Гидропоника – выращивание растений на воде
Совсем недавно выращивание культурных растений методом гидропоники было прерогативой только тепличного бизнеса. Но теперь гидропонные установки доступны любому садоводу-огороднику: их можно купить готовыми, а можно даже собрать самостоятельно из подручных средств. О том, каким образом выращиваются растения методом гидропоники – поговорим в данной статье.
Что такое гидропоника
Гидропоника – это методика выращивания растений без почвы, на основе питательных растворов. Суть метода в том, чтобы дать растению все необходимое для роста и развития: кислород, ультрафиолет и инфракрасное излучение, минеральные вещества и воду, при этом исключая из этой цепочки грунт за ненадобностью. Каждый минерал отвечает за определенный этап развития культуры: калий способствует росту, кальций формирует корневую систему, магний и железо участвует в образовании хлорофилла, сера участвует в белковом метаболизме и т.д.
Благодаря активному насыщению корневой системы кислородом и необходимыми макро- и микроэлементами, метод гидропоники позволяет намного увеличить урожайность, при этом минимизируя ручной уход за агрокультурами. Кроме этого, у гидропоники есть еще ряд преимуществ:
- экономия воды при использовании капельного полива в гидропонной системе;
- избегание нападений большинства насекомых и грызунов, поскольку чаще всего они обитают в почве;
- использование качественных растворов позволяет минимизировать вредные вещества, накапливаемые в овощах и зелени из почвы;
- при создании необходимых условий методом гидропоники можно выращивать агрокультуры круглый год;
- чистота и гигиеничность метода.
Если говорить о недостатках гидропоники, то это, главным образом, высокая стоимость гидропонной конструкции, поскольку она представляет собой сложную циклическую систему. Но и тут есть свои лазейки, и опытные огородники давно научились создавать ее своими руками.
К каким растениям применим гидропонный способ выращивания
Если вы решили попробовать самостоятельное выращивание на гидропонике, лучше всего начать набирать свой опыт на зелени, поскольку она дает самые лучшие результаты. Укроп, петрушка, зеленые салаты, базилик, розмарин, кинза, мята и другие прекрасно растут в питательном растворе и дают хороший урожай за короткое время.
Из овощных культур методом гидропоники эффективнее всего выращивать томаты, огурцы, баклажаны и перцы. Они прекрасно растут и плодоносят как в промышленных масштабах, так и в частных огородах.
Отличной альтернативой грядкам со свежими ягодами будет гидропонные грядки с клубникой и садовой земляникой.
Возможно для кого-то станет неожиданностью, но гидропонным методом можно выращивать многие комнатные растения: плющи, хойю, папоротники, аспарагус, диффенбахии и т.п.
Источник
Гидропонный метод выращивания цветочных культур
Метод выращивания цветочных культур на неземляных субстратах называют гидропонным (гидропоника). Он включает два способа: 1) собственно гидропонику — выращивание растений без субстрата (водная культура и аэропоника, рис. 1, а) или на маловлагоемких субстратах (гравии, керамзите, гранитном щебне и др., рис. 1, б); независимо от вида маловлагоемкого субстрата, этот способ называют гравийной культурой; 2) выращивание растений на влагоемких субстратах — различном торфе и смесях вермикулита с маловлагоемкими субстратами (керамзитом, гравием) в отношении 1:3 — 1:5 по объему.
Аэропонный способ основан на принципе: прилив — отлив. Вдоль теплицы проложены пластиковые трубы. В каждой из них на определенном расстоянии один от другого имеются небольшие отверстия, в которые вставлены решетчатые полиэтиленовые стаканчики для растений. В стаканчиках с растениями земли нет, а корни опущены в питательный раствор, который подается по трубам. Часть времени корни растений находятся в питательной среде, а часть — в кислородной «ванне», когда под строгим контролем автоматики к корням подается воздух.
