Преимущества и методы выращивания растений на гидропонике
Гидропоника — это способ выращивания растений без почвы. Слово произошло от греч. υδρα — вода и πόνος — работа, «рабочий раствор». При выращивании гидропонным методом, растение питается корнями не в почве, более или менее обеспеченной минеральными веществами, поливаемой чистой водой, а во влажно-воздушной, сильно аэрируемой водной, или твердой но пористой, влаго- и воздухоёмкой среде, способствующей дыханию корней в ограниченном пространстве горшка, и требующей сравнительно частого (или постоянно-капельного)полива рабочим раствором минеральных солей, приготовленным по потребностям этого растения.
Описание
При гидропонике корневая система растений развивается на твёрдых субстратах (не имеющих питательного значения), в воде или во влажном воздухе (аэропоника). Примером органического субстрата служит кокосовое волокно: это перемолотая скорлупа и лыко кокосового ореха, из которой вымыты соли железа и магния. Природа предусмотрела кокосовое волокно как первоначальный грунт для корней новорожденной пальмы. Кокосовое волокно легче воды, поэтому при поливе не утапливается как почвогрунт, а разбухает, наполняясь воздухом. Каждое волокно содержит в своей толще большое количество пор и канальцев. Силой поверхностного натяжения канальцы заполняются рабочим раствором, но корневой волосок выпивает содержимое, прорастая рядом. Гладкая поверхность волокна позволяет корню свободно скользить от выпитой микропоры к следующей. Сетью микротрубочек кокосовое волокно распределяет воду и воздух по всему своему объему. Волокно кокоса, как полностью рекультивируемый, экологически дружественный субстрат, используется на многих голландских гидропоник фермах, при выращивании многолетних растений, например роз.
Истощение и загрязнение земель еще не очевидно, но нехватка воды уже остро чувствуется в некоторых регионах, например, в ОАЭ, Израиле, Кувейте. В этих регионах остро встаёт проблема орошения. В настоящее время до 80% всех овощей, зелени, фруктов, в Израиле выращивается гидропонным способом. Армия США всегда имеет в наличии всё необходимое для развертывания в полевых условиях гидропонных теплиц для овощей и зелени. Гидропоника — идеальное решение для жарких засушливых стран, так как при экономии воды в разы можно снимать множество урожаев за год.
При тепличном выращивании в северных широтах гидропоника так же показывает отличные результаты, при наличии досветки теплицы лампами.
Развитие гидропоники в России связано с возрастающим интересом к т.н. «малым фермерским хозяйствам», где на небольшой площади можно выращивать зелень, овощи, цветочные и ягодные культуры в промышленных масштабах. Всё большей популярностью пользуются модульные системы капельного полива. Они позволяют создать за короткий срок и при небольших затратах оросительную систему как для традиционного земельного выращивания, так и для гидропонных установок типа капельного полива.
Преимущества гидропоники
Гидропоника имеет большие преимущества по сравнению с обычным (почвенным) способом выращивания.
Так как растение всегда получает нужные ему вещества в необходимых количествах, оно растет крепким и здоровым, и намного быстрей, чем в почве. При этом урожайность плодовых и цветение декоративных растений увеличивается в несколько раз.
Корни растений никогда не страдают от пересыхания или недостатка кислорода при переувлажнении, что неизбежно происходит при почвенном выращивании.
Так как расход воды легче контролировать, нет необходимости каждый день поливать растения. В зависимости от выбранной ёмкости и системы выращивания нужно добавлять воду гораздо реже — от раза в три дня до раза в месяц.
Не возникает проблемы недостатка удобрений или их передозировки.
Исчезают многие проблемы почвенных вредителей и болезней (нематоды, медведки, сциариды, грибковые заболевания, гнили, и пр.), что избавляет от применения ядохимикатов.
Сильно облегчается процесс пересадки многолетних растений — не надо освобождать корни от старой почвы и неизбежно травмировать их. Надо лишь перевалить растение в большую посуду и досыпать субстрат.
Нет необходимости покупать новую почву для пересадки, что сильно удешевляет процесс выращивания комнатных растений.
Так как растение получает только нужные ему элементы, оно не накапливает вредных для здоровья человека веществ, неизбежно присутствующих в почве (тяжелые металлы, ядовитые органические соединения, радионуклиды, избыток нитратов и др), что очень важно для плодовых растений.
Нет необходимости возиться с землей: руки всегда чистые; гидропонные сосуды мало весят; в доме, на балконе или в теплице чисто и опрятно, нет посторонних запахов, летающих над горшками сциарид, и прочих неприятных сопутствующих почвенному выращиванию факторов.
Простота и дешевизна.
