При соблюдении определённых правил питательные и вкусовые качества овощей, зелени и фруктов, выращенных на гидропонике, гораздо превосходят качество этих же продуктов, разведённых в грунте. Выращивание растений, когда их оголённые корни растут в питательном растворе, называется гидропоникой.
Преимущества и ограничения метода
Принцип гидропоники — в питательной смеси необходимо поддерживать насыщение кислородом и температуру, а растения обеспечивать питательными веществами.
Сегодня гидропоника применяется в исследованиях большинства растений, и она имеет ряд преимуществ в сравнении с высадкой растений в горшок с землёй.
- Регулирование подпитки. Питание растений находится под полным контролем, так как в воду на корневую зону в заданных пропорциях попадают только те элементы, которые вносятся самостоятельно. Количество питательных веществ в жидкости и их качество можно проконтролировать в любой момент.
- Экономия воды. Она ощущается если сравнить с растениями, растущими в земле. Несмотря на, большое потребление воды в гидропонике она не исчезает при испарении или попадании в почву.
- Экономия питательных веществ. Растения в полном объёме усваивают питательные вещества, так как ничего не уходит в грунт.
- Меньший расход пестицидов. При правильном уходе растение не болеет и быстро растёт, что позволяет успешно бороться с вредителями на защиту, с которыми понадобиться меньше пестицидов.
- Нет необходимости в гербицидах. В пластиковых желобах или лотках сорняки не растут.
- Высокая жизнеспособность. Если вырастить растения этим методом, а потом пересадить в почву, то они будут жизнеспособнее, чем при пересадке из почвы.
- Увеличение размеров. Гидропонные растения крупнее культур, выращенных в грунте, поэтому производительность и урожайность повышается.
- Доступ к корням. Можно регулярно проверять корни, это даёт возможность решать проблемы с патогенами на любой стадии развития культуры. Применение этого метода особенно выгодно, когда готовый результат — корень.
- Количество биомассы. Как правило, в питательном растворе высокое содержание нитрата, а это даёт вегетативный рост растения. Если зелёной массы нужно много, это выгодно.
- Использование пространства. Растения получают питание на ограниченной площади, поэтому корневому волокну нет необходимости распространяться, что экономит площади.
- Безотходность. Этот метод почти безотходный, так как после сбора урожая не требует больших обновлений.
- Регулирование питания. У каждого растения свой вегетативный этап и это требует различного подхода к питанию культуры и кардинальных перемен в составе питательного раствора.
- Быстрый рост. Если большое количество черенков необходимо постоянно, то маточное растение на гидропонной системе не заменит ничто.
Главный недостаток — это возможные ошибки при применении этой системы. Уничтожить урожай можно в течение часа. Поэтому детальное изучение метода гидропоники позволит минимизировать этот риск.
Немаловажный показатель — это лимитированный температурный фактор. А также то, что не каждое растение можно выращивать на гидропонике.
Гидропонные системы
Основное условие при создании гидропонной системы — простота. Именно от пренебрежения этим условием основные неудачи. Во все системы с различными вариантами конструкции и расположения компонентов входят одни и те же элементы:
опорная система;- бак;
- насос;
- контейнер для рассады;
- питательные и возвратные шланги.
На современном рынке много видов гидропонных систем и кажущиеся незначительные различия в конструкции, могут существенно отразиться на конечных результатах и простоте обслуживании.
Фитильная установка
Фитильная система или пассивная получила своё название ввиду отсутствия в ней насоса. Набор оборудования в ней минимальный. Работает она за счёт капиллярных сил фитиля. Он из бака поднимает питательный раствор в корневую зону. Поэтому необходимо следить за уровнем питательного вещества, который находится в баке.
Эта система оптимальна для выращивания декоративных культур, они растут медленно и не требуют специального внимания.
Но так как для подпитки растений в жидкость добавляются минеральные соли они, могут осаждаться на фитиле блокируя его эффект.
Периодическое затопление
Такую систему ещё называют «прилив-отлив». Название говорит о её принципе действия. На начальном этапе субстрат затопляется питательным веществом, а затем жидкость сливается.
Самая распространённая система — это пластиковый рассадный лоток, который при установке приподнимается над землёй и помещённый внизу под лотком резервуар. Через трубное соединение из резервуара насосом в лоток медленно закачивается питательный раствор. В результате этого действия создаётся восходящий поток, который вытесняет воздух, корневая зона освежается и накопленный в ней газ выдавливается. Через возвратные шланги вода поступает обратно в бак. Затопление осуществляется с регулярными интервалами.
Недостаток системы в ограничении по габаритам и в зависимости от насоса.
Питательный слой
Питательная смесь, при такой системе, постоянно циркулирует. Этим обеспечивается соприкосновение между воздухом и водой. На границе соприкосновения кислород из воздуха за счёт трения, которое создаётся течением, растворяется в жидкости. Это самый лучший способ для выращивания зелени, салатов и других скороспелых культур.
Сборка системы простая, её легко смонтировать самостоятельно.
Недостатком этого способа можно назвать отсутствие опоры растениям. Поэтому она невыгодна для растений с тяжёлой верхушкой или большими корневыми волокнами. Её лучше применять для культур с коротким циклом.
К недостаткам можно отнести отсутствие запаса воды, если по какой-либо причине насос остановится, то растения через несколько часов могут погибнуть.
