Гидропоника что это такое

.

Способом  выращивания  растений «на  закрытом  грунте»  является  тепличный  метод выращивания.  При  таком  методе  используется  часть  внешних климатических  условий (температура  воздуха, естественный солнечный  свет)  и  часть искусственно созданных  условий (искусственное  досвечивание, отопление помещения).Параметры среды, необходимые для развития растения, также формируются искусственно.  

Гидропоника  — это технология выращивания растений без почвы, на искусственных средах (субстратах) при помощи питательных растворов. При этом растение получает из раствора все необходимые питательные вещества в нужных количествах и точных пропорциях (что почти невозможно осуществить при почвенном выращивании). 

Выбор метода выращивания овощей определен наиболее перспективными и распространенными технологиями выращивания в России и за рубежом.

В настоящее время в выращивании растений в защищённом грунте самыми распространенными из современных тепличных технологий являются: гидропоника в желобах, малообъемное выращивание культур, капельный полив и светокультура. 

По сравнению с классическим выращиванием растений, этот метод позволяет обеспечить экологическую чистоту продукции, резко  ускорить рост растений и увеличить их урожайность, так как физиологические процессы протекают в данном случае намного быстрее. 

Преимущества гидропонной технологии (малообъемных способов выращивания): 

  • Не требуется высококачественной природной почвы, отпадает
    необходимость в периодическом трудоемком и дорогостоящем восстановлении или
    замене почвы в теплицах, а также ее дезинфицировании;
  • Обеспечивается возможность контролируемого вмешательства в процессы
    выращивания растений, точного управления их питанием, и возможность в широких
    пределах компенсировать неблагоприятные климатические условия;
  • Растение растет под контролем,  быстрей, чем в почве, поскольку получает все нужные ему вещества в необходимых количествах. Урожайность овощей значительно увеличивается;
  • Корни растений никогда не страдают от пересыхания или недостатка кислорода при
    переувлажнении, что неизбежно происходит при почвенном выращивании;
  • Отсутствуют проблемы, связанные с кислотностью и агрохимическим составом почвы, появляется возможность использования одних и тех же видов удобрений для разных культур;
  • Не возникает проблемы недостатка удобрений или их передозировки, растения
    живут в условиях стабильной среды, которую очень легко контролировать. Анализ
    раствора несравненно проще и точнее анализа грунта;
  • Исчезают многие проблемы почвенных вредителей и болезней   (нематоды, грибные заболевания,  гнили и пр.), что избавляет от применения ядохимикатов;
  • В целом облегчается весь процесс выращивания растений, трудоемкость
    снижается на 30%  по сравнению с обычным выращиванием. 

Таким образом, выращивание овощей по новой технологии позволяет уменьшить объем работ по постоянному пропариванию и обработке грунта, полностью ликвидировать накопление почвенных инфекций, быстро регулировать параметры корнеобитаемой среды, соблюдать оптимальный режим влагообеспеченности и не применять химических материалов, увеличить урожайность тепличных овощей, повысить уровень культуры производства. 

Капельное орошение, благодаря нормированной подаче поливной воды с растворенными в  ней питательными веществами и микроэлементами, дает возможность увеличить урожайность овощных культур в несколько раз и значительно улучшает качество продукции. 

Высокая эффективность капельного полива содействовала тому, что за сравнительно небольшой период (около 30 лет) значительно расширился и видовой состав культур, которые выращиваются с использованием данной технологии: 

  • Экономия воды – эффективность орошения достигает 85 — 90%, поскольку
    вода поступает непосредственно в корневую систему растений;
  • Уменьшение затрат минеральных удобрений, поскольку удобрения поступают непосредственно в корневую систему растений;
  • Снижение эксплуатационных затрат по сравнению с энергозатратами других способов орошения (на 50 — 70%). 

Как правило, внедрение капельного полива в тепличных хозяйствах сопровождается переходом на малообъемную технологию выращивания, так как капельное орошение практически не дает прибавки урожая в грунтовых теплицах.

Однако оно позволяет экономить на воде и оплате труда работников.  Кроме того, при капельном поливе не размывается корневая система растений и снижается риск грибковых заболеваний, так как на листья не попадают водяные капли.

Для достижения высокой точности дозирования удобрений в системе полива устанавливаются миксеры, которые забирают заданное количество маточных растворов удобрений, смешивают их и подают в систему орошения. На выходе кислотность и электропроводность раствора проверяются и, в случае необходимости, корректируются. 

Дренажные воды также могут использоваться для повторного полива, поскольку в них сохраняются соли – остатки удобрений, не усвоенных растениями. Такие воды пропускают через дисковые фильтры, дезинфицируют с помощью ультрафиолетовых ламп и накапливают в емкостях. Там воду анализируют с помощью датчиков концентрации солей и кислотности, корректируют по содержанию макро и микроэлементов, после чего отправляют в миксеры для перемешивания и затем на полив. 

Одна из наиболее актуальных проблем овощеводства –  переход на круглогодичное производство овощей без осенней паузы. В этот период возможно искусственное освещение растений.

Гидропоника, как способ выращивания растений без использования почвы

В России досвечивание используется в осенне-зимний и весенний периоды. 

