Ионитопоника

Выращивание домашних цветов на гидропонике: оборудование и материалы

Растения на гидропонике — это водные культуры. Для жизни таким культурам требуется только вода, обогащенная питательными веществами.

Для выращивания растений на гидропонике вам понадобятся следующее оборудование и материалы.

Емкости. В отличие от содержания растений в земле, здесь всегда используют две емкости.

• Внутренний пластиковый горшок с отверстиями или прорезями, где находится удерживающий растение керамзит. Этот горшок также имеет приспособление для закрепления указателя уровня воды.
• Внешний горшок подбирают такого размера, чтобы в нем помещался горшок внутренний. Он может быть сделан из водостойкой керамики или из пластика — это дело вкуса и финансовых возможностей. Внешний сосуд содержит питательный раствор (воду с растворенным удобрением). Существуют и более крупные емкости, в которые ставят несколько внутренних горшков с растениями.

Указатель уровня воды

Это очень важное оборудование для домашней гидропоники, оно представляет собой пластиковую трубку с поплавком, сигнализирующим вам, когда следует добавлять воду. На указателе имеется трехуровневая шкала: минимум, оптимум и максимум

На верхнем конце поплавка имеется метка, по которой вы определяете, когда следует добавлять питательный раствор.

Опоры. Если растение в земле опирается на решетку из прутьев, то растению того же вида на гидропонике нужна такая же решетка. Разница заключается только в том, что на гидропонике следует применять только пластиковые опоры. Для лазящих и вьющихся растений существуют специальные опоры, которые закрепляются на дне внутреннего горшка, а также удлиняются с помощью насадок. Это оборудование для домашней гидропоники сделано из пластика с шероховатой поверхностью или покрытого пробкой. Опоры из натурального материала, такого как бамбук или раттан, использовать на гидропонике не следует.

Керамзит. Известные коричневые шарики нужны для того, чтобы удерживать растение в горшке. Следует использовать керамзит из специализированных магазинов садоводства, поскольку керамзит, применяемый в строительстве, часто содержит соли, которые могут причинить вред растениям. Керамзит для гидропоники бывает трех различных фракций, самая мелкая из которых подходит главным образом для черенков. Чем дольше должен сохраняться запас воды, тем более крупную фракцию керамзита следует использовать.

Какие системы подходят для выращивания без почвы

Чтобы выбрать подходящую систему, необходимо понять их особенности, достоинства, недостатки. Рекомендуем ознакомиться с информацией перед приобретением гидропонных установок, созданных для выращивания растений без почвы.

Фитильная система

Простая, не требует дополнительного оборудования. Корни поглощают влагу из субстрата, поступающего по фитилю из резервуара с водой.

Фитильная система имеет недостаток: крупному плодоносящему кусту будет недостаточно влаги, поэтому способ используют для культивирования невысоких, не слишком влаголюбивых растений.

Технология капельного полива

По-другому называется drip system. Изобретена одновременно с минеральной ватой, которая используется как субстрата. Особенность технологии капельного полива – жидкость равномерно подаётся к каждому ростку сверху, смачивая вату, при этом не переувлажняя корни.

Плюсы метода:

• полная автоматизация процесса;
• равномерная подача воды;
• возможность переключения режимов полива;
• естественное насыщение раствора воздухом.

Минусы:

• поступая сверху, вода может не достигать цели – корня;
• время от времени приходится промывать субстрат. При этом вымывается и попадает в окружающую среду около 30% полезных культурам солей;
• излишки раствора нельзя использовать повторно, так как система не замкнутая, а значит, возможно заболевание культур.

Аэрогидропонная технология выращивания без почвы

Основана на подаче воды, сильно насыщенной воздухом, искусственного тумана.

Плюсы:

• система функционирует даже при высоких температурах;
• в контейнерах всегда достаточно жидкости, что спасёт, если насосы выйдут из строя;
• экологична в связи с безотходным замкнутым циклом;
• проста в уходе.

