Техника глубинного потока в гидропонике

Метод питательного слоя в гидропонике (NFT).

Метод питательного слоя в гидропонике (NFT).

Техника питательного слоя (Nutrient Film Technique) стала весьма распространенной и популярной. В этой системе происходит постоянная циркуляция тонкого слоя питательного раствора.

Аллен Купер разработал этот метод в 1960–х годах в Англии. Появление пластиковых пленок способствовало развитию этой техники. Эта система гидропоники обеспечивает великолепную оксигенацию корней. Перемещение питательного раствора в тончайшем (буквально несколько миллиметров) слое, обеспечивает огромную площадь соприкосновения воздуха с водой.

В основу положен принцип обогащения кислородом на поверхности реки за счет трения при ее течении. Река просто течет, насыщаясь в верхних слоях кислородом. Этот уникальный механизм природы, обеспечивает существование жизни в реках. Техника питательного слоя по-прежнему широко применяется в мире.

При помощи этого метода выращивают скороспелые культуры — различные салаты и зелень. Наибольшее распространение система получила в Австралии и Англии, а также в странах Скандинавии, на Востоке и в Европе. NFT — самый распространенный метод для выращивания скороспелых культур, например, салатов и кулинарной зелени.

Сборка системы NFT проста. Её очень легко смонтировать из комплектующих, купленных в местном хозяйственном магазине. Она крепится на слегка наклонной раме. Наклон составляет 7.2°–10.8°, а скорость потока 1 литр в минуту. Первоначальная конструкция системы Аллена Купера представляла собой следующее:

На слегка наклонную раму укладывается доска и на нее, бок о бок, стелятся широкие полосы пластиковой пленки. Корни молодых растений уходят в кубики из минеральной ваты или аналогичную среду. Кубики расставлены на пластиковых полосах через равные промежутки.

Пластиковая полоса загнута вокруг кубиков и скреплена со всех сторон стебля растения для образования желоба, в котором будет циркулировать питательный раствор. В верхней оконечности желоба нагнетателем подается питательный раствор; на нижней оконечности желоба раствор улавливается водосливом и возвращается в резервуар.

Это принципиальная схема, которая с течением времени весьма развилась. Появились жесткие плоскодонные желоба, весьма облегчающие сборку системы NFT. Этот вариант чаще всего встречается в коммерческой эксплуатации. В другом варианте желоба имеют крышки, в которые можно либо вставить кубики минеральной ваты, либо поместить растение в сетчатый горшок.

Все кубики имеют бороздки на дне для лучшей циркуляции воды. На рынке комнатных растений можно даже найти лотки над резервуаром. В этом случае для такого малого цикла лоток плоский. Вода поступает с одной стороны и возвращается в бак на другом конце самотеком.

Зачастую капиллярный мат помогает равномернее распределять раствор и блокировать свет, а белая пластиковая пленка покрывает систему и защищает корни. Этот тип системы ограничен в размерах и зачастую занимает меньше одного квадратного метра.

Систему NFT можно собрать самостоятельно из подручных материалов. В качестве желобов годятся кровельные гофрированные материалы. В качестве водосливов можно также использовать пластмассовые дождевые водостоки — всё, что представляет собой желоб или можно превратить в желоб. Воображение не знает пределов. Для систем меньших размеров лучше купить все готовое, так как это обычно стоит относительно дешево.

NFT — отличная система с точки зрения оксигенации, но у нее есть и недостатки. Во-первых, она не дает опоры растениям. Если вы используете ее для выращивания растений с тяжелой верхушкой, то им понадобится поддержка для противодействия силе тяготения.

Такой подпоркой/поддержкой может служить горизонтальная сетка в 25–30 см. над системой или это могут быть хитроумные штуковины, придуманные для цветочной промышленности, так называемые «йо-йо», каждая из которых поддерживает одно растение.

Если растения уходят корнями в кубик или сетчатый горшок, у них будет больше поддержки, но этого всё же недостаточно. Отсутствие поддержки создает еще большую проблему. Когда растения становятся слишком большими, корневой войлок сжимается.

Под весом растения сдавливаются корни. Большой корневой войлок может замедлить или даже заблокировать приток питательного раствора. Вот главная причина, по которой NFT обычно используется для растений с коротким циклом.

От проблемы сдавливания корней можно избавиться в желобах с крышкой и сетчатыми горшками, но тогда возникает другая проблема — растения придется выращивать в другой системе до тех пор, пока корни удлинятся настолько, что достанут до дна желоба, где циркулирует вода, в противном случае придется довольствоваться очень мелкими желобами.

Другим серьезным недостатком NFT является отсутствие запаса воды. Если насос остановится из-за перебоев в электроснабжении или по какой-то другой причине, растения проживут всего несколько часов.

Если сбой произойдет в неподходящее время, например, в знойный день или в начале светового цикла, то время выживания будет еще короче. Даже для коротких желобов одной-единственной точки впуска питательного раствора в конце желоба недостаточно.

Раствор на дне желоба неоднороден, и внутри корневого войлока происходит застой мертвой воды в пазухах. В этих пазухах вода неподвижна, и происходит быстрое обеднение кислорода. Растения растут, но скорость роста неудовлетворительна.

