Po przesłuchaniu kory, sphagnum i całej rodziny Kokosów mogłoby się wydawać, że najtrudniejsze już za nami. Materiały organiczne są zmienne, starzeją się, rozkładają, chłoną wodę i z czasem potrafią zachowywać się inaczej niż w dniu przesadzania. Nic dziwnego, że ich zeznania nie były szczególnie uporządkowane.

Z materiałami mineralnymi powinno być łatwiej. Nie ulegają biologicznemu rozkładowi tak jak kora czy sphagnum i zwykle zachowują swoją strukturę znacznie dłużej. Pumeks, lawa, perlit i keramzyt wydają się więc podejrzanymi znacznie bardziej przewidywalnymi.

Mają też znakomitą opinię. Są trwałe, porowate, mają „rozluźniać podłoże”, poprawiać jego przewiewność i pomagać korzeniom nie siedzieć w wodzie. Można by więc uznać, że tym razem śledztwo pójdzie szybko.

I bardzo szybko okazało się, że samo słowo „porowaty” mówi o zachowaniu materiału w doniczce zaskakująco niewiele. Liczy się nie tylko to, ile ma porów, lecz także jak są duże, czy łączą się ze sobą, ile wody mogą zatrzymać oraz jakie przestrzenie powstają pomiędzy poszczególnymi kawałkami. Do tego dochodzi frakcja, która potrafi zmienić zachowanie dokładnie tego samego materiału.

Wygląda więc na to, że tym razem będziemy przesłuchiwać nie tyle kamienie, ile ich strukturę, wielkość i sposób układania się w doniczce.

Pierwszy podejrzany może wejść.

1. Pumeks. Kamień, który pije

Pumeks wygląda jak materiał stworzony do storczyków. Jest lekki, trwały, pełen dziur i nie rozkłada się w podłożu. Gdy weźmiemy jego kawałek do ręki, trudno oprzeć się wrażeniu, że korzeń ćmówki powinien być zachwycony. Mnóstwo powietrza, żadnego błota, woda ma którędy odpłynąć. Czego chcieć więcej?

Po tym, czego dowiedzieliśmy się wcześniej, takie oczywiste odpowiedzi powinny jednak wzbudzić naszą czujność.

Pumeks jest szklistą skałą wulkaniczną, która powstaje podczas gwałtownego stygnięcia silnie zgazowanej magmy. Uciekające z niej gazy pozostawiają ogromną liczbę pęcherzyków, dlatego skała ma charakterystyczną, porowatą strukturę i niewielką gęstość. Niektóre jej odmiany mogą mieć tak dużo pustych przestrzeni, że przez pewien czas utrzymują się nawet na powierzchni wody.

No właśnie. Pustych przestrzeni.

A skoro przesłuchujemy pumeks w sprawie warunków panujących wokół korzeni, interesuje nas nie tylko to, ile ich jest, lecz także jakie są, czy łączą się ze sobą i czy woda może do nich wnikać.

Dziurawy nie znaczy suchy

Na pierwszy rzut oka wszystko wydaje się proste. Dużo porów powinno oznaczać dużo powietrza. Tymczasem pumeks potrafi zatrzymywać całkiem sporo wody.

Pumeks może więc jednocześnie zawierać wodę i powietrze. To pozornie drobna uwaga, ale właśnie tutaj zaczyna się rozpadać wygodny podział materiałów na „mokre” i „przewiewne”.

Co właściwie dzieje się z wodą w pumeksie? — rozwiń

Część wody pozostaje na powierzchni kawałków i w zagłębieniach, część zaś wnika do porów połączonych z powierzchnią skały. Woda nie wypełnia jednak wszystkich pustych przestrzeni w jednakowy sposób i nie każdą z nich opuszcza równie łatwo.

Większe kanaliki szybciej tracą wodę i ponownie wypełniają się powietrzem, podczas gdy w drobniejszych może być ona utrzymywana znacznie silniej.

Porowatość nie mówi nam więc jeszcze, ile wody pozostanie wokół korzeni po podlaniu ani jak szybko zostanie ona oddana. Do tego trzeba wiedzieć znacznie więcej o wielkości porów i połączeniach między nimi.

Nasz podejrzany najwyraźniej nie zamierza zeznawać jednym zdaniem.

Frakcja wchodzi do pokoju przesłuchań

Jeszcze ciekawiej robi się wtedy, gdy do pokoju przesłuchań trafia ten sam pumeks, ale w różnych frakcjach.

Drobny, średni i gruby. Chemicznie właściwie ta sama historia, a w doniczce zaczynają składać różne zeznania.

Drobniejsze kawałki mogą układać się ciaśniej, dlatego pomiędzy nimi pozostają mniejsze przestrzenie. W takich przestrzeniach woda jest zatrzymywana silniej, a po jej odpłynięciu pozostaje mniej miejsca zajmowanego przez powietrze. Grubsza frakcja tworzy większe przestrzenie pomiędzy kawałkami, przez które woda łatwiej przepływa, a po podlaniu szybciej wraca do nich powietrze.

Nie oznacza to, że duży kawałek pumeksu przestaje zatrzymywać wodę, a mały zamienia się w gąbkę. Każdy nadal ma własną strukturę porów. Zmienia się jednak coś równie ważnego: układ przestrzeni pomiędzy poszczególnymi kawałkami materiału.