Рис. 1. Варианты гидропонного метода:
а — аэропонный способ; б — гидропонный способ; 1 — центробежный насос;
2 — клапан подачи раствора; 3 — пластиковая труба; 4 — стаканчик для растений;
5 — сток раствора; 6 — возврат раствора; 7 — всасывающий патрубок; 8 — бак
для раствора; 9 — стеллаж; 10 — дренажная полутруба
Для гравийной культуры требуется строительство специально оборудованных оранжерей, однако этот метод исключает некоторые трудоемкие процессы, необходимые при работе с землей (например, прополку), и позволяет внедрить полную механизацию и автоматизацию процессов ухода за растениями. Для гравийной культуры в бесстеллажных оранжереях устраивают котлованы глубиной 40 см, стенки и дно которых бетонируют. Бетон покрывают слоем специального лака, чтобы раствор не соприкасался с бетоном и не подщелачивался. В котлован насыпают три слоя субстрата: нижний — 10-сантиметровый слой из частиц диаметром 3 — 3,5 см, средний — 10-сантиметровый из частиц диаметром 1 — 2 см, верхний — 20-сантиметровый слой, в который высаживают растения, из частиц диаметром 0,2—1 см. Обеспечение растений питательными элементами и водой автоматическое — путем наполнения котлована снизу раствором на несколько минут. В период роста цветочных культур раствор подается каждые 4 ч (6—7 раз в сутки), в период покоя растений (зимой) — 1—2 раза в день.
На маловлагоемких субстратах целесообразно выращивать многолетние растения: розы, зантедешию, аспарагус Шпренгера, хризантему и однолетние растения (левкой, душистый горошек). Для гравийной культуры непригодны содержащие карбонаты и легко разрушающиеся субстраты — известняки, диоритовый щебень, сланцы, песчаники.
Для применения влагоемких субстратов не требуется создание специальных оранжерей. Почвенную смесь в котлованах, на стеллажах или в горшках просто заменяют субстратом. Лучший субстрат — верховой слаборазложившийся торф. На влагоемком субстрате, который заменяют каждые 2—3 года, очень хорошо растут однолетники (левкой, горошек душистый), зантедешия и гвоздика ремонтантная. Урожайность гвоздики при выращивании гидропонным методом на торфе повышается на 18 %. В указанные субстраты подаются растворы, которые готовятся один раз в 2 — 3 месяца и периодически (через 7 — 15 дней) корректируются. В холодное время года раствор подогревают до 20—25 0 С.
Раствор должен иметь слабокислую реакцию (рН 5,5 — 6,5), так как в нейтральной и щелочной среде железо выпадает в осадок и становится недоступным для растений. Для устранения хлороза применяют хелаты — железосодержащие органические соединения, содержащие железо в растворе в подвижном состоянии и при рН 7,0. Препарат Fe-ДТПА вносят в раствор 1 раз в месяц в количестве 300 — 500 мл на 1 м 3 раствора.
Полностью механизированные гидропонные теплицы на гранитном щебне были созданы в Латвии, Санкт-Петербурге. В Армении, где почвенные ресурсы очень ограничены, гидропонный метод для выращивания различных культур наиболее широко распространен.
Дата добавления: 2016-01-09 ; просмотров: 3684 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
Субстраты для гидропонного выращивания
В современном понятии «гидропоника» — термин, объединяюзий в себе несколько методов выращивания растений без использования почв. Характерной особенностью, объединяющей методы гидропоники, является подача питательных элементов к корням растений в растворах нужной концентрации. Производители сельхозпродукции, работающие с методами гидропоники, получают значительные урожаи при экономии площадей и затрат на логистику при доставке продукции с поля. Зелень, овощи и ягоды при этом получаются экологически чистые и высокого качества.