Преимуществом систем NFT является их дешевизна. Если не хочется вкладывать большие деньги и нужна будет система исключительно для ко­ротких циклов посадки, тогда это то, что вам нужно при условии, что вы будете внимательно за ней следить и обеспечивать растениям физическую поддержку.

Применяя в лотке или в желобе NFT минераловатные кубики, торф или кокосовые гранулы, вы можете даже начать с черенков и дать им пустить корни; но вы ни в коем случае не сможете использовать такую систему для разведения маточных растении.

Мы в Доме . ру

Гидропонные методы и системы выращивания

Для того, чтобы полноценно понимать процессы, происходящие при гидропонном выращивании, первое, что надо сделать – познакомится с наиболее частыми в применении методами и системами выращивания.

Водная культура — один из методов гидропоники, основанный на выращивании растений в среде питательного водного раствора. Кислород, необходимый для развития растений при нормальных условиях, в растворе содержится в недостаточном количестве. Для улучшения снабжения корневой системы кислородом только незначительную часть ее погружают в питательный раствор, а остальную размещают во влажном пространстве над раствором. Для повышения количества растворенного кислорода в раствор постоянно надо подавать воздух через аквариумный аэратор. К методу относятся следующие гидропонные системы:

  • питательного слоя (NFT);
  • глубинного потока;
  • плавающей платформы.

Техника питательного слоя (Nutrient Film Technique) весьма распространена и популярна. В этой системе происходит постоянная циркуляция тонкого слоя питательного раствора. Разработал этот метод Аллен Купер в 1960–х годах в Англии. Появление пленок из пластических материалов способствовало развитию технологии. Эта система гидропоники обеспечивает отличное снабжение корней кислородом. Перемещение питательного раствора в тончайшем (буквально несколько миллиметров) слое, обеспечивает насыщение раствора кислородом воздуха, который и усваивается корнями растения.

Достоинства метода – дешевизна, легкая сборка, качественное снабжение растения кислородом и питательными веществами из питающего раствора. К минусам относится отсутствие опоры для растений, разросшиеся корни могут заблокировать циркуляцию питательного раствора (именно поэтому этот метод наиболее употребим для растений с коротким циклом), очень высокая требовательность к постоянной циркуляции раствора (даже кратковременная задержка способна привести к гибели растения.

Техника глубинного потока (Deep Flow Technique) один из методов гидропоники, являющийся разновидностью техники питательного слоя. Чтобы техника тонкого слоя превратилась в технику глубинного потока, достаточно убрать наклон лотков и создать на дне лотка слой жидкости в 3-4 см.

Из плюсов — меньшая зависимость от постоянства работы циркуляционной системы, из минусов – хуже снабжение кислородом, неравномерное снабжение питательными веществами и самое главное требование, чтобы все растения были одинаковыми.

Техника плавающей платформы (Deep Water Culture) самая простая из всех «активных» гидропонных систем. Растения закрепляются на платформе, плавающей на поверхности питательного раствора. Корни постоянно погружены в ёмкость с жидкостью, и поэтому требуется их постоянная аэрации. Данная система очень эффективна при выращивании небольших растений, потребляющих большое количество жидкости, таких как салат и ему подобные. Для культивирования с помощью этой системы крупных растений, платформу следует закрепить непосредственно на контейнере с питающим раствором.

Из плюсов системы — ее простота и эффективность, раствор равномерно поступает к каждому растению, из минусов — требование постоянной аэрации ограничение по культивируемым культурам.

Система периодического затопления (Flood & Drain or Ebb & Flow)- работает по принципу временного затопления субстрата с корневой массой с последующим его осушением. Система считается «активной». Раствор подаётся из общего резервуара в ёмкость, где выращивается культура. После прекращения подачи жидкость сливается обратно в общую ёмкость самотёком. Необходимую цикличность циркуляции растворов обеспечивают таймеры. При использовании этой системы, высадка растения, может быть выполнена разными способами. Вот два наиболее распространённых:

  • растения закрепляются на платформе, прикрепляемой к ёмкости затопления. Корни при этом находятся во взвешенном состоянии (как в DWC); или же их кончики касаются тонкого питательного слоя, который специально не сливают до конца (DFC);
  • растения закрепляются в субстрате (агроперлит, керамзит, гравий, и т. п.). При этом используют отдельные горшки с наполнителем, что позволяет свободно манипулировать растениями, не боясь повредить их корни.

Агрегатопоника – термин описывающий выращивание растений на твердых субстратах, обладающих малой влагоёмкостью (перлит, песок, керамзит и др.).

При выращивании растений методом агрегатопоники корневая система размещается в субстрате и поглощает минеральные элементы из раствора, подаваемого в него. Основными недостатками метода является то, что после нескольких лет использования субстраты засоляются, загрязняются корневыми остатками и корневыми выделениями, ухудшающими рост растений. Поэтому возникает необходимость в химической регенерации. В этих субстратах может завестись галловая нематода. Применение твердых заменителей почвы в качестве субстрата требует значительных затрат на их заготовку и доставку, на переноску в теплицы, стерилизацию, промывание и регенерацию. Но метод обладает также и рядом неоспоримых достоинств, благодаря которым продолжает активно использоваться.

