Как работает гидропонная система по выращиванию

Зелень своими руками: применение гидропонной установки для выращивания лука, петрушки, салата в домашних условиях

На протяжении тысячелетий, как только человечество перешло к оседлому образу жизни и начало заниматься сельским хозяйством, возникла необходимость усовершенствования методов выращивания растений для лучшего урожая. Появились новые орудия труда, удобрения, селекционные сорта овощей. Хозяйка в огороде и сельскохозяйственная отрасль государства одинаково заинтересованы в обильном урожае. Технологии не стоят на месте, и на смену привычному выращиванию растений в земле пришла гидропоника. Как вырастить овощи и зелень на подоконнике с помощью гидропоники?

Что такое гидропоника?

Гидропоника — это технология безгрунтового выращивания растений, которая основана на поглощении питательных веществ из жидкой среды. Широкое распространение метод получил в конце ХХ века, его можно использовать и на значительных площадях, и в домашнем хозяйстве, разница будет заключаться лишь в установке.

Принцип гидропоники заключается в том, что растение помещается в емкость, заполненную твердым пористым веществом. Хорошо подходит керамзит, гравий. Эта емкость погружается в тару, заполненную питательным раствором. Именно из него растение получает необходимые для развития компоненты и воду. Благодаря гидропонной системе обеспечивается необходимый уровень кислорода и углекислого газа, поддерживается нужная температура и влажность.

Гидропонная технология имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• урожайность выше, чем при выращивании в грунте;
• не существует проблемы сорняков;
• питательные компоненты полностью попадают в корневую систему и далее, тогда как в грунте часть уходит в почву;
• не нужно удобрять и поливать;
• вредители не мешают рассаде.

Гидропонные установки

Чтобы воспользоваться передовой технологией по выращиванию зелени, необходимо приобрести гидропонную установку. Можно купить готовый, заводской вариант, собрать его по схеме и разместить у себя в теплице. Однако, если вы собираетесь выращивать лук, петрушку или укроп у себя на подоконнике или на балконе, то оборудование можно сделать в домашних условиях своими руками.

Что предлагают промышленные производители?

Кому-то покажется самым простым вариантом приобрести готовую гидропонную систему. Действительно, достаточно зайти в магазин, торгующий товарами для сада и огорода, или присмотреть подходящую в интернете.

К сожалению, одним из недостатков заводских систем является их цена. В зависимости от того, какая именно нужна, стоимость может колебаться в пределах от 1500 рублей до нескольких десятков, а то и сотен тысяч.

Если хозяйка решила вырастить на подоконнике или на балконе лук, петрушку, салат, то она может приобрести оборудование по цене до 2000 рублей. Наиболее популярные производители:

Как сделать установку своими руками?

Гидропоника своими руками – вариант для экономного хозяина. Чтобы смастерить установку в домашних условиях, понадобятся следующие материалы:

• непрозрачный бак с крышкой – объем определяется индивидуально, одно растение нуждается в 2–3 л раствора;
• горшки для посадки – выступают в роли аквапота, подойдут обычные цветочные горшки с отверстиями или пластиковые емкости;
• камень – распылитель воздуха, продается в садоводческих магазинах;
• воздушный насос – можно взять от аквариума;
• субстрат;
• питательный раствор.

Зачем нужен непрозрачный бак? В прозрачной емкости вода зацветет. Камень-распылитель нужно брать новый, чтобы не занести бактерии. Как собрать в квартире систему для гидропоники, можно посмотреть на видео ниже.

Схема сборки гидропонной установки:

1. Сделайте в крышке бака отверстия, куда будут вставляться горшки. Для этого поставьте их вверх дном и обведите круг. Затем начертите круг поменьше и вырежьте его.
2. Проделайте в крышке бака отверстие для шланга. Соедините шланг, компрессор и камень-распылитель.
3. Если вы собираетесь делать аквапоты для посадки из пластиковых стаканчиков, то проделайте в дне дырочки или борозды. Это легко сделать раскаленным шилом.
4. Составные части готовы, осталось собрать установку воедино. Бак наполняют раствором, в горшки засыпают субстрат. После этого крышку необходимо закрыть, насос включить, а горшки поставить в отверстия так, чтобы их дно было погружено в жидкость. Можно высаживать растения.