Минусы:

• высокая стоимость приобретения, эксплуатации;
• аэрогидропонная технология выращивания без почвы подразумевает потребление большого количества электроэнергии.

Техника питательного слоя

По-другому называется NFT. Обходится вовсе без субстрата. Ростки располагаются в сетчатых горшочках таким образом, чтобы корни свисали вниз, соприкасаясь с жидкостью. Слой раствора стекает по наклонной поверхности лотков вниз, насыщая кончики корней питательными веществами.

Максимально приближенная к природе методика подсмотрена у рек: течения позволяют воде насыщаться воздухом, благодаря чему там обитают живые существа.

Достоинства:

• питательный раствор хорошо аэрируется;
• техника питательного слоя имеет низкую себестоимость;
• высокая урожайность скороспелых культур;
• простота ухода за корневой системой.

Недостатки:

• нельзя выращивать высокие кусты: они заваливаются, гнутся, ломаются;
• кустики, расположенные ближе к краю, получают меньше питания;
• нет запаса воды, что опасно, если оборудование выйдет из строя.

Система периодического затопления

Основана на принципе временного погружения корней в воду с последующим осушением. Это автоматическая замкнутая технология, основные достоинства которой:

• обновление воздуха во время отлива;
• возможность использования любого субстрата.

Недостатки системы периодического затопления:

• трудно контролировать состояние корней;
• если происходит сбой, корни и листья быстро засыхают.

Метод глубоководных культур или плавающих платформ

Самый старинный. Каждый кустик в индивидуальном горшке закрепляется над резервуаром с аэрируемой жидкостью, за счёт чего корни постоянно увлажнены. В промышленных фермах горшки устанавливаются на платформу, которая плавает по поверхности воды.

Преимущества:

• подходит для влаголюбивых культур,
• идеальный метод для домашнего использования,
• несложная конструкция.

Минусы:

• трудоёмкий процесс ухаживания при больших объёмах, поэтому на промышленных фермах практически не используется;
• требуется замена раствора.

В чем заключается преимущество гидропоники?

Благодаря такой схеме выращивания растения получают все необходимые им
питательные вещества. В этом заключается одно их основных преимуществ гидропонных установок над почвенным способом выращивания, ведь земля не всегда богата именно теми минералами, в которых нуждается то или иное растение. А вот гидропоника позволяет сразу же обеспечить его порцией полезных веществ, растворенных в воде. Благодаря этому ускоряется рост растений и увеличивается урожайность. Следовательно, гидропоника – более продуктивная технология.

Кроме этого, сводится к минимуму и доступ к растениям многих насекомых и вредителей, обитающих обычно в почве. Параллельно снижается риск насыщения плодов вредными автомобильными выхлопами, отходами промышленных объектов, которые ежедневно попадают в воздух и оседают в воде и почве, откуда впитываются растениями. Выходит, что гидропоника – экологически безопасная технология.

Что касается утверждений противников гидропоники о том, что эта технология вредна из-за использования химических добавок. Но ведь и при выращивании культур в грунте мы тоже используем множество минеральных удобрений и средств борьбы с вредителями, грызунами, насекомыми. Без ядов и химикатов урожайность была бы практически нулевая, ведь большая часть растений уничтожалась бы медведкой, жуками, различными заболеваниями, бактериями, микробами. Если собрать воедино все ядохимикаты и подкормки, которые дачники применяют за сезон, то их объём, возможно, даже превысит то количество химических препаратов, которое потребляется гидропонной установкой за аналогичный период времени. Кроме этого, гидропоника не засоряет почву синтетическими препаратами, обеспечивая её экологичность.

Гидропонные установки (особенно небольшие домашние теплицы) занимают минимум места, ведь корневая система растения обычно небольшая. Это позволяет сэкономить пространство, воду и материалы. Вывод напрашивается сам: гидропоника – экономная технология.

