Создание гидропонной плантации

Что такое гидропоника?

Гидропоника – это метод выращивания растений без грунта, посредством погружения корней в воду или питательный раствор. За последние несколько лет такой метод выращивания культур получил немало положительных отзывов. Гидропоника популярна во всем мире, тем более что оборудование для нее можно приобрести в любом магазине или даже сделать самостоятельно. Итак, о том, что такое гидропоника, в чем ее достоинства и недостатки можно прочесть ниже в статье.

В чем суть гидропоники?

С давних времен полезные культуры выращивались на земле. Но, как известно, почва со временем беднеет, ей необходимо время для возобновления минерального состава, а с потребностями человечества сделать это очень трудно. Постоянные посадки, выращивание при обилии удобрений привело к тому, что во многих странах грунт буквально перенасыщен вредными веществами и не содержит в себе ничего полезного. Гидропоника позволяет решить проблему нехватки качественного грунта.

Что такое гидропоника? Гидропоника – это выращивания разнообразных культур без почвы. Для ее осуществления делаются специальные сооружения, конструкции больших и малых размеров – в зависимости от того для какого количества культур они используются и где. Гидропоника направлена на ускорение роста и повышение качества получаемых культур.

Что же представляет собой сооружение для гидропоники? Чаще всего это что-то вроде емкости с питательным раствором (или водой), которая накрыта решеткой или пенопластом с дырочками под рассаду. На решетку насыпается субстрат вроде кокосового волокна, торфа, мха, керамзита или вроде того. В этот субстрат и насыпают семена растений. Чтобы культура начала прорастать, решетки и сам субстрат смачивается питательным раствором (или водой) из горшка. Если используется пенопласт, то субстрат не нужен – в дырочки, которые в нем проделывают, опускают рассаду так, чтобы корни касались воды, а стебель находился над пенопластом.

По мере роста культуры она пускает свои корни в субстрат и ниже в питательную воду, а съедобная (верхняя часть) растет над решеткой чистым, свежим кустиком.

Преимущества гидропоники

Выше было описано, что такое гидропоника. Это невероятно популярный на сегодняшний день метод выращивания культур. Ниже описаны преимущества, которые и сделали его столь распространенным по всему миру.

Экономия площади земли. Если культуру можно выращивать методом гидропоники, то нет смысла тратить на нее ценные грунтовые участки, которые крайне важны при выращивании многих других культур.
Экономия места. Растения можно не только высаживать вплотную друг к другу, но и ярусами!

Вода в подобные сооружения поступает обычно автоматически, и она уже имеет в составе обилие питательных элементов, поэтому поливы просто не нужны.
Культуры растут чистыми, без комков земли. Прямо с установки можно брать и кушать вкусную зелень или плоды.
Растения недоступны для вредителей, если их специально или случайно не занести на установку. Грызуны и мелкие животные также не смогут повредить растения.
На гидропонике можно выращивать культуры на протяжении всего года, если провести отопление и установить установку для контроля микроклимата внутри.
Урожайность культур на гидропонике поражает, несмотря на то, что на уход тратиться минимум физических усилий.
Пропалывать культуры, удалять сорняки не требуется.

Недостатки гидропоники

Несмотря на очевидные преимущества, многие аграрии видят в гидропонике недостатки и не решаются на ее применение. Зная, что такое гидропоника, они отказываются верить, что подобный метод может реально действовать без применения химикатов.

В питательном растворе, что используется при выращивании на гидропонике, обычно имеются пестициды и нитраты, хотя многие компании об этом замалчивают. Конечно, выращивание растений данным методом возможно и без использования вредных веществ (на чистой воде с минералами), но и качество, количество получаемого урожая будет ниже, поэтому на это «решаются» не все фермеры.

Налаженный процесс гидропоники не занимает много времени и даже средств. Но на начальном этапе нужно много физических и материальных затрат.
Большие урожаи и значительную выгоду можно получить лишь при использовании метода в теплицах. Но в них крайне трудно работать из-за высоких температур и влажности – не стоит об этом забывать.

Что можно выращивать на гидропонике?

Выращивание на гидропонике

Если говорить о теории, то вырастить на гидропонике можно любое растение, включая деревья и кусты. Но на практике метод используется лишь для возделывания овощей и зелени. Чаще всего гидропоника используется при выращивании: огурцов, томатов, бобовых культур, редиса, зелени (лук, базилик, салат, укроп, петрушка) и т. д.

Кроме того, гидропонику нередко используют для получения качественной рассады, которую затем продают на рынках или в магазинах. Обычно, на таком товаре имеется пометка (на этикетке или кульке), что растение выращено на гидропонике.

Получаемые на гидропонике урожаи ничем не отличаются (внешне и по вкусу), от выращенных привычным всем способом, в земле, если не были использованы нитраты и токсичные вещества. Отличить ненатуральные овощи можно посредством тщательного осмотра:

они имеют практически одинаковые размеры (томаты, огурцы например);
окрас более яркий, насыщенный;
аромат практически отсутствует;
хранятся овощи и зелень, выращенные на нитратах намного дольше;
имеется характерный блеск кожуры или листочков.

Установки и сооружения для гидропоники

Гидропоника может показаться чем-то запредельным и очень дорогим, но на самом деле ее может опробовать любой желающий на участке, дома, на балконе, террасе, в теплице или в любом ином помещении, где имеется правильный для растений микроклимат и освещение. Ведь главное в гидропонике не масштабы или место, а температура, влажность и равномерное смачивание корней.

На специализированных сельскохозяйственных сайтах можно найти много видов установок для гидропоники. Они большие и малые, разного внешнего вида и качества. Есть одинарные, небольшие, для подоконников, есть и габаритные для теплиц с одним или несколькими ярусами, сделанные трубным методом (выращивание в горизонтальной трубе) или полочками (ящики как для рассады только без грунта и с решеткой). То есть вариантов очень много, но для пробы редко берутся большие конструкции. Для того чтобы опробовать возможности метода и понять что такое гидропоника, лучше купить небольшую установку или даже сделать ее самостоятельно.