Читайте также:  Влияние температуры на питательные растворы в гидропонике

Система капельного полива (Drip system) — самая распространённая гидропонная технология в мире. Посредством трубочек, отходящих от основной трубы, раствор подается непосредственно под основание каждого растения. Положительными моментами является то, что система очень гибкая, в любой момент каждое растение может быть изъято без последствий для остальных, а также относительно простая реализация при достаточной эффективности выращивания. Недостатком системы является проблема верхнего полива. (При поливе сверху раствор часто не может дать достаточно питательных веществ и влаги корням)

Аэропоника (Aeroponics) — самая высокотехнологичная система из всех существующих. Корни растения свободно свисают. Питательный раствор подается на корни через распылительные форсунки в виде тумана, обволакивая корни растения воздушно-питательной средой. Это обеспечивает максимальный приток воздуха к корням. Так как субстрат отсутствует, то, чтобы не происходило высыхание корней, распыление раствора проводят круглосуточно или по несколько секунд через равный промежуток времени. Культуры, выращенные на аэропонике, отличаются самой высокой скоростью роста и созревания. К плюсам системы относится ее эффективность, к минусам сложность.

Ионопоника (Ionoponics) — вместо субстрата растения выращиваются на ионообменных материалах. Это перспективный агротехнический способ ближайшего будущего. Ионообменные материалы способны удерживать в себе все питательные элементы (ионы К. Са, Mg, Fe и SОз), постепенно отдавая их корневым волоскам растений в порядке обмена на продукты распада, выделяемые корнями. При этом полив следует проводить чистой водой.

Техника питательного слоя (NFT)

Что это? Для чего? Как сделать?

Это одна из разновидностей систем выращивания растений с помощью гидропоники.

Гидропоника – выращивание растений без грунта, на питательных растворах.

При культивации растений техникой питательного слоя не используется субстрат.

Обычно, корни помещены в длинный ирригационный канал.

Питательный раствор подается помпой с одной стороны канала.

Стекая по каналу тонким слоем, и обмывая корни растений, питательный раствор возвращается в резервуар.

+ Отсутствую проблемы с приобретением, подготовкой и утилизацией субстрата.

+ Относительна легка в обслуживании.

+ Отсутствие субстрата позволяет легко осматривать состояние корней.

+ Отсутствие засаливания корневой зоны и предсказуемый pH и электропроводность в корневой зоне.

— Отказ помпы может погубить все растения за несколько часов.

— Не пригодна для растений с большой корневой системой.

Подача питательного раствора может быть прерывистая или постоянная.

«Прерывистый» цикл подачи регулируется таймером и повторяется много раз в час. Его иногда называют «Импульсная NFT». Импульсная обычно обеспечивает лучшую аэрацию корней, потому что корни подвергаются дополнительному воздействию воздуха между каждым кормом. Время и продолжительность циклов зависит от корневой системы растения, для каких-то 20 минут без раствора могут быть губительны, для каких-то 30-40 минут. Знаю точно, что 10-ти минутные перерывы точно никому не навредят.

«Постоянный» цикл подачи работает без остановок. Это часто используется в коммерческих операциях, т.к. ускоряет рост.

Что вам это даст? Свежая зелень и прочее круглый год, а если посадить мелису или мяту – натуральный аромат в квартире.

В первую очередь вам понадобится ирригационный канал.

Есть те кто использует вентиляционные каналы, но я брал обыкновенные канализационные трубы (по тому что не требуется что-то проклеивать, дешевле, можно настраивать и менять детали):

Труба Ø110х1000мм – 4 шт.

Труба Ø50х500мм – 4 шт.

Труба Ø50х2000мм – 1 шт.

Переходник Ø50хØ110 мм (короткий) – 8 шт.

Муфта Ø110 мм – 4 шт.

Отвод Ø50хØ87 мм (уголок) – 8 шт.

Крепёж для труб Ø50 мм – 3 шт.

Крепёж для труб Ø110 мм – 8 шт.

Запиливаем необходимую длину и собираем для того чтобы понять влезабельность на нужную вам площадь.

После этого проделываем отверстия под будущие “горшки”, т.к. я брал обыкновенные стаканчики с диаметром 90 мм, я прикупил коронку по дереву с диаметром 86 мм, чтобы стаканчики не проваливались (Кэп на страже), но вы можете подобрать горшки для рассады или что вашей душе угодно. Для того чтобы у вас не было проблем в дальнейшем, аля влезет-не влезет – лучше сделать тестовый вариант.

Устанавливаем крепления для монтажа системы. Угол наклона для перетекания раствора должен составлять от 2° до 5°. Я делал так, чтобы шарик в уровне (который должен быть по центру между между рисками) был по середине риски в зависимости от нужной стороны наклона и мне хватило.

Этим фото я хотел показать, что настолько увлёкся уровнем наклона, что забыл уровень относительно вертикали креплений. Не надо так.

Устанавливаем систему на крепления. Для того чтобы сток по Ø50 трубам не вызывал шума и на выходе нижнего этажа не давал мощный напор я сделал так (это кусочки шланга, о котором прочитаете позже):

После того как система собрана её нужно подвести к ёмкости с питательным раствором.

В моём варианте в “баке для умывальника” проделано отверстие снизу и через фитинги для труб выведено колено под шланг Ø20 мм, т.к. водяная помпа так же имеет аналогичный диаметр.