Как получать урожай круглый год?

Итак, гидропонная установка для выращивания зелени куплена или сконструирована и собрана самостоятельно. Осталось выбрать субстрат, разобраться, как готовить «рассол», и высадить рассаду или семена. К каждому этапу необходимо относиться со всей ответственностью, ошибка в приготовлении раствора или неправильный выбор субстрата может привести к гибели урожая.

Выбор посадочного материала: семена или рассада?

Для выращивания зелени в гидропонной установке можно использовать и семена, и рассаду. Если вы решили остановиться на семенах, то для начала их необходимо прорастить. Семена помещают в пластиковую тару, наполненную субстратом. Сверху можно накрыть еще одним пластиковым стаканчиком, чтобы создать эффект теплицы.

Субстрат для семян нужно выбирать такой, который легко смывается с корней. Хоть семена и можно проращивать в грунте, этого лучше не делать, потому что земля плохо очищается с корней и листочков.

После того, как семена проросли, рассаду нужно высадить в аквапоты гидропонной установки. Следите, чтобы корни не касались раствора, он будет подниматься благодаря капиллярному механизму субстрата. В первую неделю в баке должна быть чистая вода, пусть зелень адаптируется. Только после этого можно добавлять питательный раствор.

Если вы сразу высаживаете рассаду, то предварительный этап проращивания и адаптации, как у семян, опускается. Корни тщательно отмываются от земли и помещаются в гидропонную установку. «Рассол» подается сразу же.

Выбор субстрата: куда сажать?

Основные требования к субстратам:

• пропускают кислород;
• обладают впитывающими свойствами;
• не вступают в химические реакции;
• не разрушаются под воздействием воды.

Бывают субстраты естественные, созданные из природных компонентов, и искусственные, синтезированные химическим способом. В таблице представлены основные виды субстратов и их характеристика:

Минеральная вата, несмотря на дешевизну и простоту, довольно опасна в эксплуатации. Микрочастицы оставляют микроскопические ранки на коже, особенно опасно попадание в дыхательные пути и глаза. К тому же минеральная вата является искусственным материалом, ее трудно утилизировать.

Как приготовить питательный раствор?

Питательный раствор покупается в садоводческом магазине. Концентрат разводят в соответствии с инструкцией, состав и способы приготовления могут отличаться в зависимости от растения.

Как самостоятельно приготовить раствор? Этапы приготовления:

1. подготовьте чистую воду температурой +18…+20°С;
2. шприцем отмерьте необходимое количество концентрата;
3. добавьте питательные компоненты, необходимые для конкретного растения, – кальциевую, калийную селитру, сульфат магния;
4. проследите за кислотностью, которая должна колебаться в пределах рН 5,8–6,5.

Какие питательные вещества необходимы для зелени из семян, выращиваемой в комнатных условиях? Выращивание лука на зелень, салата, базилика, петрушки, укропа нуждается в концентрате с нитратом магния, ортофосфорной кислотой и калийной селитрой. Несоблюдение инструкции, которая всегда продается вместе с концентратом, может привести к тому, что урожай погибнет, поэтому разводить питательную жидкость следует очень внимательно.

Как работает система?

Механизм гидропоники одинаков для всех установок, ведь его смысл заключается в получении растением необходимых веществ из специального раствора. Однако по тому, как этот раствор подается в горшок, установки делятся на несколько разновидностей. В таблице представлена информация о разновидностях установок и принципах их действия:

Фитильная гидропоника является пассивной системой. Это означает, что жидкость поступает к корням естественным образом благодаря пористости субстрата – такое явление называют «капиллярной силой». Остальные разновидности гидропонных установок работают по активному принципу, то есть доставляют раствор принудительно.

Домашний и «балконный» огород: есть ли разница?

Гидропонное оборудование многие дачники ставят на своих домашних огородах. В теплице или парнике можно поставить баки и разместить необходимое количество рассады. Зелень быстро всходит, ее не нужно пропалывать от сорняков и уничтожать вредителей.