Для того чтобы соорудить такую конструкцию, достаточно взять простой пластиковый поддон, положить поверх него решетку, а затем субстрат – все, установка готова. С тем же успехом можно взять цветочный горшок, широкую пластиковую бутылку, стеклянную миску и так далее. Размеры емкости подбираются в зависимости от целей – чем больше нужно вырастить растений, тем крупнее должна быть емкость.

Польза гидропоники колоссальна в современном мире и с каждым годом этот метод совершенствуется. Аграрии все чаще к нему прибегают, так как он действительно работает. Единственное, что стоит доработать – питательные жидкости, продающиеся для выращивания таким методом. Многие жалуются на их токсичность, плохой состав. Но их совершенствование – это лишь вопрос времени, ведь выращивать таким методом полезные фрукты и овощи намного легче и приятней.

История гидропоники

Считается, что беспочвенные методы культивирования растений – детище современных технологий. Да, действительно, это технологии будущего, успешно разрабатываемые в разных странах, но стоит вспомнить пословицу: новое – хорошо забытое старое… До нашего времени не сохранилось одно из семи чудес света (как, впрочем, и остальные, кроме – пирамид) – висячие сады, построенные Навуходоносором для своей жены, Семирамиды. Эти цветущие сады являлись чудом не только потому, что находились в раскалённой пустыне и поражали своими размерами…

По очень немногочисленным свидетельствам очевидцев, дошедших до нашего времени, можно заключить – для содержания растений использовались, выражаясь современным языком, примитивные гидропонные системы активного типа. В качестве субстрата использовалась смесь земли и камней, этакая гидрокультура …описания рецепта приготовления питательного раствора – не сохранилось, к сожалению.

Но, даже в то далёкое время, беспочвенные методы не являлись абсолютным новшеством… В древнешумерском «Эпосе о Гильгамеше», каковой считается одним из первых письменных источников, дошедших до нашего времени, – есть упоминания о подобных системах. Конечно с натяжкой, но – их можно назвать гидропонными Первый, кто задумался о том, как питаются растения – Аристотель. Во всяком случае, его перу принадлежат работы, где он пытался объяснить сей процесс. Аристотель утверждал, что растения получают необходимую пищу в конечной (уже органической) форме, затрагивая этот вопрос лишь по способу перемещения веществ по стволу растения. Затем, на многие столетия, в изучении питания растений наступила пауза. Пока этим вопросом не стал экспериментально заниматься голландский учёный Иоганн Баптист Ван Гельмонт (1575 – 1642). Он первый решил выяснить – чем питаются и откуда берут себе пищу растения. Гельмонт решил провести опыт: набил в бочку ровно 200фунтов (1 фунт – 453, 6 гр.) тщательно просеянной и высушенной почвы. И посадил туда ветвь ивы, весившую пять фунтов. В течение пяти лет он внимательно следил за чистотой эксперимента, не позволял букашкам и даже пыли попасть в почву. Поливал иву исключительно дождевой водой. По истечении указанного срока он взвесил выросшее растение, результат его поразил: вес ивы увеличился на 164 фунта, когда вес почвы – уменьшился лишь на две унции (1 унция – 28, 35 гр.). Естественно, объяснил он это совершенно неправильно, сделав вывод, что необходимые растению вещества были получены только из воды, не приняв во внимание роль углекислого газа и тех двух унций почвы. Хотя, для уровня науки того времени – это простительно…хорошо уже то, что он поднял вопрос питания. Эдме Мариотт (1620 – 1684) и Марчелло Мальпиги (1628 – 1694) установили, что вещества поглощаемые в качестве пищи изменяются химически до того, как будут использованы для строительства тканей растения. Стефан Хэйлс (1677 – 1761) и его эксперименты показали, что воздух также играет важную роль в росте растений. Профессор медицины Джон Вудворд (1665 – 1828), видимо, был первым, кто осуществил и описал выращивание, наиболее близкое к определению – гидропоника. В 1699 году он вырастил перечную мяту. Экспериментировал с дождевой водой и водой из Темзы, к которой ещё и примешивал некоторое количество земли. Он определял вес опытных растений при посадке и затем при уборке их из сосудов. Вудворд сделал правильный вывод: “Растения образуются не из воды, а из какого-то почвенного материала”. Поставившим точку в спорах и назвавшим вещи своими именами был немецкий агрохимик Юстус фон Либих (1803-1873). Он утвердил следующее: “Растительные организмы, или, следовательно, органические соединения, являются средством питания и поддержания жизни людей и животных. Источником питания растений, напротив, является неорганическая природа”. Так была создана основа нашей современной агрохимии, и направление ее дальнейшего развития было указано в заявлении Либиха: “сейчас, когда выяснены условия, необходимые для того, чтобы почва была плодородной и способной поддерживать жизнь растений, вероятно, никто не захочет отрицать, что дальнейшего прогресса в сельском хозяйстве можно ожидать только от химии”.

Только в XIX веке, прежде всего благодаря трудам Либиха, удалось устранить ошибочные представления о питании растений. Впервые довести растение из семян до цветения и новых семян на искусственном растворе удалось двум немецким ботаникам Ф. Кнопу и Ю. Заксу в 1856 г. Это позволило выяснить, какие именно химические элементы нужны растениям. С тех пор раствор Кнопа занял почетное место в гидропонных культурах.

Изначально полагали, что беспочвенные методы выращивания растений – исключительно прерогатива опытных лабораторий, интерес это сможет вызывать только у учёных – в качестве занимательного способа.

