не будет.

Как обещал, приведу несколько рецептов субстратов для выращивания растений с пеностеклом.

• Пеностекло фракции до 5 мм — 30%.
• Торф — 20%.
• Плодородный грунт — 30%.
• Кокосовый субстрат — 20%.

Такой субстрат можно назвать универсальным — с повышенной влагоёмкостью за счёт пеностекла. Он подойдёт для влаголюбивых растений вроде перцев, томатов, бахчевых, смесь можно использовать для клубники.

• Пеностекло фракции до 5–15 мм — 15%.
• Торф — 20%.
• Перлит — 15%.
• Плодородный грунт — 30%.
• Кокосовый субстрат — 20%.

Этот субстрат подойдёт для растений, любящих «дышащий» грунт. За счёт пеностекла и перлита такой грунт будет хорошо аэрироваться.

• Пеностекло фракции от 5 до 10 мм — 20%.
• Глина — 20%.
• Плодородный грунт — 10%.
• Торф — 50%.

Такой субстрат можно назвать идеальным для медленно растущих суккулентов. Пеностекло и глина обеспечат влагоёмкость, а торф и плодородный грунт — питание. В таком грунте суккуленты могут расти по несколько лет без пересадок, а поливать их нужно будет гораздо реже, чем, например, если вы решите использовать субстрат №2.

С пеностеклом можно составить с пару десятков разных субстратов, это действительно очень полезный компонент грунта для сити-фермеров. Не бойтесь экспериментировать, смешивайте свои субстраты и тестируйте их, пока не найдёте оптимальный вариант для каждого вида растений.

Впервые пеностекло было получено в СССР в 30-х годах прошлого века. Над получением этого материала работал советский учёный, академик Исаак Ильич Китайгородский. Область интересов учёного находилась в сфере производства стекла и других материалов на основе силикатов. Помимо пеностекла, Исаак Львович разработал технологию получения ситаллов — стеклянных кристаллов с особыми свойствами. Люди постарше могут быть знакомы с ситаллами — из них делали очень красивые детские значки.

Независимо от Китайгородского, в 1940-х годах в США компанией Corning Glass Work тоже было получено пеностекло. Изначально технологи компании хотели получить плавающий материал, но, подробнее изучив свойства пеностекла, нашли ему ряд других применений, ведь этот материал обладает рядом уникальных характеристик:

• является инертным материалом — как и обычное стекло, пеностекло неохотно реагирует с большинством химических соединений;
• обладает большой пористостью;
• не выделяет никаких веществ, безопасно как для животных, так и для растений;
• не разрушается со временем, даже при низких температурах и частых переходах через ноль в условиях повышенной влажности;
• легко обрабатывается механическим путём, может склеиваться;
• пеностекло не любят насекомые и грызуны;
• строительное пеностекло, в отличие от аграрного, не впитывает влагу;
• современные технологии производства позволяют делать из пеностекла детали различной формы;
• обладает очень низкой теплопроводностью и используется в качестве утеплителя.

В СССР существовало четыре завода по производству пеностекла, но массового применения этот материал в нашей стране не нашёл. Причина тому — довольно высокая себестоимость производства. Тем не менее, из него делали как утеплители, так и специальные детали с высокой степенью термоизоляции. В США и Канаде, напротив, пеностекло с 1950-х годов стало применяться довольно активно в частном и промышленном строительстве в качестве утеплителя и наполнения для бетонных изделий. На сегодня мне известно об одном крупном производстве пеностекла в России. Завод расположен в Калужской области и производит в том числе аграрное пеностекло.

По своему химическому составу, химическим и физическим свойствам пеностекло очень близко к обычным силикатным стёклам, единственное отличие — пузырьки газа в массе материала и отсутствие прозрачности.

Сегодня применяется порошковая технология производства пеностекла. Согласно ей, измельчённое в муку стекло (размер частиц не больше 10 микрометров) смешивается с газообразователем до однородного состояния. В качестве газообразователя используют углерод и другие добавки, которые влияют на итоговые характеристики материала. Далее материал отправляется в специальную печь туннельного типа. В печи в ходе нагрева массы до температуры от 800 до 1200 градусов стеклянная масса начинает размягчаться, а углерод из смеси окисляться. В ходе окисления углерода образуются СО2 (углекислый газ) и СО (угарный газ). Газы постепенно начинают выходить из смеси, образуя в ней полости и пузырьки и превращая плотное стекло в пористый материал. Добавляя к смеси различные химические вещества, мы можем менять свойства конечного продукта. Так, кстати, и было получено аграрное пеностекло.

Для нужд аграрного сектора пеностекло выпускают в виде щебня, колотого и галтованного, а для других нужд из пеностекла производят плиты, блоки и готовые детали, но самое массовое применение имеет всё-таки щебень разных фракций.

Пеностекло можно производить из вторичного сырья, в дело идёт практически любой стеклобой. И это здорово! Ведь вторичное использование любых материалов позволяет меньше загрязнять нашу планету.

Мы разобрали пеностекло от и до: что это такое, каким бывает, где применяется, как готовить и какие есть риски.

Коротко о главном:

• Аграрное пеностекло с открытыми порами — действительно уникальный материал. Оно инертно, долговечно, не гниёт, не боится вредителей и при этом отлично держит влагу и воздух.
• Оно дороже керамзита и перлита, но окупается многократным использованием — особенно если вы выращиваете микрозелень, работаете с гидропоникой или держите орхидеи.
• Не путайте с строительным пеностеклом — для большинства задач сити-фермера оно не подходит.
• Обязательно соблюдайте технику безопасности: перчатки и увлажнение перед работой с сухим материалом.
• Кипячение с резким охлаждением превращает пеностекло в «вечную губку» — не ленитесь делать это для гидропоники.

Мой совет: попробуйте пеностекло на одной-двух культурах, которые вам хорошо знакомы. Сравните с обычным грунтом или керамзитом. Посмотрите, как ведут себя корни, как часто приходится поливать, не появляются ли мошки. И тогда решите — вписывается ли этот материал в вашу систему.

А я, как всегда, открыт к общению и вопросам в комментариях. Рассказывайте, пробовали ли вы пеностекло? Может быть, у вас есть свои рецепты смесей или необычные способы применения? Делитесь!

Всем больших урожаев!