Зимой тоже хочется баловать себя свежим базиликом, укропом и петрушкой. Устройство для гидропоники можно установить дома и организовать так называемый балконный огород.

Выращивание зелени на балконе практически ничем не отличается от посадки на огороде, система гидропоники остается прежней. Только в качестве субстрата нельзя использовать минеральную вату из-за риска получить микротравмы кожи, слизистых и дыхательных путей.

Выращивание зелени дома требует много места. Выделите место на балконе или широком подоконнике, где будет находиться гидропонное оборудование. Несколько советов по уходу за рассадой:

• раз в три месяца полностью меняйте раствор;
• следите за температурой воздуха, она не должна быть слишком высокой;
• бак с жидкостью должен быть закрытым, чтобы туда не попадала грязь.

При приготовлении раствора согласно инструкции, правильном подборе субстрата зелень вырастет намного быстрее, чем в грунте. Вы круглый год сможете радовать себя душистым базиликом, хрустящим салатом, сочным луком и ароматной петрушкой.

Источник

Основные типы гидропонных систем

Гидропо́ника — это слово произошло от греч. ύδωρ — «вода» и πόνος — «работа» (в дословном переводе — «рабочий раствор»). В практическом применении гидропоника представляет собой выращивание растений в водном растворе, обогащенном питательными веществами, без использования почвы. Гидропоника позволяет садоводу выращивать растения более действенным и эффективным способом с применением меньших трудозатрат и времени.

Гидропоника, как наука утверждает, что для роста растению необходима не почва, а определенный состав макро и микроэлементов, которые в ней содержатся. Почва выступает в роли хранилища этих питательных веществ и местом, где корни растения надежно фиксируются и поддерживают структуру растения.

В гидропонике вы сами снабжаете растения определенным составом питательных веществ, которые им необходимы для жизни так, чтобы они могли развиваться и успешно расти. Питательные вещества добавляются напрямую в емкость с водой. В данную емкость помещаются и корни растения, не причиняя им никакого вреда, но в полной мере обеспечивая растение только полезными и нужными ему веществами.

Фактически любое растение может вырасти с помощью гидропонного метода, но некоторые растения чувствуют себя намного лучше при применении таких способов выращивания. Гидропоника – идеальный способ для выращивания плодоносящих растений, таких как томаты, огурец и перец. Салаты, лечебные и пряные травы тоже очень хорошо чувствуют себя в питательном растворе и показывают очень хорошие результаты при выращивании на гидропонике. Большинство садоводов, любителей гидропоники высаживают те же самые растения и цветы, что обычно растут в грунте и это у них успешно получается.

В крупных тепличных хозяйствах окружающую среду и освещение растений доводят практически до идеальных условий, добиваясь при этом довольно высоких результатов и урожаев. В теплице можно контролировать внутреннюю температуру помещения, степень влажности и освещённости, что позволяет заниматься выращиванием круглый год, не заботясь при этом о качестве почвы в виду ее отсутствия. Такого же результата вы можете добиться и в домашних условиях, выделив для этого отдельное помещение или используя специальные гроубоксы.

Существует множество преимуществ растениеводства методом гидропоники:

• Большинство растений, выращенных гидропонным методом, требуют меньшего труда, чем почвенные сады, так как не нужно возделывать и пропалывать землю.
• Отсутствие почвы в гидропонном саду, одновременно устраняет вредных, патогенных микроорганизмов.
• Гидропонный «сад» использует воду более рационально в отличии от обычных способов выращивания: вода не расходуется на питание сорняков.
• Гидропонным методом можно вырастить гораздо большее количество растений, в почве же растения не любят скученности.
• Небольшой гидропонный «сад» можно организовать практически в любом месте.
• Предоставляя необходимое количество питательных веществ растениям можно добиться их быстрого роста и получения большего урожая.
• Исследования подтвердили, что плоды, выращенные гидропонным способом, имеют большую питательную ценность и не содержат вредных веществ и примесей.
• Гидропонные овощи и фрукты вкуснее обычных.
• Если гидропонная система установлена в закрытом помещении или теплице, то возможно выращивание растений круглый год.

