Гидрогель, это что?

Гидрогель для растений: инструкция по применению

Метки: легкий уход за растениями

Гидрогель представляет собой полимер, имеющий вид гранул или порошка. Материал используют как в чистом виде, так и в смеси с почвой для увлажнения корневой системы огородных культур и комнатных растений. С помощью гранул гидрогеля различных цветов и форм можно создавать оригинальные флористические композиции.

Что такое гидрогель?

Свойства гидрогеля:

  • поддерживает оптимальный баланс влаги, необходимой растению;
  • дольше сохраняет удобрения в почве и позволяет растениям эффективнее их усваивать;
  • улучшает структуру и рыхлость грунта;
  • ускоряет срок плодоношения растений;
  • защищает грунт от пересыхания и растрескивания.

Виды гидрогеля

Существуют два основных вида гидрогеля, которые отличаются своим составом, плотностью, внешним видом и имеют разные сферы применения.

Мягкий бесцветный полимер служит для увлажнения корневой системы растений и действует как разрыхлитель почвы. Гидрогель обладает желеобразной структурой, поэтому корни, проникая в гранулы, легко впитывают воду и растворенные в ней микроэлементы. Таким образом с помощью этого полимерного материала можно удлинять периоды между поливом растений.

В процессе поглощения воды гидрогель увеличивается в объеме в 10–15 раз, благодаря чему может удерживать большое количество влаги (10 г гранул удерживает до 2 литров воды), которую по мере необходимости постепенно отдает корням растений. При этом корни растения не загнивают от переувлажнения, так как излишки воды абсорбируются полимером.

Аквагрунт – это гидрогель, имеющий более плотный состав, он выпускается в виде цветных гранул разнообразной формы (шариков, кубиков, пирамидок).

Так как структура такого полимера более плотная, то поглощение влаги у него происходит сложнее. Такие кристаллы используются в основном как временный грунт или в декоративных целях в виде наполнителя для комнатных цветов.

Использовать гидрогель для растений можно неоднократно, достаточно хорошо его просушить. Несмотря на то что с течением времени (через 1 – 1,5 года) декоративные качества этого полимера ухудшаются, способность впитывать и удерживать воду сохраняется. Поэтому по окончании срока эксплуатации (5 лет) полимер смешивают с почвой, где в течение еще нескольких лет он продолжает выполнять свои функции, а затем распадается на экологически чистые компоненты (углекислый газ, воду и аммоний).

Полимер не токсичен и свои свойства может сохранять в почве при низких и высоких температурах в течение 5 лет. Гидрогель для растений не представляет вреда, так как для его производства используется экологически чистый материал (полиакриламид), в котором отсутствуют условия для размножения вредных микроорганизмов.

Применение и способы приготовления гидрогеля

Области применения гидрогеля довольно значительны. Материал широко используется в садово-огородных работах. Так, внесенный в глинистые почвы полимерный субстрат улучшает структуру земли и помогает защищать растения от излишней влаги и загнивания корневой системы. Применение этого полимера в сухом грунте способствует улучшению снабжения водой корневой системы.

Гидрогель используют и в качестве субстрата для проращивания семян и выращивания рассады цветов.

Для рассады и посадки растений в открытом грунте требуется 1г порошка полимера в расчете на 1кг земли. Предварительно кристаллическое вещество разводят в чистой воде и дают набухнуть в течение нескольких часов. Затем его вносят в грунт и тщательно перемешивают, чтобы доступ к влаге могли получить все участки почвы. В результате применения гидрогеля сокращают подкормку и поливы в 3–4 раза.

Семена можно проращивать и в чистом гидрогеле без грунта. Для чего набухший полимер тщательно измельчают и помещают в неглубокие емкости слоем до 1,5 см. Семена при посадке слегка придавливают, затем эти емкости покрывают пленкой и убирают затемненное место. После того как семена прорастут, их высаживают в почву с частью гидрогеля.

Аквагрунт в чистом виде без примеси почвы используют для содержания комнатных растений. Для этого его предварительно замачивают в воде с удобрениями и оставляют на 12 часов. После чего гранулированный наполнитель помещают в стеклянные сосуды куда позднее высаживают цветы. Использовать для посадки хрустальную посуду не рекомендуется, так как хрусталь содержит оксиды свинца.

Растения для декоративного наполнителя выбирают небольшого размера, которые можно хорошо укрепить в аквагрунте. Они также должны быть влаголюбивыми и теневыносливыми. Наиболее хорошо чувствует себя в такой среде бамбук, который в природе фактически растет в воде. Для других видов растений необходимо добавлять удобрения. Срок эксплуатации декоративного аквагрунта не превышает 2 лет.

Полимерный материал также служит наполнителем для сохранения букетов срезанных цветов и, таким образом, помогает увеличивать срок жизни растений.

Благодаря своим свойствам сохранять влагу длительное время полимер применяется при перевозках растений. Подробнее о том, как можно и нужно применять гидрогель, инструкция по применению расскажет каждому покупателю.

Недостатки гидрогеля

  • Под воздействием солнечных лучей вода в стеклянных сосудах с гранулами аквагрунта начинает цвести и приобретать неприятный запах. Поэтому комнатные растения, высаженные в декоративный наполнитель, лучше устанавливать в затенённых местах.
  • Разноцветные капсулы полимера быстро выцветают и на ярком свету и теряют свой декоративный вид.
  • Верхний слой гранул аквагрунта, в котором высажены цветы, пересыхает на воздухе, тогда как на дне сосуда кристаллики плесневеют в результате застоя воды. Поэтому их необходимо периодически промывать в проточной воде.

Применение гидрогеля в значительной степени облегчает уход за растениями, позволяет сэкономить время и необходимые ресурсы. Такой материал может ускорить процесс жизнедеятельности у растений без причинения вреда для окружающей среды.

Аквагрунт для цветов: есть ли польза и каковы преимущества разноцветных шариков

Любители домашних цветов знают, какого кропотливого ухода требует подобное хобби. Многие из нас, уезжая на отдых, оставляли друзьям или соседям ключи от квартиры, чтобы они поливали цветы во время нашего отсутствия. Однако наука не стоит на месте, и уже довольно давно и широко в практике домашних цветоводов используется аквагрунт. Узнаем, что же это за вещество и в чём его польза и удобство.

