Система выращивания без почвы

Гидропоника – современный метод выращивания

Гидропоника — гораздо более простое и удобное выращивание овощей и фруктов, чем принято считать. Плюсы и минусы выращивания на гидропонике в одной статье.

Гидропонное выращивание позволяет получить растения высокого качества, при этом занимает меньше места и потребляет меньше ресурсов, чем традиционные методы выращивания. Однако, существует несколько проблем, которые не позволяют гидропонике окончательно захватить мир. Читайте статью, чтобы узнать больше о том, как работают гидропонные системы.

Выращивание растений без почвы может звучать как футуристический концепт сада будущего, но на самом деле гидропонное выращивание впервые появилось еще в 7 веке до нашей эры. Однако именно популярность и массовое внедрение – это новый тренд. Оно стало настолько популярным, что даже известные компании, такие как IKEA и Amazon продают готовые гидропонные системы своим покупателям. Многие сторонники беспочвенного выращивания считают, что массовое использование подобных систем – это и есть будущее фермерского хозяйства.

Гидропонная система от IKEA

Одна из основных причин, по которым гидропоника стала столь популярной – это практические доказательства того, что этот метод имеет ряд преимуществ перед выращиванием в земле. Растения, выращиваемые на гидропонике, занимают меньше места, потребляют меньше ресурсов и позволяют получить продукт исключительно высокого качества. Гидропоника в сочетании с методами вертикального садоводства позволила многократно увеличить возможности выращивания в помещениях в условиях города.

Хотя объемы продуктов, выращенных на гидропонике, еще не превышают количество выращенных в полях, они все равно имеют значение. Все больше и больше людей начинают интересоваться и изучать, откуда привозят продовольственные товары в их магазинах, что и привело к всплеску спроса на местные, локальные продукты. При этом гидропоника позволяет выращивать в районах, которые не подходят для земледелия, а также в холодное время года.

Коммерческие решения от Toshiba

Что такое гидропоника?

Гидропоника – это метод выращивания растения без почвы, при котором культивация растения происходит в водной среде. Хотя сам концепт выращивания без почвы звучит несколько противоестественно, растения очень хорошо чувствуют себя в гидропонных системах. Чтобы развиваться, им нужна вода и питательные вещества, которые растения обычно получают из почвы, в которой растут. Однако, если мы сможем подавать их через питательный раствор напрямую в корневую зону растения, то мы сможем выращивать вообще без земли.

Общий принцип гидропонных систем

В гидропонных системах используется питательный раствор для роста растений, а также различные инертные субстраты для поддержки корней. Некоторые системы спроектированы так, что никакой субстрат не требуется вовсе. Существует множество методов и вариаций гидропонных систем, от маленьких, подходящих для дома, до масштабных промышленных экземпляров.

Бизнес на гидропонике

Гидропонное фермерство предполагает выращивание культур в промышленных масштабах с помощью гидропонных систем. Хотя такие методы сегодня еще не могут соревноваться с традиционным сельским хозяйством, их потенциал не остался незамеченным. Недавние технологические прорывы, вкупе с общественным вниманием, сделали гидропонику мейнстримом современного сельского хозяйства. В наше время люди стали обращать больше внимания на происхождение своих продуктов, и поэтому растения, выращенные на гидропонике, имеют все возможности соревноваться с продуктами, выращенными традиционным путем.

Например, некоторые компании в США начали выращивать гидропонные растения прямо на крышах супермаркетов. Сокращение логистических расходов и использование бесплатного солнечного света, а также возможности продажи таких овощей в буквальном смысле этажом ниже позволило им быть экономически сопоставимыми с продуктами, выращенными в поле. В дополнение к этому, многие современные городские проектировщики видят в гидропонике возможность повышения качества жизни людей в густонаселенных районах.