Использование водных культур для производства продуктов питания теснейшим образом связано с именем американского фитофизиолога проф. Уильяма Ф. Герикке, доцента Калифорнийского университета в Беркли, проводившего обширные опыты вне помещений, о которых он впервые сообщил в 1929 г. Им разработана теория “гидропоники“, или водных культур (по ана- логии с “геопоникой” – греческим термином для почвенных культур), и он утверждал, что выращивание растений без почвы в широких масштабах вполне осуществимо и целесообразно. Его опыты показали возможность выращивания различных растений в больших количествах в корытах, наполненных питательным раствором.

Метод Геррике блестяще выдержал проверку, когда потребовалось обеспечить свежими овощами отдельные американские воинские подразделения, находящиеся в период второй мировой войны на совершенно бесплодных скалистых островах. В гидропонных бассейнах Геррике, часть которых была создана в голой скале с помощью взрывчатых веществ, непрерывно и в изобилии выращивали превосходные во всех отношениях овощи. В сообщения послевоенной прессы в качестве первооткрывателя метода беспочвенного выращивания растений большей частью фигурирует лишь проф. Геррике.

Однако нельзя не отметить, что к тому времени, когда Геррике проводил свои опыты, в Европе уже действовали подобные установки. Вероятно, наиболее крупная из них была создана в советском институте плодоводства по инициативе “русского Либиха” – проф. Д.Н. Прянишникова. Результаты работ этой значительной научной установки были практически реализованы советской полярной экспедицией уже в 1937 г. С 1936 года методом гидропоники начали выращивать овощные и цветочные растения в оранжереях у нас в стране.

Если у меня верная информация, первый НИИ, работающий с беспочвенными методами, был образован в Минске. Метод аэропоники был разработан именно там. В Киевском ботаническом саду испытывались первые Советские установки, и весьма успешно.

Вообще, честно говоря, мир многим из того, что касается растениеводства – обязан советским исследователям. Хм, не только (и – не столько) говорю о, к примеру, Мичурине, – множество интересных фактов можно привести…по этому поводу. Скажем, – нашумевший, в своё время гидрогель… Его работа основана, на способности некоторых полимеров впитывать, а потом – отдавать жидкость. Это была разработка советских секретных лабораторий, конца пятидесятых годов. Что-то связанное с космонавтикой – для возможности сходить космонавту в туалет…хм, – не снимая скафандра. Это было тайной за семью печатями… До тех пор, пока на Западе не узнали (как? – это уже другой вопрос…). И вот, в конце 80-ых, наше же открытие стало возвращаться к нам…в виде памперсов и прокладок…произведённых в Европе. В середине тридцатых годов вывели морозоустойчивый и крупноплодный сорт киви – вывели его в Киевском ботаническом саду, методом селекции – из актинидии китайской. Всё дело в том, что – сорт киви, покупаемый вами на рынке или в ларьке овощном, носит название – киви КИЕВСКИЙ. А вы посмотрите на страну-производителя…Нонсенс. Подобных примеров можно привести немаленькое количество…Но – вернёмся к нашим баранам.

В мире всё идёт к тому, что за гидропоникой (гидрокультурой) , на фоне всеобщего полуголодного существования (в глобальном смысле) – будущее, и – весьма перспективное. Есть несколько компаний, в России, которые уже долгое время находятся на этом специализированном рынке. С прекрасными разработками и – не только промышленных систем. Они осуществляют полный спектр услуг: от консультативной поддержки – до производства целых агрокомплексов. Впрочем, полюбопытствуйте сами: ООО « Тепличные технологии» и ЗАО « Объединённые технологии Лтд».

Гидропоника. Основные принципы и методы

Почему-то большая часть выживальщиков упорно считает, что после БП можно будет прокормиться охотой и собирательством. При этом предполагается, что большая часть человечества будет уничтожена и конкурентов будет мало. Честно говоря, представить БП, при котором из биосферы будет избирательно изъят исключительно Homo Sapiens — довольно сложно. Куда более вероятен сценарий, при котором пострадают все.

То есть собирать нечего, ловить некого, и что делать, когда будут сожраны последние запасы — непонятно. К счастью, выход есть. Организация нормального сельского хозяйства стало одним из важнейших факторов появления культуры, науки и искусства. А в нашем случае, именно сельское хозяйство станет гарантом выживания. Но, разумеется, с некоторыми поправками, поскольку растениям, в отличие от грибов, не слишком комфортно в замкнутых подземных помещениях.Поэтому придётся прибегать к довольно хитрому методу — гидропонике.

Идея того, что растению для роста не нужен полноценный грунт не нова. Но реализовать её на практике в промышленных масштабах получилось только недавно. Сама суть гидропоники довольно проста — раз растению нужны питательные вещества, значит доставлять их можно напрямую, непосредственно в виде водного раствора. А грунт при этом либо не используется вообще, либо играет исключительно поддерживающую функцию. Да что уж говорить, многие сами выращивали луковицы в стакане с водой — а это как раз простейшая гидропонная система.

Конечно, без хороших познаний в биохимии и агротехнике ничего не получится — нужно соблюдать определённый рН раствора, строго подбирать концентрацию микроэлементов в зависимости от вида растения, регулировать освещение и влажность в помещении. Но если всё сделать правильно, то даже в подземном бункере можно организовать неплохое хозяйство. Главное — знать, как это правильно сделать. Но хватит общих слов, перейдём к конкретике.

Начнём, пожалуй, с основных методов гидропоники, их плюсов и минусов.

Водная культура

Всё максимально просто — вода, питательный раствор, аэратор и какой-то фиксатор, чтобы растение как-то держалось на поверхности. Корни растения полностью погружены в воду, а стебель обхватывает фиксатор. Отлично подходит для различных салатов и болотных растений — клюквы, например. Минус — крайне сложно регулировать подачу минеральных веществ, не подходит для выращивания овощных культур, требует наличия постоянно работающего аэратора, а это лишние затраты электроэнергии, которой у нас и так немного.