Что такое аквагрунт

Аквагрунт представляет собой вещество, способное поглощать и длительно удерживать большое количество жидкости. Это полимерный материал в виде цветных или прозрачных шариков, которые, впитывая влагу, увеличиваются в размерах и при необходимости отдают эту влагу корням.

Аквагрунт для цветов и гидрогель: есть ли разница

Не только в цветоводстве, но и в растениеводстве уже несколько лет интенсивно развивается такое направление, как гидропоника. Это выращивание растений без грунта благодаря специальным питательным растворам. Именно это направление сделало популярным так называемый гидрогель.

Рекомендуем вам почитать о том, что такое гидропоника, а также, как выращивать зелень, огурцы, томаты и клубнику на гидропонике.Знаете ли вы? Оказывается, гидропоника отнюдь не новое явление. В Древней Индии практиковалось выращивание растений в субстрате из кокосового волокна, при этом корни находились в воде, откуда и получали питательные вещества.

Он представляет собой мелкие гранулы, наподобие тех, что видел каждый из нас в коробках с новой обувью. Это вещество является заменой капельного полива. Гидрогель смешивается с водой, впитывая ее в себя, а затем используется при высадке культуры в грунт, как обволакивающее, дополнительно питающее влагой вещество.

Аквагрунт считается разновидностью гидрогеля и отличается только внешним видом. Это цветные шарики, которые используются обычно в декоративных целях при разведении комнатных цветов в вазах или прозрачных цветочных горшках.

Как использовать аквагрунт у цветов: инструкция

Декоративный гидрогель представляет собой прозрачные шарики различных ярких цветов в упаковке.

Подготовка шариков

Для начала нужно проделать несколько шагов:

  • высыпать шарики из упаковки в заранее подготовленную емкость, залить их 500 мл воды. Воду для растений лучше брать водопроводную, дав ей отстояться 2 дня перед тем, как использовать;
  • оставить гидрогель в емкости на сутки, после чего слить остаток воды, который не впитался. В этом виде средство уже готово к применению.

Аквагрунт также используют как наполнитель для флорариума.

Посадка растения

Теперь основные действия:

  • готовые шарики аквагрунта помещают в вазу или другую ёмкость, куда планируется высаживать растение;
  • растение извлекают из почвы, осторожно и тщательно промывают корни от остатков субстрата, затем помещают его в вазу с гидрогелем, погружая в него корень. Если цветок обладает высоким стеблем, рекомендуется насыпать на дно вазы половину аквагрунта, затем поместить корень цветка и засыпать сверху остатки шариков, что позволит обеспечить цветку большую устойчивость.

Важно! Шарики могут быть опасны для маленьких детей и животных, поэтому старайтесь размещать сосуды с аквагрунтом в недоступных местах.

Есть ли польза: для каких целей подойдет вещество

Споры на тему полезности аквагрунта не умолкают. Производители утверждают, что в нём можно полноценно выращивать растения, а опытные цветоводы уверены, что это всего лишь дизайнерский инструмент.

Изучаем состав аквагрунта

Аквагрунт изготовлен на основе гидрогеля, являющегося полимером, и, соответственно, не имеющего в своем составе никаких полезных веществ и микроэлементов, необходимых растению. Функция состава заключается исключительно в абсорбировании жидкости и постепенной отдаче её корням.

Иными словами, питательную среду ваши цветы могут получить только из воды, которую впитали в себя разноцветные шарики, а они, в свою очередь, приносят преимущественно декоративную пользу.

Аквагрунт для растений

Производители утверждают, что выращивание растений в гидрогелевых шариках не только возможно, но и очень просто:

  1. Многие цветоводы применяют это технологическое достижение для укоренения черенков. Для этого аквагрунт подготавливается традиционным способом, согласно инструкции на упаковке, затем в сосуд с субстратом просто вставляются черенки, которые нужно укоренить. По сравнению с классическим размещением черенков в стакане с водой, этот метод имеет несомненный плюс: черенок получает влагу умеренно и при этом не загнивает. Черенками размножают такие комнатные растения, как орхидея, кроссандра, каланхоэ, шефлера, кампанула, пахистахис, фикус, драцена, азалия, петуния, стрептокарпус, гипоэстес, диффенбахия, аргирантемум и королевская герань.
  2. Некоторые любители домашних цветов практикуют гидропонное выращивание цветов без использования почвенных субстратов, исключительно в гидрогеле. Этот процесс требует тщательной оценки состояния растений и не всегда дает нужный результат. Тем не менее, при разведении цветов, которые в живой природе растут по принципу гидропоники, например, орхидей, вполне благополучно используют аквагрунт. При этом растение не погружается полностью в шарики и находится в горшке с привычным субстратом из коры, а горшок, в свою очередь, помещают в сосуд с подготовленным аквагрунтом. Так снижается риск загнивания корневой системы цветка и достигается необходимое увлажнение субстрата.

Аквагрунт для цветов в букетах

Аквагрунт является идеальным вариантом для срезанных цветов в букете. Очень красиво выглядит свежий букет цветов в вазе, наполенной разноцветными прозрачными шариками.

Советуем вам почитать о том, как дольше сохранить розы, пионы, тюльпаны и сирень в вазе.

Даже капризные букеты из роз или тюльпанов лучше сохранятся в такой смеси, поскольку будут получать достаточное количество влаги и при этом срез их не загниёт.

Важно! При размещении букетов в аквагрунт нужно помнить, что субстрат необходимо раз в 2 дня тщательно промывать под проточной водой, как и сами стебли цветов. Это нужно для того, чтоб удалить образовавшуюся органическую слизь и избежать появления неприятного запаха в вазе.

