آیا ته گلدان شن و سنگ بریزیم یا نه؟

بر اساس یک باور قدیمی در باغبانی برای بهبود زهکشی بهتر است یک لایه شن یا سنگ در کف گلدان قرار گیرد، اما این گفته چه قدر صحیح است؟ آیا ممکن است این عمل بیشتر از کمک به گیاهان به آنها آسیب برساند؟

دلیل اصلی برای ارتقاء زهکشی گلدان این است که اکثر گیاهان دوست ندارند «بن خیس» یا همان ریشه‌های غرقاب داشته باشند، زیرا این امر منجر به پوسیدگی ریشه و در نهایت نابودی گیاه می‌شود.

کف گلدان‌ها و ظروف طراحی‌شده برای نگهداری گیاهان همیشه دارای سوراخ‌های زهکشی است تا آب اضافی تخلیه و از تجمع آب در کف گلدان جلوگیری شود.

اگر سوراخ‌های کف گلدان عمل زهکشی را انجام می‌دهند، پس چه نیازی به افزایش زهکشی است؟ خوب، به این دلیل که محیط گلدان طوری طراحی شده است که تا حدی رطوبت را برای گیاهی که در آن رشد می‌کند، حفظ کند…

برای اینکه بفهمیم چه چیزی برای گیاهان بهتر است، به بررسی علمی نیاز داریم!

خاک‌های گلدانی، ایجاد تعادل کامل

آبیاری زیاد باعث پوسیدگی ریشه گیاه می‌شود، آبیاری کم سبب خشک شدن گیاه می‌شود. یک خاک گلدان خوب باید تعادل کاملی بین حفظ رطوبت و زهکشی برای رشد گیاهان ایجاد کند.

از آنجا که هر خاک باکیفیتی باید مقداری رطوبت را حفظ کند، لازم است حاوی موادی باشد که مانند اسفنج رطوبت را جذب و حفظ می‌کنند. این خاصیت جاذبه هر خاک گلدانی، کلید درک رفتار آب در گلدان است.

گلدان‌ها و آب فرونشسته

آب به طور طبیعی تحت تأثیر گرانش به پایین‌ترین نقطه گلدان می‌رود و از سوراخ‌های زهکشی در کف خارج می‌شود مگر اینکه چیز دیگری برای نگه داشتن آن وجود داشته باشد.

مواد جاذب مانند اسفنج خیس یا حوله مرطوبی که به صورت عمودی قرار گرفته، به این ترتیب عمل می‌کنند. آب به سمت پایین حرکت می‌کند، مقداری از آن خارج می‌شود و مقداری حفظ می‌شود. قسمت بالای اسفنج یا حوله مرطوب سریع‌تر خشک می‌شود و قسمت‌های پایینی مدت بیشتری مرطوب باقی می‌ماند.

خاک‌های گلدانی که از مواد جاذب تشکیل شده‌اند، در هنگام خیس شدن بسیار شبیه به سایر مواد عمل می‌کنند.

برای آشنایی با برخی از مسائل فیزیک پایه، دو نیروی طبیعی متضاد را در خاک مرطوب گلدان در نظر بگیرید.

1. جاذبه، کششی رو به پایین روی آب اعمال می‌کند و باعث می‌شود آب از طریق سوراخ‌های زهکشی تخلیه شود.
2. مویینگی، کششی رو به بالا اعمال می‌کند و باعث می‌شود که آب حفظ شود و خاک گلدان را اشباع کند.

هر دوی این نیروها محدودیت‌هایی دارند:

• خاصیت مویینگی فقط تا ارتفاع محدودی می‌تواند وزن آب را در برابر جاذبه گرانش به سمت بالا بکشد.
• نیروی گرانش فقط می‌تواند کشش محدودی رو به پایین در برابر کشش رو به بالای خاصیت مویینگی روی آب اعمال کند.

در نقطه‌ای این دو نیروی متضاد یکدیگر را متعادل می‌کنند و زمانی که این اتفاق می‌افتد، لایه‌ای از خاک اشباع‌شده با آب در ته گلدان تشکیل می‌شود که نمی‌تواند تخلیه شود. به این آب، فرونشسته می‌گویند زیرا آب به معنای واقعی کلمه در آنجا «نشسته» و نمی‌تواند حرکت کند.

آب فرونشسته، لایه مرطوب زیرین گلدان است که هیچوقت زهکشی نمی‌شود.