Помпа для гидропоники отдельная история, её необходимо подбирать с учётом высоты подъема жидкости и количества перегоняемых литров, а так же в зависимости от того будете вы её помещать в бак или нет. Что хочется сказать, я “усталь” её искать, но у меня всего ушло 2 попытки. Первый раз я брал то, что есть в моём дождливом городе и она оказалась шумной, а своим напором чуть не разложила систему на атомы, теперь у меня стоит SUNSUN HQB-2500 (как найти в Китае вы знаете) тихая и качественная. Есть на форумах “гениев гидропоники” советы по установке проточной чугунной сантехнической помпы, не обращайте внимания, т.к. данное решение не подходит для обогащённой кислородом воды. Для того чтобы иметь возможность изменять скорость потока нужно перед помпой поставить регулировочный кран. У меня он спрятан под баком.

Шланг Ø20 мм (для подъёма жидкости к верхнему каналу) у меня был на даче, но теперь он короче на 2,5 метра, что в свою очередь не повлияло на его самооценку.

Имея самостоятельное представление об эстетике я спрятал “красивыйизелёныйвчёрнуюполоску” шланг в обыкновенную серую трубу.

После того как вы закончите с системой переливания питательного раствора нужно установить воздушную помпу, которая будет питать вашу систему кислородом. В этом процессе нет ничего сложного и очень много информации о том как это лучше сделать в аквариуме, что по сути очень схоже. В отличие от сра. ой, водяной помпы.

Т.к. у меня сторона лоджии не сильно солнечная, я дополнительно заказал в Китае диодные фитолампы (у нас на Родине их с любовью продают в 5 раз дороже).

Разновидности гидропоники

1. Гидропоника. Фитильная система (Wick system)

Данный способ гидропоники очень прост в эксплуатации. Основан на использовании капиллярных сил – питательный раствор поступает к корням растения по фитилю. Несмотря на простоту, этот метод гидропоники имеет существенный недостаток – пропускная способность фитиля ограничена. Фитильная система популярна лишь в декоративном растениеводстве. В системе имеется возможность использовать разные субстраты: кокогрунт или вермикул

2. Гидропоника. Система плавающей платформы или Deep Water Culture (DWC)

Эта система гидропоники отличается тем, что корни растения всегда погружены в воду. Вода, питательный раствор постоянно аэрируются при помощи насосов подающих воздух в раствор. Система очень эффективна при выращивании небольших растений потребляющих много воды.

3. Гидропоника. Система периодического затопления (EBB & Flow)

Эта система гидропоники работает принципу периодического затопления субстрата с корневой системой растения питательным раствором. Периодичность затопления обеспечивается таймерами. В периоды осушения раствор под действием гравитации стекает обратно в бак. Возможны два способа реализации корневой системы: Корни располагаются в пустой ёмкости, на дне которой специально оставляют слой питающего раствора. Ёмкость периодически заполняется.

4. Гидропоника. Техника питательного слоя (NFT)

Корни растения располагаются в так называемом ирригационном канале, по дну которого стекает раствор. В качестве канала может выступать труба, в которой располагаются корни и по которой протекает питательный раствор. В системе идёт постоянный ток питательного раствора, таймер для насоса не требуется. Растения удерживаются в маленьком горшке с субстратом, питательный раствор качается в ёмкость (обычно трубы) с корнями, омывая их, и затем снова стекает в резервуар. В случае отключения электричества, поломке таймера или насоса – корни быстро сохнут. Mетод NFT – дешево, компактно и бесшумно.

5. Аэропоника

Аэропоника как технология даёт прекрасные урожаи за короткие сроки. Корни растения свисают прямо в резервуар с питательным раствором. Раствор распыляется в туман при помощи, например, ультразвука. В таком виде доступность питания гарантирована. При аэропонном выращивании особенно важно позаботиться о поддержании повышенной влажности воздуха в пространстве, окружающем корни, чтобы они не засохли, но при этом обеспечить доступ воздуха к ним. Аэропоническая система, вероятно самая высоко-технологичная. Подобно N.F.T. системам, у аэропонических основной субстрат – воздух. Корни висят в воздухе и отуманиваются взвесью водяной пыли питательного раствора. Отуманивание обычно производиться каждые несколько минут. Поскольку корни, подобно N.F.T. системам, находятся в воздухе, в случае прерывания цикла отуманивания, они быстро высохнут.

Популярные статьи

Что такое гидропоника?

Гидропоника – это способ выращивания растений без почвы, при котором растение получает из раствора все необходимые питательные вещества в нужных количествах и точных пропорциях (что почти невозможно осуществить при почвенном выращивании). Слово гидропоника произошло от греч. υδρα — вода и πόνος — работа, в итоге получаем «рабочий раствор».

Мифы о гидропонике

Еще в древнем Египта фараоны наслаждались вкусом фруктов и овощей, выращенных с помощью гидропоники. Одно из семи чудес света всего мира, Висячие сады Семирамиды в Вавилоне, на самом деле, было просто гидропонным садом.