Как ухаживать за растениями

Если вы решили поэкспериментировать с выращиванием цветов в шариках гидрогеля, вам следует ознакомиться с основными правилами этого процесса:

  1. Правильно приготовленный аквагрунт пригоден для растения до тех пор, пока сохраняет влагу. По мере подсыхания шариков необходимо подливать в вазу небольшое количество воды. Если вы замечаете, что пересыхает только верхний слой шариков, то достаточно периодически опрыскивать его, не заливая водой нижние слои. Если слой очень высох, снимите его и замочите на 12 часов в выстоявшейся воде. Общий полив растения проводится, как правило, 1 раз в месяц. Остаток воды, который не впитался в субстрат, нужно вылить.
  2. Если необходимо уменьшить потерю влаги, верх вазы затягивают полиэтиленовой пленкой.
  3. Корневая система цветка должна быть хорошо вымыта, на ней не должно остаться следов почвенного грунта. Погружать корни в шарики нужно полностью. Для первого раза лучше попробовать высадить в грунт черенки растений, а цветы со сложной корневой системой, которую легко повредить, лучше оставить в почвенном субстрате.
  4. Нельзя заливать водой субстрат с находящимся в нём цветком полностью. Это может привести к нарушению аэрации корней и гибели растения.
  5. Цветы с высоким стеблем при высаживании в аквагрунт рекомендуется подвязывать, чтобы избежать излишней нагрузки.
  6. В шарики допускается высаживать только влаголюбивые культуры, а также растения, которые хорошо переносят тень, поскольку гидрогель нельзя оставлять под прямыми солнечными лучами.
  7. При выращивании цветов в аквагрунте рекомендуется раз в месяц проводить полив гранул раствором минеральных удобрений, чтобы подпитать растение. При этом остаток воды обязательно нужно сливать.
  8. Срок службы одной порции вещества составляет 6 месяцев, после чего растение рекомендуется переместить в новый субстрат, а еще лучше в почвенную смесь.

Аквагрунт или обычная почва: плюсы и минусы

Вопреки заверениям производителей смеси, баталии на предмет выбора вида субстрата для домашних цветов продолжаются. Попробуем определить, каковы же положительные и отрицательные стороны аквагрунта и способен ли он противостоять обыкновенной почве.

Аквагрунт сложно недооценить:

  • смесь имеет яркий цвет и освежает интерьер помещения;
  • растения в таком грунте выглядят необычно и свежо;
  • шарики в сухом виде занимают очень мало места и легко транспортируются и хранятся;
  • пересаживать растения, находящиеся в таком составе, легко и без лишней грязи;
  • если вам необходимо уехать, а поливать цветы некому, аквагрунт прекрасно справится с задачей сохранения влаги.

Тем не менее, недостатки у этого состава весьма существенны:

  • аквагрунт — искусственная смесь, и в его составе нет полезных веществ. Соответственно, растение не может полноценно развиваться в нем без дополнительного удобрения;
  • гидрогель можно использовать только в сосудах с хорошей вентиляцией, чтобы не нарушать аэрации корней;
  • при длительном нахождении на солнце состав может покрыться зеленым налетом;
  • жидкость с верхнего слоя шариков испаряется очень быстро, что требует постоянного внимания и регулярного опрыскивания.

Почвенные субстраты также имеют как плюсы, так и минусы. Вот преимущества:

  • сейчас существует огромное количество почвенных смесей, в которых уже должным образом сбалансирован состав;
  • правильно посаженной в грунт культуре будет проще развивать корневую систему внутри пористой почвы;
  • состав субстрата обеспечивает цветы необходимыми полезными веществами и не требует постоянной подкормки;
  • не требует частой замены.

Минусы, разумеется, присутствуют:

  • пересадка растений представляет собой довольно грязную и трудоёмкую работу;
  • почва, не прошедшая должной обработки и дезинфекции, может содержать бактерии и грибки, опасные для растений;
  • пересыхание кома земли происходит довольно быстро. Соответственно, цветы, растущие в почве, требуют частого полива.

Знаете ли вы? Свойства гидрогеля используются не только в цветоводстве. Ученые из университета Дьюка изобрели комбинированный гидрогель, который имитирует человеческую хрящевую ткань. Это открытие может стать новым словом в лечении и реабилитации людей с болезнями суставов. Итак, мы познакомились с веществом, именуемым аквагрунт, узнали о его свойствах и сфере применения. Из вышеизложенного можно сделать вывод, что состав является отличным дизайнерским решением и аварийным средством для сохранения режима полива растения. Однако полностью заменить почву гидрогелевые шарики не могут. Была ли эта Спасибо за Ваше мнение! Напишите в комментариях, на какие вопросы Вы не получили ответа, мы обязательно отреагируем! Вы можете посоветовать статью своим друзьям! Вы можете посоветовать статью своим друзьям!58 раз уже
помогла

Гидрогель для растений: свойства и способы применения

Летом наши цветы страдают от иссушающей жары. Особенно достается тем, которые растут на балконах – в подвесных ящиках, кашпо, корзинах. Земля в емкостях высыхает в считанные часы, корневая система повреждается. Еще в более сложной ситуации оказываются контейнерные цветы на дачах, куда мы приезжаем раз в неделю. Да и растениям, растущим в открытом грунте тоже не позавидуешь… Если нет дождей, то полив раз в неделю проблему не решит. Насаждения будут желтеть, увядать и постепенно гибнуть.

А ведь существует решение, позволяющее сократить режим полива в 4-6 раз! И имя этому чуду аграрной промышленности – гидрогель. Он представляет собой бесцветный порошок или кристаллы, которые при замачивании в воде напитываются ею и превращаются в своеобразные резервуары с водой. Будучи внесенным в почву, разбухший гидрогель, становится источником влаги для растений. Даже когда почва высыхает, резервные «водохранилища» гидрогеля остаются полными и корневая система «выкачивает» из них столько жидкости, сколько ей нужно. Ну не чудо ли?

Что такое гидрогель для растений и как он работает?

По химической формуле гидрогель относится к полимерам (сшитым сополимерам), способным удерживать большое количество воды и растворов удобрений. Впитывающие способности гидрогеля таковы, что 1 г сухого вещества способен поглотить 0,2-0,3 л воды.

Сухой гидрогель и напитанный водой — увеличение в 200-300 раз!