Pumeks nie mieszka sam

Do doniczki rzadko trafia wyłącznie pumeks. Znacznie częściej dodajemy go do kory, sphagnum, włókna kokosowego albo innych składników. Wtedy nie wystarczy już wiedzieć, jak zachowuje się sam.

Wyobraźmy sobie duże kawałki kory, pomiędzy którymi pozostają szerokie przestrzenie. Jeśli wsypiemy między nie drobny pumeks, część tych przestrzeni zostanie wypełniona. Powietrze nadal tam będzie, ale zmieni się wielkość i układ miejsc, które może zajmować, a wraz z nimi sposób przemieszczania się i zatrzymywania wody.

Jeżeli zamiast drobnego użyjemy grubszego pumeksu, otrzymamy inną strukturę podłoża, mimo że na etykiecie obu mieszanek moglibyśmy napisać dokładnie to samo: „kora z pumeksem”.

I właśnie dlatego sama lista składników mówi nam zaskakująco niewiele.

Możemy przygotować dwie mieszanki zawierające dokładnie te same materiały w takich samych proporcjach, a mimo to uzyskać inne warunki wokół korzeni, jeśli zmienimy ich frakcję. Możemy też dodać niewielką ilość bardzo drobnego materiału i zmienić strukturę podłoża bardziej, niż sugerowałby jego procentowy udział.

Czy pumeks jest więc przewiewny?

Tak postawione pytanie zaczyna brzmieć podejrzanie.

Możemy powiedzieć, że pumeks jest materiałem porowatym i trwałym, który nie rozkłada się tak jak składniki organiczne. Możemy również powiedzieć, że odpowiednio dobrana frakcja może uczestniczyć w tworzeniu dużych przestrzeni wypełnionych powietrzem. Jednocześnie sam pumeks zatrzymuje wodę, a po dodaniu go do mieszanki może zmniejszyć albo zwiększyć przestrzenie pomiędzy pozostałymi składnikami, zależnie od wielkości jego kawałków i tego, z czym go połączymy.

Dlatego pytanie „Czy pumeks zatrzymuje wodę?” przypomina trochę pytanie świadka, czy widział podejrzanego. Odpowiedź „tak” niewiele nam jeszcze daje. Trzeba zapytać, ile jej zatrzymuje, gdzie, jak długo i co jego obecność zrobiła ze strukturą całej mieszanki.

Protokół pierwszego przesłuchania

Pumeks może zostać zwolniony z pokoju przesłuchań. Na razie.

Wiemy już, że jego porowatość nie oznacza automatycznie ani suchości, ani doskonałego napowietrzenia. Liczy się budowa samych kawałków, wielkość przestrzeni pomiędzy nimi, frakcja oraz materiały, z którymi pumeks zostanie połączony.

Pumeks może opuścić pokój. Za drzwiami czeka już kolejny świadek. Na pierwszy rzut oka wygląda znajomo: porowaty, mineralny, trwały i pełen dziur.

2. Lawa. Rodzina nie potwierdza alibi

Po przesłuchaniu pumeksu naturalnym odruchem byłoby wezwać jego krewną. Lawa wulkaniczna wygląda przecież znajomo: ciemna, porowata, twarda, pełna zagłębień i kanalików. W sklepach ogrodniczych oba materiały często pojawiają się w podobnej roli. Mają rozluźniać podłoże, poprawiać jego strukturę, zwiększać dostęp powietrza do korzeni i nie rozkładać się przez lata.

Do tego oba zawdzięczają swoje istnienie wulkanom. Można więc podejrzewać bliskie pokrewieństwo.

I na tym podobieństwa się kończą.

Pumeks powstaje z magmy bardzo bogatej w gazy, która podczas gwałtownego spadku ciśnienia pieni się niemal jak otwierany zbyt energicznie szampan. Rozprężające się gazy spieniają magmę, a szybko zastygający materiał zachowuje ogromną liczbę pęcherzyków. Dlatego pumeks jest wyjątkowo lekki, a jego wnętrze przypomina mineralną pianę.

To, co w uprawie storczyków nazywamy lawą wulkaniczną albo po prostu lawą, jest zwykle znacznie gęstszą skałą wulkaniczną o pęcherzykowatej strukturze. Puste przestrzenie również są pozostałością gazów uwalnianych podczas stygnięcia stopionego materiału, jednak ich udział w objętości skały oraz charakter tworzących się porów mogą być zupełnie inne niż w pumeksie.

Mamy zatem dwóch podejrzanych z tej samej okolicy, ale z bardzo różnym życiorysem.

Proszę podać nazwisko, a nie miejsce urodzenia

Określenie „lawa wulkaniczna” mówi przede wszystkim o pochodzeniu materiału. Nie podaje nam jeszcze jego składu mineralnego, gęstości, wielkości i wzajemnego połączenia porów ani dokładnie tego, jaki rodzaj skały znalazł się w worku.

Dlaczego nie każda dziura to królicza nora? — rozwiń

W ogrodnictwie pod nazwą „lawa wulkaniczna” mogą kryć się różne porowate skały wulkaniczne o strukturze pęcherzykowatej. Puste przestrzenie powstają podczas odgazowania i stygnięcia lawy, ale ich liczba, wielkość oraz wzajemne połączenia mogą się bardzo różnić.

