Гидропоника - обзор основных методов гидропоники.

Просмотры: 8043

07.12.2017

Слово «гидропоника» (берет свое происхождение от греческого «υδρα » - вода и «πόνος » - работа, что в итоге переводится как «рабочий раствор »).

Гидропоника представляет собой модель выращивания растительных культур без наличия земельного грунта, поскольку растение получает подкормку из специального раствора, который содержит все необходимые питательные вещества (комплекс макро и микро элементов).

Исторические факты

Идея применения гидропоники далеко не нова. Легенда о знаменитых «Висячих садах Семирамиды », дошедшая до нас еще со времен Вавилона является по видимости одной из первых попыток человечества выращивать растения на искусственных почвах.

Еще одним достаточно древним аналогом применения технологии гидропоники являются «Плавающие сады ацтеков ». Когда коренные племена индейцев были вытеснены из своих плодородных земель, которые захватили воинствующие соседи, ацтеки было вынуждены выживать в нелегких условиях скудных почв, поэтому смекалистые индейцы придумали выращивать растения на плотах, сделанных из тростника. Поверх плотов индейцы укладывали слой ила (сапропель), на котором им удавалось выращивать овощи, и даже фрукты. При этом корневая система растений питала влагу непосредственно из водоема.

Ученые, внесшие вклад в создание и развитие гидропоники

Одним из первых ученых, кто попытался разобраться в процессе питания растений, был Аристотель.

Позже над данной задачей трудились такие умы как Эдме Мариот, Марчелло Мальпиги, Стефан Хэйлс и Джон Вудворд.

Впервые определение гидропоники, как методу выращивания растений дал известный американский ученый Уильям Герикке, который ставил эксперименты над овощами, которые высаживал в емкости с различными питательными растворами (без использования земельного грунта). В 1936 году, после целого ряда удачных проб, Герикке издал свою научную работу, где впервые применил новый термин.

В девятнадцатом веке Климент Аркадьевич Тимирязев продолжил разработку метода выращивания культур в водных растворах. Он детально изучал не только физиологию растений, но и исследовал воду, почву, питательные вещества, удобрения и субстраты, которые оказывают влияние на рост культур.

Современные ученые-агрономы на протяжении нескольких десятков лет пытаются определить оптимальный состав минеральных солей и элементов, который необходим культурам для нормального роста и развития. Результат их длительной работы показал, что для полноценного питания крайне важны такие макро и микроэлементы как железо, магний, кальций, фосфор, азот, сера и другие. Всего, помимо углерода, водорода и кислорода растениям требуется около шестнадцати обязательных микроэлементов.

Ученым удалось выяснить, что при отсутствии в питании, к примеру, калия, рост растений останавливается, а при недостатке кальция, корневая система прекращает свое развитие. Для образования хлорофилла растениям необходимы такие важные элементы как магний и железо, а оказывается, что без фосфора и серы не образуются белки, жизненно необходимые растительным клеткам для формирования протоплазмы и ядра.

В чем состоит суть технологии под названием «гидропоника»?

Гидропоника позволяет искусственным путем регулировать условия выращивания растений. Применяя ее можно создавать для различных культур специальный режим питания, который по максимуму обеспечит их потребности всеми необходимыми элементами, благодаря чему можно получать максимальный урожай, причем превосходного качества.

Суть самой технологии, если описать ее в нескольких словах – это выращивание сельскохозяйственных и декоративных культур гидропонным путем, при котором корневая система растений находятся не в плодородном грунте, а его заменителе, то есть некоем субстрате, наполненным питательными веществами и создающим опору для корней.

В теплицах и оранжереях закрытого типа метод гидропоники позволяет выращивать растения в несколько ярусов, что экономит значительную часть площади. При этом оборудование позволяет производить регулировку концентрации углекислого газа, что благоприятно влияет на процесс фотосинтеза, дает возможность устанавливать оптимальную для растений влажность и температуру воздуха, а также изменять интенсивность и продолжительность освещения внутри помещения.

А поскольку питание при данном способе выращивания подается в корневую систему растений дозировано и в легкодоступной для растений форме - это значительно экономит ресурсы и снижает трудозатраты. По этой причине гидропоника особенно актуальна для районов со сложными климатическими условиями, где существует недостаток природной влаги.

Существующие методы гидропоники

«Агрегатопоника »

При данном методе выращивания растений их корневая система размещается в твердых инертных, неорганических субстратах, таких как керамзит, щебень, песок, гравий и им подобные.

«Хемопоника »

При данном способе выращивания субстратом служит мох, опилки, верховой торф, а также органические материалы.

«Ионитопоника »

При данном методе основной субстрат состоит из ионообменных материалов.

«Аэропоника »

При выращивании культур методом аэропоники твердый субстрат не применяется, а корневая система растений находится в подвешенном состоянии. Обычно при этом используют специальные затемненные камеры.

Поскольку в гидропонике субстраты не содержат питательных веществ или вообще отсутствуют, единственно доступным методом питания растений является фертигация (способ внесения растворимых в воде минеральных или органических удобрений). Более подробно об этом можно прочитать .