Чтобы гидрогель начал работать, его необходимо внести в почву в зону доступа корневой системы растения. Чаще всего – в уже разбухшем, напитанном водой состоянии, реже – в сухом (тогда требуется обильный полив сразу же после внесения).

Через 2-3 недели корни растения прорастут сквозь капсулы гидрогеля и смогут поглощать оттуда влагу, не дожидаясь следующего полива. Почва между поливами может просыхать полностью, но это уже не станет шоком для корневой системы. Гидрогель окажется резервным источником воды, который не даст растению завянуть и усохнуть в засушливые периоды.

Корни растения прорастают в гидрогель и начинают подпитываться оттуда водой

Гранулы гидрогеля можно напитать не только водой, но и растворами удобрений. Тогда в ваше отсутствие цветы не только не завянут, но и продолжат «правильно» питаться.

Благодаря способности адсорбировать влагу, гидрогель обладает еще одним свойством: он не позволит залить цветы. Вся лишняя влага, которая обычно стекает через дренажные отверстия, впитывается в гидрогель, а затем, по мере необходимости, поглощается растением.

Хотелось бы сразу отметить, что в этой статье речь идет не о китайском гидрогеле или, как его еще называют, «аквагрунте». Это несколько разные материалы, хотя и имеющие похожую полимерную природу. Задача аграрного гидрогеля – служить источником дополнительной воды для растений. Главное предназначение аквагрунта – декоративный эффект.

Область применения гидрогеля

Аграрный гидрогель подходит как для применения в открытом грунте (ОГ), так и в защищенном – горшках, контейнерах, кашпо и т.п. С успехом применяется в комнатном цветоводстве. В ОГ — становится огромным подспорьем при закладке газонов и альпийских горок, посадке деревьев, кустарников, цветников. Особенно видимый эффект сохранения воды в капсулах гидрогеля проявляется при его внесении в уличные и балконные контейнеры. Зачастую полива 1-2 раза в неделю в этом случае бывает достаточным, чтобы полностью сохранить декоративность цветочных композиций.

Разбухший гидрогель смешивают с землей в посадочных емкостях

Гидрогель нашел свое применение и при выращивании рассады, особенно – в промышленных масштабах. В рассадных емкостях просыхание почвы происходит очень быстро, а гидрогель позволяет замедлить процесс окончательной потери влаги.

Смешав гидрогель с почвой в рассадной емкости, можно значительно ускорить развитие рассады

Интересным является и вариант проращивания семян в гидрогеле. Набухшие гранулы являются отличной увлажненной средой, стимулирующей проклевывание ростков из семян.

Проращивание семян на гидрогеле

Для каких растений подходит гидрогель?

Большинство цветоводов сходятся во мнении, что гидрогель подходит для выращивания практически всех растений, за исключением откровенно засухоустойчивых. Например, суккулентов (пустынных кактусов) и эпифитов (орхидей, некоторых ароидных и т.п.), которые могут не перенести постоянное соседство корешков с влажными кусочками геля. Все же остальные будут этому только благодарны.

Применение гидрогеля – смешиваем гель с почвой

Закладку гидрогеля лучше всего выполнять до высадки растений, то есть во время подготовки почвы в горшках, на грядках, в саду, в цветниках.

При посадке

Гидрогель вносят в почву из расчета 1 г сухого вещества (примерно ¼ ч.л.) на 1 л почвы. Или же 1 часть разбухшего геля на 5 частей почвы (соотношение 1:5). Эти нормы применимы для комнатных и садовых растений, растущих в контейнерах, а также для рассады.

Совет:

А можно воспользоваться и такими пропорциями: 1 стакан разбухшего геля на 1 л почвы.

Сухой гидрогель заливают водой на час (можно увеличить время замачивания, ничего не испортится). Гель набухает, после чего воду можно слить.

Гидрогель впитал воду и стал похож на желейные кусочки неправильной формы

Смешивают набухший гидрогель с грунтом. Главное, равномерно распределить кусочки геля, иначе некоторые участки почвы останутся без резервных капсул с водой.

В подготовленный грунт высаживают растения.

Гидрогель равномерно распределяют в горшке, смешивая с почвой

Через 10-14 дней корни прорастут в капсулы гидрогеля, после чего количество поливов снижают в 2-6 раз (в зависимости от температуры и места содержания).

Под посаженные растения

Существует также возможность вносить гидрогель в горшки к уже высаженным растениям. Для этого по всей поверхности почвы карандашом или палочкой делают проколы и на дно лунок засыпают сухой гидрогель. Выполняют полив. Если часть гидрогеля после этого выдавится на поверхность, можно присыпать его сверху грунтом на 1-2 см.

При посадке

При подготовке почвы под грядки, цветники, газоны, выполняют внесение гидрогеля в сухом виде с последующим поливом. При этом берут 25-100 г сухого вещества на 1 кв. метр поверхности.

Почву перекапывают, вносят сухой гидрогель и перемешивают. Для растений с поверхностной корневой системой гидрогель вносят на глубину около 10 см. Если корневая заглубленная, то глубину внесения гидрогеля увеличивают – до 20-25 см. После чего почву обильно поливают. Так как гидрогель вбирает воду и сильно увеличивается в объеме, почва после полива приподнимается.

Удобно также вносить гидрогель в посадочную лунку в расчете 1 часть геля на 5 частей почвы (1:5). Для этого сухой гидрогель предварительно заливают водой, дожидаются его набухания. Выкапывают посадочную лунку, на ее дно выкладывают разбухший гель и перемешивают его с почвой. Можно выполнять смешение послойно: слой гель, слой – почва и т.д. Сверху устанавливают корни саженца, засыпают их смесью почвы с гидрогелем.

Внесение гидрогеля в посадочную лунку под корневую систему саженца

Под посаженные растения

В этом случае в середине проекции кроны дерева или куста делают проколы на 15-20 см в глубину. Для этого можно использовать вилы, арматуру и т.п. Сухой гель засыпают на дно лунок, присыпают почвой. Обильно поливают водой. Желательно повторить полив через 40-50 мин.

