После уроков биологии всем было известно, что растениям для роста обязательно нужны почва, вода, солнечный свет и удобрения. На самом деле сегодня это уже не так. И выращивать растения можно с помощью гидропоники.
Что такое гидропоника, где применяется
Гидропоника — это система выращивания растений без использования почвы. Они в данном случае растут в богатом питательными веществами водном растворе. Используемая вода может быть переработана, а полезные элементы могут быть получены из различных источников, включая экскременты рыб.
Интересно! Как организовать компостную яму
Первые упоминания о выращивании растений в воде появляются в опубликованном произведении Фрэнсиса Бэкона «Sylva Sylvarium» после его смерти (1627 г.). В конце 19 века два немецких ботаника (Юлиус фон Сакс и Вильгельм Кноп) описали список элементов, которые должен содержать раствор для питания растений. С тех пор это была форма выращивания, обычно используемая в лабораториях. В последние годы она стала особенно актуальной. Ее рассматривают как способ производства продуктов питания с более высоким выходом и меньшим использованием земли, воды и энергии.
Плюсы выращивания растений методом гидропоники
Основные преимущества гидропоники:
- Более высокая урожайность. Можно производить от трех до десяти раз больше продуктов питания, чем в обычном сельском хозяйстве на той же площади. Растения также растут в два раза быстрее.
- Нет необходимости в гербицидах или пестицидах. Культуры защищены от сорняков и насекомых, что делает ненужным использование этих продуктов.
- Меньшее потребление воды. Оно в 20 раз меньше, чем при выращивании в обычном сельском хозяйстве. Вода здесь рециркулируется и используется повторно.
- Меньше загрязнения. Здесь нет сорняков, меньше вредителей и минимум болезней. Это потому, что растения хранятся в контролируемой зоне и не используют почву. В качестве бонуса потребность в инсектицидах значительно снижается.
- Адаптация к экстремальным условиям. Это позволяет выращивать растения на бедных почвах или при неблагоприятной погоде.
Минусы способа
Гидропоника имеет и определенные недостатки:
- Первоначальная стоимость гидропонной установки выше, чем у обычного сельского хозяйства.
- Микроорганизмы, такие как бактерии и плесень, могут загрязнять воду и вызывать заболевания, поражающие растения. Без почвы в качестве барьера эти болезни могут быстро распространиться по всей системе.
- Необходим постоянный контроль и мониторинг как уровня питательных веществ, так и орошения и освещения с помощью датчиков и компьютерных систем, требующих технических знаний.
Интересно! Теплица для частного хозяйства: преимущества поликарбоната
Возможности гидропоники
Гидропоника рассматривается как решение для борьбы с изменением климата, для уменьшения ущерба окружающей среде и вымирания видов, вызванных чрезмерной эксплуатацией и интенсивным земледелием. Эта система также позволяет более рационально использовать воду. Гидропонные культуры более прибыльны и их легче контролировать, что превращает их в оружие для борьбы с голодом и повышения безопасности пищевых продуктов, особенно в развивающихся странах.
Гидропоника также является одной из последних тенденций в области умного земледелия. Суть заключается в использовании технологических инструментов для достижения большей урожайности сельскохозяйственных культур: геолокации, искусственного интеллекта, интернета и дронов. Первые вертикальные гидропонные фермы — настоящие небоскребы, предназначенные для выращивания растений, — уже строятся в Дротене (Голландия), стране, где не хватает почвы и солнца.
Какие есть виды гидропоники
Существует несколько видов гидропоники, которые различаются по требуемым инвестициям и уровню сложности.
Фитильная система
Простейшая гидропонная система. Растение снабжается водой и питательными веществами через фитиль. Верхняя его часть находится у корней. Нижний конец висит в резервуаре для воды. Оттуда питательный раствор попадает к корням за счет капиллярного эффекта.
Этот вариант подходит для многих растений, но урожайность часто ниже, чем при использовании других гидропонных систем. Это особенно заметно на крупных плодовых растениях. При таком способе выше риск того, что корневая система начнет гнить из-за влаги.
Метод питательного слоя
Данный метод в основном используется в теплицах для коммерческого выращивания. Растения обычно размещают в сетчатых горшках, которые находятся в трубке. По дну пробирки течет постоянный поток питательного раствора. Для этого трубка монтируется с небольшим наклоном. В конце раствор снова вытекает и возвращается в основной резервуар. Здесь раствор снова насыщается кислородом с помощью воздушного насоса и камня и, наконец, закачивается обратно в трубку. Вода постоянно циркулирует по системе. Корни растений висят в растворе только своими концами, большинство из них свободны и поэтому могут оптимально поглощать кислород.
Эта система зависит от функциональности насосов. Если вода не достигает висящих корней, они быстро высыхают, потому что здесь нет субстрата, который мог бы хранить ее.
Аэропоника
Название «аэропоника» происходит от греческого слова «воздух». С помощью этой системы корни растений свободно висят в воздухе. Она снабжает их достаточным количеством кислорода.
Растения получают все полезные вещества, так как постоянно опрыскиваются питательным раствором, который находится в резервуаре. Оттуда он перекачивается на распылительные головки. Распыляемый туман должен быть максимально мелким, чтобы обеспечить поступление кислорода к корням.