Читайте также:  Самые популярные сорта свеклы для Подмосковья, Урала и Сибири

10 советов начинающему гидропонисту

Гидропоника – это метод выращивания растений без почвы, при котором все необходимые для питания вещества они получают из водного раствора. Идея, лежащая в основе метода, довольно проста: для того, чтобы растения могли расти и цвести, им нужны свет, воздух, вода, тепло и питательные вещества.

Промгидропоника © 2010 – 2020
Копирование материалов сайта разрешается только при условии указания активной ссылки на источник.

Время работы интернет-отдела:
8:00 – 17:00 по Московскому времени
с понедельника по пятницу

Время работы розничного магазина: 10:00 – 20:00 по времени Екатеринбурга без выходных

pgmgu@ya.ru
по Многоярусным Гидропонным Установкам

пн-пт с 10:00 до 20:00
сб-вс с 10:00 до 17:00

Гидропоника – обзор основных методов гидропоники

Определение : Гидропо́ника — это способ выращивания растений без почвы.

При выращивании этим методом, корни растения получают минеральные вещества и находятся не в почве, а во влажно-воздушной, сильно аэрируемой водной, или твердой, но пористой, влаго- и воздухоёмкой среде, способствующей дыханию корней, и требующей сравнительно частого (или постоянно-капельного) полива рабочим раствором минеральных солей, приготовленным по потребностям конкретного растения.

Примечание: питательный раствор является слабо агрессивной средой, поэтому все компоненты установок, непосредственно контактирующие с питательным раствором или его парами (естесственное испарение) должны быть изготовлены из стойких к нему материалов.

Принято разделять группы гидропонных систем на активные и пассивные. Из их названий логически понятно что пассивными являются системы, не использующие какое-либо механическое воздействие на питательный раствор для транспортировки его к корням. Раствор в таких системах движется за счет капиллярных сил воды. В активных системах для транспорта питательного раствора используются насосы, помпы, аэраторы, ультразвуковые пьезокерамические элементы и т.д.

Основные гидропонные системы

При конструировании своей системы можно использовать не только эти методы гидропоники, но и их комбинации. Главное надо понимать, что корни растений должны насыщаться кислородом постоянно, но и не должны пересыхать.
На расстоянии до 15 см от “поверхности” (разграничении “надземной” и “подземной” части растения) корни должны больше находиться в воздушной среде, чем в воде. В естественных условиях этот пласт почвы наиболее плодороден и для растения является источником всех питательных элементов, глубже корни в основном впитывают только воду.

Водная культура (DWC)

Принцип этой гидропонной установки заключается в следующем: растения закреплены мягким зажимом (можно использовать силиконовый поролон) на верхней части сосуда или непосредственно на нетонущем поддоне, а их корни всё время находятся в постоянно аэрируемом питательном растворе.
Это одна из простейших гидропонных установок, великолепно зарекомендовавшая себя для водолюбивых культур, в частности, так можно с успехом выращивать салаты. Так же можно выращивать практически все болотные культуры. Для овощных культур эта система практически не пригодна. Да, и ещё один из минусов: сколько растений, столько нужно и питательного раствора.

В DWC сухо/влажно регулируется концентрацией (количеством) солей в растворе, например, для томатов EC не ниже 2.4 mS (миллиСименс) считается нормой, чтобы корни не были переувлажнены.

Водная культура.Техника питательного слоя (NFT)

(Nutrient Film Technique)

В этой схеме гидропонной установки внешняя водная помпа создаёт постоянный непрерывный поток раствора через корни растений. На разрезе А-А видно, что особенностью конструкции сосуда с корнями растения является то, что сосуд достаточно плоский и широкий, а сам раствор образует “ручей” на дне ёмкости глубиной не более 1-2 см. Тем самым достигается относительно широкая поверхность “водной глади”, граничащая с воздухом. И при достаточной скорости движения питательного раствора по дну емкости достигается перемешивание вехнего слоя раствора с воздухом, повышая его влажность в корневом пространстве и насыщая сам раствор кислородом без дополнительной аэрации компрессором.
Конструктивно сосуд с раствором лучше расположить под небольшим наклоном, чтобы улучшить его сток.

Субстратная культура

Это простейшая пассивная гидропонная установка, в которой растение, корни которого находятся в проницаемом для воды сосуде с влажным субстратом, получает воду и питательные вещества в ней за счет капиллярных сил. Сосуд с корнями растения погружен на 1-2 см в раствор.
Главный недостаток такой системы – необходимость постоянного контроля уровня раствора и достаточно сильная зависимость влажности в корневой зоне растения от типа применяемого субстрата.

Субстратная культура. Периодическое затопление

Это та же субстратная гидропонная установка, только с применением временного периодического полного наполнения питательным раствором сосуда с корнями растения. На рисунках изображена данная установка, состоящая из сосуда с двойным дном. Насос системы находится в нижнем отделении устройства, являющегося также разервуаром для питательного раствора. Выходная трубка насоса (изображена оранжевым цветом) выведена в верхний резервуар. Так же в верхнем резервуаре есть вторая , ограничительная трубка для слива избытка обратно в нижний отдел.
Рассмотрим подробнее режимы работы:
Режим А: корни растения в субстрате находятся в воздушном пространстве, и, лишь на дне находится незначительный уровень раствора, поддерживающий постоянную повышенную влажность. Этот уровень легко устанавливается высотой выходной трубки насоса.
Режим Б: несколько раз в день (2-8), взависимости от микроклимата, применяемого субстрата и потребностей самого растения, таймер включает насос, и на 10-15 минут (до полного намокания всего субстрата) полностью затопляется питательным раствором верхнее отделение сосуда до уровня ограничительной трубки.
По истечение выставленного времени таймер выключает насос до следующего периода и раствор через выходную трубку насоса сам сливается обратно в нижнее отделение. Тем самым обновляется воздух в корневом пространстве и корни насыщаются кислородом. Установка переходит в режим А.
Большинство любителей гидропоники для выращивания овощных культур предпочитают именно этот метод за хорошее соотношение: простота/надежность/результат.