Иллюстрация 4

Городская гидропонная ферма на крыше

Одно потенциальное коммерческое применение гидропоники, особенно в городских условиях, заключается в вертикальном садоводстве. Вместо того, чтобы выращивать растения на больших горизонтальных пространствах, вертикальные фермы – это возможность разместить те же площади на нескольких уровнях, друг над другом. В городских условиях вертикальные фермы могут быть постоянным источником пищи. Кроме того, крупные вертикальные гидропонные фермы позволяют выращивать продукты в районах с жесткими погодными условиями, например, в пустынях или за полярным кругом.

Как работает гидропонная система

Хотя существует много различных видов гидропонных систем, все они работают по одним и тем же базовым принципам. Во-первых, гидропонные системы позволяют корням растений напрямую контактировать с питательными веществами и кислородом – двумя жизненно важными для растения вещами – без помощи земли. Вместо земли возможно применение других видов растительных субстратов для удержания корней, например, каменной ваты, керамзита, кокосового волокна, вермикулита или перлита. В некоторых видах систем, например, в аэропонных, не требуется вообще никакого субстрата.

Питательные вещества поставляются напрямую к корням через насыщенный водный раствор. Здесь также возможны разные варианты конструкций. Например, корни могут быть прямо опущены в питательный раствор, как в методе глубоководных культур, либо они могут опрыскиваться раствором, как в методе аэропоники.

Вверху – гидропонная система глубоководных культур (DWC), внизу – модульная система периодического затопления

Конечно, только питания и кислорода недостаточно растениям для правильного быстрого развития. Свет так же важен, как и предыдущие два фактора: его должно быть достаточно, так как именно он играет ключевую роль в фотосинтезе. Существуют гидропонные системы открытого типа, в которых используется естественный свет, другие же целиком зависят от искусственного освещения, которое и дает растениям необходимое количество энергии для роста.

Почему гидропоника так популярна при выращивании в помещениях?

Гидропонные системы позволяют садоводам выращивать продукты в доме, даже если у них крайне ограниченный запас свободного места. Помимо возможности выращивать в ограниченных пространствах, гидропонные системы обладают рядом других преимуществ. Одно из них заключается в том, что гидропонное выращивание создает гораздо меньше беспорядка, чем выращивание в земле. В гидропонных системах используется инертный, чистый субстрат (а в некоторых его вообще нет).

Домашние гидропонные системы также обладают другими сильными сторонами, такими как полный контроль над средой выращивания. Это позволяет почти полностью избавиться от болезней растений, происходящих из почвы, а также сократить количество вредителей. Садоводу можно не задумываться о возможной плесени или паразитах. Таким образом, при выращивании гидропонным методом можно обойтись без пестицидов и сделать процесс выращивания растений более предсказуемым.

Вверху – коммерческое компактная гидропонная система, внизу – самодельная система питательного слоя (NFT)

Так как в гидропонике используется готовый питательный раствор с минералами в наиболее химически доступных формах, то растения могут быстрее и лучше усваивать их. Поэтому они растут на 10-20% быстрее и урожай получается больше. Кроме того, при появлении симптомов дефицита элементов у садовода есть возможность мгновенно скорректировать питательный раствор или, например, сделать его менее насыщенным в жаркую погоду. Все это дает возможность контроля над процессом роста растения, что невозможно при выращивании в почве. Садовод, выращивающий в почве, может лишь гадать в состоянии корней и концентрации элементов, в гидропонных системах этих проблем не возникает – корни и питательный раствор доступны для изучения.

Гидропонные фермы потребляют гораздо меньше ресурсов, чем традиционное выращивание. Несмотря на то, что такие системы полностью зависят от воды, они потребляют примерно в двадцать раз меньше воды, чем расходуется при обычном выращивании в почве. Этого удается добиться за счет того, что вода в гидропонных системах подвергается многократному повторному использованию, так как выращивание происходит в замкнутом водяном цикле.

Все это делает гидропонику современным, технологичным решением для выращивания растений. Такие системы могут быть круглогодичным источником свежевыращенных продуктов, конечно, если другие условия оптимальны.