Культура питательного слоя

Корни растения частично погружены в воду, которая неторопливо циркулирует посредством специального электронасоса. То есть аэрация осуществляется автоматически, если расположить конструкцию под углом, то и сток воды тоже будет автоматическим. Насос будет периодически закачивать большие порции воды в резервуар, а они будут потихоньку стекать вниз, насыщая корни растений полезными веществами. Толщина слоя воды должна быть где-то 1-2 см — этого будет достаточно и для питания корней, и для поддержания влажности. Минусы способа — высокая зависимость от электричества, корни могут засорять шланги насоса и способствовать развитию застойных явлений. Кроме того, этот метод гидропоники слабо подходит для большинства овощных культур.

Субстратная культура. Базовая

Подразумевает использование субстрата (керамзит, гравий, песок). Он нужен как для поддерживания корневой системы, так и для обеспечивания растения жидкостью за счёт сил капиллярного натяжения. При этом аэрация осуществляется автоматически, поскольку в порах субстрата воздух будет оставаться всё равно. То есть есть вода с раствором минеральных солей, в эту воду частично (на 1-2 см) погружено донышко ёмкости с субстратом и обеспечены условия для попадания воды внутрь. Данный метод ещё называется «горшковой культурой». Так можно выращивать овощные культуры. Главный минус — нужно постоянно следить за уровнем жидкости, а также за влажностью субстрата, поскольку эти параметры могут меняться довольно быстро.

Разновидностью этого метода гидропоники является «фитильная система», при которой жидкость не контактирует с субстратом напрямую, а поступает в него по волокнистому фитилю за счёт тех же капиллярных сил. За уровнем жидкости здесь следить не нужно, но появляется другой минус — скорость, с которой вода проходит по фитилю недостаточна для питания крупных корней, так что данный метод пригоден только для небольших растений. Но как и в случае «горшковой культуры», подкупает полная независимость от электричества.

Субстратная культура. Капельная

Горшок с субстратом в воду не погружен, а жидкость попадает к корням за счёт специальных регулируемых капельниц. Можно электронных, можно и обычных, которые в больницах используются. Главное, чтобы была возможность регулировать скорость доступа воды. Это позволяет контролировать влажность и насыщение субстрата. Подходит для большинства растений, мало зависит от электроэнергии, не создаёт избыточную влажность. Именно поэтому данный метод довольно часто используется в промышленной гидропонике.

Субстратная культура. Периодическое затопление

Наиболее популярный метод гидропоники, однако крайне зависимый от электричества и мастерства агротехника. Растение может находится в двух фазах. Во время первой, жидкости в резервуаре минимальное количество — для обеспечения влажности. Во время второй горшок с субстратом на 15 минут затапливается водой с полезными веществами. И такое повторяется по нескольку раз в день, в зависимости от вида растения. Главная сложность — настроить автоматический режим затопления, а это без электричества сделать не получится.

В дальнейшем мы постараемся ориентироваться на те методы гидропоники, которые наименее затратны с точки зрения привлечения дополнительных ресурсов, в особенности — электроэнергии. То есть на «горшочной», «фитильной» и «капельной» субстратных культурах. Также мы выбрали именно их, поскольку нам предстоит выращивать не салаты и цветочки, а овощи для собственного пропитания, а для этого лучше всего подойдёт именно субстратная культура. Что касается конкретных способов приготовления питательных растворов, составления таблиц и практической части, то обо всё этом читайте в наших следующих статьях.

СХОЖИЕ СТАТЬИБОЛЬШЕ ОТ АВТОРА

Как выжить в аварии на дороге

5 причин, почему разведение кур – не лучшая стратегия выживания

5 приёмов, которые помогут вам выжить в экстремальном холоде

1 КОММЕНТАРИЙ

Гидропоника как средство выживания после БП.
Нее-ее-т — гидропоника — это средство выживания после СУПЕР-БП. И то, только в том случае, если к нему хорошо подготовились. Заранее, путем строительства автономных гидропонных комплексов и создания соответствующих запасов. Пожалуй это единственный вариант на тот случай, если поверхность земли превратится в бесплодную пустыню и жизнь станет возможна только в изолированных убежищах. Так что удовольствие это — для избранных, коих число невелико.
Если же на поверхности Земли будет возможна хоть какая-то жизнь и рост и развитие растений, то создание системы гидропоники станет невыгодным по сравнению с классическим земледелием. Почему? Да прежде всего потому, что среди всех отраслей растениеводства, гидропоника, пожалуй, самый зависимый от наличия ресурсов, логистики и квалификации работника.
Нет, с технической точки зрения фитильная система гидропоники крайне проста, да и система периодического затопления — задача для среднего возраста кружка «очумелые ручки». Субстрат, в принципе, тоже можно подобрать, не проблема. Кстати, «приспособленный» не абсолютно инертный субстрат может решить проблему наличия микроэлементов в растворе (как, впрочем, и вызвать немалые проблемы у растений).

Но дальше следует ряд практических вопросов:

1. СВЕТ.
для нормального развития растений нужен свет. законы фотосинтеза никто не отменял. Даже БП. Есть два варианта: размещение в парнике-теплице или под искусственным освещением. В случае парника-теплицы вопрос с освещением в летнее время можно считать решенным. Но в весенне-осеннее, я уж не говорю про зимнее время, необходима досветка, причем в немалом количестве. Даже если использовать специализированные экономичные светодиодные фитолампы (которые вследствие высокой цены далеко не на каждом углу валяются, да и обычные лампы не очень подходят) нужно рассчитывать на энергопотребление 200-300 ватт/кв.м., и все это не менее 6 часов в сутки. Спрятались в бункер — умножаем мощность двое, время увеличиваем до 18 часов. Сколько там топлива в час потребляет мощный генератор. Карманной АЭС нигде не завалялось? Про маскировку я уже не говорю — в ночное время крупные тепличные комбинаты заметны за много километров просто по столбу рассеиваемого света, а после БП любой источник света будет вызывать ненужный интерес.

2. МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ
чтобы приготовить раствор и поддерживать его в должном состоянии — необходима средних размеров лаборатория и обученный человек, да и набор исходных компонентов, которые тоже на дороге не валяются и по магазинам их не соберешь. Склад химреактивов — не выход, их там и нет толком, большинство поставщиков в регионах работают по доставке «под заказ» с крупных складов (причем с нескольких), но сами запасов не имеют. Нет в принципе можно сделать налет на склад поставщика пестицидов и выбрать там подходящие удобрения для листовой подкормки/капельного полива, благо они оптимизированы под конкретные культуры и часто содержат еще микроэлементы, да еще и при этом полностью растворяются в воде. Ну и менять раствор почаще. Кстати, я не оговорился искать подобные вещи надо на складах пестицидов, но никак не удобрений. Правда если БП приключится поздним летом-ранней осенью — запас подобных удобрений будет минимален (если вообще будет).

3. РАЗМЕЩЕНИЕ
мечтать пристроится на опустевшем гидропонном комплексе конечно неплохо, но шансы что он уцелеет — минимальны. Уж очень хрупки тепличные конструкции. Да и реанимировать его будет весьма накладно.
Бункер? Ага, там как раз осталось подходящее место между набившимися туда выжившими и оставшимися запасами.
На открытом месте? А может если вы уж посадили огород то проще вложиться в капельное орошение? ресурсы — доступнее, затраты меньше, площадь и урожай — пусть и не уровня гидропоники, но гораздо выше. Ну и конечно парник для рассады

Технология будущего из прошлого. Гидропоника

Землю населяют около 7,7 млрд людей. Каждый день прирост составляет около 230 тысяч. При этом 800 млн человек испытывает нехватку пищи каждый день. Я не буду призывать вас: “Давайте кушать меньше, чтобы и другие смогли поесть!” Потому что это бред сумасшедшего. Трудность нехватки еды не в чрезмерном потреблении в развитых странах, а в отсутствии нормальных условий для выращивания пищи в бедных. Отсутствие условий связано с большими пустынными территориями, как в Нигере (меня же не забанят, да?); постоянными военными конфликтами, как в ЦАР; засухой и саранчой, как на Мадагаскаре. На эти трудности наслаивается сокращение пахотных земель по всей планете. Возникает вопрос: где выращивать еду, если места становится всё меньше? Решением этой сложной задачи может стать гидропоника.

Гидропоника – метод выращивания растений без почвы в воде, содержащей растворённые питательные вещества

Новое – это хорошо забытое старое

Практическое применение гидропоника получила задолго до формирования теоретической базы знаний об этом методе. Племена Южной Америки и Мексики уже в 1100 году применяли плоты из тростника, на которые укладывалась грязь из вулканической породы, и высаживались растения. Эти плоты сплавляли к ближайшим озерам, вода в которых была необходимой температуры. Минеральные вещества из грязи постепенно переходили в раствор и становились доступными для питания растений. Подобные сооружения находили и в других частях света. В 1275 году Марко Поло встретил плавучие сады в Китае. Точная информация о первооткрывателях этой технологии не известна, но на сегодняшний день это самые старые гидропонные сооружения известные истории.

Основателем современной гидропоники считается Уильям Ф. Герик. Он ввёл термин “гидропоника” и доказал возможность выращивания разных видов растений в ёмкостях с питательным раствором. На его технологии во время Второй Мировой войны создали первое промышленное воплощение гидропоники. Во время тихоокеанской кампании армия США столкнулась с трудностями при возделывании пищи на местных скалистых и пересыщенных солями почвах. Транспортировка пищи в отдалённые уголки была очень дорогой и нецелесообразной идеей, также сложность представляла японская авиация, которая периодически нападала на транспортные конвои. Поэтому в срочном порядке на острове Уэйк были созданы гидропонные плантации, которые еженедельно приносили 20 кг помидоров, 10 кг фасоли, 20 кг кукурузных початков и 20 кг зелёного салата. Опыт оказался успешным, поэтому такие же плантации создали на авиабазе Хаббания в Ираке и в богатом нефтью, но не едой Бахрейне.

Соль, кислород и инертные кубы

Довольно долго представления о питании растений складывались на ошибочных суждениях Аристотеля. В своих трудах он утверждал, что растения питаются органическими веществами и лишь обеспечивают перераспределение органики. Только в XVII веке Иоганн Баптист ван Гельмонт провёл опыт, который поставил под сомнение представления Аристотеля. В XVIII веке Джозеф Пристли и Ян Ингенгауз открыли миру явление дыхания растений и усвоение углекислого газа. Окончательное опровержение этой теории в 1840 г. представил в своей книге немецкий агрохимик Юстус фон Либих. Он писал следующее: “Растительные организмы, или, следовательно, органические соединения, являются средством питания и поддержания жизни людей и животных. Источником питания растений, напротив, является исключительно неорганическая природа”.

Источником питания растений являются неорганические вещества

Гидропонику от традиционного земледелия отличает то, что растения могут расти на инертной подложке (керамзит, минеральная вата, кокосовый войлок), которая обеспечивает физическую опору растению (но не питание!). Питание растений обеспечивает водно-солевой раствор, рецептура которого подбирается к сортам растений. Однако раствор для салата подойдёт и для помидоров, это в небольшой степени повлияет на вкус.

В тепличных условиях приходится учитывать тонкости, которые в природе происходят самопроизвольно. В природе дождевая вода до того как упадёт на землю растворяет кислород, после чего насыщает кислородом корни растений. Растения без кислорода погибнут. Им как и животным он необходим для дыхания. Поэтому при выращивании растений гидропоникой важно обеспечивать корни постоянным притоком кислорода. Кроме того, агрохимики выявили зависимость между объёмом поступающего кислорода и темпами роста растений чем больше кислорода, тем активнее рост.