Методы
Различают следующие методы выращивания растений с использованием гидропоники:
- гидропоника (водная культура)
- гидрокультура (субстратная культура)
- аэропоника (воздушная культура)
- хемокультура (культура сухих солей)
- ионопоника
- аквапоника (совместное выращивание водных животных и растений)
Гидропоника (водная культура)
Гидропоника (водная культура) — это метод выращивания, при котором растение укореняется в тонком слое органического субстрата (торф, мох и т.п.), уложенного на сетчатую основу, опущенную в поддон с питательным раствором.
Корни растений через субстрат и отверстия основы опускаются в раствор, питая растение. При гидропонном способе выращивания растений сложность представляет аэрация корней, так как содержащегося в питательном растворе кислорода растению не достаточно, и корневую систему растения полностью погрузить в раствор нельзя. Для обеспечения дыхания корней между раствором и основой оставляют воздушное пространство для молодых растений 3см, для взрослых — 6см. При этом необходимо позаботиться о поддержании повышенной влажности воздуха в этом пространстве, иначе корни быстро засохнут. Питательный раствор заменяется раз в месяц.
Аэропоника (воздушная культура)
Аэропоника (воздушная культура) представляет собой метод выращивания растений без субстрата вообще.
Растение закрепляется зажимами на крышке сосуда, наполненного питательным раствором таким образом, чтобы 1/3 корней находилась в растворе, а остальные корни находятся в воздушном пространстве между раствором и крышкой сосуда и периодически увлажняются. Чтобы не повредить зажимом стебель растения и не препятствовать его утолщению по мере роста, рекомендуется применять мягкие эластичные прокладки, например, из поролона.
Кроме вышеописанного способа выращивания растений на аэропонике, можно использовать способ опыления корней питательным раствором. Для этого в сосуде, где находятся корни, помещается туманообразующий распылитель, с помощью которого 2 раза в сутки по 2-3 минуты корням подается питательный раствор в виде мельчайших капель.
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.
Хемокультура
Хемокультура, или культура сухих солей, при котором растения укореняются в органическом субстрате, пропитанном раствором питательных веществ. (к примеру, «голландские» кактусы- один из вариантов культуры сухих солей).
Ионопоника
Ионопоника — зародившаяся полтора — два десятка лет тому назад ионитопонная — культура выращивания растений на ионообменных материалах. В качестве субстрата применяют ионитные смолы, волокнистые материалы, блоки и гранулы пенополиуретана.
Совершенно новые возможности по размножению особо редких видов и форм представляют методы размножения in vitro, когда целостное растение получают из кусочка его ткани или даже одной клетки ткани. Суть метода в том, что используются действительно богатые питательные растворы (да еще и с витаминами и гормонами) и в обычных условиях там будет моментально поселяться микрофлора. Чтобы этого избежать, эксплант культивируется в стерильных условиях.
Механическим субстратом для растений обычно является агар. Это «холодец» из морских водорослей.
Аквапоника
Аквапоника представляет собой искусственную экосистему, в которой ключевыми являются три типа живых организмов: водные животные (обычно рыбы), растения и бактерии. Такая технология считается экологически безопасной. Работает по принципу эко-системы рыб и растений: рыбы обеспечивают питание растениям, а растения очищают воду. Суть метода — в использовании отходов жизнедеятельности водных животных (рыб, креветок) в качестве питательной среды для растений. Водные животные выделяют токсичные для них самих продукты жизнедеятельности: азотистые, калийные, фосфорные соединения, углекислый газ. Накопление этих веществ в воде представляет главную проблему как в замкнутой промышленной аквакультуре, так и в простом аквариуме. Эти же вещества абсолютно необходимы в гидропонике и их добавляют в воду для получения питательных растворов для растений. В аквапонике эта проблема решается сама собой: продукты жизнедеятельности рыб утилизируются бактериями и растениями.
Наибольшее распространение получила гидрокультура — метод, при котором растения укореняются в толстом слое минерального субстрата (гравий, керамзит, вермикулит и т.п.).
Виды растений, которые можно выращивать беспочвенным образом
В настоящее время большую популярность получила технология выращивания растений без почвы в течение всего года, применяя для их подкормки особый питательный раствор. Такая технология называется гидропоникой и позволяет заниматься «садоводством» в любом месте своего дома или квартиры.
Если говорить в общем — беспочвенным способом можно выращивать практически все виды растений. Рассмотрим сначала рассадные растения, которые можно перевести на беспочвенный вид выращивания. Наиболее проверенными такими культурами, без проблем живущими на питательном растворе являются филодендрон, фалангиум, плющ, фикус, фатсия, плющ обыкновенный, хойа.