Субстратная культура. Капельный полив

Установки, постороенные по данному принципу, используют всё так же субстрат, только подача раствора осуществляется постоянно, либо периодично, чётко дозированными порциями. Для подачи раствора в такой системе используют регулируемые капельницы, раствор из них “течет” под основание стебля растения на поверхность субстрата.
В современных овощных теплицах гидропонные системы часто используют этот метод, а в качестве субстрата кокосовое волокно (“кокоматы”).

Воздушная культура (Аэропоника)

Аэропоника – это метод беспочвенного выращивания растений, при котором корни растения постоянно находятся в воздушном пространстве и периодически опрыскиваются питательным раствором.
Более подробно этот метод расстмотрен на странице Аэропонные системы

Гидропоника: основные методы и способы выращивания огородных культур дома

Гидропонику многие учёные считают технологией будущего, которая поможет человечеству решить проблему нехватки продуктов питания и питьевой воды. В статье рассмотрим методы гидропоники, изучим питательные растворы, ответим, какие современные материалы подойдут в качестве субстратов для выращивания.

Гидропоника — метод выращивания растений без почвы с использованием искусственных субстратов и питательных растворов. Этот прогрессивный метод основывается на современных технологиях, но в основе его лежат простые природные принципы. На самом деле, гидропоника — это древнейшая форма жизни растений. Ведь, как известно, жизнь зародилась в воде, и гидропонные фотосинтетические водоросли существовали задолго до появления различных растений на суше.

Немного истории

Уже в 18 веке учёным удалось обнаружить, что растения способны поглощать питательные вещества из воды. В природных условиях почва выступает так называемым резервуаром с необходимыми минералами, но её наличие не является абсолютным условием для жизни различных культур. Следует отметить, что минеральные вещества из почвы растения начинают поглощать только тогда, когда они растворяются в воде.

Гидропоника в нынешнем её понимании возникла в начале двадцатого века (20–30-е годы). Именно в это время английский ученый Уильям Ф. Герик сумел вывести водную культуру из лабораторных условий и поставить выращивание растений методом гидропоники на промышленную основу. Ему принадлежит сам термин «гидропоника», и большинство специалистов считают его основателем этой науки.

Уильям Ф. Герик

Использование гидропоники в крупных масштабах впервые произошло во время второй мировой войны, когда на тихоокеанских островах армия США столкнулась с нехваткой продовольствия. Этот метод там так прижился, что выращивание растений методом гидропоники продолжалось и после войны, вплоть до 50-х годов.

Новую жизнь гидропоника получила в 60–70-е года двадцатого века, когда началось промышленное производство различных синтетических материалов. Так, в качестве субстрата начали использовать минеральную вату, а на смену гидропонным ваннам из бетона пришли лёгкие пластмассовые конструкции. В это же время начали производить искусственные хелаты, что позволило удерживать минеральные вещества в питательных растворах гораздо эффективнее.

В 1978 году появилась фирма «Дженерал Гидропоникс». Её основатель Лоуренс Брукс занялся усовершенствованием крупногабаритных гидропонных конструкций, уменьшив их до размеров городской оранжереи. С этого времени гидропоника начала пользоваться большой популярностью, среди производителей овощей и фруктов.

В 1986 году на Всероссийской промышленной выставке впервые был продемонстрирован метод выращивания культур на искусственных субстратах, автором которого был Тимирязев. В этом же году израильский агроном Хиллель Соффер изобрёл водоворот-вертушку, которая и до нынешнего времени считается наиболее эффективной гидропонной системой.

С середины 80-х годов в гидропонике появилось два противоположных направления — промышленное и домашнее. Такое разделение сохранилось и на сегодняшний день. Сегодня на сельскохозяйственном рынке представлено немало вариантов гидропонных систем, начиная от промышленных масштабных установок и заканчивая домашними конструкциями, которые можно разместить практически в любой квартире. Давайте подробно рассмотрим, какие сейчас существуют методы гидропоники, и в чём заключается особенность каждого из них.

Основные методы гидропоники

Главной особенностью этого способа выращивания является то, что растения культивируются без почвы, а все необходимые питательные вещества получают из влажно-воздушной, водной или твёрдой пористой среды. Этот способ выращивания требует частого или постоянного капельного полива специальным раствором, в котором присутствуют все необходимые элементы, требуемые для каждой отдельной культуры. На сегодняшний день специалисты различают три основных метода гидропоники:

  1. Водная культура.
  2. Субстратная культура.
  3. Воздушная культура (аэропоника).
Читайте также:  Цветоводство: выращивание растений из семян на рассаду и в открытом грунте

Водная культура

Водная культура считается основополагающим методом гидропоники. При этом методе выращивания растение укореняют в тонком слое какого-либо органического субстрата (мох, торф и тому подобное), который уложен на сетку. Сетка опускается в поддон, наполненный питательным раствором. Корни растений через субстрат и отверстия в поддоне попадают в раствор, откуда растение и получает все необходимые для развития и роста питательные вещества. Более подробно о составе питательного раствора мы поговорим немного позже.