Достоинства гидропоники, как метода выращивания растений

Главным преимуществом гидропоники является то, что данный метод позволяет значительно поднимать урожайность культур, поскольку все необходимые полезные вещества направляются непосредственно в корневую систему. При этом в растениях абсолютно отсутствуют какие-либо ядовитые соединения, нитраты, тяжелые металлы, радионуклиды и прочие вредные для человеческого организма соединения и элементы. Растения выращиваются в чистой среде без наличия грязи и посторонних запахов.

Гидропоника позволяет применять индивидуальный подход к каждой разновидности растений и полностью исключает такие негативные факторы как пересыхание, недостаток влаги, освещения, кислородное голодание растений и так далее.

Кроме того, используя метод гидропоники, можно не бояться, что растения будут повреждаться вредителями, инфекциями, грибками и прочими заболеваниями, поэтому вопрос использования инсектицидов и прочих ядохимикатов отпадает сам собой.

Упрощается и технология пересаживания растений, поскольку корневая система при применении данного метода не травмируется.

Недостатки применения гидропоники

Безусловным и пожалуй единственным минусом данного метода является высокая стоимость оборудования, задача которого состоит в том, чтобы обеспечить полноценную систему жизнеобеспечения растений. Тем не менее, инвестиции в гидропонику окупятся с лихвой, поскольку культуры при использовании данной технологии растут быстрее и дают более богатый урожай.

Будущее принадлежит гидропонике

По прогнозам футурологов, через пятьдесят лет все жители планеты будут жить в городах, а сел практически не останется. Кто и где будет выращивать продукты питания, чтобы накормить человечество?

Ученые делают ставку на гидропонику.

В настоящее время данный метод развивается стремительными темпами, поскольку ему на службу приходят ультрасовременные технологии и новейшие достижения науки. Благодаря инновациям постоянно улучшается качество питательной среды, усовершенствуется модель выращивания растений, повышается качество оборудования. Например, последние разработки в проектировании систем гидропоники позволяют использовать рабочую площадь помещений по максимуму. Это уменьшает затраты на единицу продукции, значительно повышая урожайность.

Нам уже не кажутся фантастикой огромные промышленные теплицы и оранжереи, где по данному методу выращиваются самые различные культуры: овощи, ягоды, декоративные растения. При этом гидропоника позволяет компьютеризировать и автоматизировать абсолютно все операционные процессы, благодаря чему происходит значительная экономия ресурсов, а выращивание растений заключается исключительно в подготовке рассады и уборке урожая.

С каждым годом становится все сложнее добиться экологической чистоты урожая. Даже если вы не используете продукты химической промышленности для выращивания огородных культур и руководствуетесь исконными агротехническими приемами, продиктованными и преподнесенными природой, вы не можете быть уверены в том, что ваши огурцы или петрушка абсолютно безопасны и не содержат вредных для здоровья веществ.

Один из способов не допустить попадания в вредных веществ из почвы - не использовать почву вовсе. В этом поможет гидропоника - древний и при этом современный и прогрессивный метод выращивания растений без почвы.

Гидропоника

Гидропоника позволяет вырастить урожай и при этом не использовать почву - необходимое питание поступает к растениям непосредственно из раствора, состав которого сбалансирован и подготовлен специально для данной культуры в необходимых для него пропорциях.

Это условие не может быть соблюдено при традиционном выращивании в почве.

Термин «гидропоника» состоит из двух греческих слов, что обусловлено древностью метода: υδρα - вода и πόνος - работа составляют слово «гидропоника», дословно это переводится как «рабочий раствор».

Знаете ли вы? Несмотря на то, что гидропоника - передовой метод, который ориентируется на будущее, его история уходит в глубокую мифологическую древность. Считается, что одно их семи чудес света - висячие сады Семирамиды, сведения о которых дошли до нас в летописных источниках и которые существовали во 2 веке до н. э. в Вавилоне во время правления знаменитого жестокого царя Навуходоносора, были выращены именно с помощью гидропоники.

Суть метода

В основе метода лежит изучение потребности растения в тех или иных компонентах и того, каким образом корневая система их потребляет. Не один десяток лет ушел на то, чтобы извлечь знания о том, каким образом, что именно и в каком количестве корень добывает из почвы.
Ставились опыты, в основе которых было выращивание растения в дистиллированной воде, в которую добавлялись те или иные питательные вещества - минеральные соли.

Экспериментальным способом было выяснено, что растение для полноценного развития испытывает потребность в:

• калии для полноценного роста;
• сере и фосфоре для синтеза белков;
• железе и магнии для того, чтобы мог образоваться хлорофилл;
• кальции для развития корневой системы;

Позже с помощью тех же экспериментов был сделан вывод о необходимости не только минералов, но и микроэлементов - элементов, которых требуется микроскопическое количество.

Знаете ли вы? Чампас - плавающие ацтеков, обитавших до испанского завоевания в Центральной Америке. Они были расположены на плотах, покрытых слоем озерного ила и являлись ни чем иным, как воплощением практического применения гидропоники. Удерживаясь в слое ила, который служил субстратом, растения могли достигать корнями воды. Такой способ позволял им хорошо расти и обильно плодоносить.

Изначально методика предполагала выращивание растений в воде, но погружение в нее сказывалось тем, что кислорода корням было катастрофически мало, и это вело к их гибели, а значит, и гибели растения.
Это заставило ученые умы разрабатывать иные, альтернативные методы. В игру вступает субстрат - инертное в плане питательной ценности вещество, погруженное в подготовленный в соответствии с потребностями растения раствор.