И самое главное – гидропоника вполне может решить глобальную проблему голода, ведь собирать урожай с гидропонной установки можно круглый год. Выходит, что этот метод может стать одним из перспективнейших направлений развития сельского хозяйства в будущем, даже несмотря на ограниченное число растений, которые способны давать урожай на гидропонных установках. Вырастить безгрунтовым способом можно зелень, бобовые, огурцы, помидоры. А вот картофель, морковь, свекла, редис и др. растения пока можно выращивать только традиционным путем.

Выращивание лука в пакете без земли

Это экономичный, простой способ выгонки свежих стрелок зелёного лука.

Необходимо иметь:

• Небольшой, плотный полиэтиленовый пакет;
• Субстрат, например, простую, не цветную туалетную бумагу;
• Луковицы;
• Воду.

Выращивание лука без земли – достаточно простая процедура. На дно пакета выкладывается слой субстрата, толщиной около 2-х сантиметров. Заливается водой, но так, чтобы она не проступала при надавливании, но всё-таки бумага была достаточно влажной. Луковицы плотно укладываются рядом друг с другом, корешками вниз до полного заполнения объёма пакета. Пакет следует обхватить со всех сторон сверху, надуть воздухом, затем завязать верхушку, так что бы эта импровизированная мини-теплица напоминала надутый шарик. Человек выдыхает углекислый газ, который нужен растениям. Именно им при надуваниях заполняется пакет. После всех манипуляций пакет нужно оставить на подоконнике. Не следует открывать, дополнительно поливать, пока свежие стрелки лука не достигнут верхушки пакета. После этого его можно раскрыть, дальше поливать по мере необходимости, но умеренно. Иначе лук может загнить.

Если последовательно заготавливать пакеты с прорастающим луком, всегда можно иметь его к столу, независимо от времени года.

Процедура пересадки растения на гидропонику.

Перед пересадкой растение необходимо обильно полить или поместить в емкость с водой. После этого его нужно отделить от земли и аккуратно вымыть корень под струей воды. Далее необходимо поместить цветок во внутренний горшок для гидропоники и распределить равномерно корешки по отверстиям. Засыпьте корни заменителем субстрата.

Не нужно заливать раствор сразу после пересадки! Полейте сверху простой водой до нужного уровня в сосуд, и оставьте цветок на несколько дней. Только после этого воду можно заменить раствором. Для начала используют 10% питательный раствор.

Для того чтобы обеспечить растение кислородом, необходимо в раствор погружать часть корней. Корневая шейка должна быть закреплена при помощи поролона или ваты, так чтобы корни на 2/3 были в растворе.

Рассаду цветов или овощей взращивают обычным, традиционным способом, затем уже подросшие растения пересаживают в специальный сосуд.

Кратко о технологии выращивания без почвы в воде

Прекрасный результат выращивания без почвы на воде На самом деле, в развитии всей флоры планеты почва играет второстепенную роль, главная же принадлежит растворённым питательным веществам. Описывая плодородность сельскохозяйственных земель, любой аграрий будет говорить о количестве питательных элементов, уровне воды на территории хозяйства, интенсивности испарений, ирригации – именно от этих факторов зависит урожайность. Выращивание любой культуры без воды невозможно.

Почва выполняет совсем другие функции:

• опоры, за которую с помощью корневой системы цепляются стебли, стволы;
• содержит питание, является средой обитания микроорганизмов, которые содействуют почвообразованию, насыщают её воздухом.

Учёные-агрохимики различными путями пришли к выводу, что можно ( при условии быстрого роста населения необходимо) применять в сельском хозяйстве, наряду с традиционными, беспочвенные способы ращения.

С момента первого положительного опыта разработано несколько методов, позволяющих обеспечивать людей свежими продуктами все 365 дней подряд при любых климатических условиях. В основе – экономия ресурсов, создание оптимально приближенных к природе условий для роста, плодоношения: освещения, температуры, влажности.