درک این نکته مهم است که آب فرونشسته زهکشی نمی‌شود، آب در آنجا می‌ماند مگر اینکه ریشه‌های گیاه آب را بالا بکشند، یا وقتی خاک گلدان خشک شد تبخیر شود، در این صورت گیاه زنده نمی‌ماند!

اندازه و شکل گلدان فرقی نمی‌کند، مهم نیست گلدان بلند و باریک یا پهن و کم‌عمق باشد، اگر جنس محیط رشد/ خاک گلدان یکسان باشد، ارتفاع آب فرونشسته همیشه یکسان خواهد بود.

در محیط‌های رشد مختلف ارتفاع آب فرونشسته متفاوت خواهد بود، وجود مواد جاذب بیشتر در خاک سطح آب فرونشسته را بالاتر و مواد جاذب کمتر در خاک سطح آب فرونشسته را پایین‌تر می‌آورند.

درک عمل مویینگی

در این بخش، کمی عمیق‌تر به بُعد علمی خواهیم پرداخت. دوست دارم اصول اولیه را تدریس کنم، زیرا معتقدم از این طریق می‌توان به درک عمیق‌تری رسید، البته من تحصیلات لازم را در حوزه علوم زیستی دارم!

همه نیروی گرانش زمین را می‌شناسند، نیرویی همیشه‌حاضر در این سیاره که همه چیز را به پایین می‌کشد!

خاصیت مویینگی توسط نیروی چسبندگی و نیروی پیوستگی در مایعات ایجاد می‌شود.

نیروی پیوستگی، نیروی جاذبه بین مولکول‌های هم‌نوع است. به عنوان مثال، مولکول‌های آب می‌توانند به یکدیگر بچسبند.

نیروی چسبندگی، نیروی جاذبه بین مولکول‌های مختلف است. به عنوان مثال، مولکول‌های آب می‌توانند به مواد دیگر بچسبند.

عمل مویینگی طبق تعریف، تمایل سیال به بالا آمدن در یک لوله باریک (لوله مویینه) به دلیل قدرت نسبی نیروهای چسبندگی و پیوستگی است.

برای توضیح بیشتر این موضوع، باید ماهیت آب را درک کنیم.

آب (H2O) مولکولی قطبی است زیرا دارای بار منفی در یک طرف مولکول و بار مثبت در طرف دیگر است. شکل خمیده (V) بار مثبت جزئی در سمت اتم‌های هیدروژن و بار منفی جزئی در سمت اتم اکسیژن به آن می‌دهد.

مولکول‌های قطبی مانند آهنربا با قطب شمال و جنوب عمل می‌کنند، اتم‌های بار مثبت (+) و اتم‌های بار منفی (-) این مولکول‌ها به یکدیگر جذب می‌شوند.

وقتی قطب مثبت یک مولکول آب به سمت قطب منفی مولکول دیگر نزدیک شود، یکدیگر را جذب می‌کنند و پیوند هیدروژنی تشکیل می‌دهند که باعث ایجاد نیروهای قوی پیوستگی بین مولکول‌های آب می‌شود.

اگر مواد خارجی قطبی‌تر (دارای بار الکتریکی قوی‌تر) از خود آب باشند، مولکول‌های آب نیروهای چسبندگی قوی نشان می‌دهند که به آنها اجازه می‌دهد به مواد دیگر بچسبند، زیرا این جاذبه قوی‌تر از جاذبه مولکول‌های آب نسبت به یکدیگر خواهد بود.

حرکت رو به بالای مایعات در مقابل گرانش که به عنوان عمل مویینگی شناخته می‌شود، ترکیبی از موارد زیر است:

• نیروهای جاذبه بین مولکول‌های آب و ماده دیگری در بالای سطح آب (چسبندگی) که باعث می‌شود مولکول‌های آب کمی به سمت بالا کشیده شوند.
• نیروهای جاذبه بین مولکول‌های آب به دلیل پیوندهای هیدروژنی با یکدیگر (پیوستگی) که باعث بالا کشیدن یکدیگر می‌شود.

به بیان دیگر، عمل مویینگی ترکیبی از نیروهای چسبندگی و پیوستگی مولکول‌های آب است.

اکنون که می‌دانیم چرا آب به سمت بالا حرکت می‌کند و لایه ایستابی را در محیط‌های رشد ایجاد می‌کند، می‌توانیم سؤال آغازین را دوباره از دیدگاه علمی بررسی کنیم!