При выращивании культур с черенков или семян по беспочвенной технологии выбор растения может быть абсолютно свободным. Кроме указанных выше, отлично зарекомендовали себя аспарагус, антуриум, комнатная липа, колеус, бегония всех разновидностей, циссус, драцена, монстер, драцена. Отдельно хотелось бы выделить всем известный кактус, который растёт на питательном растворе буквально на глазах, поражая огромным количеством колючек больших размеров.
Кальцефобные растения, такие как азалия, камелия, различные виды вересковых, отлично растут без почвы, если предварительно провести химобработку субстрата кислотой и поддерживать значение рН раствора в интервале от 4,7 до 5,8. Бромелиевые культуры (бильбергия, гузмания, вриезия, арегелия, тилландсия), которые в основном представляют собой эпифиты (питаются и корнями, и листьями), прекрасно растут без почвы, при условии наполнения их листьев раствором, который разводят водой в соотношении 1 к 10.
Самой распространённой овощной культурой, выращиваемой беспочвенным методом, является томат. Кроме него прекрасно развиваются кольраби, огурцы, редиска. Огромное эстетическое удовольствие можно получить, производя разведение банана на питательном растворе. Банан требует очень много питательного раствора, но зато уже через год он «вымахает» в высоту до двух метров.
Таким образом, как вы уже поняли, если соблюдать все требования (по освещению, тепловым условиям, необходимым уровнем циркуляции воздуха и некоторым другим), которые являются индивидуальными для различных видов растений, то абсолютно любое растение можно растить по беспочвенной технологии, получая непередаваемое удовольствие от своего круглогодичного домашнего сада. Нежелательно, чтобы рядом с посаженными растениями осуществлялась асфальтировка, ведь на ней будут часто ездить автомобили и это может им повредить. Исключение лишь составляют авто, оборудованные ГБО компании славгаз. Они точно не принесут никакого вреда.
Гидропоника на подоконнике
Гидропоника, в отличие от грунта, позволяет варьировать систему питания растения непосредственно у корней, что и позволяет добиваться отличных результатов. Для каждой используемой культуры можно подобрать свой раствор, но можно использовать и универсальные, типа Кнопа, Герике, Чеснокова-Базыриной. Минеральные соли, входящие в их состав, обычно имеются в магазинах, торгующих удобрениями. А теперь в продаже появились и готовые смеси для гидропоники. Сейчас человек желающий попробовать использовать гидропонику, может взять уже готовые смеси и не искать простые составляющие. Существенным негативным отличием этих смесей от «самопальных», является цена, выше примерно на порядок. Но для непромышленных,»учебно-домашних» методов это вполне искупается удобством применения — «просто добавь воды».
Домашние же методы гидропоники достойны занять важное место среди всех остальных методов выращивания. Растения, выращенные своими руками это не только и не столько экономия и доход, сколько повышение экологичности жилища и мощный антистрессовый фактор. Это трудно измерить в конкретных цифрах, но любой человек чувствует себя намного комфортней в окружении зеленеющих и расцветающих растений, особенно зимой. И квадратный метр подоконника, на котором они растут, будет не лишним в современной квартире.
Многие выращивают на подоконниках декоративные культуры, которые обычно не получают необходимых для своего развития минеральных веществ из почвы, из-за ограниченности объёма применяемых емкостей. Эта ограниченность заставляет делать частые подкормки и пересадки, которые очень негативно влияют на развитие практически всех растений. От этого можно избавиться, просто перейдя на гидропонный метод.
Для однолетников пересадки становятся ненужными, для многолетников резко сокращаются (раз в 3-5 лет), а подкормки становятся тем, чем и должны — улучшением питания растений. Все соли, в применяемых дозах, не вызывают никаких побочных эффектов, и могут быть заменены в течение 10-15 минут, в отличие от почвенного внесения, где внесение солей это непростое дело, а их изъятие в случае, например передозировки, практически невозможно.
Переводя «зелёный уголок» на гидропонику, не следует ждать чудес, это не «волшебная палочка», это другая технология выращивания. И как всякая технология, имеет плюсы и минусы. Основным минусом является наличие более сложных систем, которые надо либо приобретать, либо делать самим. С этим ничего не поделаешь, но прогресс не стоит на месте, большинство живёт в городах, а не в пещерах, и косят не косой, а комбайнами. При освоении гидропоники появляется возможность компенсировать часть затрат на неё, организацией «комнатного огородика», на котором можно выращивать зеленные и пряно-вкусовые культуры для собственного семейного потребления. При этом продукция собственного производства будет и дешевле, и лучше тепличной.
Ассортимент возможных для выращивания в комнатных условиях культур не так уж и мал, можно привести, например, теневыносливые сорта томатов, огурцов, салата, редиса, лука (на перо), клубники, перца, не говоря уж о пряной зелени типа мелиссы и мяты. При выращивании данных культур в грунте, рентабельность и окупаемость будет очень низкой, в гидропонных же условиях могут работать даже промышленные предприятия, что и демонстрируют западноевропейские тепличные комбинаты. Это несомненный «плюс».