Недостатки гидропонного метода

Конечно, у метода не могут быть только сильные стороны. Гидропонные системы имеют ряд недостатков, которые особенно ярко проявляются при внедрении в крупных масштабах. Самый значительный недостаток – повышенная стоимость. Небольшие домашние установки можно соорудить по сравнительно низкой цене, но когда речь идет об крупных коммерческих проектах, то цена может подниматься до миллионов долларов. Большие гидропонные системы требуют специализированной техники и большей квалификации персонала.

Промышленные гидропонные системы требуют постоянного мониторинга и контроля уровня воды, питательных веществ, освещения и кислорода. Кроме того, гидропонное выращивание очень чувствительно к отключениям электричества, в отличие от традиционных ферм. Аварийное отключение электроэнергии может привести к высыханию и гибели культур. Кроме того, крупные гидропонные фермы потребляют гораздо больше электричества, что отражается на затратах.

Все эти недостатки гораздо менее заметны при выращивании в небольших масштабах в домашних условиях, что позволяет с успехом внедрять гидропонные системы для выращивания свежих овощей для личных нужд круглый год.

Какие культуры можно выращивать с помощью гидропонных систем?

Что касается видов растений, которые можно выращивать в гидропонных системах, то выбор очень широк – расти может практически все. Такие овощи как салат, капуста, руккола, шпинат очень хорошо приживаются в гидропонных системах и рекомендуются для новичка, только начинающего пробовать данный метод.

Самодельный гидропонный сад с травами, помпа не подключена

Помимо листовой зелени для небольших домашних систем очень хорошо подходят ароматные травы, такие как базилик, шалфей и шнитт-лук. Более серьезный проект – это выращивание перцев, огурцов и томатов.

Хотя многие виды фруктов и ягод также можно выращивать в гидропонных системах, например, клубнику, для этого требуется чуть больше внимания и пространства.

Стоит заметить, что высокие культуры, такие как кукуруза, а также крупные корнеплоды и вьющиеся растения не очень подходят для компактных гидропонных систем. Предпочтение нужно отдавать видам с высоким соотношением полезной и общей растительной массы.

Источник

10 советов гидропонисту-новичку

Гидропоника представляет собой методику взращивания растений, в процессе которого не используется почва, а требуемые для жизнедеятельности элементы поступают из водного раствора.

Ряд цветоводов продолжает скептически относиться к гидропонике, однако она уже длительное время крайне популярна в условиях домов, хоть и требует определённых расходов.

Метод базируется на идее о том, что для развития растений им необходимы кислород, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, вода, минералы и различные химические соединения. При этом, если корневая система получает требуемые для роста вещества из питательного раствора, то почва не является необходимой.

Метод гидропоники кажется сложным неискушенным заводчикам, в сравнении с традиционным выращиванием культур в горшках. Гидропонное растениеводство бывает очень разным и может иметь вид как масштабной компьютеризированной системы с датчиками, которые управляют всеми важными функциями и показателями, так и ведра с песком, в котором единственное растение поливается вручную. Большая же часть систем является средним вариантом между этими крайностями.

В статье приведены советы, которые позволят новичку в сфере успешно вырастить здоровые растения, применяя оборудование для гидропоники, например https://gidrabox.ru/.

№1 Выбор ассортимента растений

Универсальный гидропонный метод позволяет выращивать любые культуры. Однако есть ряд факторов, которые определяют возможность такого выращивания:

Отсутствие прохладной зимовки. При прочих равных обстоятельствах, почти все растения могут зимовать при температуре выше +15°C. Для остальных видов существует вероятность гниения корней.
Развитость корневой системы. Если корни сильно разрастаются, приходится часто заменять горшок, что неблагоприятно влияет на гомеостаз в системе.
Наличие клубней и корневищ — серьезная проблема. В этом случае существует немалая вероятность того, что корни сгниют.

Методика гидропонного выращивания отлично «ладит» с многолетними растениями. Наиболее востребованным овощем, получаемым таким образом в промышленных масштабах во всем мире, является томат. Также часто используются различные сорты салатного листа, пикантная капуста кольраби, зеленый лук, редис, лекарственная мелисса, огурцы, острый перец, мята, большинство кустовых ягод. К самым нетребовательным растениям относятся папоротники, суккуленты и хвощи, а также однолетние растения и цветы.