Капельный полив
Благодаря изобретению субстрата минеральной ваты стало возможно применить в гидропонике капельную методику. Это волокно формируют в кубики или плиты, покрытые листом пластика.
Ряды с плитами из минеральной ваты слегка приподнимаются, а в сбоку стоящий лоток стекает избыток питательного вещества. Раствор подаётся вдоль каждого ряда по полиэтиленовой трубе. Тонкими патрубками-спагетти медленно выпускаются капли и таким образом, орошается каждая культура. Скорость капель регулируется. Таймер, в зависимости от потребностей растения, управляет циркуляцией в течение дня.
Капельный полив хорошо подходит для начинающих. Система надёжная и простая в эксплуатации, но имеет свой недостаток — необходимо заменять субстрат после каждого цикла выращивания культур.
Метод аэро-гидропоники
Это современный метод, при котором нежелательные газы удаляются из вещества за счёт динамической циркуляции воды. Растение можно содержать месяцами без образования в корневой системе токсичных накоплений. В этой системе применяются водяные насосы, водоворот или воздушные насосы.
Например, систему с воздушным насосом можно представить так. Физической опорой растения служат керамические окатыши, которые помещаются в ведёрко, его дно напоминает дуршлаг. Оно помещается в большее ведро-резервуар. Воздушный насос малой мощности оксидирует воду через специальную напорную колонну. Уровень питательного раствора позволяет видеть прозрачная пластмассовая труба, которая размещается сбоку. Ко дну системы она подключается через прокладку и заершенный угольник. Раствор, который поднимается к верхушке колонны, равномерно орошает горшок через кольцо, после чего он самотёком стекает в нижнее ведро по корням.
Какого-либо изъяна в этих системах найти очень тяжело.
Субстраты для систем
Выбор субстрата для этой системы имеет исключительную важность. Он должен отвечать определённым требованиям:
- не должно быть сверх нормы хлорида натрия;
- должны отсутствовать потенциально вредные элементы для растений;
- не должно быть токсичных элементов для человека;
- иметь долговечную структуру;
- обладать хорошими физическими, биологическими и химическими параметрами.
Субстраты делятся на два основных типа — органические и неорганические, а также прочие. Яркими представителями органических субстратов являются торфяной мох и опилки. К неорганическим элементам относится минеральная вата, стекловата, пемза, перлит, вермикулит, песок, керамзит и гравий. Прочие субстраты могут быть представлены беспочвенными смесями и водой.
Каждый выбирает субстрат исходя из своих предпочтений. Кто-то предпочитает выращивать растения в воде, а другим нравятся керамзитовые окатыши.
Для большинства субстратов общей характеристикой является их пористость. По своей структуре она на единицу объёма выше, чем в почве. Дополнительные поры способствуют поступления кислорода в корневую зону, что воздействует на рост культур. Энергосберегающим фактором для растений является лёгкий доступ к воде.
Ещё одно важное свойство компонента — его максимальная нейтральность. Он минимально оказывает влияние на электропроводность и питательную среду.
С течением времени однородность многих субстратов нарушается, в среде создаются пазухи, которые неблагоприятные для корней. Компонент становится менее однородным и возникает необходимость в его замене.
Питательный раствор
Питательный раствор — среда, состоящая из воды, небольшого количества карбонатов и соли. Важно, чтобы в воде не было никаких примесей. Поэтому лучше использовать отфильтрованную или дистиллированную воду. Жёсткость воды можно смягчить специальными таблетками или картриджами к фильтрам.
Для приготовления вещества необходимо определённое количество солей. Сделанный неправильно раствор принесёт больше вреда, чем пользы. Растениям для развития требуются такие основные питательные микроэлементы, как фосфор, азот, калий. К второстепенным элементам, без которых нельзя сформировать здоровую культуру относится сера, магний и кальций. Жизненно важными микроэлементами для смеси являются цинк, медь, марганец, бор, железо и другие.
Соли по отдельности растворяются в небольшом количестве отфильтрованной воды, затем они смешиваются между собой и разбавляются нужным количеством воды для образования питательного вещества.
Можно приготовить смесь в концентрированном виде, а когда растению будет нужен раствор, его можно сделать из этого концентрата. Важно помнить, что у такого вещества есть срок годности, а значит, его нельзя долго хранить.
Перед использованием питательной смеси нужно правильно определить кислотность раствора. Это можно сделать специальными индикаторами и химическими препаратами. Для правильного развития растения уровень кислотности смеси не должен превышать 6,8.
Важную роль в корневой зоне играет температура. Поэтому перед употреблением раствора её необходимо измерить. Чем она выше, тем меньше в воде растворяется кислород. Растения растут лучше всего при температуре, в пределах корневой системы, от 18ºС до 22ºС. При 35ºС корни, а с ними и растения быстро отмирают.
Для каждого растения свой расчёт питательной смеси. Он готовится в соответствии с жизненной стадией культуры — вегетативным периодом, периодом цветения и плодоношения.
Как только растение «выпьет» воду, её необходимо сменить или подлить. От растения зависит чистота воды, как долго оно сохранит смесь в нормальном состоянии. Поэтому, чтобы выяснить, нужно ли менять раствор или достаточно будет его подлить необходимо, наблюдать за корневой системой и листьями растений.
Гидропоника позволяет выращивать различные растения в чужеродной среде. Главное, применять безопасные растворы, которые не принесут вред окружающей среде и человеку.