Dwa materiały mogą wyglądać na równie porowate, a mimo to mieć zupełnie inną gęstość i inną architekturę porów. Po przesłuchaniu pumeksu wiemy już przecież, że nie każda dziura to królicza nora.

Liczy się nie tylko liczba i objętość porów, lecz także ich wielkość, kształt oraz wzajemne połączenia. Woda musi mieć możliwość wniknięcia do wnętrza materiału, a później przemieszczania się przez jego strukturę.

Por zamknięty w skale może znakomicie obniżać jej gęstość, ale dla wody znajdującej się w doniczce pozostaje pokojem bez drzwi.

Ale przecież lawa trzyma wodę

Trzyma. Pytanie brzmi: ile, gdzie i jak długo?

Woda może pozostawać na chropowatej powierzchni ziaren, w zagłębieniach i szczelinach oraz w dostępnych porach samej skały. Pomiędzy kawałkami lawy istnieją ponadto przestrzenie, których wielkość zależy od frakcji i sposobu ułożenia materiału. Po podlaniu część z nich szybko się opróżni pod wpływem grawitacji, podczas gdy w mniejszych przestrzeniach woda może pozostać dłużej.

Mechanizm znamy już z przesłuchania pumeksu, tym razem jednak zmieniliśmy świadka. Jest nim lawa.

W doniczce istnieją bowiem jednocześnie dwa poziomy architektury: pory wewnątrz ziaren oraz przestrzenie pomiędzy ziarnami. Korzeń ma do czynienia z efektem działania obu.

Dlatego drobna frakcja lawy nie tworzy takiego samego środowiska jak frakcja gruba. W drobniejszej frakcji kawałków jest więcej, a przestrzenie między nimi są przeciętnie mniejsze. Zmienia się powierzchnia kontaktu, odpływ wody oraz sposób jej zatrzymywania w całym układzie. W grubszej frakcji powstają większe przestrzenie, które łatwiej opróżniają się po podlewaniu.

Gdybyśmy chcieli opowiedzieć o tym językiem pracy naukowej, po trzecim akapicie zostałby z nami prawdopodobnie tylko pumeks. A i jego obecności nie należy przeceniać, bo nie ma dokąd pójść.

My zostańmy jeszcze chwilę. Robi się ciekawie.

Czy lawa jest więc lepsza od pumeksu?

I tutaj bardzo chciałoby się zrobić tabelkę.

Pumeks: lekki, porowaty, zatrzymuje pewną ilość wody. Lawa: cięższa, porowata, również może ją zatrzymywać. Postawić gdzieś zielonego ptaszka, gdzie indziej czerwony krzyżyk, a na końcu ogłosić zwycięzcę.

Tylko że nie mamy podstaw, żeby to zrobić.

Właściwości skał wulkanicznych różnią się zależnie od ich pochodzenia, składu, struktury oraz frakcji. Nawet materiały sprzedawane pod tą samą nazwą handlową nie muszą zachowywać się identycznie. Co więcej, w naszej doniczce interesuje nas nie konkurs skał wulkanicznych, lecz to, jaką funkcję konkretny materiał ma pełnić w całym podłożu.

Cięższa lawa może na przykład stabilizować doniczkę z dużą ćmówką, podczas gdy lekki pumeks tej funkcji prawie nie pełni. Grubsze kawałki lawy mogą pomagać zachować większe przestrzenie pomiędzy składnikami mieszanki. Drobna lawa wsypana pomiędzy kawałki kory może natomiast część tych przestrzeni wypełnić, czyli zrobić coś zupełnie innego niż oczekiwane „rozluźnienie”.

To moment, w którym warto przypomnieć sobie jedną z najważniejszych lekcji części II. Dodanie materiału określanego jako przewiewny nie gwarantuje, że cała mieszanina stanie się bardziej przewiewna.

Wyobraźmy sobie słoik wypełniony dużymi kamieniami. Pomiędzy nimi pozostaje mnóstwo wolnego miejsca. Jeżeli wsypiemy tam drobny żwir, kamieni nie ubędzie, ale część wolnych przestrzeni zostanie wypełniona. Jeżeli następnie dosypiemy piasku, ten zajmie jeszcze mniejsze szczeliny.

Składników przybywa, a wolnej przestrzeni może ubywać.

To prosta demonstracja, która bardzo skutecznie psuje kuszącą receptę: „dodaj trochę lawy dla przewiewności”.

Podejrzana ma jeszcze jedną właściwość

Lawa jest cięższa od pumeksu i w uprawie ćmówek nie musi to być wadą. Duża roślina z rozłożystymi liśćmi i pędami kwiatowymi potrafi zamienić lekką plastikową doniczkę w urządzenie służące głównie do przewracania się przy najmniejszej okazji. Kilka cięższych składników może poprawić jej stabilność.

Tylko że właśnie przekroczyliśmy pewną granicę. Nie rozmawiamy już wyłącznie o wodzie i powietrzu, lecz o funkcji materiału w konkretnym systemie uprawy.

I to jest ważny trop. Składnik podłoża nie musi wykonywać wszystkich zadań jednocześnie. Jeden może przede wszystkim zatrzymywać wodę, drugi pomagać utrzymać strukturę, trzeci tworzyć większe przestrzenie między cząstkami, a jeszcze inny zwiększać masę całego układu i stabilizować roślinę. Jeżeli od każdego będziemy wymagać wszystkiego, żaden nie zda egzaminu.