Шесть основных типов гидропонных систем

В обычном саду растения, посаженные в почву, получают питательные вещества из земли. В гидропонике же, обогащенный питательными веществами раствор, доставляется напрямую к корням. В некоторых гидропонных системах вместо почвы используется нейтральный промежуточный наполнитель, такие как: минеральная вата, керамзит, перлит, вермикулит и т.д. Подобные наполнители умеют удерживать жидкость, благодаря своей структуре, позволяя, таким образом, растениям поглощать питательный раствор более длительное время.

В некоторых гидропонных системах, например, в системах с питательным слоем (N.F.T.), не используются никакие промежуточные слои, а корни растений находятся в подвешенном состоянии в установке.

Система с фитилем (Wick system)

Рис.1 Система с фитилем

Система с фитилем (Рис. 1) – самый простой тип гидропонной системы. Система пассивна, это означает, что в ней нет движущихся частей. Питательный раствор из резервуара подается к растению при помощи фитилей. В такой системе можно использовать разнообразные виды наполнителей. Наиболее популярны прослойки из перлита, вермикулита, смеси Pro-Mix или кокосового волокна.

Самый большой недостаток этой системы то, что большие и влаголюбивые растения нуждаются в большем количестве питательного раствора, но не могут получить его в полной мере при помощи фитиля. Такие растения могут испытывать серьезные проблемы с питанием и даже погибнуть. В таком случае нужно вовремя обнаружить проблему и перевести на другую систему питания.

Система водной культуры (Water Culture)

Рис.2 Система водной культуры

Система водная культура (Рис. 2) – самая простая из всех активных гидропонных систем.

Поддерживающая растения платформа, обычно изготавливается из пенопласта и плавает прямо по поверхности питательного раствора. Воздушный насос с помощью пузырьков насыщает раствор кислородом, который растение поглощает с помощью корней в достаточном количестве.

Водная культура – это альтернативный способ выращивания салатов, а так же быстрорастущих влаголюбивых растений. Не многие растения хорошо растут в таком типе систем. Такой тип гидропонных систем хорошо подходит для получение начальных навыков гидропоники и популярен среди учителей биологии.

Такая система может быть изготовлена самостоятельно из старого аквариума или другого водонепроницаемого резервуара. Самый большой недостаток систем этого типа – это то, что они не подходят для больших и долголетних растений.

Техника питательного слоя (N.F.T.)

Рис.3 Техника питательного слоя

Именно с этой системой у большинства людей и ассоциируется само понятие гидропоники. В N.F.T.- системах (Рис. 3) поток питательного раствора постоянен либо включается автоматически через короткие промежутки времени.

Питательный раствор выталкивается к поддону с растениями (обычно в форме трубы либо короба) помпой или насосом , протекает по корням растений, а затем стекает обратно в резервуар.

В данном случае, обычно, не используется никакого промежуточного наполнителя, кроме воздуха, что помогает экономить на смене наполнителя после сбора урожая. Как правило, растение содержится в небольшом пластиковом стаканчике, а корни касаются питательного раствора.

N.F.T.- системы восприимчивы к отключениям электроэнергии, а также поломкам насоса.

Работа таких систем основана на временном притоке питательного раствора в сосуд или поддон с растениями, а затем оттоке его обратно в резервуар. Метод также называют «Методом притока и оттока». Многие системы, имеющиеся в продаже, имеют именно такой принцип работы.

Работа системы периодического затопления (Рис. 4) осуществляется с помощью погруженного в воду насоса, соединённого с датчиком времени. Когда таймер приводит в действие насос, питательный раствор выталкивается в сосуд с растениями. Когда таймер выключает насос, раствор самотеком стекает обратно в резервуар.

Таймер настраивается на включение несколько раз в день, в зависимости от вида растений, температуры и влажности, и типа используемого промежуточного слоя.

Система периодического затопления (EBB & Flow)

Рис.4 Система периодического затопления

Работа таких систем основана на временном притоке питательного раствора в сосуд или поддон с растениями, а затем оттоке его обратно в резервуар. Метод также называют «Методом притока и оттока». Многие системы, имеющиеся в продаже, имеют именно такой принцип работы.