Методы возделывания сельскохозяйственных культур, объединяемые в гидропонику, включают:
- собственно гидропонику — возделывание растений в воде, удерживаемых в стаканчиках наполненых торфами, мхом или любым другим субстратом;
- гидрокультуру — возделывание растений в субстрате, в который с нужной периодичностью подаются растворы питательных веществ;
- хемокультуру — растения растут в органических субстратах, пропитанных растворами солей;
- ионопонику (ионитопонику) — применяется в лабораторных условиях для растений, выращиваемых в пробирках с агаром в качестве удерживающего компонента;
- хайпонику — высокотехнологичная гидропоника, сочетающая элементы гидрокультуры с автоматизацией процессов жизнеобеспечения растений, контролем состояния среды и организма.
Томаты, огурцы, землянику и зелень выращивают на гидропонике с применением субстратов. Рассмотрим их виды, предъявляемые технологические требования, преимущества и недостатки.
Требования к субстратам для гидропоники
Субстрат для гидропоники или среда, заменяющая в обычных условиях грунт, должна обладать свойствами, лучшими, чем почва и создавать условия для роста и развития растений, приближающиеся к оптимальным. Так, основные показатели субстратов сводятся к следующим:
- плотность, достаточная для обеспечения механической основы для размещения корневой системы;
- инертность в отношении химических реакций с растворами, используемыми для питания растений;
- воздухо- и водопроницаемость примерно в равных пропорциях;
- оптимальная водоудерживающая способность (влагоемкость).
Промышленность выпускает современные недорогие субстраты, которые обладают хорошими технологическими свойствами и имеют
продолжительный срок службы. Одноименные строительные материалы в качестве субстратов использовать нельзя, поскольку в них добавляют вещества, которые могут быть ядовиты для растений.
Органические субстраты
Органические субстраты для гидропонного выращивания включают кокосовое волокно, древесную кору, мох, торф, отходы обработки хлопчатника. Эти компоненты хорошо удерживают влагу, пропускают воздух. Однако их кислотность может широко варьировать в зависимости от технологии производства, они подвергаются гниению, в них поселяются болезнетворные бактерии.
Гравий и гранитный щебень
Эти строительные материалы широко применяются в качестве наполнителей в гроубоксах, а также в дренажных системах. Особенно хороши они для систем с периодическим затоплением. Наиболее подходит фракция 2-5 мм.
Преимущества гравия
Основные преимущества гравийных наполнителей:
- долговечность;
- относительная дешевизна;
- хорошая аэрация корневой системы;
- возможность повторного использования после промывки.
Для промывки используют дистиллированную воду, перекись водорода, раствор отбеливателя.
Недостатки гравия
К недостаткам гравийных субстратов относят:
- низкую водоудерживающую способность (влагоемкость на уровне 8-9 %);
- высокое содержание известковых компонентов и повышенная щелочность;
- накопление солей по мере увеличения срока эксплуатации.
Для снижения щелочности субстрата его промывают ортофосфорной кислотой или раствором суперфосфата 200 г на 10 л воды. Для повышения влагоемкости смешивают с вермикулитом.
В качестве субстрата применяется сфагновый мох.
Преимущества мха
Для достижения оптимальных свойств мох следует увлажнять нечасто. Преимущества чистого субстрата из мха:
- обеспечивает хорошее удержание корневых систем, мягкий материал не травмирует корни;
- хорошо пропускает воздух;
- удерживает остаточно влаги для всех возделываемых культур.
В северных регионах — это дешевый и распространенный материал для гидропоники, в то время как в южных может ощущаться его дефицит.
Недостатки мха
Со временем мох как органический материал начинает разлагаться, и его частицы могут засорять системы рециркуляции водных растворов.
Песок
Песок издавна дополняют в грунты для создания легких механических свойств, преодоления слеживания почвенных частиц. Для гидропоники применяется крупнозерная фракция 0,6…2,5 мм.