Что ещё важно при выращивании растений? Свет. Растения – это единственные организмы способные получать энергию напрямую от света (привет, протоссы!). Причём облучение узким спектром даст слабое не жизнеспособное растение. Каждое растение облучается определённым световым потоком, причём этот спектр меняется при переходе от вегетационного периода к стадии цветения. Обычно это смещение общей температуры света с 6500 К к 2700 К соответственно. В вегетационный период используют LED-освещение, а при цветении ДНат-лампы.

Этапы развития растений на гидропонной плантации

Обычно размножение растений на гидропонных плантациях начинается с выращивания черенков отводками или воздушными побегами. Если растения культивируются в воде или в нейтральном субстрате, необходимо обеспечивать минимальный шок в момент переноса проростка.

Если система имеет оголенные корни, клонировать растения надо с опрыскиванием корневой зоны или с применением аэрации. Растения обычно укореняются достаточно хорошо.

Прежде всего с маточного растения забирается растительный материал, который помещается в контейнер с водой. Ветки срезаются ниже второго междоузлия. Контакт стебля с воздухом должен быть минимальным, так что надо погружать стебли в воду. Длина черенков должна быть 5-10 см. Крупные листья убираются, остается верхняя почка и два молодых листика. Необходимо следить, чтобы на нижнем конце стебля не образовался пузырек воздуха, способный помешать всасыванию воды. Нижнюю часть стебля лучше поцарапать, чтобы ускорить появление новых корней. Можно использовать вещества-активаторы корней. Из длинной ветки можно нарезать несколько черенков, не только из вершин. Если под землей оказалось хотя бы одно междоузлие, черенок пустит корни.

Черенки можно укоренять в беспочвенной смеси и даже просто в воде, закрепив их в сетчатом горшке керамзитовыми окатышами. Стебель должен доставать до дна или быть ниже его на 1 см. Горшок должен быть помещен в контейнер с водой, в которую насос нагнетает пузырьки воздуха. Необходимо контролировать рН воды. Надо быть внимательным – распылители пузырьков могут разрушаться под действием минеральных солей.

Клонирование в воде, как и выращивание в этой среде, зависит от насыщенности воды кислородом. Растения, получающие через стебель обильное орошение, могут расти и в не слишком влажной среде. Успех будущего урожая зависит от обращения с растениями с периода выращивания черенков.

Вегетативный этап

Большинство растений остается на вегетативном этапе, если подвергается освещению по 18 часов в сутки. Чтобы запустить процесс созревания, световой день надо сократить до 12 часов. При этом лучше всего выращивать короткие растения. Любые лампы менее интенсивны, чем солнечный свет.

Лучше всего пересаживать черенки с развитыми корнями, дать им пару дней при 18-часовом освещении на вегетативный рост с соответствующим питанием. Потом, продолжая давать вегетативное питание, надо сократить освещение до 12 часов. Подавление вегетативного этапа приводит к получению низкорослых растений. Это кажется непривычным людям странным, но гораздо хуже смотрятся переросшие растения с голыми длинными стеблями, упирающимися в лампу.

Как только вы поменяете световой режим, начнется этап предцветения. За пару недель растения все равно заполнят пространство и образуют отличную крону, но при этом подготовятся к цветению. Через две недели рост прекратится, и растения останутся густыми, укороченными, использующими все преимущества освещения. Лишние ветки, которые не освещаются, надо срезать. Именно ветки, а не листья.

Цветение и плодоношение

Этот этап развития растения – наиболее простой, поскольку делать уже не надо ничего, и только наблюдать за созреванием растений. Если этапы укоренения и вегетативного роста пройдены успешно, растения получатся здоровые и дадут обильный урожай. Для этапа созревания надо только подобрать идеальный режим питания, что не так-то просто.

При созревании растение стареет и начинает увядать, оно теряет нижние листья и расходует энергию на воспроизведение. Этот процесс надо сопровождать особым балансом питательных веществ. Есть растения, которые остаются без листьев, другие зеленые до самого конца. Избыточное питание может привести к преждевременному созреванию. График питания индивидуален для каждого вида растений.

При начале цветения потребность в питании резко изменяется. Раствор следует поменять и сменить состав питания. В процессе созревания изменения в питании уже не потребуются. Можно устроить «промывание», на 2-3 дня оставить для растений чистую воду, а можно поступить и наоборот – увеличить содержание питательных веществ, при этом растения меньше поглотят воду, а небольшой стресс им не помешает.

График питания может быть самым разным. Некоторым растениям не требуется двух недель на вегетативное питание, другие не спешат созревать, а третьи созревают слишком быстро.

Если необходимо вырастить растения на семена, потребуется хотя бы одна мужская особь для опыления. Питание при этом такое же, как и при выращивании цветов. Коробочкам с семенами надо просто дать созреть, после чего струсить их на подостланную ткань.

Работа TDS метра основана на электропроводности водной – электроды, погруженные в водную среду, создают между собой электрическое поле. Чистая дистиллированная вода сама по себе ток не проводит, образуют его растворенные в воде различные примеси и соединения.

Солемер или TDS метр – это стационарный малогабаритный прибор для измерения жесткости воды и процентного содержания в ней разного вида веществ.

Кокосовый субстрат, изготавливаемый из растертой в мелкую крошку кожуры и волокон кокосового ореха, − достаточно молодой материал.

Чтобы пересаженные цветы хорошо росли и развивались, их корням необходима влага и возможность дышать через земляную почву. Обычная земляная смесь представляет собой достаточно плотную субстанцию, плохо пропускающую живительную влагу и воздух к корням.