Другой способ: разбухший гидрогель можно подмешать к верхнему слою грунта вокруг растения. Предварительно замачивают гель в воде и смешивают его с грунтом вокруг растения – на глубину, на которую позволит разросшаяся корневая система. Желательно делать это руками, аккуратно, чтобы не разорвать корни.

Вспомним еще один вариант применения полимерных капсул – проращивание семян на чистом гидрогеле. Этот способ не числится в списке у производителей гидрогеля, однако активно применяется цветоводами.

Предварительно гидрогель размачивают, затем сливают лишнюю воду, а оставшуюся массу перетирают через сито или, как вариант, измельчают в блендере. Получившийся однородный «кисель» распределяют по дну неглубокой широкой емкости слоем 1-2 см. Сверху выкладывают семена, немного придавливая их зубочисткой или спичкой. После посадки, емкость с гелем накрывают пленкой. Ждут всходов. Когда семена прорастут и появятся первые листочки, ростки вместе с кусочками гидрогеля пикируют в почву.

Проращивание семян на чистом гидрогеле

Эффекты от применения и достоинства гидрогеля

Используя гидрогель можно решить многие проблемы с комнатными и садовыми растениями. Вот самые основные положительные эффекты от его применения:

  • Цветы в гидрогеле не страдают от засухи. Увеличиваются интервалы между поливами в 2-6 раз. Садовые растения, растущие в контейнерах на балконе или улице, можно оставить без полива, в среднем, на неделю. А комнатные – на 2-3 недели (в зависимости от времени года и температуры в помещении).
  • Гидрогель способен удерживать питательные вещества (удобрения), не позволяя им вымываться из почвы.
  • Избыточную воду гидрогель впитывает, освобождая поры аэрации. Корни растения свободно дышат, а вода не застаивается.
  • Гидрогель улучшает условия существования растения, ускоряя темпы роста, способствуя цветению и плодоношению.
  • Гидрогель способствует повышению устойчивости растения к стрессам и инфекционным заболеваниям.

Гидрогель для растений в вопросах и ответах

А теперь – несколько популярных вопросов про гидрогель, естественно, с ответами на них.

На сколько лет хватит внесенного в почву гидрогеля?

В среднем, срок службы гидрогеля в почве составляет 3-5 лет (в зависимости от микробиологической активности почвы). Гидрогель отлично переносит заморозку и оттаивание, а также полную просушку. После этого он не меняет своих свойств. По окончании срока годности гидрогель просто разлагается на углекислый газ, аммоний и воду.

Можно ли хранить разбухший гидрогель?

Чтобы сохранить готовый гидрогель на 1-2 месяцев можно поместить его в любую емкость, закрыть крышкой и поставить в темное место. Можно оставить емкость открытой, тогда гидрогель высохнет. В дальнейшем, для использования, его придется снова насытить водой – и он снова набухнет.

Как определить необходимость полива растения, в горшке которого есть гидрогель?

Понятно, что по просушке верхнего слоя уже ничего определить нельзя. Даже когда почва просохла на несколько сантиметров вглубь, в капсулах гидрогеля еще остается вода. Самый разумный подход – экспериментальный, ориентированный на состояние растения. Как только листья теряют тургор, начинают увядать – все, пора поливать. Интервал между поливом и началом увядания – это и есть интервал между поливами. Желательно его немного сократить, чтобы не допускать визуального увядания. Существует еще более простой вариант: к примеру, вы поливали растение раз в 3 дня, затем внесли гидрогель – все, можно растянуть интервал между поливами как минимум в 2 раза.

Будет ли гидрогель повышать влажность вокруг растения, если положить его на поверхность почвы в цветочный горшок?

Нет, не будет. Гидрогель на открытом воздухе быстро теряет влагу, сохнет. Он не сможет работать, как долгоиграющий «увлажнитель» воздуха. Намного лучше с этой задачей справится влажный мох-сфагнум.

Где купить гидрогель?

Если вам необходим гидрогель, купить его вы сможете в цветочных магазинах, садовых торговых центрах, интернет-магазинах. Причем фасовки его могут быть самыми разными – от 10 г до нескольких кг.

Международный школьный научный вестник
Научный журнал для старшеклассников и учителей ISSN 2542-0372

  • Авторы
  • Научный руководитель
  • Файлы
  • Литература

Иванов О. Ю. 1 1 МБОУ «Физико-математический лицей», 8 «Б» класс Иванов Ю. В. (, МБОУ «Физико-математический лицей») 1011 KB 1. Адсорбция // Физика. Большой энциклопедический словарь / Под ред. А. М. Прохорова. – С. 12. 2. Гросберг А.Ю., Хохлов А. Р. Физика в мире полимеров. – М. Наука, 1989. – 208 c. 3. Иванов Ю.В., Иванов О. Ю. Учебные исследования физических свойств гидрогеля // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Вып. 27. – М.: ИСРО РАО, 2017. – С. 75–76. 4. Филиппова О.Е. «Умные» полимерные гидрогели // Природа. – 2005. – № 8. 5. http://medforce.ru/Medicinskie-stati/Perspektivi-i-problemi-ispolzovaniya-polimernix-gidrogeleie-v-medicine.html. 6. http://himtehpolimer.ru/products/poly-gels 7. http://silikagel.ru/application-silicagel.htm 8. http://chemgran.ru/fizicheskaya-ximiya-polimernyx-gelej-kurs-lekcij/fizicheskaya-ximiya-polimernyx-gelej-lekciya-4-chto-takoe-geli-gidrofilnyx-polimerov/

Данная статья является реферативным изложением основной работы. Полный текст научной работы, приложения, иллюстрации и иные дополнительные материалы доступны на сайте III Международного конкурса научно-исследовательских и творческих работ учащихся «Старт в науке» по ссылке: https://www.school-science.ru/0317/11/29326

Актуальность исследования. В последние годы в развитие химических технологий позволило получать большое число различных полимеров. Одним из быстро развивающихся направлений в этой области связано с полимерными гидрофильными гелями (гидрогелями). Этот вид полимерных гелей обладает сверхвысокой, по сравнению с другими материалами, способностью к адсорбции воды, водных растворов, и других веществ. Они биологически неактивны, имеют плотность близкую к плотности человека. Эти свойства полимерных гелей активно используются как наполнители в подгузниках, хирургических салфетках, мягких стельках. Они нашли широкое применение в химической промышленности при осушке газов, используются в сельском хозяйстве для получения влагоудерживающего грунта. В медицине гидрогели используют для изготовления линз, также считаются перспективным использование полимерных гелей для создания имплантатов нового поколения. В последнее время доступность гидрогеля существенно возросла, и сегодня, например, шарики из гидрогеля можно купить практически в любом цветочном магазине или заказать через Интернет.