Być może właśnie dlatego tak trudno znaleźć Substratum Perfectum.

Protokół drugiego przesłuchania

Lawa nie okazała się ciemniejszą wersją pumeksu. Wspólne pochodzenie wulkaniczne nie oznacza identycznej struktury, gęstości ani sposobu gospodarowania wodą. Co więcej, samo określenie „lawa” jest zbyt szerokie, aby na jego podstawie przewidzieć zachowanie materiału w doniczce.

Po raz kolejny ogromne znaczenie ma frakcja. Duże kawałki mogą pomagać utrzymać większe przestrzenie pomiędzy składnikami, drobniejsze zaś mogą wypełniać istniejące szczeliny. Lawa może zatrzymywać pewną ilość wody w dostępnych porach i na swojej powierzchni, ale jej udział w gospodarce wodnej całej doniczki zależy od budowy konkretnego materiału oraz od tego, z czym go połączymy.

Materiał może być świetnym dodatkiem do podłoża z zupełnie innego powodu, niż początkowo sądziliśmy.

Lawa może odejść. Proszę tylko nie kontaktować się z pumeksem do zakończenia postępowania.

Następny podejrzany już czeka pod drzwiami. Jest biały, niewiarygodnie lekki i wygląda tak niewinnie, że trudno podejrzewać go o cokolwiek.

Perlit. Proszę zamknąć okno, zanim świadek odleci.

3. Perlit. Proszę zamknąć okno

Perlit od początku ma pewien problem z powagą. Jest biały, lekki, chrzęści pod palcami i przy odrobinie nieuwagi potrafi znaleźć się wszędzie poza doniczką. Wystarczy przeciąg, zbyt energiczne przesypywanie albo kichnięcie w niewłaściwym momencie, żeby część materiału postanowiła rozpocząć samodzielne życie na parapecie.

Nie należy jednak lekceważyć świadka tylko dlatego, że może odlecieć z miejsca przesłuchania.

Zacznijmy od tego, czym właściwie jest. Naturalny perlit to szkliwo wulkaniczne zawierające niewielką ilość wody związanej w swojej strukturze. Materiał stosowany w ogrodnictwie jest jednak perlitem ekspandowanym, czyli poddanym gwałtownemu ogrzewaniu. Pod wpływem wysokiej temperatury zawarta w nim woda przechodzi w parę, szkliwo mięknie, a ziarno zwiększa swoją objętość nawet kilkunastokrotnie. Powstaje bardzo lekka, komórkowa struktura zbudowana z mnóstwa maleńkich szklanych pęcherzyków.

Krótko mówiąc, perlit robi mniej więcej to, co kukurydza w garnku. Dostajemy mineralny popcorn, który trafia później do worka z napisem „poprawia napowietrzenie podłoża”.

Po pumeksie i lawie takie zapewnienie powinno już wzbudzić naszą czujność.

Przewiewny. Akta mówią coś więcej

Perlit rzeczywiście może tworzyć podłoże o dużym udziale przestrzeni wypełnionych powietrzem. Jest bardzo lekki i porowaty, a jego zastosowanie jako dodatku do mieszanek ogrodniczych od dawna wiąże się właśnie z poprawą ich właściwości powietrznych. Tyle że samo określenie „napowietrzający” znowu okazuje się skrótem, który łatwo potraktować zbyt dosłownie.

Dlaczego? A dlatego, że perlit także zatrzymuje wodę.

Może ona pozostawać pomiędzy ziarnami, na ich nieregularnej powierzchni oraz w otwartych kanalikach prowadzących w głąb cząstek. Ile jej zostanie po podlaniu i jak łatwo będzie później uwalniana, zależy między innymi od wielkości ziaren i struktury konkretnego produktu.

Po raz kolejny trafiamy więc na materiał, który nie chce grzecznie stanąć ani po stronie „wody”, ani po stronie „powietrza”. Perlit najwyraźniej nie zna zasad przesłuchania.

Rozmiar znowu ma znaczenie

Jeżeli ktoś po pumeksie i lawie miał jeszcze nadzieję, że tym razem frakcję będziemy mogły zignorować, mam złą wiadomość.

Badania perlitu ekspandowanego o różnej wielkości ziaren pokazują wyraźnie, że wraz ze zmianą ich rozmiaru zmieniają się właściwości wodne całego materiału. Drobniejsze frakcje tworzą więcej małych przestrzeni pomiędzy ziarnami i mogą dłużej zatrzymywać wodę, natomiast grubsze pozostawiają większe przestrzenie, z których po podlaniu woda łatwiej odpływa.

Jednocześnie część wody znajduje się wewnątrz samych ziaren, więc zależność nie sprowadza się do prostego „drobny trzyma, gruby oddaje”.

To już trzeci podejrzany, który po zadaniu pytania o swoje właściwości odpowiada: A jakiej jestem frakcji?

Zaczynam podejrzewać zmowę.

Warto tutaj zauważyć coś jeszcze. Jeśli do mieszanki z dużymi kawałkami kory dodamy bardzo drobny perlit, część jego ziaren może znaleźć się w przestrzeniach pomiędzy korą. Jeżeli użyjemy większych kawałków perlitu, struktura całej mieszaniny będzie inna. Nie wystarczy więc powiedzieć, że „dodaliśmy 20% perlitu”. Dwadzieścia procent materiału o jednej granulacji nie musi stworzyć takiego samego układu porów jak dwadzieścia procent materiału o innej granulacji.