تأثیر ریختن شن در ته گلدان بر میزان آب فرونشسته

اگر یک اسفنج مرطوب را به صورت عمودی در سینک قرار دهیم یا در همان سینک روی یک لایه سنگریزه قرار دهیم، فرقی می‌کند؟ اکنون می‌دانیم چگونه نیروهای پیوستگی و چسبندگی درون مایعات، خاصیت مویینگی ایجاد می‌کنند که منجر به تشکیل یک لایه ایستابی در کف محیط جاذب می‌شود، می‌بینیم که شن هیچ تأثیری بر این نیروها نخواهد داشت.

به یاد داشته باشید، نیروی رو به پایین به دلیل گرانش است و نمی‌توانیم آن را افزایش دهیم، لایه‌های پایینی از جنس مواد دیگر، نیروی چسبندگی بین محیط رشد و مولکول‌های آب و همین‌طور پیوندهای هیدروژنی منسجم بین مولکول‌های آب را تغییر نمی‌دهند.

بنابراین، ریختن شن زیر محیط رشد در ته گلدان چه تأثیری خواهد داشت؟

حجم گلدان را کاهش می‌دهد و آب فرونشسته را به سمت بالا به داخل خاک گلدان فشار می‌دهد.

افزودن شن به کف گلدان دو مشکل بالقوه جدی ایجاد می‌کند:

1. فشار دادن لایه ایستابی به سمت بالا، یعنی نزدیک به ریشه گیاه که درواقع خطر پوسیدگی ریشه را افزایش می‌دهد، زیرا ریشه‌ها طولانی‌مدت مرطوب می‌مانند.
2. کاهش حجم محیط رشد دردسترس ریشه گیاه که فضای رشد ریشه و حجم کلی ریشه و همچنین میزان رطوبت را کاهش می‌دهد و در نتیجه تحمل به خشکی و حداکثر میزان رشد بالقوه گیاه را کاهش می‌دهد.

وقتی موضوع را از روی اصول اولیه علمی بررسی می‌کنیم، با افزودن یک لایه شن یا سنگ به گلدان هیچ فایده‌ای حاصل نمی‌شود!

روش صحیح افزایش زهکشی در گلدان‌ها و ظروف کاشت

اگر از خاک گلدان یکسانی استفاده شود، صرف نظر از اندازه و شکل گلدان، لایه ایستابی همیشه در ارتفاع مشخصی باقی می‌ماند زیرا گرانش و خاصیت مویینگی تغییر نمی‌کند.

راه افزایش زهکشی این است که مواد را در تمام محیط گلدان اضافه کنید تا حباب‌های هوا در خاک افزایش و اثر مویینگی کاهش یابد.

برخی از گیاهان به خاک‌های گلدان با زهکشی بسیار خوب نیاز دارند. به عنوان مثال بسیاری از ارکیده‌ها اپی‌فیت هستند (گیاهانی که در خاک رشد نمی‌کنند و رطوبت و مواد مغذی را از هوا و باران به دست می‌آورند و معمولاً روی سطح گیاهان دیگر رشد می‌کنند) و بسیاری از آنها روی درختان رشد می‌کنند. پرورش‌دهندگان ارکیده سیمبیدیوم از خاک کشت مخصوص استفاده می‌کنند که عمدتاً از قطعات درشت 20 میلی‌متری کمپوست پوست درخت کاج تشکیل شده است. این خاک حباب‌های هوایی بزرگی دارد و به خوبی تخلیه می‌شود، بنابراین هیچ ایستابی تشکیل نمی‌شود.

خاک گلدان کاکتوس و ساکولنت حاوی ذرات درشتی است که از مواد آلی برای حفظ رطوبت و مقدار زیادی مواد شنی مانند کوارتز خردشده یا سایر سنگ‌های خردشده ساخته شده است و همانند خاک‌های شنی عمل می‌کند و آب را مستقیماً عبور می‌دهد.

پرلیت و ورمیکولت هر دو مواد معدنی هستند که به عنوان اصلاح‌کننده خاک استفاده می‌شوند. با انبساط از طریق گرما مانند ذرت بوداده، متخلخل‌تر می‌شوند. از آنجایی که حباب‌های هوایی بزرگی در داخل خود دارند، برای افزایش زهکشی و هوادهی در خاک‌های گلدانی استفاده می‌شوند. پرلیت عمدتاً زهکشی را افزایش می‌دهد و ورمیکولیت رطوبت را نگه می‌دارد و به حفظ مواد مغذی کمک می‌کند. افزودن هر یک از این مواد اصلاحی به خاک گلدان باعث افزایش هوادهی، بهبود زهکشی و کاهش ارتفاع سطح ایستابی می‌شود.