Водная культура считается самым старым методом гидропоники, но, отнюдь, не самым лучшим. Главной проблемой при таком способе выращивания является аэрация корней, потому что того количества кислорода, который содержится в растворе, для растения недостаточно, поэтому полностью опускать корневую систему в питательную среду нельзя. Для обеспечения нормального дыхания между основой и питательным раствором оставляют воздушное пространство высотой 3 см для молодых растений и 6 см для взрослых культур. При этом в такой воздушной подушке необходимо поддерживать высокую влажность воздуха, иначе корневая система может быстро засохнуть. При выращивании методом водной культуры питательный раствор нужно менять каждый месяц.

Субстратная культура

При таком способе выращивания корневая система помещается в толстый слой субстрата, в качестве которого может выступать керамзит, гравий, вермикулит и другие. Более подробно о качествах материалов, используемых для субстратов, мы поговорим в следующей главе. Питание растений при использовании этого метода гидропоники может осуществляться по трём разным принципам: принцип подпора, принцип периодического увлажнения, полив сверху.

Принцип подпора заключается в том, что питательный раствор постоянно находится лишь в нижнем слое субстрата. Питание обеспечивается благодаря длинным корням, которые могут проникнуть на самый низ — необходимые вещества поднимаются к растению, проходя по капиллярам корневой системы и тканям стебля.

Ёмкость с растением и субстратом полностью помещают в питательный раствор на некоторое время, субстрат пропитывается питательными веществами, после чего раствор сливается — это работа принципа периодического увлажнения.

Наиболее прост в применении принцип полива сверху. В данном случае несколько раз в неделю растения поливают питательным раствором, один раз — обычной водой.

В отличие от водной, субстратная культура позволяет обеспечить корневую систему кислородом по максимуму и поддерживать без проблем необходимую влажность в районе корней. Именно поэтому она пользуется наибольшей популярностью среди людей, занимающихся выращиванием растений с помощью гидропоники.

Воздушная культура (аэропоника)

Аэропоника — метод выращивания растений вообще без какого-либо субстрата. В данном случае используют два метода:

  1. Растения прикрепляют специальными зажимами к крышке ёмкости с питательным раствором так, чтобы нижняя часть корневой системы находилась в нем на 1/3. Остальные корни располагаются в воздушной подушке между крышкой ёмкости и питательным раствором, их нужно периодически увлажнять. Для того чтобы избежать повреждения и утолщения стебля в районе прикрепления, используют поролоновые прокладки между зажимом и стеблем.
  2. Корневую систему растения помещают в сосуд с туманообразующим распылителем, который 2 раза в сутки на протяжении 3–4 минут распыляет питательный раствор в виде очень мелких капель.

При использовании аэропоники проблем с обеспечением кислородом не возникает, однако необходимо постоянно поддерживать высокую влажность воздуха, чтобы избежать засыхания корней.

Состав питательных растворов

Питательные растворы играют огромную роль при выращивании растений с помощью гидропоники. Именно из них культуры получают все необходимые для нормального развития и роста минеральные вещества. При приготовлении питательных растворов очень важно придерживаться следующих рекомендаций:

  • необходимо обращать внимание на качество воды;
  • питательный раствор должен содержать все необходимые для жизнедеятельности той или иной культуры макро- и микроэлементы;
  • в разные периоды жизни растению требуется разное соотношение питательных веществ, поэтому и раствор должен приготовляться, учитывая фазы роста культуры;
  • очень важно соблюдать не только правильное соотношение, но и общую концентрацию, которая должна быть достаточно высокой, но, в тоже время, и не токсичной для растений.

Как видим, приготовление питательного раствора — дело достаточно сложное, поэтому для тех, кто желает организовать гидропонные грядки на подоконнике лучше всего воспользоваться готовыми растворами, которые можно приобрести в специализированных магазинах или через интернет. Более подробно про выращивание растений в условиях городской квартиры, используя гидропонику, мы поговорим в следующей статье.

Субстраты для гидропонного выращивания

Как уже отмечалось, благодаря оптимальному насыщению корневой системы кислородом и возможности поддержания необходимой влажности воздуха, субстратная культура считается лучшим методом гидропоники. Сегодня в качестве субстрата используются различные материалы, наиболее распространёнными из которых являются:

  • гидрогель
  • гравий
  • древесные опилки
  • минеральная вата
  • керамзит
  • кокосовое волокно
  • торф и мох

Гидрогель изготавливается на основе поллиакриламида и используется для основного выращивания культур, а также для укоренения черенков и проращивания семян. Изначально гидрогель представляет собой порошок или гранулы, которые при добавлении воды превращаются в гелеобразную массу. Гидрогель отлично поглощает и удерживает воду и питательные растворы, воздух между его гранулами циркулирует очень хорошо. Этот материал отличается стерильностью, совершенно нетоксичен для растений и не засоряет окружающую среду (через 5 лет распадается на воду, углекислый газ и азот).