Качество субстрата дало название различным методам:

• агрегатопоника - использование субстрата неорганического происхождения: керамзита, щебенки, гравия, песка и т. д.;
• хемопоника - применение в качестве субстрата мха, и иных , которые, впрочем, не представляют питательной ценности для растения сами по себе;
• ионитопоника - использование ионообменных смол - нерастворимых зернистых субстанций, обеспечивающих ионообменную деятельность;
• аэропоника - отсутствие субстрата как такового, при этом корни существуют в подвешенном состоянии в камере, защищенной от света.

Важно! Таким образом, гидропонный метод обеспечивает рост и развитие растения, которое посажено не в почву, а в субстрат - ее заменитель, не предоставляющий растению каких-либо питательных веществ, а только дающий корням твердую опору. Все питание для растения поставляется в растворе, благодаря которому метод гидропоники получил свое название.

Растение, которому природой назначено неустанно трудиться, добывая себе пропитание из почвы и выдерживая при этом конкуренцию с соседями, совершенно лишено такой необходимости, если его выращивают методом гидропоники.
У него нет недостатка в питательных веществах, и они к корням попадают в легкодоступном виде, как если бы человеку измельчили пищу и лишили необходимости жевать.

Растение - все же не человек, и не привыкло прозябать в лености. Освободившуюся энергию оно использует весьма рационально: оно растет и развивается усиленными темпами.

Воды при выращивании гидропонным методом используется значительно меньше, нежели при традиционном выращивании, это особенно важно, когда масштабы производства промышленные.

Таким образом, гидропонный метод дает возможность регулирования условий для растений - контроль над режимом питания, обеспечивающим их потребность в минералах и микроэлементах.

Важно! Нацелена гидропоника на то, чтобы обеспечить растениям идеальные условия, благодаря которым будет получен высокий урожай в кратчайшие сроки.

Также метод успешно справляется с регулированием газообмена, влажности и температуры воздуха, светового режима - факторами, которые являются залогом успеха хорошего урожая.

Немного истории

Научный подход к описанию принципа потребления растениями питательных веществ впервые был применен Аристотелем, именно он сделал вывод о том, что конечный продукт, поступающий к корням в качестве питания, имеет органическую форму.

После работ Аристотеля к этому вопросу вернулись только в 17 веке, когда голландским ученым Иоганном Ван Гельмонтом стали проводиться опыты, целью которых было выяснение путей получения пищи растениями и самой сутью этой пищи.

В течение двух следующих веков ученые установили, что клетки растений строятся из химически измененных веществ, и без кислорода этот процесс невозможен.

Эти выводы стали доступны благодаря Эдме Мариотту, Марчелло Мальпиги, Стефану Хэйлсу, Джону Вудворду, который ближе всех в своих описаниях выращивания растений приблизился к гидропонике, какой она является в настоящее время.
Благодаря немецкому агрохимику Юстусу фон Либиху, в 19 веке изучавшему принципы питания растительных организмов, стало известно, что питаются они веществами, имеющими неорганическую природу.

Его труды стали ощутимым подспорьем для последующих генераций ученых.

Немецким профессорам ботаники Юлиусу Заксу (Боннский университет) и Вильгельму Кнопу (Лейпциг-Меккернская опытная станция) удалось в 1856 году из семян вырастить растения только лишь на питательном растворе.

Благодаря этому стало известно, какие именно элементы необходимы им для полноценного «рациона» растений.

Знаете ли вы? В беспочвенном растениеводстве по сей день используется созданный в середине 19 века раствор Кнопа для гидропонной системы.

К 1860 году состав раствора был доведен до совершенства. Принято считать, что именно в этом году положено начало современному растениеводству без использования .
Примерно в то же время параллельно с Кнопом и Заксом над вопросом трудились отечественные светлые умы вроде Климента Аркадьевича Тимирязева и Дмитрия Николаевича Прянишникова, руководившего Научным институтом по , который после его смерти назван в его честь.

Именно в этом институте находилась крупная установка - оборудование для гидропонного выращивания.

Знаете ли вы? Благодаря многочисленным опытам и научным исследованиям в Советском Союзе к концу тридцатых годов минувшего столетия стало возможно выращивать первые овощи без использования почвы. Результаты сразу же решили проверить на практике, обеспечивая свежими овощами одну из полярных экспедиций.

Методом подбора в результате упорных усилий нескольких поколений ученых стали известны вещества, которым необходимо присутствовать в растворе для того, чтобы растения полноценно росли и развивались, а также их соотношение.
Метод получил свое название «гидропоника» с легкой руки американского фитофизиолога, профессора Калифорнийского университета Уильяма Герикке.

Он опубликовал результаты своих исследований в 1929 году, и они были столь успешны, что нашли свое практическое применение в годы Второй мировой войны. Американских солдат кормили , которые произрастали в гидропонных бассейнах, созданных с помощью взрывов в скалистой породе.

Важно! Предложенный Герикке термин оказался столь удачен, что прижился в науке и используется по сей день.

1930-е годы ознаменовались расцветом наук, в том числе, биологической.