Znów okazuje się, że proporcja bez informacji o frakcji mówi tylko część prawdy.

Co dokładnie pokazują badania perlitu? — rozwiń

Hwang i Jeong porównali pięć rodzajów podłoży w uprawie dwóch kultywarów ćmówek na dwóch etapach wzrostu. W doświadczeniu znalazły się czyste nowozelandzkie sphagnum, mieszanki kokosowe, mieszanka kokosowa częściowo połączona ze sphagnum, granulowana wełna mineralna oraz mieszanki perlitowe.

Spośród pięciu badanych wariantów to właśnie mieszanki perlitowe miały najmniejszą retencję wody i najmniejszą porowatość całkowitą. Najwyższe wartości obu parametrów stwierdzono natomiast w czystym sphagnum.

Chwileczkę, przecież perlit miał być naszym mistrzem porowatości.

Autorzy nie badali jednak pojedynczego ziarenka perlitu ani nawet czystego perlitu. Badali konkretne mieszanki perlitowe. Wyniku nie wolno więc przetłumaczyć na zdanie „perlit ma małą porowatość”. Pokazuje on natomiast, że właściwości samego składnika nie pozwalają automatycznie przewidzieć właściwości całej mieszaniny.

W innym badaniu perlit zatrzymywał w badanym zakresie niskich napięć wodę odpowiadającą 53,7% swojej objętości. Nie oznacza to jednak, że cała ta woda była jednakowo łatwo dostępna dla korzeni.

Woda znajdująca się w podłożu nie jest automatycznie wodą dostępną dla korzenia.

Materiał niewinny, mieszanka podejrzana

Wyobraźmy sobie garść grubego perlitu. Między lekkimi ziarnami widzimy mnóstwo wolnego miejsca i nietrudno zrozumieć, skąd wzięła się jego reputacja materiału „napowietrzającego”.

Teraz wsypmy tę samą garść do innego podłoża. Od tej chwili nie mamy już perlitu i drugiego materiału istniejących obok siebie jak dwóch sąsiadów, którzy uprzejmie mówią sobie dzień dobry na klatce schodowej. Ziarna zaczynają układać się względem siebie, mniejsze trafiają pomiędzy większe, a wraz z tym zmienia się wielkość i ciągłość przestrzeni, którymi odpływa woda i przemieszcza się powietrze.

Powstaje nowa struktura podłoża, która nie musi zachowywać się tak, jak sugerowałaby reputacja któregokolwiek ze składników.

Możemy znać porowatość perlitu, jego gęstość, zdolność zatrzymywania wody i granulację, a mimo to nadal nie wiedzieć dokładnie, co zrobi w konkretnej mieszance.

Cóż, mieszanka nie czyta etykiet na workach.

Czy warto więc dodawać perlit do podłoża?

Może warto.

Po trzech przesłuchaniach nie możemy jednak uczciwie odpowiedzieć: „tak, bo napowietrza”.

Perlit może być bardzo użytecznym składnikiem mieszanki. Jest lekki, trwały, nie rozkłada się tak jak materiały organiczne, a odpowiednio dobrana frakcja może uczestniczyć w tworzeniu korzystnej struktury wodno-powietrznej. Jego obecność może zmieniać gęstość całego podłoża, sposób odpływu wody i układ przestrzeni pomiędzy pozostałymi składnikami.

Efekt jednak zależy od tego, jakiego perlitu użyjemy, ile go dodamy i do czego.

Garść grubego perlitu dodana do drobniejszej mieszanki może pełnić inną funkcję niż drobny perlit wsypany pomiędzy duże kawałki kory. Ten sam materiał zastosowany jako samodzielne podłoże w odpowiednio prowadzonym systemie nawadniania będzie zachowywał się jeszcze inaczej.

Czyli znowu zamiast prostej odpowiedzi dostajemy układ. Zaczyna być to podejrzanie regularne.

Protokół trzeciego przesłuchania

Perlit zachowuje swoją reputację lekkiego, trwałego i bardzo porowatego materiału, ale traci status prostego „dodatku do napowietrzania”. Jego zachowanie zależy od wielkości ziaren, wewnętrznej struktury porów, ilości zatrzymywanej wody oraz sposobu, w jaki zostanie połączony z innymi składnikami.

Badania na ćmówkach przypominają dodatkowo, że właściwości mieszaniny zawierającej perlit nie są tym samym co właściwości samego perlitu.

Perlit może opuścić pokój przesłuchań, byle powoli. Drzwi są otwarte, ale okno nadal zamknięte.

Na korytarzu siedzi już ostatni podejrzany. Jest cięższy, brązowy, okrągły i od lat występuje w co najmniej dwóch rolach. Raz ląduje na dnie doniczki jako „drenaż”, innym razem sam staje się środowiskiem dla korzeni.

4. Keramzyt. Podejrzany o podwójne życie

Keramzyt zjawił się na przesłuchaniu w znacznie lepszej kondycji niż perlit. Nie próbuje odlecieć, nie rozsypuje się przy pierwszym kichnięciu i wygląda całkiem solidnie. Brązowe, mniej lub bardziej okrągłe granulki znamy zresztą doskonale. Leżą na dnie doniczek, wypełniają osłonki, pojawiają się w mieszankach podłoży, a czasem przejmują doniczkę w całości.