Керамзитовый дренажный материал или керамзит – это одна из разновидностей субстрата применяемая для укоренения черенков роз гвоздик и иных цветочных растений.

В прошлом веке ученые открыли вещества, влияющие на работу тех или иных функций растения. С помощью этих веществ, каждый садовод может повлиять на жизненный цикл растения, ускорить или замедлить его развитие. Подобные вещества называют стимуляторами роста.

Современные технологии позволяют контролировать развитие растений по воле человека. Еще в 20 веке ученые открыли фитогормоны, вещества, стимулирующие все процессы жизнедеятельности и контролирующие их протекание

При выращивании растений без солнечных лучей нужно сильно постараться, чтоб предоставить все необходимое. Ведь питается растение именно световыми лучами, без которых рост и развитие невозможно, грунт и удобрение играют второстепенную роль.

Интернет магазин ООО «АгроДом»
Страна: Россия
E-mail: [email protected]
Телефон: 8 (800) 555–42–84
Мы работаем: пн-пт 9:00–23:00; сб 10:00–19:00; вс 12:00-20:00

Узнайте первым о предстоящих акциях и скидках. Мы не рассылаем спам и не передаем email третьим лицам

Сборка гидропоники в домашних условиях: как сделать установку своими руками?

Гидропоника — технология выращивания растений в минеральном растворе вне почвы. Выпускаются промышленные установки с высокой степенью автоматизации и контроля.

Стоят они дорого и не каждый сможет себе такую позволить. Но возможна и гидропоника в домашних условиях.

Из чего состоит гидропонная система

В состав установки включены следующие компоненты:

резервуар с запасом питательного раствора;
емкости с пористым наполнителем (субстратом), куда помещаются корни растений;
система доставки питательного раствора к корням. Существует несколько видов, они рассмотрены ниже. Задача системы — подавать раствор так, чтобы корни при этом имели возможность дышать;
насос. Обеспечивает циркуляцию питательного раствора;
компрессор. Насыщает питательный раствор воздухом либо подает его прямо к корням;
лампы широкого спектра. Свет нужен растениям для фотосинтеза;
обогреватель. Поддерживает оптимальную температуру, если в помещении, где находится установка, холодно;
термометр и гигрометр.

Раствор содержит все необходимые растению микроэлементы, так что оно легко обходится без почвы.

Преимущества гидропоники:

культуры растут быстрее (микроэлементы подаются в удобоусвояемом виде плюс обеспечиваются оптимальные температура, влажность и концентрация углекислого газа);
сокращается расход воды и питательных веществ;
сжимаются трудозатраты.

Недостатки:

по вкусовым качествам и составу витаминов, растения уступают выращенным на грядке дачи или огорода: это подтверждают отзывы пользователей подобных установок;
система энергозависима: без электричества культуры проживут лишь несколько часов;
требуется постоянный контроль состава раствора.

Виды оборудования для выращивания овощей и цветов

Различных проектов установок для гидропоники существует множество, но, в общем, все они делятся на группы:

фитильные. Субстрат выполнен из мелкопористого материала и раствор поднимается в него за счет капиллярного эффекта. Корни обладают возможность дышать и одновременно имеют доступ к питанию. Достоинство — не нужен насос (за это данную систему называют пассивной). Недостаток — нет возможности подать к корням значительное количество питательных веществ, потому овощи и фрукты этим способом не вырастить. На фитильной установке можно создать комнатный сад или вырастить декоративные растения;
система периодического затопления. Раствор перекачивается по таймеру между двумя емкостями с растениями, в результате у корней режим дыхания чередуется с питанием;
плавающая платформа. Установка создана для разведения цветов — эти растения нуждаются в большом количестве воды. Раствор находится в нижней части устройства постоянно, при этом он распыляется подключенным к форсунке насосом. Капли оседают на корнях, питая их;
капельная. Корни смачиваются раствором при помощи капельницы — устройства, из которого жидкость самотеком поступает дозированно. Такие же используются для капельного полива. Не усвоенный корнями раствор стекает и возвращается в резервуар через дренажные отверстия. Благодаря своей простоте, эти системы довольно популярны.

Существует еще одна система — аэропоника. Корни растения в субстрат не погружают — оно просто висит на подвязках. Периодически взвесь из питательного раствора распыляется. Такое оборудование отличает высокая стоимость.

Схема установки

Гидропоника своими руками возможна в самом простом исполнении, один из подходящих вариантов, понятный без чертежа:

устанавливают горизонтально трубу с некоторым уклоном. Торцы трубы заглушены;
внутрь трубы сквозь отверстия в стенке помещают горшочки с наполнителем, куда высажены растения;
под трубой располагают вертикальный или горизонтальный бак с раствором. К баку подсоединены две трубки;
одну трубку врезают в заглушку на торце трубы с нижней стороны — по ней раствор самотеком стекает из трубы в бак;
ко второй трубке подсоединяют насос, а его выходной патрубок врезают в торец трубы, расположенный выше. Сюда раствор закачивается насосом.

Рабочая жидкость постоянно циркулирует: насосом она закачивается в трубу, самотеком движется по ней и стекает обратно в бак. При этом по пути раствор пропитывает наполнитель с находящимися в нем корнями растений.

Пошаговая инструкция, как сделать своими руками

Перед тем как сделать гидропонную установку в домашних условиях, предстоит найти место для ее расположения. На улице невозможно поддерживать оптимальный температурно-влажностный режим, потому систему ставят в доме.

Далее приступают к монтажу:

на пол устанавливают большую пластиковую бутылку. Объем — от 1-го до 3-х л на одно растение, в зависимости от размера. Обычно применяют бутыль объемом 50 л. Стандартная упаковка концентрата рассчитана как раз на нее. Стенки емкости не должны пропускать свет. В противном случае в питательном растворе будут развиваться микроводоросли — он зацветет. Если используется бутыль из прозрачного пластика, ее оклеивают фольгой. В крышку и боковую стенку у днища врезают по одному патрубку;
приобретают горшочки по числу растений. Наилучший вариант — с сетчатым дном. За неимением таковых подойдут цветочные с отверстиями в днище. В глухих горшочках отверстия высверливают самостоятельно.