Преимущества песка
Песчаный наполнитель обладает следующими положительными свойствами:
- хорошо пропускает влагу;
- прочно удерживает корни;
Это широко распространенный дешевый материал. Однако в городских условиях для частного пользования не всегда доступен в чистом виде. Песко-соляную смесь, используемую в городах для борьбы с гололедом, применять в качестве наполнителя для гидропоники нельзя.
Недостатки песка
Песок в процессе использования имеет тенденцию к слеживанию, перестает пропускать воздух и накапливает соли кальция (известь). Для преодоления этих негативных явлений его используют в смеси с агроперлитом и промывают ортофосфорной кислотой.
Субстрат для гидропонного выращивания — сфагновый торф верховых болот. Его зольность (содержание элементов) должно быть нормальным (не более 12 %). Высокозольную разновидность торфа применяют только в качестве удобрения.
Преимущества торфа
Торфяные наполнители имеют преимущества:
- одинаково хорошо удерживают влагу и пропускают воздух;
- не требуют частого увлажнения;
- влага распределяется по глубине слоя равномерно;
- растения могут использовать питательные вещества самого торфа.
Для контроля за потреблением питательных веществ из субстрата используют аналитический метод.
Недостатки торфа
Торф имеет кислую реакцию среды, которую в ряде случаев следует нейтрализовать. При переизбытке торфа рассада овощных культур болеет черной ножкой. Торфяной субстрат засоряет установки рециркуляции растворов. Обычно торф используют в смеси с агроперлитом или вермикулитом.
Кокосовое волокно
Представляет собой высушенные и измельченные оболочки кокосовых орехов. В процессе роста последних в кожуре накапливается большое количество элементов питания, ростовые и противомикробные вещества. Растения в таком субстрате полностью обеспечены элементами, не подвергаются болезням. Гидропоника как отрасль значительно продвинулась с началом использования кокосового волокна.
Преимущества кокосового волокна
У этого экологически чистого субстрата масса положительных свойств:
- удержание влаги кокосовым волокном оценивается семикратно относительно собственного веса с одновременным пропусканием излишков воды;
- высокая аэрированность материала за счет пористости;
- не подвержен разрушению, имеет долгий срок службы без потери свойств.
Брикеты кокосового волокна перед использованием замачивают, они приобретают цвет кофе. Субстрат, обладающий оптимальными свойствами, состоит на 50 % из кокосового волокна и 50 % керамзита.
Недостатки кокосового волокна
К недостаткам этого субстрата можно отнести то, что у некоторых производителей бывает материал, насыщенный морской солью. Поэтому необходимо внимательно изучать описание продукта и следовать инструкциям по его промывке.
Неорганические материалы широко используются в системах гидропоники, поскольку они долговечны, химически инертны, хорошо пропускают воздух и влагу. Современные неорганические субстраты для гидропоники включают керамзит, вермикулит, минеральную вату, перлит, гидрогель, пеностекло, серамис и другие.
Керамзит
Это продукт обжига глины в виде окатышей коричневого цвета размером 5-40 мм, пористый внутри. Широко используется как дренаж.
Преимущества керамзита
Это хороший материал для гидропоники в силу ряда свойств:
- удерживает много воздуха и хорошо пропускает влагу;
- можно использовать повторно несколько раз.
Однако зачастую недостатки превалируют над преимуществами, из-за чего этот материал используется в гидропонных смесях.
Недостатки керамзита
- влагоемкость не превышает 60 %;
- относительная дороговизна материала;
- разрушается корнями на более мелкие частицы;
- при взаимодействии с растворами питательных веществ изменяет рН, что может негативно отразиться на росте растений;
- накапливает патогены.
Для повторного использования материал нуждается в промывках и обеззараживании перекисью водорода 3 %.
Вермикулит
Вермикулитом называют минерал из группы гидрослюд. Под воздействием высоких температур порядка 800-1000о материал приобретает слоистую структуру. Минералы, входящие в его состав — соединения кальция, магния, алюминия, железа, кремния, становятся доступны растениям и активно регулируют их рост.
