Способы выращивания растений при помощи гидропоники

Основные типы гидропонных систем

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

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

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

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

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

Существует множество преимуществ растениеводства методом гидропоники:

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

Шесть основных типов гидропонных систем

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

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

Система с фитилем (Wick system)

Рис.1 Система с фитилем

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

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

Система водной культуры (Water Culture)

Рис.2 Система водной культуры

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

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

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

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

Техника питательного слоя (N.F.T.)

Рис.3 Техника питательного слоя

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

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

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

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

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

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

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

Система периодического затопления (EBB & Flow)

Рис.4 Система периодического затопления

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

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

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

Система капельного полива (Drip System)

Рис.5 Система капельного полива

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

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

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

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

Аэропоника (Aeroponics)

Рис.6 Аэропоника

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

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

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

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

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

Перлит

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

Минеральная вата

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

Керамзит

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

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

Источник

10 советов гидропонисту-новичку

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

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

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

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

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

№1 Выбор ассортимента растений

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

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

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

№2 Выбор места для установки оборудования

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

№3 Выбор системы с подходящими характеристиками

К основным типам систем на основе гидропоники относятся:

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

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

№4 Выбор оборудования

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

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

№5 Выбор субстрата

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

Требования предъявляемые к качественному материалу:

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

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

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

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

№6 Подготовка субстрата

Она имеет следующий вид:

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

№7 Выбор раствора нутриентов

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

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

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

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

Порядок работ следующий:

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

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

№9 Соблюдаем условия для развития щедрой плодоносящей культуры

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

№10 Наблюдаем

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

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

Источник