Вместе с тем проведенный нами анализ направлений использования гидрогелей в современном мире показал, что наибольшее распространение получили лишь те области его использования, которые ориентируются на его адсорбционные свойства. Другие же физические свойства гидрогелей практически в современной научной литературе не рассматриваются , в отличие от других видов полимеров . В связи с этим возникает противоречие между нераскрытым потенциалом гидрогеля как современного объекта ноосферы, и все возрастающей потребностью современного технологичного мира в использовании новых материалов. В связи с этим актуальным является исследование физических свойств гидрогелей, которые в последующем могут быть использованы в технологических процессах и оборудовании.

Проблема исследования заключается в определении физических свойств гидрогелей.

Объект исследования: бытовые гидрогели на основе полиакриламида.

Предмет исследования: физические свойства гидрогеля.

Цель работы: экспериментально исследовать различные физические свойства гидрогеля.

Гипотеза исследования: если провести экспериментальное исследование физических свойств полиакриламидного гидрогеля, то возможно определение направлений его использования в различных технологических процессах.

Задачи исследования:

1. Провести анализ научных источников по свойствам и применению гидрогелей.

2. Экспериментально исследовать адсорбирующие свойства гидрогеля.

3. Экспериментально исследовать механические свойства гидрогеля.

4. Экспериментально исследовать оптические свойства гидрогеля.

5. Экспериментально исследовать электрические свойства гидрогеля.

6. На основе опытных данных предложить направления использования физических свойств гидрогеля в различных областях техники.

Основным методом исследования являются физический эксперимент.

2. Свойства и применение гидрогеля

2.1. Строение и свойства гидрогелей

Гидрогель – собирательное название гидрофильных полимеров. В последнее время распространение получили гидрогели на основе полиакриламида. Пористая структура взаимосвязанных пустот создаёт поверхность до 80 квадратных метров на 1 грамм. Большая площадь внутренней поверхности и особое строение молекул гидрогеля позволяет успешно использовать его в качестве мощного адсорбента .

Характерной отличительной чертой полимерных молекул является их способность образовывать полимерные гели. Полимерные гели представляют собой системы полимер-растворитель, в которых существует пространственная сетка из сшитых полимерных молекул, способная удерживать большое количество растворителя. На воздухе полимерные гели сохраняют свою форму.

Взаимодействие полимеров с другими веществами практически всегда происходит в присутствии растворителя. Набухший в растворителе полимер – это уже не вещество, а система, состоящая, по крайней мере, из двух веществ: полимера и растворителя. Набухание и последующее растворение полимера происходит только в том случае, когда между полимером и растворителем наблюдается сродство.

В зависимости от природы полимера и свойств растворителя свойства полимерные гели могут изменяться в широких пределах. Это позволяет использовать их для решения разнообразных прикладных задач, и они уже давно нашли применение в различных областях жизнедеятельности человека .

2.2. Применение гидрогелей

Полиакриловые гели используются для гидроизоляции, подавления фильтрации воды, стабилизации и укрепления несвязных грунтов. Составы представляют собой двухкомпонентные системы, состоящие из низковязких жидкостей, которые после смешивания через некоторое время превращаются в прочный эластичный гель. Данные гелеобразующие составы применяются при подавлении водопритока, проходке тоннелей, гидроизоляции подземных конструкций из бетона и камня, герметизации трещин в бетоне и породных массах.

Способность гелей к коллапсу может быть использована для создания обратимых катализаторов и биокатализаторов, если молекулы катализатора или фермент иммобилизованы внутри сетки. Действие таких катализаторов легко прекратить, вызвав коллапс геля, и затем восстановить их активность, вызвав набухание геля. Также гель может быть использован как микронасос для удаления продуктов реакции из раствора. Принцип действия подобного микронасоса заключается в циклическом набухании и сжатии, в результате которых жидкость перекачивается то в поры геля, то из них в окружающий раствор. Для этой цели может использоваться термочувствительный гель, циклическое набухание и сжатие которого вызывается небольшими циклическими изменениями температуры вблизи порога коллапса.

Гели могут использоваться в качестве носителя для контролируемого выделения лекарств . Полимерные матрицы уже давно используют для создания новых лекарственных форм. Это позволяет обеспечить пролонгированное действие лекарства, которое медленно выделяется в организм из полимерного носителя. Однако полимерная матрица может не только контролировать скорость выделения лекарства, но и обеспечить его доставку непосредственно к тому участку организма, который в нем нуждается. Для создания систем направленного транспорта лекарственных веществ часто используют тот факт, что пищеварительный тракт человека содержит отделы, сильно различающиеся по pH. Например, в желудке кислая среда, в кишечнике близкая к нейтральной. Поэтому в качестве носителей лекарственных средств часто используют pH-чувствительные гели. Гель подбирается таким образом, чтобы он начинал набухать и отдавать лекарства в том месте организма, где это необходимо .

Гидрогели используют для осушки воздуха во влажных помещениях, для осушки добываемого природного газа, для удаления воды из масел. Гидрогели используют в качестве влагопоглотителей в станках, оптических приборах, кожаных изделиях; широко используется в химической промышленности и фармакологии для разделения смесей .

3. Экспериментальное исследование гидрогелей

3.1. Исследование адсорбирующих свойств гидрогеля

Адсорбция – поглощение какого-либо вещества твердым телом или поверхностным слоем жидкости . Адсорбция происходит подобно впитыванию воды губкой для мытья посуды.