Так, польскими (под руководством профессора В. Пиотровского) и венгерскими (под руководством профессора П. Решлера) учеными в это время в Карпатских горах были установлены гидропонные системы, с помощью которых с успехом выращивались ранние овощные культуры и .
Созданная немецким профессором Херингом гидропонная система, установленная в 1938 году в Вестфалии, местечко Штейнхейм, с успехом функционирует и теперь.

В нынешнее время методы гидропоники используются на всех континентах для выращивания , зелени, декоративных растений.

Гидропоника получила столь широкое распространение, что этот метод можно применять и .

Основные гидропонные системы

При естественном выращивании питание к корням доставляется из почвы, в отличие от гидропонного метода, когда питательные вещества доставляются к корневой системе посредством раствора, в котором они растворены.

Некоторые гидропонные системы предусматривают в качестве субстрата наличие нейтрального наполнителя, служащего опорой для корневой системы, другие пренебрегают промежуточными слоями, подвешивая корни в воздухе внутри специальной установки.

По способу полива гидропонные системы делятся на:

• пассивные, в которых подача раствора происходит с использованием капиллярных сил;
• активные, где для нагнетания рабочего раствора используют насосы;
• комбинированные, в которых сочетаются оба принципа, и которые считаются оптимальными для гидропонного растениеводства.

Фитильная

Фитильная система - наиболее примитивный тип гидропоники. Она пассивна и не содержит движущихся деталей. Рабочий раствор растения получают с помощью капиллярных сил посредством фитилей. В субстрат он впитывается постепенно.

Здесь доступен широкий выбор наполнителей, самыми популярными из которых являются:

• кокосовое волокно и прочие.

Ее недостатком является то, что фитильную систему невозможно применить к большим влаголюбивым растениям, которые ощущают потребность в больших объемах раствора.
Пропускная способность фитиля весьма ограничена, и он способен обеспечить достаточным количеством раствора медленно растущие растения, не нуждающиеся в больших количествах влаги и питания, например, домашние декоративные цветы.

Плавающая платформа

Очень простая гидропонная система - плавающая платформа. Она представляет собой пенопластовую основу с отверстиями, в которых закреплены растения. Этот пенопластовый плот плавает в бассейне с питательным раствором, в то время как воздушный насос насыщает его кислородом, необходимым для корней.

Система хорошо подходит для выращивания тех культур, которые растут быстро и любят много влаги. Она рекомендуется для новичков, которым только предстоит приобрести определенные навыки в беспочвенном растениеводстве.

Периодическое затопление

Другое название системы периодического затопления - метод притока и оттока. В основе системы лежит периодический приток питательного раствора в емкость, где расположены растения и отток в резервуар, где он хранится. Этот принцип лежит в основе множества имеющихся в продаже гидропонных систем.

Нагнетание раствора обеспечивается насосом, погруженным в него, который управляется датчиком времени. Приводимый в действие таймером, насос выталкивает раствор в сосуд, где обитают растения.

Когда он отключается, жидкость сливается в резервуар самотеком. Это происходит несколько раз в день.

Настройки таймера выставляются с учетом того, какого вида растение, какая температура и влажность воздуха, какой используется субстрат.

Питательный слой

Техника питательного слоя - самая распространенная среди гидропонных систем. Она заключается в том, что раствор движется на дне емкости, располагаясь там неглубоким слоем. Он постоянно циркулирует в замкнутой системе, так что насос незачем снабжать таймером.

В раствор помещена не вся корневая система, а только ее кончики, а растение зафиксировано горшком с прорезями для свободного выхода корней. Такой метод в субстратах не нуждается. Над поверхностью раствора воздух влажен, и он доставляет к корням достаточно кислорода.

Важно! Слабым звеном метода является зависимость от электричества: едва циркуляция прекращается, как корни начинают подсыхать, и растение быстро гибнет.

Применение данной технологии, не использующей субстраты, приносит значительную экономию.

Капельный полив

В системе капельного полива используются различные наполнители:

• камни;
• гравий;
• базальт в гранулах;
• минеральная вата;
• кокосовая стружка;
• перлит;
• керамзит;
• вермикулит и т. д.

Важно! Однако, подобно предыдущей, система зависима от электричества, и раствор должен поступать постоянно. Если процесс прервется, растениям будет грозить быстрое засыхание, чего, впрочем, можно избежать путем применения субстрата, впитывающего воду.

Растения обитают в общей емкости либо в отдельных , что облегчает труд, когда требуется переставить растения, добавить их в систему или извлечь оттуда. Рабочий раствор из бака посредством насоса подается к каждому растению по трубкам.

Аэропоника

Наиболее современным и технологичным методом является аэропоника. Он предполагает обильное постоянное орошение корневой системы, при этом все пространство занимает насыщенный водными парами воздух, питающих растение минеральными веществами и кислородом.

Находящиеся в воздухе корни не должны пересыхать.

Процессом управляет установленный на интервал в две минуты таймер. Метод эффективен даже при высокой температуре раствора, что делает его приемлемым даже в тех местах, где жаркий климат.

Основные преимущества и недостатки

Любая технология имеет несомненные достоинства, что подтверждает ее повсеместное использование, и некоторые недостатки, и такое положение вещей применимо в полной мере к гидропонике.

Плюсы

Гидропоника снижает трудоемкость процесса выращивания, и тому причиной является ряд факторов, позволяющих широко использовать технологию и активно внедрять ее в жизнь.