W tym miejscu warto coś zauważyć. Keramzyt prowadzi podwójne życie. W jednej roli jest składnikiem podłoża, w drugiej staje się elementem systemu uprawy, w którym sposób dostarczania i magazynowania wody jest równie ważny jak sam materiał.

Zanim jednak zaczniemy śledzić jego podwójną tożsamość, wypada ustalić, z kim właściwie mamy do czynienia.

Keramzyt, znany również pod angielskim skrótem LECA, od lightweight expanded clay aggregate, powstaje z odpowiednio dobranej gliny wypalanej w bardzo wysokiej temperaturze. Podczas obróbki materiał zwiększa objętość, a wewnątrz granulek tworzy się porowata struktura otoczona twardszą, częściowo zeszkliwioną powierzchnią.

Właściwości gotowego keramzytu zależą od surowca i parametrów produkcji; temperatura wypalania wpływa między innymi na całkowitą i zamkniętą porowatość, gęstość oraz zdolność pochłaniania wody.

Brzmi znajomo: pory, woda, powietrze i połączenia między porami. Po trzech przesłuchaniach wiemy już przynajmniej, o co pytać.

Kulka nie jest gąbką

Przecięcie granulki keramzytu może być pouczające. Pod stosunkowo twardą powierzchnią znajduje się wnętrze pełne pęcherzyków i kanalików, dlatego sucha kulka wydaje się wręcz stworzona do chłonięcia wody.

I rzeczywiście może ją pochłaniać, tyle że nie każda pusta przestrzeń wewnątrz granulki jest równie łatwo dostępna. Część porów łączy się z powierzchnią granulki, dzięki czemu woda może do nich wnikać, inne zaś pozostają zamknięte wewnątrz materiału. Ich proporcje zależą między innymi od sposobu produkcji.

Właśnie dlatego dwa rodzaje keramzytu, wyglądające na pierwszy rzut oka niemal identycznie, nie muszą mieć takiej samej nasiąkliwości.

Keramzyt nie jest więc po prostu glinianą gąbką.

Znacznie ciekawsze jest to, co dzieje się pomiędzy granulkami. Ich rozmiar i kształt decydują o przestrzeniach, przez które po podlaniu odpływa woda i do których później wraca powietrze. Jeśli keramzyt zmieszamy z korą, sphagnum czy innym materiałem, ponownie zaczyna liczyć się struktura całej mieszaniny.

Czyli nic nowego? Jeszcze chwila, bo keramzyt właśnie wyciąga z kieszeni drugą kartę tożsamości.

A może postawimy go w wodzie?

W tym miejscu keramzyt zaczyna różnić się od dotychczasowych podejrzanych nie tyle własnymi właściwościami, ile sposobem, w jaki nauczyliśmy się go używać.

Keramzyt może wypełniać niemal całą przestrzeń zajmowaną przez korzenie, podczas gdy na dnie naczynia pozostaje niewielki zbiornik z wodą lub pożywką. Woda przemieszcza się wtedy w górę pomiędzy granulkami i po ich powierzchni dzięki podsiąkaniu kapilarnemu, czyli zjawisku pozwalającemu wodzie wędrować w wąskich przestrzeniach wbrew działaniu grawitacji.

I nagle pytanie „ile wody zatrzymuje keramzyt?” okazuje się niewystarczające.

Część wody może znajdować się w samych granulkach, część pomiędzy nimi, a kolejna czekać w zbiorniku na dole. Jej rozmieszczenie zmienia się wraz z wysokością doniczki, poziomem wody, wielkością granulek, parowaniem i pobieraniem wody przez roślinę.

Keramzyt przestał być po prostu składnikiem. Zaczął współpracować z konstrukcją doniczki i sposobem nawadniania.

Tutaj nasze śledztwo wychodzi poza worek z podłożem.

Co pokazały doświadczenia na Phalaenopsis? — rozwiń

W doświadczeniu Trelki, Bresia i Kozłowskiej młode ćmówki uprawiano w trzech wariantach: w czystym nowozelandzkim sphagnum, w mieszaninie sphagnum i keramzytu w stosunku objętościowym 1:1 oraz w samym keramzycie.

Rośliny uprawiane w sphagnum wytworzyły istotnie większą masę części nadziemnych i korzeni niż ćmówki rosnące w samym keramzycie. Sam keramzyt nie zapewnił więc w tych warunkach najlepszego wzrostu, mimo swojej grubej, porowatej struktury.

W samym keramzycie zakwitło jedynie 25–35% roślin, podczas gdy w sphagnum oraz mieszaninie sphagnum z keramzytem odsetek kwitnących ćmówek był wyższy.

Keramzyt milczy. Sphagnum siedzące od części II na korytarzu wygląda natomiast na nieznośnie zadowolone z siebie.

Nie wyciągajmy jednak pochopnych wniosków. Wynik nie dowodzi, że uprawa w keramzycie jest zła ani że ćmówka nie może w nim dobrze rosnąć. Pokazuje jedynie reakcję roślin na konkretne warianty podłoża w określonych warunkach doświadczenia.

W drugiej części badań wykazano również, że rodzaj podłoża wpływał na stan mineralnego odżywienia ćmówek.