Работа системы периодического затопления (Рис. 4) осуществляется с помощью погруженного в воду насоса, соединённого с датчиком времени. Когда таймер приводит в действие насос, питательный раствор выталкивается в сосуд с растениями. Когда таймер выключает насос, раствор самотеком стекает обратно в резервуар.

Таймер настраивается на включение несколько раз в день, в зависимости от вида растений, температуры и влажности, и типа используемого промежуточного слоя.

Система капельного полива (Drip System)

Рис.5 Система капельного полива

Система капельного полива (Рис. 5) – очень гибкая система, которая может быть использована с самыми разными прослойками-наполнителями. Поддон для растений может быть заполнен камнями, гравием, гранулированным базальтом и другими наполнителями.

Многие предпочитают использовать отдельные горшки, заполненные каким-либо наполнителем. Это облегчает перестановку растений, добавление и извлечение их из системы.

Главный недостаток этой системы состоит в том, что при использовании некоторых наполнителей (гравий, керамзит, перлит) система становится чувствительна к отключению электроэнергии и неполадкам насоса или таймера. Могут засориться шланги подачи раствора.

Корни могут быстро высохнуть, если прервать цикличность водоснабжения. Эту проблему можно частично решить при использовании наполнителей, впитывающих воду (керамзит, вермикулит, кокосовое волокно или специальные смеси, например Pro-mix или Faffard).

Аэропоника (Aeroponics)

Рис.6 Аэропоника

Аэропонная система (Рис. 6), возможно, наиболее технологичный тип гидропонного садоводства. Как и в N.F.T.- системе под промежуточным слоем наполнителя находится воздух. Свисающие корни увлажняются питательным раствором при помощи специальных форсунок-распылителей.

Распыление раствора обычно происходит через каждые несколько минут. Так как корни находятся в воздушном пространстве, они могут быстро высохнуть в случае прерывания процесса увлажнения.

Как и в других гидропонных системах, снабжение раствором контролирует таймер, только аэропонные системы имеют частые циклы подкачки, происходящей каждые две минуты.

При выращивании растений традиционными методами корни растений находятся в почве. Они поддерживают растения и самостоятельно ищут питательные вещества и воду. В гидропонике вместо почвы часто используется слой-наполнитель. Корни растений, выращиваемых таким способом, не нуждаются в тяжёлой работе по поиску веществ и влаги, так как с питательным раствором они получают всё необходимое.

Идеальные наполнители химически нейтральны (не влияющие на кислотно-щелочное равновесие), имеют пористую структуру и способны быстро осушаться. Многие материалы используются в качестве гидропонных наполнителей: вермикулит, древесные опилки, песок, торфяниковый мох и более современные: минеральная вата, перлит и керамзит. Популярны на сегодняшний день: перлит, минеральная вата и керамзит.

Перлит

Перлит получают из вулканической породы путём нагревания до очень высоких температур. Порода взрывается как попкорн, образуя пористый белый субстрат, используемый в гидропонике. Перлит можно использовать россыпью, в горшках или упакованным в тонкие пластиковые пакеты, называемые «мешки роста», потому что растения выращивают прямо в этих мешках.
Растения в таких мешках выращивают с использованием капельной системы орошения. Одного мешка хватает на 3-4 урожая долгорастущих растений.

Минеральная вата

Минеральная вата изготавливается из базальтовой породы. Она тоже нагревается до высокой температуры, но затем расщепляется на волокна, напоминающие изоляционный материал. Эти волокна фасуются в форме кубических или квадратных пластин для гидропоники.
Вата, расфасованная в форме кубов, обычно используется для разведения растений, а пластины применяются так же как «мешки роста» с перлитом. Растение высаживается в форму, там и растёт. Корни растения прорастают сквозь нижнюю часть пластины. Одной пластины из минеральной ваты обычно хватает на 3-4 долгорастущих растения.

Керамзит

Многие садоводы, любители гидропоники используют керамзит в качестве наполнителя. Керамзит имеет нейтральный кислотно-щелочной баланс и превосходную пористость. Керамзит в горшках часто используется в системах Периодического затопления в качестве наполнителя.

Теперь вы имеете некоторое представление о том, что такое гидропонная система.

Источник