• В значительной степени повышается урожайность и скорость роста за счет экономии энергии растения на добыче питательных веществ из почвы. Оно развивается стабильно и равномерно, демонстрируя непрерывную положительную динамику благодаря постоянным стабильным условиям.
• В растениях отсутствуют вредные элементы, которые могли бы попасть из почвы в случае традиционного земледелия. Оно содержит только те вещества, которые ему предложили в составе питательного раствора - ни больше, ни меньше.
• Не требуется ежедневного полива почвы, к тому же, облегчается контроль над количеством жидкости: каждое растение получает ее ровно столько, сколько ему требуется.
• Исключено пересыхание и переувлажнение, что невозможно обеспечить в традиционном земледелии.
• Многолетники пересаживать гораздо легче: проще избежать травм корневой системы, неизбежной при пересаживании в почву.
• В гидропонике не применяются ядохимикаты, поскольку отсутствуют , грибки и , обитающие в почве и привлекаемые растениями-соседями. Семена , которые своим быстрым ростом могут заглушить культурное растение, в растворе также отсутствуют, не в пример почве.
• Вопрос о замене грунта отпадает, и это удешевляет такой вид деятельности, как комнатное декоративное растениеводство.
• Более легкий уход за растениями в сравнении с теми, которые растут в земле: отсутствуют посторонние запахи, грязь, вредители и прочее.
• Не требуется традиционных методов обработки вроде рыхления и прополки, вместо этого можно полностью автоматизировать процесс выращивания и почти не принимать в нем участия.

Важно! Справедливости ради надо отметить, что рассада все же выращивается с использованием традиционного способа, а потом помещается в среду, которая используется в том или ином методе, и возделывается в соответствии с технологией.

Минусы

Имеются некоторые минусы, которые таковыми и не назовешь. Скорее, это особенности метода, которые подходят не всем.

• Относительная дороговизна метода. Требуется сразу вложить в оборудование некоторую сумму для того, чтобы наладить процесс. Эта сумма значительно выше разовых затрат, которые нужны на приобретение почвы.
• Самостоятельный сбор системы помимо финансовых вложений также требует вложения труда и времени на начальном этапе, что, впрочем, способно быстро окупиться при правильно налаженном процессе, ведь скорый рост растений и легкость ухода за ними быстро их компенсируют.
• Невежественный подход отвращает от метода людей, у которых гидропоника ассоциируется с чем-то искусственным, ненастоящим, а значит, вредным для здоровья, чуть ли не ядовитым.
• Гидропоника не научилась выращивать . Клубни, являющиеся одновременно корнями растений, не переносят излишней влажности и «отплачивают» гниением.

Основные правила выращивания растений методом

Форма корней во многом зависит от среды, в которой они пребывают. Если их выращивать в воде, используя метод гидропоники, они будут светлыми, сочными, снабженными множеством ворсинок.

Пересаживая растение, росшее до сих пор в грунте, на гидрокультуру, необходимо соблюдать определенные условия, которые станут залогом благополучного роста и развития растения.

Важно! Лишь после адаптации растения к новым условиям в воде растворяют для него удобрения.

Как посадить

• Растение вынимают из емкости, где оно произрастало, и помещают в ведро с водой. Она должна быть комнатной температуры.
• Поливая корни водой из кружки или лейки (струя должна быть легкая, не под напором), аккуратно обмывают их.
• После того, как они очистятся, корни расправляют и засыпают субстратом. Растение не обязательно должно касаться корнями слоя воды, раствор доберется к ним, передвигаясь по капиллярам субстрата. А спустя какое-то время они и сами отрастут настолько, насколько это необходимо.
• Субстрат поливают сверху водой, заливают ее в емкость с субстратом на нужный уровень и дают ему примерно неделю на адаптацию.

Как ухаживать

Потребности у растений одни и те же, в каких условиях бы они ни выращивались, но особенности ухода все же различные.

• Чтобы не возникало переизбытка минералов в растениях, раствор рекомендуется менять раз в два-три года, промывая чистой водой все предметы, которые с ним контактировали.

Важно! При использовании ионообменных удобрений перенасыщение минеральными веществами исключено, раствор меняют только в случае необходимости, например, загрязнения.

• Необходимо соблюдать гигиенические правила: избавлять растение от отмерших частей и не допускать их попадания в раствор.
• Температура рабочего раствора не должна быть чересчур низкой или высокой, оптимально, если она будет держаться значения +20 °С. Следить за этим следует тщательно, особенно зимой, когда растение в горшке может переохладиться на слишком холодном . На такие случаи следует использовать теплоизоляционный материал, например, дерево или пенопласт, помещая его под горшок.
• Из вредителей могут завестись или . Также не исключена возможность цветения раствора, если внешний сосуд выполнен из прозрачного материала.

Гидропоника и агрономия

В современном мире гидропоническая культура развивается семимильными шагами, благодарно применяя разработки сонма ученых, трудившихся над этим вопросом.

Состояние сегодня

Современные системы изготавливаются с использованием исключительно пластмасс, включая насосы, которые покрываются эпоксидной смолой. Эти материалы безвредны и долговечны, и в сочетании с нейтральными прослойками-субстратами служат верой и правдой долгое время.

Благодаря пластмассовым деталям стало возможно отправить на заслуженный покой металлические конструкции, громоздкие, неудобные и дорогие.