Основные методы гидропоники

Главной особенностью этого способа выращивания является то, что растения культивируются без почвы, а все необходимые питательные вещества получают из влажно-воздушной, водной или твердой пористой среды. Этот способ выращивания требует частого или постоянного капельного полива специальным раствором, в котором присутствуют все необходимые элементы, требуемые для каждой отдельной культуры. На сегодняшний день специалисты различают три основных метода гидропоники:

• водная культура
• субстратная культура
• воздушная культура (аэропоника)

Водная культура

Водная культура считается основополагающим методом гидропоники. При этом методе выращивания растение укореняют в тонком слое какого-либо органического субстрата (мох, торф и тому подобное), который уложен на сетку. Сетка опускается в поддон, наполненный питательным раствором. Корни растений через субстрат и отверстия в поддоне попадают в раствор, откуда растение и получает все необходимые для развития и роста питательные вещества. Более подробно о составе питательного раствора мы поговорим немного позже.

Водная культура считается самым старым методом гидропоники, но, отнюдь, не самым лучшим. Главной проблемой при таком способе выращивания является аэрация корней, потому что того количества кислорода, который содержится в растворе, для растения недостаточно, поэтому полностью опускать корневую систему в питательную среду нельзя. Для обеспечения нормального дыхания между основой и питательным раствором оставляют воздушное пространство высотой 3 см для молодых растений и 6 см для взрослых культур. При этом в такой воздушной подушке необходимо поддерживать высокую влажность воздуха, иначе корневая система может быстро засохнуть. При выращивании методом водной культуры питательный раствор нужно менять каждый месяц.

Субстратная культура

При таком способе выращивания корневая система помещается в толстый слой субстрата, в качестве которого может выступать керамзит, гравий, вермикулит и другие. Более подробно о качествах материалов, используемых для субстратов, мы поговорим в следующей главе. Питание растений при использовании этого метода гидропоники может осуществляться по трем разным принципам: принцип подпора, принцип периодического увлажнения, полив сверху.

Принцип подпора заключается в том, что питательный раствор постоянно находится лишь в нижнем слое субстрата. Питание обеспечивается благодаря длинным корням, которые могут проникнуть на самый низ — необходимые вещества поднимаются к растению, проходя по капиллярам корневой системы и тканям стебля.

Емкость с растением и субстратом полностью помещают в питательный раствор на некоторое время, субстрат пропитывается питательными веществами, после чего раствор сливается — это работа принципа периодического увлажнения.

Наиболее прост в применении принцип полива сверху. В данном случае несколько раз в неделю растения поливают питательным раствором, один раз — обычной водой.

В отличие от водной, субстратная культура позволяет обеспечить корневую систему кислородом по максимуму и поддерживать без проблем необходимую влажность в районе корней. Именно поэтому она пользуется наибольшей популярностью среди людей, занимающихся выращиванием растений с помощью гидропоники.

Воздушная культура (аэропоника)

Аэропоника — метод выращивания растений вообще без какого-либо субстрата. В данном случае используют два метода:

Растения прикрепляют специальными зажимами к крышке емкости с питательным раствором так, чтобы нижняя часть корневой системы находилась в нем на ⅓. Остальные корни располагаются в воздушной подушке между крышкой емкости и питательным раствором, их нужно периодически увлажнять. Для того чтобы избежать повреждения и утолщения стебля в районе прикрепления, используют поролоновые прокладки между зажимом и стеблем.

Корневую систему растения помещают в сосуд с туманообразующим распылителем, который 2 раза в сутки на протяжении 3–4 минут распыляет питательный раствор в виде очень мелких капель.

При использовании аэропоники проблем с обеспечением кислородом не возникает, однако необходимо постоянно поддерживать высокую влажность воздуха, чтобы избежать засыхания корней.