Keramzyt na dno. Dla drenażu, oczywiście

Tutaj musimy zatrzymać przesłuchanie, ponieważ oskarżony od dziesięcioleci występuje jeszcze w jednej roli: warstwy keramzytu na dnie doniczki. Ma „zrobić drenaż”, zapobiec zaleganiu wody i ochronić korzenie przed przelaniem. Brzmi rozsądnie. Na dole umieszczamy materiał o dużych przestrzeniach między granulkami, więc woda powinna łatwiej opuścić drobniejsze podłoże znajdujące się nad nim.

Przez lata bardzo często tłumaczono, że jest dokładnie odwrotnie. Na granicy drobniejszego podłoża i grubszej warstwy może powstać bariera kapilarna: woda utrzymywana w mniejszych porach nie przechodzi od razu do większych przestrzeni poniżej. Z tego mechanizmu wyprowadzano popularny wniosek, że warstwa żwiru czy keramzytu podnosi strefę silnie uwodnionego podłoża i pogarsza drenaż.

Mechanizm bariery kapilarnej jest rzeczywisty. Problem w tym, że zachowanie całej doniczki okazuje się bardziej skomplikowane niż ten prosty model.

W 2025 roku Avery Rowe opublikował w PLOS ONE doświadczenie przeprowadzone bezpośrednio w pojemnikach z warstwami drenażowymi. Badano trzy podłoża i cztery materiały umieszczane na dnie, w tym keramzyt o dwóch granulacjach. Wyniki nie potwierdziły prostego twierdzenia, że taka warstwa musi zwiększać retencję wody. W bezglebowych podłożach organicznych niemal wszystkie badane warstwy drenażowe zmniejszały całkowitą ilość zatrzymanej wody; w podłożu zawierającym glinę większość nie powodowała istotnej zmiany. Autor podkreśla przy tym, że rezultat zależał od rodzaju podłoża, materiału warstwy i jej grubości.

I tutaj śledztwo robi się znacznie ciekawsze, bo nie możemy już uczciwie powiedzieć ani „keramzyt na dnie poprawia drenaż”, ani „keramzyt na dnie zawsze go pogarsza”.

Możemy powiedzieć coś bardziej użytecznego: warstwowanie zmienia hydraulikę pojemnika, ale kierunku i wielkości tej zmiany nie da się przewidzieć wyłącznie na podstawie hasła „gruby materiał pod drobnym”. Znaczenie mają właściwości obu warstw, różnica frakcji, wysokość warstwy, geometria doniczki i położenie otworów odpływowych.

Jeżeli keramzyt stoi w osłonce pod wewnętrzną doniczką, może dodatkowo pełnić zupełnie inną funkcję: tworzyć przestrzeń dla wody pozostającej poniżej korzeni, działać jako balast albo być elementem konkretnego systemu nawadniania.

Keramzyt zachowuje więc swój stary etat, ale akta osobowe trzeba było poprawić. Nie jest magicznym „drenażem”, a jego działanie zależy od całej konstrukcji pojemnika.

A przecież w półhydroponice działa

I bardzo dobrze, że działa, bo dzięki temu możemy wreszcie zobaczyć różnicę między materiałem a systemem.

Jeżeli keramzyt znajduje się w odpowiednio skonstruowanym pojemniku ze zbiornikiem wody, nie próbujemy już zrobić z niego warstwy odprowadzającej wodę spod innego podłoża. Przeciwnie, wykorzystujemy jego zdolność do kontaktu z wodą i podsiąkania, a poziom zbiornika staje się częścią świadomie zaprojektowanego sposobu nawadniania.

Ten sam keramzyt, ale inna doniczka, inny sposób dostarczania wody i zupełnie inna funkcja. I właśnie tutaj nasze śledztwo zaczyna układać się w całość.

Pytanie „czy keramzyt jest dobrym podłożem dla ćmówki?” jest źle postawione, jeśli nie wiemy, jak wygląda pojemnik, gdzie znajduje się woda, jak często jest uzupełniana lub wymieniana, jak duże są granulki i w jakich warunkach rośnie roślina.

Keramzyt sam nie odpowie nam na pytanie, czy korzenie będą miały właściwy dostęp do wody i powietrza. Musimy obejrzeć cały układ.

Protokół czwartego przesłuchania

Keramzyt jest trwałym, porowatym materiałem mineralnym, ale jego właściwości nie są jednakowe dla wszystkich produktów. Sposób produkcji wpływa na strukturę porów, gęstość i nasiąkliwość granulek, a frakcja decyduje również o wielkości przestrzeni powstających pomiędzy nimi.

Jako składnik mieszanki keramzyt może zmieniać jej strukturę, a w innym systemie stać się głównym materiałem, pomiędzy którego granulkami podsiąka woda lub pożywka ze zbiornika na dnie. Jako warstwa na dnie zwykłej doniczki nie otrzymuje natomiast magicznych uprawnień do poprawiania drenażu.

I tym razem chyba naprawdę coś znaleźliśmy.

Przesłuchaliśmy korę, sphagnum, rodzinę Kokosów, pumeks, lawę, perlit i keramzyt. Każdy miał inne właściwości, ale każdy potrafił też zmienić zachowanie zależnie od frakcji, proporcji albo towarzystwa. Keramzyt zrobił coś jeszcze: zmusił nas do wyjścia poza samo podłoże i spojrzenia na pojemnik oraz sposób nawadniania.

Na początku szukaliśmy odpowiedzi w worku.

Coraz wyraźniej wygląda na to, że tam jej nie ma.