Современные разработки, нашедшие применение в гидропонике, продвигают ее к полной и тотальной автоматизации и, как следствие, уменьшению издержек.
Отдельно следует отметить продолжение исследований и одновременное использование уже полученных результатов разработки сбалансированного питательного раствора для растений.

Уже сейчас технология вызывает интерес на всех континентах планеты. Во многих странах Европы уже перешли на гидропонику, выращивая некоторые культуры, например, которая растет словно на дрожжах, а урожай при этом собирать намного легче.

Разработанные составы растворов позволяют увеличить урожайность многих культур, одновременно сократив площади, выделенные под их посев.

Гидропонные системы в наше время набирают популярности: происходит повышение спроса на оборудование для гидропонного выращивания и питательные растворы, что удешевляет дорогое производство и снижает себестоимость такого ранее экзотического метода как гидропоника.
Проектируя системы, разработчики работают над тем, чтобы была возможность тотального заполнения объема помещений, выделенных под выращивание растений по методу гидропоники.

Благодаря этому происходит колоссальная экономия площадей, и одновременно увеличивается урожайность, а значит, доходы. Одновременно ведется работа над снижением трудозатрат.

Есть ли будущее?

В настоящее время происходит глобальный процесс уменьшения сельского населения и увеличения городского, которое не станет заниматься выращиванием сельхозпродукции, но останется ее потребителем.

Гидропоника позволяет обеспечить население городов выращенной продукцией, производимой тут же, а значит, в ее цену не будут заложены транспортные расходы, и качество вследствие транспортировки тоже не пострадает.
Еще одна сторона проблемы - серьезное загрязнение почв множеством вредных веществ и их истощение вследствие неграмотного ведения сельского хозяйства, злоупотребления химическими веществами и т. п.

В гидропонике почва не требуется вовсе, и, если не усугублять положение, природа сможет ее восстановить спустя какое-то время.

Для того чтобы позаботиться о себе, своем потомстве и судьбе человечества, следует совершать конкретные, пусть и небольшие, шаги, одним из которых наравне с поиском альтернативных источников энергии, лекарства от СПИДа и рака, решения проблемы загрязнения и множества прочих, является переход на гидропонику.

Вы можете посоветовать статью своим друзьям!

105 раз уже
помогла

• Метод гидропоники
• Преимущества гидропоники
• Какие растения пригодны для гидропоники?
• Как пересаживать растения в гидропонику?
• Гидропоника в сельском хозйстве
• Гидропоника в России

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».

Гидропоника не нова. История ее начинается с глубокой древности. Например Висячие сады, о чем рассказывают нам археологические раскопки древнего Вавилона, являющимися одним из Семи чудес света были вероятно одной из первых удачных попыток выращивания растений на искусственных почвах.

Плавающие сады Ацтеков в Центральной Америке - еще один удачный пример применения технологии гидропоники. На берегах Озера Теночитлан (Мексика) кочевые племена индейцев были вытеснены со своих плодородных земель воинственными соседями. И тогда ацтеки изобрели из длинных стеблей тростника плоты, на которые уложили ил со дна озера. Эти плоты они назвали "Чампас". Так и выращивался обильный урожай овощей и фруктов, ведь даже деревья прекрасно росли и плодоносили. Корни пробиваясь к воде доставляли растению влагу.

Метод гидропоники

Метод гидропоники основан на изучении корневой системы растения, а конкретно как происходит питание растения. Ученые работали десятки лет, чтобы понять, что же корень извлекает из почвы. Выяснить это удалось благодаря опытам выращивания растений в воде. В дистиллированной воде растворяли определенные питательные элементы (минеральные соли).

Растение выращивали на этом растворе в обыкновенной стеклянной банке. И эксперименты показали, что растение хорошо развивается, если в растворе есть калий, сера, железо, магний, кальций, азот и фосфор. Ученые выяснили что если из раствора с питательными веществами исключить такие элементы как калий, рост растения останавливается. Оказывается без кальция не может развиваться корневая система. Элементы железо и магний, необходимы растению для образования хлорофилла. Белки, необходимые для образования протоплазмы и ядра, не могут образоваться без серы и фосфора.

Долгое время ученные думали, что только эти элементы нужны для нормального развития растений. Но позже ученые выяснили, что растению также нужны очень небольшие количества других элементов, которые поэтому и назвали микроэлементами.

Примерно в одно и то же время в девятнадцатом веке российский ученый К. А. Тимирязев, а в Германии Ф. Кноп разрабатывали метод выращивания растений в водных растворах.

В 1936 г. В США Герикке испытал выращивание овощей в растворах, дав название этому методу гидропоника . В нашей же стране первые удачные опыты выращивания овощей на гидропонике были поставлены в 1938-1939 годах. Сперва растения на гидропонике выращивались исключительно в воде, без субстрата. Но при выращивании в воде снабжение корней кислородом оказалось низким, реакция раствора неустойчива, поэтому отдельные корни и растения погибали.

Поэтому выращивание растений в воде не нашло применения, и были разработаны другие методы гидропоники. Корни растения разместили в относительно в инертном субстрате, который погружен в раствор необходимых питательных веществ.