№2 Выбор места для установки оборудования

Для этого подойдёт небольшой участок земли, где возводят теплицу с прозрачным покрытием из силикатного или органического стекла, пленки или других полимеров. Удобно использовать готовое помещение промышленного или хозяйственного назначения: тёплый и сухой ангар, подоконник на балконе или мансарду.

№3 Выбор системы с подходящими характеристиками

К основным типам систем на основе гидропоники относятся:

интервальное затопление;
фитильная конструкция;
система для глубоководной классической культуры;
капельный постоянный полив;
нутриентный слой;
метод с огромным потенциалом — аэропоника;
а также множество модификаций указанных типов.

Выбор гидропонной системы определяется условиями, которые предполагается монтаж, а также число растений, которые планируется выращивать. Также учитывается затраченное время, необходимое для обслуживания системы. Урожайность не имеет прямой связи с типом гидропоники и в большей степени определяется другими внутренними и внешними факторами: влажностью, количеством света, «режимом дня» растения и его сортом.

№4 Выбор оборудования

Для работы можно использовать как growbox под ключ, так и самодельный гидрогоршок. Конструкция изготавливается из двух основных элементов – внешнего сосуда, пластмассового, керамического, металлического либо деревянного, и внутреннего сосуда, зачастую пластмассового. Повсюду на корпусе внутреннего контейнера имеются отверстия, предназначенные для снабжения корней питательными элементами и воздухом. К внешнему контейнеру предъявляются лишь два требования: удобство для обслуживания гидропоники и устойчивость. Оптимально, если он изготовлен из матового темного плотного материала, так как защита от солнца предотвращает цветение воды.

Гидропонные системы, устанавливаемые дома, обычно формируются из нескольких базовых элементов: сосуда, наполненного раствором нутриентов, компрессора, снабжённого установкой, подающей в раствор газовую смесь, и таймера, который управляет погружным насосом, осуществляющим орошение растения.

№5 Выбор субстрата

В напоминающей грунт среде располагается корневая система культуры. Оптимальным вариантом считается гравийная крошка, пористые материалы, вермикулит и смесь глубоковолокнистого торфа с крошкой из этого же субстрата.

Требования предъявляемые к качественному материалу:

сыпучесть;
высокая пропускная способность для воздуха;
гидрофильность;
химическая инертность по отношению к химическим соединениям в растворе;
слабая кислотность либо нейтральная рН.

Тип субстрата зависит от типа выбранной системы. Для глубоководной культуры, нутриентного слоя и аэропоники достаточно небольшого количества субстрата, который служит только для надежной фиксации тяжелого ствола. Капельный полив и фитильная система требуют заполнения наполнителем минимум двух третей контейнера.

Целевой характеристикой грунта, на которую нужно обращать наибольшее внимание, является способность к впитыванию и удержанию влаги. В гидропониках, не рассчитанных на полное погружение корней в грунт, при каждом завершении эпизода полива существует вероятность мгновенного высыхания субстрата. Для гидропоник, которые подразумевают частичное или полное погружение корневой системы в субстрат, эта проблема частично решается использованием наполнителя, сохраняющего много воды, например кокосового грунта, минеральной ваты и универсального вермикулита. Что касается глубоководной культуры, очевидно в этом случае риск подсыхания исключается, однако культура может не пережить остановку компрессора. Керамзит, гравий и перлит отличаются плохим впитыванием, поэтому применяются в сочетании с влагоёмкими наполнителями.

При условии правильного использования срок службы наполнителей из кварца и гранита составляет до 10 лет, из перлита и керамзита – 5-10 лет, из вермикулита – до 2-3 лет.