Капельный полив
В капельной системе водяной насос перекачивает питательный раствор по трубке из резервуара к каждому отдельному растению. Неабсорбированная вода самотеком возвращается обратно через слив. Это замкнутая циркуляционная система. Интервал капания обычно контролируется таймером.
Целесообразно поместить в резервуар воздушный камень и использовать насос. Хотя кислород может достигать корней через субстрат, результат выращивания значительно улучшается при большем его количестве.
В целом, капельная система необязательно гидропонная, в качестве субстрата можно использовать и обычную почву. Это метод орошения, который часто используется в саду и на балконных растениях в более южных регионах. Разница в том, что здесь вода, которая не поглощается растением, обычно просто просачивается в землю, тогда как в гидропонных системах она по возможности собирается обратно в резервуар.
Периодическое затопление корневой системы растений
При системе приливов и отливов растения размещают в контейнере на субстрате. Под ним находится резервуар, который соединяется с контейнером одной или двумя трубами. Во время прилива водяной насос перекачивает питательный раствор в емкость, пока не будет достигнут определенный уровень воды. Затем перекачка отключается, и оставшаяся жидкость самотеком уходит обратно в резервуар. В контейнере получается отлив. Таким способом растения можно поливать несколько раз в день.
Плавающая платформа
В данном случае корни растений врастают прямо в питательный раствор. Сами культуры размещены в сетках в форме горшков, поэтому они удерживаются, но корни могут прорасти в питательный раствор без особого сопротивления. На плаву растения удерживаются плавающей пластиной, например, из пенополистирола, в которой вырезаны отверстия для горшков.
В этой системе вода должна насыщаться кислородом с помощью воздушного насоса, потому что у корней нет возможности получать воздух. Без него корни сгнили бы.
Готовые удобрения для гидропоники
Без почвы питательные вещества, необходимые растениям для жизни, должны доставляться непосредственно к их корням. Целью любого грамотного садовода является достижение этого практичным и эффективным способом. Поэтому очень важно использовать удобрения. Они могут быть жидкие, комплексные, универсальные. Не забывайте читать состав.
Гидропонные удобрения — это жидкость, которая обеспечивает поступление минеральных элементов, необходимых для роста растений. Обычно их готовят путем смешивания питательного порошка с водой.
Существует три типа питательных веществ:
- макронутриенты;
- микронутриенты;
- микроэлементы.
Макронутриенты необходимы в больших количествах, а микроэлементов и микронутриентов много не требуется.
Самостоятельное приготовление удобрения для гидропоники
Удобрение можно легко сделать в домашних условиях. Вы можете сделать его в виде жидкости.
Необходимые инструменты:
- 18-литровое ведро;
- аквариумный воздушный насос;
- одноразовые фильтры;
- мерные ложки.
Ингредиенты:
- Вода для смешивания. Не используйте воду из-под крана. Возьмите дождевую или из аквариума, если у он вас есть.
- 3,5 л компоста или 0,5 кг червячных отливок.
Процесс:
- Поместите компост или отливки червей в большое ведро.
- Наполните его водой и хорошо перемешайте.
- Оставьте ведро примерно на три дня. Держите его подальше от прямых солнечных лучей, чтобы жидкость не испарялась.
- Добавьте воздушный камень и дождитесь брожения смеси. Аэрация поможет питательным веществам распространиться по жидкой смеси.
- Ежедневно перемешивайте содержимое, распределяя полезные элементы.
- Пропустите полученную жидкость через одноразовые фильтры.
Ее можно использовать для добавления в резервуар удобрений.
Для каких растений подходит метод гидропоники
Почти все растения можно выращивать по методу гидропоники, кроме корнеплодов. Быстрорастущие сорта, такие как пак-чой, азиатский салат или мангольд, интересны тем, что их можно часто собирать. Но многие другие виды овощей также быстро дают высокий урожай и в то же время имеют очень приятный вкус. Чаще всего выращивают следующие овощи:
- баклажаны;
- цветная капуста;
- бобы;
- брокколи;
- перец чили;
- горох;
- огурцы;
- тыква;
- лук-порей;
- мангольд;
- мизуна — японский салат;
- бамия;
- пак-чой;
- паприка;
- брюссельская капуста;
- руккола;
- салат (все виды);
- щавель;
- шпинат;
- помидоры;
- белокочанная и китайская капуста;
- цукини.
Также актуально выращивать разные травы:
- валериана;
- бораго;
- календула;
- укроп;
- эхинацея;
- эстрагон;
- ромашка;
- мята (все виды);
- кориандр;
- тмин;
- лаванда;
- одуванчик;
- орегано;
- петрушка;
- тимьян;
- вербена.
К получению богатого урожая человечество стремилось веками, ведь от количества выращенных даров природы зависела жизнь людей. Стремясь повысить урожайность растений, фермеры и хозяйственники создавали оптимальные условия для их роста и плодоношения, но ученые изобритали особые методики. Одной из последних стала гидропоника. Сегодня это один из лучших методов для получения более высоких урожаев практически во всех отраслях сельского хозяйства.