Затем подбирают пористый наполнитель для горшочков, варианты:

кокосовое волокно;
керамзит;
минеральная вата;
вермикулит;
перлит;
мелкий щебень или гравий;
полимерные материалы: поролон, капроновая, нейлоновая или полипропиленовая нить.

Кокосовым волокном называют лыко кокосового ореха и его перемолотую скорлупу. Перед использованием из материала вымывают соли магния и железа.

У кокосового волокна есть ряд преимуществ:

он легче воды, потому в растворе всплывает и разбухает, наполняясь воздухом;
в структуре волокна присутствуют поры и канальцы, заполняемые раствором за счет капиллярного эффекта;
гладкая поверхность волокна позволяет прорастающему корню свободно двигаться вдоль него.

Кокосовое волокно — идеальный наполнитель для гидропоники, созданный самой природой. Ведь именно оно поначалу выступает заменителем грунта для прорастающей пальмы.

Далее:

над бутылью фиксируют горизонтально с небольшим уклоном канализационную трубу из ПВХ с заглушенными торцами. В верхнюю часть заглушек предварительно врезают патрубки;
сверху в трубе вырезают отверстия такого диаметра, чтобы помещенные в них горшочки оказались в трубе, но не проваливались. Расстояние между отверстиями зависит от вида выращиваемой культуры. Для салата, укропа, петрушки и прочей зелени – 10 см. Для огурцов, томатов, лука, клубники и других культур – 15 см;
к патрубку в нижней части емкости подсоединяют насос для заполнения аквариума или для настольного фонтана;
соединяют трубками патрубки в торцах трубы с патрубками в крышке бутыли и насоса.

Делают питательный раствор, один компонент берут в готовом виде:

для цветущих растений и плодовых культур: «Унифлор Бутон»;
прочие виды: «Унифлор Рост» (делается акцент на развитии зеленой части).

Раствор «Унифлор Бутон»

Дозу препарата отмеряют большим медицинским шприцем из расчета 1,67 мл на 1 л воды. Второй компонент — 25%-й раствор 4-водной кальциевой селитры, вводимый в объеме 2 мл на 1 л воды.

Для быстрорастущих культур раствор делают в 1,5 раза более концентрированным. Для однолетних овощных растений указанную концентрацию увеличивают на 25% (2,5 мл/л). В зимний период концентрацию раствора снижают в 2-3 раза.

Советы по эксплуатации

Установкой пользуются так:

семена предварительно проращивают в грунте. Затем молодой побег вместе с землей извлекают из горшка и опускают на некоторое время в ведро воды комнатной температуры. Размокшую почву осторожно снимают с корней и промывают их под слабой струей воды;
для посадки в установке, следует выбирать саженцы с сильными, толстыми корнями. Экземпляры с тонкими корешками могут оказаться нежизнеспособными;
корни растения опускают в горшочек, засыпают туда же наполнитель и устанавливают емкость в проделанное в трубе отверстие. При правильной компоновке, горшочек во время работы установки погружен в питательный раствор на 1-2 см. При этом корни до раствора не достают — он поднимается к ним по капиллярам наполнителя;
поливают растения чистой водой в течение недели, давая возможность адаптироваться. Только после этого можно подавать к корням раствор;
насос включают не менее, чем на 4 часа ежедневно, а лучше на весь световой день;
объем раствора в бутыли поддерживают на постоянном уровне, ежедневно подливая воду;
каждые 3 месяца раствор меняют;
контролируют кислотность раствора, поддерживая ее на оптимальном для данного растения уровне. Для большинства подходит pH = 5,6. Точнее всего кислотность определяет прибор pH-метр, но из-за высокой стоимости вместо него обычно используют тесты для контроля воды в аквариуме;
подросшие растения подвязывают шпагатом, поскольку наполнитель не позволяет корням удерживаться столь же прочно, как в грунте.

Выращивание зелени в гидропонике

С целью автоматизации процесса рекомендуется подключить насос к электронному таймеру — относительно недорогому устройству, подающему питание по времени.

Как вырастить гидропонный зеленый корм?

Обеспечить животных кормом в достаточном количестве, способна лишь многоярусная промышленная установка большой мощности. Урожая с самодельного аналога хватит только на роль витаминной добавки.

Еще одна проблема — отсутствие в самоделке системы обеззараживания, вследствие чего велик риск развития на посевах колоний плесени и прочих грибков. При попадании такого корма в организм животного оно может заболеть и даже погибнуть.

располагают установку в закрытом помещении;
обеспечивают в нем высокий уровень чистоты: в уличной обуви не ходят, надевают халат и пр.;
отбирают семена по числу не проросших: если таковых в партии много, риск заражения крайне велик;
применяют методы обработки культур, исключающие распространение грибка с зараженного растения на здоровые (полив под корень и пр.);
моют компоненты установки с применением антисептиков;
при обнаружении плесени сразу уничтожают пораженное растение и тщательно дезинфицируют емкость, где оно содержалось.

Даже эти меры не дают 100%-й гарантии безопасности, потому для большого хозяйства рекомендуется приобрести установку заводского изготовления.

Видео по теме

Как сделать гидропонную установку своими руками:

Для выращивания съедобной продукции гидропонику целесообразно применять только по необходимости, например, в условиях дефицита воды: овощи и фрукты, в сравнении с выращенными на грунте, практически безвкусны.

А вот для выращивания цветов эта технология — безупречна. Как было показано, недорогую примитивную установку для дома легко можно изготовить из подручных материалов.