در سیستم‌های هیدروپونیک از پرلیت به‌عنوان محیط کشت گلدانی یا «بال کلِی» استفاده می‌شود که در واقع گلوله‌های پامیس با روکش رُسی هستند که بسیار متخلخل بوده و تقریباً وزنی ندارند. در این محیط‌های رشد حباب‌های هوای بزرگی هم در داخل و هم بین ذرات وجود دارد، بنابراین زهکشی خوبی دارند و آب کافی را برای مرطوب نگه داشتن ریشه‌ها نگه می‌دارند.

همانطور که دیدید روش رایج در باغبانی برای افزایش زهکشی گلدان‌ها و ظروف کاشت، تغییر ترکیب خاک گلدان برای افزایش حباب‌های هوای درون آن است نه ایجاد تغییر در فضای زیر گلدان.

تبدیل مشکلات زهکشی به راه‌حل!

یکی از مشکلاتی که باغبان‌ها اغلب با آن مواجه‌اند، کاشت ناآگاهانه یک گیاه کوچک در یک گلدان بسیار بزرگ است. گیاهان کوچک ریشه کوچکی دارند و نمی‌توانند مقادیر زیادی آب را جذب کنند اما در گلدان‌های بزرگ خاک گلدان برای مدتی طولانی مرطوب می‌ماند و باعث پوسیدگی ریشه می‌شود. خاک اشباع نشده است، اما همچنان بسیار مرطوب و برای گیاه مضر است. توصیه باغبانی، افزایش تدریجی اندازه گلدان به جای کاشت در بزرگترین گلدان موجود از همان ابتدا است.

کاشت گیاهی با ریشه کوتاه در گلدانی بلند و باریک مشکلات مشابهی خواهد داشت، خاک گلدان بیش از حد مرطوب خواهد بود و ریشه‌ها هرگز نمی‌توانند همه آن آب را جذب کنند، اگر خاک گلدان به مدت طولانی خیس بماند، خیلی سریع‌تر فرومی‌نشیند. اسکوریا سبک است و ریختن آن ته گلدان فضای بی‌استفاده یک گلدان بلند و باریک را از بین می‌برد و اندازه گلدان را به حجم مناسب‌تری کاهش می‌دهد.

تنها گونه گیاهی که محیط رشد اشباع را دوست دارند، گیاهان آبزی هستند، به‌عنوان مثال، گیاهان خوراکی مفیدی مانند شاهی، تارو، کانگ‌کونگ و شاه بلوط. در مورد این گیاهان خیلی بهتر است که زهکشی را به طور کلی حذف کنید و تمام محیط رشد را اشباع کنید، یا گلدان‌ها را داخل سینی آب قرار دهید.

همانطور که در این بخش توضیح دادیم همیشه استثناهایی برای قوانین وجود دارند، اما به طور کلی، بهتر است شن، سنگ، سنگریزه، اسکوریا، خرده گلدان‌های سفالی یا هر ماده دیگری را در ته گلدان‌ها زیر محیط رشد قرار ندهید.

فضای بیشتری برای گسترش ریشه‌های گیاهان نسبت به آنچه که می‌توانند استفاده کنند یا نیاز دارند، در نظر بگیرید. هرچه خاک محیط کشت/ گلدان رطوبت بیشتری را در خود نگه دارد، به شرطی که گلدان خیلی بزرگ نباشد، گیاه به آبیاری کمتری نیاز دارد. تقریباً همه گیاهان چرخه طبیعی مرطوب/ خشک را ترجیح می‌دهند، این دقیقاً همان چیزی است که در طبیعت تجربه می‌کنند.

بیشتر مردم یک تکه سنگ روی سوراخ‌های زهکشی گلدان‌ها، به‌ویژه سوراخ بزرگ مرکزی در کف گلدان‌های سفالی قرار می‌دهند تا از بیرون ریختن خاک گلدان جلوگیری شود. اما نباید این سوراخ را مسدود کنید، یک مانع شل ایجاد کنید تا آب آزادانه تخلیه شود و در عین حال از بیرون ریختن محیط رشد جلوگیری کنید.

جالب است که باغبانی پایه و اساس علمی دارد و در عین حال پر از عقاید و باورهای سنتی است، در واقع بسیار عجیب است... .