Wszystkie dowody są już na stole

Podejrzani zostali przesłuchani, zeznania zapisane, a materiał dowodowy zaczyna układać się w zaskakująco spójną całość. Wiemy już, że nie wystarczy znać nazwy materiału. Liczy się jego frakcja, struktura porów, sposób zatrzymywania i oddawania wody, proporcje oraz to, co dzieje się po połączeniu go z innymi składnikami. Keramzyt dorzucił do tego jeszcze doniczkę i sposób nawadniania.

Wygląda więc na to, że mamy wszystko, czego potrzeba, żeby wrócić do pytania postawionego na samym początku tej historii:

Co właściwie pokazały przywołane badania? — rozwiń

Badania właściwości materiałów mineralnych pokazują, że sama porowatość całkowita nie wystarcza do przewidzenia zachowania podłoża. Znaczenie mają rozmiar i połączenia porów, frakcja materiału, retencja wody i sposób jej oddawania.

Hwang i Jeong (2007) porównali pięć rodzajów podłoży w uprawie dwóch kultywarów Phalaenopsis. Mieszanki perlitowe miały najniższą retencję wody i porowatość całkowitą spośród badanych wariantów, co pokazuje, że właściwości mieszaniny nie są prostą sumą reputacji jej składników.

Trelka, Breś i Kozłowska porównali sphagnum, mieszaninę sphagnum z keramzytem oraz sam keramzyt. W badanych warunkach rośliny w sphagnum uzyskały większą masę części nadziemnych i korzeni niż rośliny w samym keramzycie, a odsetek kwitnących roślin w keramzycie był niższy.

Trelka, Breś, Jóźwiak i Kozłowska wykazali również, że rodzaj podłoża wpływał na stan odżywienia mineralnego Phalaenopsis.

Badania nad warstwami drenażowymi wymagają dziś ostrożniejszego wniosku. Mechanizm bariery kapilarnej na granicy materiałów o różnej wielkości porów jest dobrze opisany, jednak doświadczenie Rowe’a (2025) przeprowadzone bezpośrednio w pojemnikach wykazało, że warstwy drenażowe nie zwiększały automatycznie retencji wody; w badanych bezglebowych podłożach organicznych przeważnie ją zmniejszały. Efekt zależał od rodzaju podłoża, materiału warstwy i jej grubości.

Bibliografia

Źródła

Gizas G., Savvas D. (2007).
Particle Size and Hydraulic Properties of Pumice Affect Growth and Yield of Greenhouse Crops in Soilless Culture.
HortScience 42(5): 1274–1280.
Pełny tekst dostępny online.
Otwórz publikację

Hwang S.J., Jeong B.R. (2007).
Growth of Phalaenopsis Plants in Five Different Potting Media.
Journal of the Japanese Society for Horticultural Science 76(4): 319–326.
Pełny tekst dostępny online.
Otwórz publikację PDF

Sahin U., Anapali O., Ercisli S. (2002).
Physico-chemical and Physical Properties of Some Substrates Used in Horticulture.
European Journal of Horticultural Science 67(2): 55–60.
Rekord i streszczenie zawierają dane wykorzystane w tekście, w tym wartość retencji wody dla perlitu.
Rekord publikacji i streszczenie

Trelka T., Breś W., Kozłowska A. (2010).
Phalaenopsis Cultivation in Different Media. Part I. Growth and Flowering.
Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus 9(3).
Pełny tekst dostępny online.
Otwórz publikację

Trelka T., Breś W., Jóźwiak A., Kozłowska A. (2010).
Uprawa Phalaenopsis w różnych podłożach. Część II. Zawartość składników pokarmowych oraz chlorofilu w liściach i korzeniach.
Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus 9(3): 95–104.
Pełny tekst dostępny online.
Otwórz publikację PDF

Lichty J., Singleton P.W., Kim H.-J. (2015).
Substrates Affect Irrigation Frequency and Plant Growth of Potted Orchids.
Acta Horticulturae 1104: 463–468.
Publicznie dostępne są rekord i abstrakt; w artykule korzystamy wyłącznie z informacji, które można w nich zweryfikować.
Rekord i abstrakt

Rowe A. (2025).
Effect of Drainage Layers on Water Retention of Potting Media in Containers.
PLOS ONE 20(2): e0318716.
Pełny tekst, dane i historia recenzji są dostępne online. Badanie wykorzystano do korekty popularnego uproszczenia dotyczącego warstw drenażowych.
Otwórz publikację

Kłosek-Wawrzyn E., Małolepszy J., Murzyn P. i in. — literatura dotycząca LECA.
W tekście wykorzystujemy wyłącznie ogólny, dobrze udokumentowany wniosek, że parametry produkcji keramzytu wpływają na porowatość, gęstość i nasiąkliwość. Dla bezpośredniego, otwartego potwierdzenia zob.:
Franús W. i in. (2021). The Influence of Sewage Sludge Content and Sintering Temperature on Selected Properties of Lightweight Expanded Clay Aggregate. Materials 14(12): 3363.
Otwórz publikację

Raviv M., Lieth J.H., Bar-Tal A. (red.) (2019).
Soilless Culture: Theory and Practice. 2nd edition. Academic Press, Elsevier.
Pozycja przekrojowa; pełny tekst może wymagać dostępu bibliotecznego lub zakupu.
Informacje o publikacji