Субстраты для гидропонного выращивания

Как уже отмечалось, благодаря оптимальному насыщению корневой системы кислородом и возможности поддержания необходимой влажности воздуха, субстратная культура считается лучшим методом гидропоники. Сегодня в качестве субстрата используются различные материалы, наиболее распространенными из которых являются:

• гидрогель
• гравий
• древесные опилки
• минеральная вата
• керамзит
• кокосовое волокно
• торф и мох

Гидрогель изготавливается на основе поллиакриламида и используется для основного выращивания культур, а также для укоренения черенков и проращивания семян. Изначально гидрогель представляет собой порошок или гранулы, которые при добавлении воды превращаются в гелеобразную массу. Гидрогель отлично поглощает и удерживает воду и питательные растворы, воздух между его гранулами циркулирует очень хорошо. Этот материал отличается стерильностью, совершенно нетоксичен для растений и не засоряет окружающую среду (через 5 лет распадается на воду, углекислый газ и азот).

Гравий используется для гидропонного выращивания уже много лет, в течение которых прекрасно зарекомендовал себя в качестве субстрата. Отличительной особенностью этого материала считается его способность замечательно пропускать воздух, однако при этом он плохо сохраняет воду, поэтому его целесообразнее всего использовать при применении принципа периодического затопления. Еще одним недостатком гравия является его вес, однако невысокая стоимость и доступность делают этот материал достаточно популярным при гидропонном выращивании. Кроме того, гравий можно использовать повторно, и не один раз, главное хорошо простерилизовать его между урожаями.

Древесные опилки используются в качестве субстрата нечасто. При их использовании большую роль играет род древесины, от которой эти опилки были получены, так как некоторые виды (сосна, дуб, орех) могут выделять небезопасные для многих растений вещества. Еще одной проблемой при использовании опилок в качестве субстрата считается то, что по истечении определенного времени они начинают загнивать, что негативно отражается на здоровье культур. Главным плюсом опилок можно считать их «халявность», ведь, в большинстве случаев, их можно набрать в неограниченном количестве на лесопилках абсолютно бесплатно.

Минеральная вата используется в качестве субстрата редко. Основным достоинством этого материала считается способность очень быстро принимать кислотность питательного раствора. Однако минеральная вата сохраняет слишком много воды, не оставляя при этом места для кислорода вокруг корней.

Керамзит большинство опытных специалистов считают лучшим материалом для использования в качестве субстрата. Керамзит изготовляется путем выпечки глины в печах при очень высокой температуре. Этот способ производства определяет специфические особенности материала — шарики керамзита наполнены крошечными пузырьками с воздухом, что придает этому субстрату чрезвычайную легкость. Использование керамзита обеспечивает оптимальное поступление кислорода к корням и сохранение необходимой влажности. Эти свойства позволяют использовать его в качестве субстрата и при периодическом затоплении, и при поливе сверху, и при применении принципа подпора. Наряду с вышеописанными положительными качествами керамзит отличается еще и низкой стоимостью.

Кокосовое волокно является идеальным материалом для использования в качестве субстрата при выращивании растений без почвы. У него имеется всего лишь один недостаток — относительно высокая цена. В том, что касается обеспечения корневой системы кислородом и поддержания необходимой влажности кокосовому волокну нет равных. Кроме того, этот материал замечательно защищает корни от грибковых заболеваний и отличается рядом неоспоримых преимуществ:

• экологическая чистота, отсутствие всяческих химических добавок;
• кислотность кокосового волокна близка к оптимальной, подходящей для большинства культур;
• субстрат можно использовать достаточно долго (около 6–8 лет);
• при постоянном поступлении питательного раствора обеспечивает идеальную сбалансированность всех питательных элементов.

Торф и мох используются в качестве субстрата, в основном, при ведении водной культуры для укоренения саженцев на сетчатом поддоне. Для выращивания растений наиболее пригоден сфагновый торф и мох с верховых болот. Этот материал хорошо пропускает кислород и сохраняет достаточное количество влаги. Основным недостатком этого субстрата является то, что со временем он может разлагаться на мелкие частицы, которые засоряют элементы гидропонной системы.

Овощеводство без почвы

Эта система выращивания растений завоевывает всё больше поклонников и профессионалов разных стран мира.

В Скандинавских странах овощными культурами, выращиваемыми по данной технологии, занято более 80% общей площади теплиц, а в Нидерландах – более 50%.