В нашем исследовании изучались закономерности адсорбции шариками гидрогеля, предназначенными для создания аквагрунта, различных водных растворов. Этот этап исследования включал изучение следующих вопросов:

1. Изучение скорости поглощения воды гидрогелем при различных температурах.

2. Изучение поглощения гидрогелем растворов поваренной соли, пищевой соды, сахара и перманганата калия.

3.1.1. Исследование зависимости массы и диаметра шарика гидрогеля от времени

Для определения зависимости массы и размеров растущего в воде шарика гидрогеля, был разработан следующий эксперимент.

В опыте использовались десять шариков гидрогеля. В начале опыта методом рядов был определен начальный диаметр (рис. 1) и масса (рис. 2) сухого шарика гидрогеля.

После этого шарики гидрогеля помещались в стакан с водой комнатной температуры (рис. 3). Для измерения времени использовался электронный секундомер. Спустя некоторое время, когда шарики начинали меняться в размерах (рис. 4), они извлекались из воды на впитывающую воду салфетку, после чего определялся диаметр шариков (рис. 5) и их масса. Эта процедура повторялась до тех пор, пока рост шариков не прекращался.

По полученным данным были построены графики зависимости массы шарика от времени (рис. 6) и диаметра шарика от времени (рис. 7).

По полученным графикам можно заметить, что рост шариков является нелинейным процессом. Это можно объяснить тем, что на начальных стадиях роста шарика молекулы воды адсорбировались ближайшим к поверхности слоем молекул гидрогеля. По мере увеличения толщины внешнего слоя гидрогеля увеличивается расстояние, а соответственно и время, необходимое для того, чтобы молекула воды попала в область гидрогеля еще не насыщенного водой. В результате этого с течением времени скорость роста замедляется. Подобное поведение шариков гидрогеля указывает на то, что их рост относится к так называемым переходным физическим процессам.

Полученные экспериментальные значения также позволили определить плотность сухого гидрогеля (ρ – 1400 кг/м3), и его плотность после завершения процесса адсорбции воды (ρ – 1058 кг/м3).

3.1.2. Изучение скорости поглощения воды гидрогелем при различных температурах

Изучение скорости поглощения воды гидрогелем при различных температурах происходило следующим образом.

Для проведения опыта были подобраны три примерно одинаковых шарика из гидрогеля, диаметром 3 мм каждый (рис. 8). Шарики опускались в сосуды с водой различной температуры: первый шарик помещался в воду комнатной температуры (25 °C), второй – в воду, температура которой поддерживалась при температуре 50 °C, третий шарик помещался в кипящую воду (100 °C).

Через определенное время измерялся диаметр каждого шарика, и результаты заносились в таблицу. По результатам измерений были построены графики зависимости диаметра шарика гидрогеля от времени при различных температурах (рис. 9).

Из полученных графиков видно, что шарик, находящийся в воде комнатной температуры, растет медленнее, чем шарики, находящиеся в горячей воде. Из этого можно сделать вывод, что скорость адсорбции гидрогеля зависит от температуры раствора.

Из графиков также видно, что скорости роста шариков в горячей воде при 50 °C и 100 °C близки, из чего можно сделать вывод о том, что скорость поглощения воды гидрогелем ограничивается некоторым максимальным значением, определяющимся строением гидрогеля.

При проведении этого исследования было также обнаружено, что в воде при 100 °C шарик гидрогеля разрушился примерно на 90-й минуте наблюдения (рис. 10). Это можно объяснить тем, что поглощенная горячая вода создала внутри шарика большое давление, разорвавшее его. Этот процесс подобен взрыву резинового шарика, когда в него надувают слишком большое количество воздуха.

В ходе проведения опыта нами также проводилась фотосъемка растущих шариков гидрогеля (рис. 11).

На фотографиях видно, что поверхность шарика гидрогеля не всегда остается сферической, и становится гладкой лишь тогда, когда шарик достигает своего максимального размера и перестает расти.

Библиографическая ссылка

Иванов О. Ю. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГИДРОГЕЛЯ // Международный школьный научный вестник. – 2017. – № 5-1. – С. 128-132;

Время чтения: 6 минут 30 апреля 2019 Лариса Соколова Флорист со стажем в 12 лет

Главное достоинство гидрогеля – способность вбирать и долго удерживать воду. Его главная задача – снабжение почвы и корневой системы растений влагой. Водяные шарики используют для проращивания семян, выращивания рассады, комнатных цветов и садовых культур.

Шарики гидрогеля

Что такое гидрогель

Аквагрунт или гидрогель (hydrogel) – это влаговпитывающий полимер. Бывает порошкообразным, жидким и гранулированным, прозрачным или цветным. Чаще выпускается в виде меленьких шариков. При контакте с влагой (водой, жидким удобрением) аквагель впитывает ее, набухает и увеличивается в размерах, становится похожим на желе.

Применение авагрунта

Один грамм гидрогеля поглощает 200 – 300 мл жидкости. После разбухания шарики становятся своеобразными резервуарами с водой, из которых влага постепенно испаряется или становится источником увлажнения почвы, корней растений. Срок годности геля зависит от его разновидности и фирмы-производителя, в среднем составляет 5 лет.

Состав полимера: углекислый газ, вода, аммоний и соли калия. По истечении срока годности они полностью разлагаются и растворяются. Для почвы и растений эти компоненты безвредны. Аквашарики не «боятся» высыхания, замораживания и оттаивания. После возобновления уровня влажности и температуры гидрогель для растений быстро восстанавливает свои свойства:

  • удержание влаги и растворов удобрений;
  • предупреждение растрескивания поверхности грунта;
  • увлажнение, улучшение структуры почвы;
  • ускорение периода цветения и плодоношения растений.

Виды гидрогелевых шариков

В зависимости от структуры, внешнего вида и предназначения бывает 3 вида аквагеля:

  • Мягкий – бесцветный гидрогель. Самостоятельно применяется редко, чаще смешивается с землей. Используется для выращивания комнатных цветов, укоренения черенков, проращивания семян, посадки огородных, садовых культур. Корни растений легко проникают через мягкие водяные гранулы и питаются влагой.