В зависимости от того какой используется субстрат появились различные методы гидропоники:

Агрегатопоника - когда корни размещены в твердых инертных, неорганических субстратах - керамзите, щебне, песке, гравии и т.п.

Хемопоника - субстратом служат мох, опилки, верховой торф и другие малодос тупные для питания растений органические материалы;

Ионитопоника субстрат из ионообменных материалов;

Аэропоника - твердого субстрата нет, корни висят в воздухе затемненной камеры.

И так при выращивании гидропонным методом, корни растения не в почве, а субстрате, заменителе почвы, который не имеет питательного значения, грубо говоря, субстрат просто создает опору развитию корневой системы.

Кроме того в гидропонике процесс поглощения питательных веществ происходит быстрее, а дополнительный кислород стимулирует более быстрое развитие корневой системы. Ведь растению не нужно тратить энергию на поиск питательных веществ, они легкодоступной форме подаются к корням растения. Потому растение использует сэкономленную энергию для развития и роста. Так же при выращивании на гидропонике, воды используется меньше. Что особенно важно при промышленном выращивании сельскохозяйственной продукции. Особенно для стран с недостатком пресной воды.

В итоге гидропоника позволяет регулировать условия выращивания растений - создавать режим питания для корневой системы, который полностью обеспечить потребности растений в питательных элементах. Используя технологию гидропоники в закрытых помещениях мы также можем регулировать концентрацию углекислого газа в воздухе, благоприятную для фотосинтеза, регулировать влажность воздуха, температуру воздуха, а также продолжительность и интенсивность освещения.

Создание идеальных условий для роста растений обеспечивает получение максимальных урожаев, лучшего качества и за более короткие сроки.

Преимущества гидропонного метода выращивания растений:

• При применении настоящего способа существенно поднимается урожайность плодовых растений. Интенсивное цветение декоративных растений также доказывает положительное влияние гидропоники на их рост. Этот метод помогает снабдить растение всеми необходимыми ему полезными веществами. Оно растет крепким и здоровым, причем гораздо быстрее, чем в почве.

• Растение не накапливает вредных и пагубно влияющих на человеческий организм элементов, содержащихся в почве. Как правило, это ядовитые органические соединения, избыток нитратов, радионуклиды, тяжелые металлы и прочие. Особенно это актуально для плодовых растений. Ведь при использовании метода гидропоники растения получают только лишь полезные вещества.

• Растения не нуждаются в ежедневном поливе. И расход воды при гидропонике гораздо проще контролировать. Каждое растение требует исключительно индивидуального подхода. В зависимости от системы выращивания и объема емкости необходимо систематически доливать воду - одному растению раз в три дня, другому раз в месяц.

• При почвенном выращивании растения нередко страдают от пересыхания и недостатка кислорода, в случае переувлажнения. С применением способа гидропоники это совершенно исключено.

• Процедура пересаживания многолетних растений при использовании технологии гидропоники существенно облегчается. Ведь при пересадке их в почву корни в любом случае травмируются, в той или иной степени.

• Благодаря гидропонике можно избежать таких проблем, как вредители и всевозможные разновидности грибков и болезней, которые встречаются у растений, растущих в почве. Вопрос о применении ядохимикатов сам собой отпадает.

• Отпадает необходимость применения новой почвы, что значительно уменьшает затраты на процесс выращивания комнатных растений.

• С практический точки зрения за такими растениями легче ухаживать, нет грязи от земли, нет посторонних запахов, нет вредителей, которые могут завестись в почве, а потом распространиться и на помещение.

Минусы применения технологии гидропоники:

• Изначально стоимость такого решения будет существенно выше, чем приобретения обычного грунта.

• Нужно вложить немного труда, дабы самостоятельно собрать систему. Это займет немало времени и сил. А ежели приобрести уже готовую систему, то вам придется выложить определенную сумму. Плюс в том, что изначальные затраты и времени и денег окупятся с лихвой, поскольку растение начнет расти в несколько раз быстрее и ухаживать за ним будет намного легче.

• Стереотипы и общественное мнение дают свое. Многие такой способ выращивания растений ассоциируют с искусственным методом с применением химических удобрений - то есть ядохимикатами, которые пагубно влияют на здоровье. Однако такого рода суждения возникают исключительно от незнания того, что такое гидропоника.

Процесс пересадки растения из грунта в систему гидропоники

1. Поместите в ведро земляной ком с корнем растения и замочите на несколько часов водой комнатной температуры.

1. По истечению этого времени под водой аккуратно отделите землю и при помощи легкой струи воды комнатной температуры осторожно отмойте корни.

1. После очистки расправьте корни к низу и засыпьте их субстратом. При этом не требуется, чтобы растение непосредственно корнями касалось водяного слоя. Раствор поднимется вверх по капиллярам субстрата и достигнет корней. Через некоторое время растения сами прорастут на необходимую глубину.

1. Полейте субстрат сверху обычной водой. Затем залейте воду в сосуд до необходимого уровня и оставьте растение адаптироваться приблизительно на неделю.

Только после истечения этого периода в воду можно добавлять удобрения.

Роль метода гидропоники в современном сельском хозяйстве.

Мало кто задумывается над тем, через пару десятков лет населения в селах совсем не останется. По результатам исследований через 50 лет практически все жители нашей планеты будут жить в городах. Кто же будет выращивать продукты? Более того, сегодня большая часть почвы, которая способна приносить урожай, уже задействована. Часть ее серьезно повреждена варварскими методами агрономов. И что же будут есть будущие поколения?