Благодаря этому способу можно вырастить высокий урожай растений с минимальной себестоимостью, без применения техники, экологически чистых и на небольшой площади. Имя ему – гидропоника.

Гидропонный способ – это технология выращивания растений без почвы, на искусственных средах (субстратах), в воде, в воздухе, при помощи питательных растворов. Субстрат (керамзит, щебень, песок, гравий, мох, опилки, торф и т.п.

) служит лишь опорой для корней растений, а питание они получают из водного раствора, в котором содержатся все необходимые вещества. Таким способом выращивают разнообразные овощи, свежую зелень, ягоды, цветы (см. рис. 1, 2).

В гидропонике процесс поглощения питательных веществ происходит быстрее, а дополнительный кислород стимулирует более быстрое развитие корневой системы.

Ведь растению не нужно тратить энергию на поиск питательных веществ – они легкодоступной форме подаются к корням растения. Потому растение использует сэкономленную энергию для развития и роста. Также при выращивании на гидропонике воды используется меньше.

Что особенно важно при промышленном выращивании сельскохозяйственной продукции, особенно для стран с недостатком пресной воды. https://www.youtube.com/embed/7fDgcYqi4Yg

Используя технологию гидропоники в закрытых помещениях, можно регулировать концентрацию углекислого газа в воздухе, благоприятную для фотосинтеза, регулировать влажность и температуру воздуха, а также продолжительность и интенсивность освещения. Создание идеальных условий для роста растений обеспечивает получение высоких урожаев, лучшего качества и за более короткие сроки.

Овощи, выращиваемые гидропонным способом, пользуются высоким спросом в развитых странах, потому что при использовании гидропоники значительно уменьшается необходимость в пестицидах, так как растения более здоровые, к тому же они растут без почвы, которая является основной обителью вредителей и накопителем вредных веществ.

Сложности

Однако изначально стоимость гидропоники существенно выше, чем приобретение обычного грунта для теплицы. Но, как утверждают практики, плюс в том, что первоначальные затраты времени и денег окупятся с лихвой, поскольку растение начнет расти в несколько раз быстрее и ухаживать за ним будет намного легче.

Экскурс в историю

История технологии начинается с глубокой древности. Например, Висячие сады Вавилона, являющиеся одним из Семи чудес света, были, вероятно, одной из первых удачных попыток выращивания растений на искусственных почвах.

Плавающие сады Ацтеков в Центральной Америке – еще один удачный пример применения технологии гидропоники.

Большая работа по выращиванию растений без почвы была проведена известным ученым Д.Н. Прянишниковым и его учениками. С 1936 года в СССР методом гидропоники начали выращивать овощные и цветочные растения. Были построены первые тепличные комбинаты, применяющие данную технологию выращивания в Москве и Киеве.

В настоящее время гидропоника всё больше завоевывает мир, кто знает, возможно, за этой технологией будущее. Промышленные установки для производства зеленого корма и овощей, а также чертежи к домашним гидропонным устройствам уже вовсю рекламируются в сети Интернет.

В ОАЭ пошли дальше

Чтобы повысить эффективность использования водных ресурсов в Дубаях, компания Agricel недавно создала новую сельскохозяйственную систему, которая использует пленку вместо субстрата и позволяет фермерам потреблять на 90 процентов меньше воды.

Гидромембрана состоит из водорастворимых полимеров и гидрогеля и поглощает воду и нужные вещества из питательной среды. При этом растение пускает несколько мелких и плотных корней, которые привязаны к поверхности гидромембраны (см. рис. 3). По словам создателей системы, в результате удается вырастить продукты, которые намного слаще и богаче на витамины.

Патогены в то же время не в состоянии проникнуть в гидромембарну, что делает растения более устойчивыми к бактериям и вирусам. Это также исключает необходимость использования пестицидов. По данным компании, пользователи также будут использовать на 80 процентов меньше удобрений при выращивании сельхозкультур.

09.08.2013