Преимущества вермикулита
Этот субстрат имеет массу преимуществ:
- поглощает влагу в объеме 400 %;
- слоистая структура обеспечивает наличие пор, аэрированность и неслеживаемость материала;
- растения в субстрате с добавлением вермикулита не поражаются болезнями и вредителями, хорошо переносят засуху, обеспечены макро-, мезо- и микроэлементами;
- хорошо себя зарекомендовал для проращивания семян и укоренения черенков.
Вермикулит редко применяется для гидропоники в чистом виде, его добавляют для улучшения свойств других субстанций.
Недостатки вермикулита
В чистом виде использовать материал для гидропоники дорого.
Минеральная вата
Как субстрат для гидропоники минеральная вата подходит идеально. Впервые этот материал применили в Дании в 1969 году. Субстанция образуется путем плавления смеси, состоящей из 60 % базальта, 20 % известняка и 20 % кокса при температурах свыше 1500о.
Преимущества минеральной ваты
- минеральный материал не содержит питательных веществ и химически инертен;
- высокие капиллярные свойства минваты;
- продолжительный срок службы;
- среда стерильная, чистая от токсинов и патогенов.
Промышленность выпускает для разных целей гидропоники пробки, кубики, блоки, маты и кассеты из минваты.
Недостатки минеральной ваты
Минеральная вата производится с добавлением известняка, из-за чего имеет повышенную щелочность, не обладает буферными свойствами и раствор быстро принимает рН питательного компонента.
Пеностекло
Ячеисто-пористый гидропонный материал, содержащий обособленные пузырьки стекла.
Преимущества пеностекла
- нетоксичный, химически и рН нейтральный материал;
- хорошо удерживает корневую систему;
- не слеживается;
- обеспечивает корни водой и воздухом в оптимальных соотношениях;
- источник кремния для растений;
- долговечный материал, подходит для многоразового использования.
Пеностекло отлично подходит для выращивания капризных орхидей.
Недостатки пеностекла
Пеностекло пока недешево, оно редко используется как чистый субстрат, его целесообразно смешивать с другими материалами.
Серамис
Глинистый гранулят для растений. Обладает высокой пористостью, легкий, влагоемкий.
Преимущества серамиса
- оптимальный водно-воздушный режим;
- субстрат свободен от патогенов;
- не уплотняется;
- поры поглощают питательные вещества, которые затем постепенно высвобождаются из них и обеспечивают растения нужными веществами.
Недостатки серамиса
Подходит преимущественно для комнатных растений, выращивания бонсай и не подходит для зелени, земляники.
Перлит
Силикатный материал вулканического происхождения, который в процессе переработки измельчают и нагревают до 1000о. Очень легкий, но при работе пылящий материал. В смесях с другими компонентами годится для выращивания любых культур.
Преимущества перлита
- хорошо удерживает кислород;
- химически и физически стабилен;
- обладает хорошей глубинной и продольной капиллярностью.
Чтобы вырастить рассаду, перлитовый субстрат смешивают с вермикулитом в равных пропорциях.
Недостатки перлита
Как очень легкий материал, вымывается в гидропонные системы и засоряет их. Перлитом наполняют гидропонные системы фитильного типа.
Гидрогель
Полимеры, при увлажнении набухают и удерживают влагу. Корни растений легко поглощают питательные вещества из раствора, удерживаемого гидрогелем.
Преимущества гидрогеля
- удерживают очень много воды: на 1 г до 500 мл.
Недостатки гидрогеля
В чистом виде применяется редко, только в контейнерах небольших объемов и единичных растений.
За гидропонным выращиванием растений стоит будущее не только в нашей стране, но и во всем мире. Технологии позволяют накормить население экологически чистой продукцией по недорогой цене, а производителя обеспечить гарантированной прибылью.
Источник