Решать эту острую проблему нужно уже сегодня. Она не менее значима, чем исчезновение полезных ископаемых. Выход один - перенести сельское хозяйство в город. Это также решит вопрос транспортных перевозок урожая. Главная цель - с наименьшей площади собрать как можно больше плодов. Ведущим мировым архитекторам такая идея - создать городские небоскребы уже долгое время не дает покоя. Не даром в последнее время появляются на первый взгляд причудливые проекты озеленения городов и строительства городских ферм.

Благодаря применению в настоящей сфере новейших достижений техники и науки технология гидропоники в последние годы стала развиваться с невероятной скоростью. В ультрасовременных гидропонных системах применяются исключительно пластмассы. Даже насосы изготавливают с покрытием из эпоксидной смолы. Благодаря долговечности и безвредности такого рода материалов, их совестное применение с нейтральными субстратами - прямой путь к успеху. Применение пластмасс подтолкнуло избавиться от дорогих и не удобных в эксплуатации металлических конструкций баков и желобов.

С разработкой пригодных для применения в системе гидропоники насосов, пластмассовой сантехнической арматуры, таймеров, электромагнитных клапанов и прочего оборудования, гидропоника теперь может быть полностью автоматизирована, что позволит уменьшить основные и производственные издержки.

Не менее важным достижением в области гидропоники стала разработка сбалансированного питания для растений. И хотя исследования в настоящей сфере все еще продолжаются, полученные разработки уже широко применяются.

В процессе развития технологии гидропоники активно принимают участие разные страны мира. Свою заинтересованность данной системой проявляют такие государства, как Австралия и Новая Зеландия, страны Южной Африки, Италия и Испания, Израиль и Скандинавские страны. В Европе уже многие овощи и ягоды выращиваются по системе гидропоники. К примеру, клубника растет быстрее и сбор ягод существенно облегчается. Использование ультрасовременных питательных растворов дает возможность заметно увеличивать урожайность культур, а также сокращать площади под их посев.

Системы гидропоники сегодня приобретают все большее значение. За счет повышения спроса и увеличения массовости рынка удешевляется производство конструкций и снижается себестоимость гидропоники. Разработки в сфере проектирования систем дают возможность выращивать растения не только компактно, размещенных на одном уровне, но и заполнять объем задействованных под данный процесс помещений, экономя тем самым рабочую площадь и значительно повышая выход готовой продукции. При этом трудозатраты в обслуживании растений заметно снижаются.

Снижение трудоемкости при использовании технологии гидропоники для выращивания растений достигается благодаря нескольким весомым факторам.

1. Из процесса выращивания совершенно исключается понятие «плодородный грунт». Ведь грунт в гидропонике присутствует только лишь в рассадном состоянии растения. Стоит заметить, что рассаду растения выращивают все же традиционным способом, а затем ее помещают в горшочек, который наполняется каким-нибудь влагопроницаемым сыпучим субстратом. К примеру, перлитовым крупным песком, дробленым керамзитом, мелким гравием и прочим. Главная задача субстрата - держать корневую систему растения. При этом все питательные вещества растением впитываются из специального раствора.

1. Абсолютно устраняется такая процедура, как «полив». Ведь гидропоника подразумевает собой систематичный полив питательным раствором корневой системы растения. Этот раствор отличается практически стабильным составом. Благодаря нему растение не подвергается ни голоданию, ни недостатку влаги. А развивается быстро и равномерно по сравнению со своими грунтовыми сородичами.

1. Сводится к минимуму возможность появления насекомых, личинок, сорняков и конкурентов. Рассада высаживается практически в стерилизованный грунт, а затем грунт и вовсе вымывается. А в растворе никаких семян сорняков просто быть не может.

Гидропоника в России

В бывшем СССР правительство уделяло большое внимание развитию гидропонных систем. Были построены первые тепличные комбинаты, применяющие данную технологию выращивания в Москве и Киеве. В городе Ереван (Республика Армения) был создан Институт Гидропоники для проведения исследований в этой области.

Развитие же гидропоники в России связано с возрастающим интересом, особенно проявляющимся у малых фермерских хозяйств, так как им приходиться на небольшой площади выращивать овощи, зелень, цветочные и ягодные культуры в промышленных масштабах.

Среди них всё больше растет популярность . Они позволяют создать за при небольших затратах автоматическую оросительную систему, которую можно использовать как для традиционного выращивани в земле, так и для гидропонных установок типа

Определение гидропоники.

Гидропо́ника - это способ выращивания растений на искусственных средах без почвы. При выращивании гидропонным методом растение питается корнями не в почве, более или менее обеспеченной минеральными веществами и поливаемой чистой водой, 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 этого растения. В качестве таких заменителей могут использоваться гравий, щебень, песок а также некоторые пористые материалы - керамзит, перлит, вермикулит и др.

Слово гидропоника произошло от греческого υδρα - вода и πόνος - работа «gidroгидро-вода» и «поно – работа».

Как работает гидропоника.

Корневая система растений при выращивании их методом гидропоники 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.

Где применяют гидропонику.

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 также показывает отличные результаты, при наличии искусственного освещения.

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. 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.