Но основным плюсом является именно возможность разместить намного большее количество растений на той же площади выращивания. И при этом они будут выглядеть намного лучше, чем их собратья, выращиваемые в «стандартно-горшечных» условиях. Поэтому тем, кто хочет получить лучший результат, можно смело рекомендовать именно гидропонику. Начинающим не стоит сразу конструировать сложные системы периодического затопления или DWG с аэрацией. Можно просто попробовать гидропоты — это горшки, вставленные один в один, в верхнем субстрат, в нижнем питательный раствор.
Гидропоты это просто и надежно, особенно в зимнее время, когда питание должно быть умеренным, а испарение невелико. Для большинства комнатных цветов этого вполне хватит для нормального роста и развития. Их можно использовать и в летнее время, просто придётся чаще подливать воду и корректировать раствор (примерно раз в месяц зимой, раз в неделю-две летом). После освоения гидропатов, может появиться интерес к «комнатному огородику». Но в отличие от простых медленно растущих декоративных растений, товарные культуры требуют большего количества ресурсов. Это обусловлено быстрым ростом и необходимостью сформировать генеративные органы — цветки и плоды. Для получения малых количеств зелени можно использовать и гидропот, но для плодовых культур это малоприемлемо из-за быстрого использования питательных элементов.
Для выращивания ощутимых количеств потребляемых частей растения необходимы системы, где питательные элементы будут вноситься постоянно. Основные это: периодического затопления, капельного орошения и для некоторых культур — DWG. У каждой есть достоинства и недостатки, но наибольшее распространение получила система периодического затопления субстрата. Она является основной и в промышленной гидропонике. Для неё необходимы насос и бак с оборотным раствором. Из бака с раствором в растильную ёмкость периодически насосом подаётся раствор (обычно 15-20 минут в течение часа), и, проходя через нее, сливается обратно, это позволяет восполнять питательные элементы непрерывно и равномерно по всей корневой системе, а также за счёт большого объёма бака, не допускать сильных колебаний их концентрации. Капельное орошение проще, но имеет неприятную особенность — частое засорение тонких трубочек и капилляров, солями и частицами субстрата (если оно оборотное). DWG (как простое, так и с аэрацией) могут выдержать не все культуры, обычно на нём растят только салат. Эти системы не так сложны, как кажется на первый взгляд, но, как и любое устройство, требуют внимания, как при сборке, так и при эксплуатации.
Многие их компоненты, например насос, могут быть взяты в магазинах продающих оборудование для аквариумов. Некоторые компоненты, такие как трубки, горшки и шланги, есть в хозмагах и на строительных рынках. В интернете и крупных городах есть уже фирмы, которые предлагают специализированное оборудование для гидропоники, но их недостатком является цена и невозможность приспособления под конкретные условия конкретного подоконника. Это скорее оборудование для офисов.
В любом случае, после освоения какой-либо системы, обычно стремятся улучшить её функционирование. «Комнатный огородик» хочется расширить и получать больше хорошего, но это наталкивается на очередное ограничение. Даже теневыносливые сорта растений, способные расти и плодоносить в зимних условиях слабого освещения, растут лучше при дополнительном освещении, а при попытке увеличить «огород» в сторону комнаты, перестает хватать света тем растениям, которые находятся дальше, чем полметра от окна. И тут в комнатных условиях можно использовать светогидрокультуру, применяя люминесцентные лампы или энергосберегающие. Нагрев их колб невелик, а при грамотном расчёте отражателей, и при электронных регулирующих устройствах (для люминесцентных ламп) можно получить вполне комфортные условия совместного проживания и для людей, и для растений. Это позволяет (при некотором увеличении затрат на электроэнергию) получать регулярное пополнение стола витаминами и зеленью прямо из своей комнаты, не покупая привозное — тепличное. Не говоря уж о том, что растения будут очищать воздух в комнате и квартире.
Хочется заметить, что тем, кто желает делать бизнес на гидропонике, для начального освоения метода вполне может хватить именно подоконника, а уже после можно будет переходить к более объёмному выращиванию, которое потребует более крупных вложений и труда.
Гидропоника на подоконнике — это хорошо и само по себе, и как старт для большего. Это может попробовать каждый, и если получится, ваш труд и заботы оправдаются.
А выращиваете ли Вы таким способом растения? Ждем Ваших советов!
Рассылка Ботанички
Подпишитесь на нашу бесплатную e-mail рассылку. В еженедельных выпусках вас ожидают:
Источник https://www.botanichka.ru/article/hydroponic/