Мягкий – бесцветный гидрогель

  • Плотный (аквагрунт) – декоративный гидрогель. Бывает разных форм и расцветок, может содержать блестки, стразы. Используется как наполнитель для ваз с живыми цветами (вместо воды), а также для создания красочных композиций с комнатными растениями.

Гидрогель для цветов в вазе и горшке

  • Жидкий – внешне выглядит как мягкие гелевые шарики для цветов. После контакта с водой не разбухает, а растворяется в ней. Используется редко, в основном для замачивания семян. Полимер способствует их быстрому прорастанию, улучшает всхожесть. Для проращивания семян жидкий вид гидрогеля не применяется. Он их обволакивает, перекрывает к ним доступ кислорода.

Гидрогель для замачивания семян

Выращивание растений в гидрогеле

По инструкции гидрогрунт можно использовать в сухом и замоченном виде. Обе формы полимера лишены питательных веществ и не могут обеспечить растениям подходящие для роста, развития условия. По этой причине специалисты рекомендуют использовать их не самостоятельно, а смешивать с землей. Соотношение гидрогеля и почвы определяется по нескольким критериям: качеству грунта, условиям посадки и выращивания зеленых насаждений, частоте поливов.

Салат, выращенный в аквагрунте

Рекомендуемые пропорции: для сухого полимера – 1 г/1 л почвы, для замоченного – 1 ст./1 л грунта. Набухшие гранулы применяются для выращивания горшочных растений, сухие – для садовых культур. Не рекомендуется использовать гидрошарики при посадке засухоустойчивых цветов – орхидеи, кактусов, суккулентов.

Проращивание семян

Пророщенные в гидрогеле семена

Как проращивать семена с помощью гидрогеля:

  1. Залейте гранулы водой, оставьте набухать на час.
  2. Отбросьте на дуршлаг, чтобы удалить лишнюю жидкость.
  3. Измельчите набухшие шарики ножом, блендером или перетрите через сито.
  4. Выложите гелеобразную массу на дно широкой влагостойкой емкости, толщина слоя – 3 – 5 см.
  5. Сверху распределите семена, заглубите их немного в гель спичкой или зубочисткой.
  6. Накройте пленкой, поставьте в теплое место. Периодически проветривайте.
  7. Увлажняйте гелевую подушку при уменьшении ее объема на 30 – 50%.
  8. Когда на всходах появятся первые листики, пикируйте ростки вместе с кусочками гидрогеля в отдельные емкости с грунтом.

Выращивание рассады

Выращивание рассады с помощью гидрогеля

Есть два способа применения аквагеля для выращивания рассады:

  1. Смешайте полимерные шарики с грунтом, соотношение – 1:4. Заполните смесью емкости, высадите сеянцы. Способ хорош тем, что за рассадой проще ухаживать: количество поливов сокращается на 15 – 20%.
  1. По дну емкости без дренажных отверстий распределите замоченный аквагрунт для цветов, толщина слоя – 1,5 см. Остальное пространство заполните подготовленной почвосмесью, пикируйте в нее рассаду. У этого способа два достоинства: сокращение поливов, развитие не поверхностной, а глубокой корневой системы сеянцев.

Для комнатных растений в горшках

Применение гидрогеля для цветка в горшке

Существует два способа применения гелевых шариков для выращивания горшочных растений: смешивание с землей при посадке цветка или добавление в грунт уже высаженной культуры. Как использовать гидрогель при высадке комнатных растений:

  1. Залейте аквашарики отстоянной водой, оставьте набухать на час.
  2. Слейте лишнюю жидкость, смешайте гранулы с почвосмесью. Пропорции – 1 ст. аквагрунта/1 л земли.
  3. Заполните горшок на 2/3, сверху поместите цветок. Расправьте корни, досыпьте оставшуюся смесь, немного утрамбуйте.

Как добавить гидрогелевые шарики в горшок с уже посаженным цветком:

  1. Простым карандашом сделайте в грунте углубления, доходящие до корневой системы растения.
  2. Заполните отверстия сухими гелевыми гранулами, расход – 1 г/1 л земли.
  3. Полейте цветок.
  4. Если после набухания, увеличения объема шарики выбились на поверхность почвы, присыпьте их землей на 1 – 2 см.
  5. Когда корни цветов прорастут сквозь гель (через 1 – 2 недели), сократите количество поливов в 5 – 6 раз.

Гидрогель для цветов без грунта

Использование аквагрунта

В аквагеле без грунта хорошо растут фикусы, драцена, хлорофитум, спатифиллум, шефлера. Как их правильно выращивать:

  1. Залейте гранулы дистиллированной или отстоянной водой, оставьте набухать на 1 – 3 часа. Слейте лишнюю жидкость.
  2. Тщательно промойте корневую систему цветка.
  3. На дно прозрачных емкостей (стеклянных ваз, бокалов) насыпьте 2/3 разбухших гелевых шариков, сверху поместите растение, расправьте корни, добавьте оставшийся гидрогель.
  4. Поливайте цветок, когда объем гранул уменьшится на 30 – 50%. Используйте только отстоянную или дистиллированную воду, чтобы предотвратить появление налета, бактерий.

Преимущества и недостатки применения

Плюсы использования аквагрунта

Плюсы гидрогеля для растений:

  • высокие влагоудерживающие свойства;
  • способность долгое время поддерживать влажность субстрата;
  • ускорение роста семян, посадочного материала;
  • предотвращение вымывания питательных веществ и микроэлементов из почвы;
  • снабжение корневой системы, семян кислородом благодаря разрыхлению почвы;
  • безопасность для растений, человека;
  • возможность хранения неиспользованных гидрошариков в холодильнике;
  • предотвращение застоя влаги, загнивания корней;
  • сокращение поливов культур;
  • возможность применения в открытом грунте, парниках и домашних условиях;
  • эстетичный внешний вид;
  • легкость использования.

Минусы гидрогелевых шариков:

  • невозможность использования для выращивания семян с кожистой оболочкой (душистый горошек, фасоль, бобы) и растений с массивными корнями;
  • появление на шариках плесени при длительном воздействии солнечных лучей;
  • невозможность повторного применения;
  • отсутствие питательных веществ.