Гравий используется для гидропонного выращивания уже много лет, в течение которых прекрасно зарекомендовал себя в качестве субстрата. Отличительной особенностью этого материала считается его способность замечательно пропускать воздух, однако при этом он плохо сохраняет воду, поэтому его целесообразнее всего использовать при применении принципа периодического затопления. Ещё одним недостатком гравия является его вес, однако невысокая стоимость и доступность делают этот материал достаточно популярным при гидропонном выращивании. Кроме того, гравий можно использовать повторно, и не один раз, главное хорошо простерилизовать его между урожаями.

Древесные опилки используются в качестве субстрата нечасто. При их использовании большую роль играет род древесины, от которой эти опилки были получены, так как некоторые виды (сосна, дуб, орех) могут выделять небезопасные для многих растений вещества. Ещё одной проблемой при использовании опилок в качестве субстрата считается то, что по истечении определённого времени они начинают загнивать, что негативно отражается на здоровье культур. Главным плюсом опилок можно считать их «халявность», ведь, в большинстве случаев, их можно набрать в неограниченном количестве на лесопилках абсолютно бесплатно.

Минеральная вата используется в качестве субстрата редко. Основным достоинством этого материала считается способность очень быстро принимать кислотность питательного раствора. Однако минеральная вата сохраняет слишком много воды, не оставляя при этом места для кислорода вокруг корней.

Керамзит большинство опытных специалистов считают лучшим материалом для использования в качестве субстрата. Керамзит изготовляется путём выпечки глины в печах при очень высокой температуре. Этот способ производства определяет специфические особенности материала — шарики керамзита наполнены крошечными пузырьками с воздухом, что придаёт этому субстрату чрезвычайную лёгкость. Использование керамзита обеспечивает оптимальное поступление кислорода к корням и сохранение необходимой влажности. Эти свойства позволяют использовать его в качестве субстрата и при периодическом затоплении, и при поливе сверху, и при применении принципа подпора. Наряду с вышеописанными положительными качествами керамзит отличается ещё и низкой стоимостью.

Кокосовое волокно является идеальным материалом для использования в качестве субстрата при выращивании растений без почвы. У него имеется всего лишь один недостаток — относительно высокая цена. В том, что касается обеспечения корневой системы кислородом и поддержания необходимой влажности кокосовому волокну нет равных. Кроме того, этот материал замечательно защищает корни от грибковых заболеваний и отличается рядом неоспоримых преимуществ:

  • экологическая чистота, отсутствие всяческих химических добавок;
  • кислотность кокосового волокна близка к оптимальной, подходящей для большинства культур;
  • субстрат можно использовать достаточно долго (около 6–8 лет);
  • при постоянном поступлении питательного раствора обеспечивает идеальную сбалансированность всех питательных элементов.

Торф и мох используются в качестве субстрата в основном при ведении водной культуры для укоренения саженцев на сетчатом поддоне. Для выращивания растений наиболее пригоден сфагновый торф и мох с верховых болот. Этот материал хорошо пропускает кислород и сохраняет достаточное количество влаги. Основным недостатком этого субстрата является то, что со временем он может разлагаться на мелкие частицы, которые засоряют элементы гидропонной системы.

Основные виды гидропонных систем

Сегодня на сельскохозяйственном рынке представлен широкий выбор конструкций для выращивания растений способом гидропоники. Все эти системы делят на две основные группы: активные и пассивные.

Активные гидропонные установки снабжены механическими устройствами (насосами), обеспечивающими постоянную необходимую циркуляцию питательного раствора. Здесь также предусмотрена принудительная система аэрации, то есть насыщения корневой системы кислородом. Наглядным примером активной гидропонной установки являются конструкции, работающие по принципу аэропоники.

В пассивных гидропонных установках питательный раствор подаётся к корням и поверхностной части растения только благодаря капиллярным силам самой культуры, никакому механическому воздействию в данном случае он не подвергается. Наглядным примером пассивных гидропонных установок можно считать системы, работающие по принципу периодического затопления субстратных культур.

На сегодняшний день выращивание растений без почвы используется всё чаще и чаще, особенно в условиях небольших фермерских хозяйств, где на малых площадях, благодаря гидропонике, удаётся выращивать приличные урожаи зелени, овощей, ягодных и цветочных культур.

Гидропоника обладает рядом неоспоримых преимуществ, по сравнению с традиционным почвенным выращиванием:

  • экономное расходование воды и земельных ресурсов;
  • растение не тратит силы на поиск питательных веществ, они подаются прямо к корням, а вся сэкономленная энергия идёт на рост и дополнительное плодоношение.

Многие ученые считают гидропонику решением проблем человечества, связанных с перенаселением, нехваткой пресной воды и продуктов питания. Данная система выращивания растений особенно актуальна в странах с засушливым климатом и отсутствием плодородных земель. С помощью гидропоники удаётся получить несколько урожаев в год, применяя этот метод, помидоры, огурцы и другие овощи можно выращивать даже в регионах с пониженными круглогодичными температурами.

Видео по теме

Ссылка на основную публикацию