№6 Подготовка субстрата

Она имеет следующий вид:

Простерилизовать субстрат, поместив на 24 часа в концентрированную марганцовку.
Слить раствор и тщательно промыть наполнитель дистиллятом или кипяченой водой.
Субстрат из вулканических пород и шлаков очистить разведенной серной кислотой (1 к 10) и многократно промыть.
Увлажнять наполнитель питательным раствором на протяжении нескольких суток перед высадкой культуры.

№7 Выбор раствора нутриентов

Нужную жидкость для питания можно приготовить, разведя комплексные фабричные удобрения, придерживаясь инструкции на упаковке состава. До того как растение начнет давать плоды, жидкость должна быть вдвое меньше концентрированной, чем в норме. Это ликвидирует риск агрессивного химического воздействия раствора на молодые нежные корни. Питание можно подготовить и самостоятельно из природных удобрений, принимая в расчёт фазы развития.

Существует множество рецептов нутриентных комплексов, однако все они предназначены для конкретной группы растений. Понять, является ли раствор подходящим, можно спустя несколько дней, ориентируясь на темпы роста и развития культуры.

Летом абсолютная смена состава для питания производится ежемесячно, зимой – раз в 6-7 недель либо при помутнении, свидетельствующем о нарушении хрупкого баланса микроэлементов, фосфатов и других соединений. До замены состава грунт необходимо промыть водой. Важно контролировать кислотность раствора нутриентов, которая должна равняться 5,5-6,5. Кислотность среды следует контролировать раз в пару недель при помощи соответствующего теста. В случае изменения этого показателя растения утрачивают способность усваивать необходимые элементы.

№8 Выполняем рекомендации при пересадке растений из почвенной смеси на гидрокультуру

Порядок работ следующий:

Аккуратно, не повреждая корневую систему, достать цветок из горшка. Предварительно стоит обильно полить почву.
Опустить растение корнями в ёмкость с тёплой водой. Корни следует немного прополоскать, после чего отделить от земли.
Отрезать корешки и другие части растения, которые повредились или сгнили. Если их очень много, то растение следует перенести на несколько суток в горшок, наполненный тёплой водой с растворённым адсорбентом. Отлично себя зарекомендовал копеечный активированный уголь в количестве 10 таблеток на 1 литр воды.
Поместить в резервуар наполнитель и отметить показатель уровня воды. Корневую систему следует разместить в емкости и расправить, затем досыпать наполнитель до верха.
Уложить внутренний резервуар во внешний. Его требуется заполнить тёплой водой до указанного уровня жидкости, обозначенного специальным поплавком.

Цветок, пересаживаемый из почвы, желательно около пары недель подержать в чистой воде. Добавлять питательные вещества стоит после испарения первого объема, как только поплавок достигнет самой низкой отметки на шкале.

№9 Соблюдаем условия для развития щедрой плодоносящей культуры

Необходимо постоянно контролировать температурный режим, влажность и освещенность системы. Эти показатели отличаются, в зависимости от вида и периода развития растения – вегетации, цветения, появления и созревания плодов.

№10 Наблюдаем

Важно регулярно осматривать все части культуры и наполнитель, чтобы вовремя обнаружить проблемы с системой. Причиной возникновения сложностей могут стать как условия среды, так и изменения в составе раствора нутриентов. Важно убирать опавшие и отмершие части, чтобы не допустить загрязнения гидропоники. В случае возникновения симптомов заболевания культуры следует оперативно рассадить растения и провести экстренные меры.

Вне зависимости от того, где выращиваются растения – на инертном субстрате либо на почвенной смеси – важно не забывать об их базовых потребностях. Они нуждаются в качественном освещении, свежем воздухе, воде, тепле, определённой влажности воздуха, покое, подкормке, обрезке и иных уходовых мерах. Все растения индивидуальны, поэтому требуют особого обращения и ухода. Важно помнить, что, как и дефицит, любые излишества оказывают негативное воздействие. Не следует допускать чрезмерно низких или высоких температур, недостаточного или слишком обильного полива, дефицита или переизбытка солнечного излучения, неподходящих показателей влажности воздуха и подкормки, добавляемой не по инструкции.

Источник