Определение сроков выращивания и смены культур (культурообороты) для зимних остекленных теплиц разрабатывалось  в 80-х годах прошлого века, и до настоящего времени этих сроков придерживаются в большинстве тепличных комбинатов. Но более чем за два десятилетия в тепличном овощеводстве произошли серьезные изменения, а именно: 

  • Переход на выращивание в условиях малообъемной гидропоники;
  • Смена ассортимента и внедрение новых, более теневыносливых гибридов, а также гибридов, устойчивых к настоящей и ложной мучнистой росе.
  • Введение в эксплуатацию современных высоких теплиц и рассадных комплексов;
  • Внедрение светокультуры;
  • Значительное повышение себестоимости овощей в защищенном грунте, вызванное быстрым ростом цен на энергоносители. 

Подобные изменения накладывают отпечаток на сегодняшние сроки начала и окончания выращивания тепличных культур.

В мировой практике все виды культивационных сооружений создают с учетом максимального использования солнечной радиации. Солнечная радиация является основным климатическим фактором, определяющим виды и типы культивационных сооружений в данной местности, набор культур по периодам и сроки их выращивания. 

Таким образом, малообъемная технология позволяет упорядочить систему полива, четко регулировать концентрацию питательного раствора, что препятствует чрезмерному вегетативному росту растений, делая их более компактными. А это, в свою очередь, также повышает освещенность растений. 

Все вышеперечисленные факторы позволяют высаживать растения в теплицу в более ранние сроки. 

Обязательным условием получения высоких урожаев является подкормка растений воздушной смесью  углекислого газа.

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

Краткое определение гидропоники. Что это. Как это. Для чего это.

 

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.

Гидропоника: вред и польза

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.

 

Гидропоника — метод выращивания растений на искусственных средах без почвы. При выращивании гидропонным методом растение питается корнями во влажно-воздушной, сильно аэрируемой водной среде, или субстрате — твердой пористой среде, способствующей дыханию корней, и требующей сравнительно частого (или постоянно-капельного) полива питательным раствором. В качестве субстрата чаще всего используют такие вещества, как минеральная вата, керамзит, кокосовый койр, опилки и др.

Гидропонные системы и методы

Методов выращивания растений гидропонным способом много. Методы отличаются по способам снабжения корневой системы растений воздухом, водой и элементами минерального питания.

Существует несколько способов классификации гидропонных систем и методов. Литературные источники наводят следующие методы гидропоники:

В зависимости от конструкционных особенностей выделяют следующие системы и методы:

За способом размещения систем:

В зависимости от движения питательного раствора различают

  • открытые системы;
  • замкнутые системы.

В открытых системах после каждого полива часть питательного раствора выводят из системы (сбрасывают). Система широко используется в промышленных установках, благодаря простоте и дешевизне эксплуатации. В замкнутых системах питательный раствор циркулирует из бака к растениям и обратно в бак.

Существуют и более узкие способы классификации. За наличием субстрата различают системы — с субстратом и без субстрата; за видом применяемого насоса — с воздушным насосом и с водяным насосом (водяной помпой).

Преимущество перед почвенной культурой

Для того, чтобы любое растение достигло своего полного генетического потенциала; для формования красивой листвы, цветов или фруктов, оно должна быть обеспечено всем необходимым, и только в правильных пропорциях, и только в нужное время веществами.

Гидропоника что это такое

С гидропонными методами выращивания это возможно, применяя надлежащие режимы полива и кормления, экологический контроль и много качественного освещения.

Культуры выращенные гидропонными методами имеют рад преимуществ перед почвенной культурой.

Рациональное использование пространства. Корневому войлоку нет необходимости распространяться так, как в грунте. Растения могут получать всё требуемое питание на ограниченной площади, не вступая в конкурентную борьбу. К тому же, для устройства гидропоникумов можно использовать совершенно непригодную для обычного выращивания растений территорию.

Экономия водных ресурсов. Если в качестве корневой среды служит вермикулит, то расход воды сокращается в 20 раз по сравнению с расходом воды поле­выми растениями.

При беспочвенной культуре часто можно использовать воду, совершенно непригодную для растений, произрастающих на почве. Очищать плохую воду для полевых культур невыгодно, так как она про­сачивается в почву и теряется. В гидропоникумах исключены эрозия и вымывание растений сильными ливнями, потому что весь избыток воды стекает из поддонов через дренажную систему. При использовании корневых субстратов, не обладающих влагоемкостью, уровень воды в поддонах зависит от размеров частиц субстратов. Даже при заполне­нии поддонов субстратами, не абсорбирующими воду, расход воды составляет восьмую часть расхода теми же культурами в полевых условиях.

Экономия питательных веществ. Выращиваемые на гидропонике культуры практически целиком усваивают все вещества из питательного раствора.

Контроль и управление питанием. В любой момент времени можно контролировать качество и количество элементов, попадающих в корневую зону.

Оптимально использование генетического потенциала растений. В большинстве случаев в гидропонике есть возможность создать для растений оптимальные условия с точки зрения питания, освещенности, температуры, влажности, CO2.

Уход за растениями. В гидропонных грядах не бывает сорняков, кротов, нематод. С озимой совкой легко бороться затоплением. Отпа­дают затраты труда на полив, внесение удобрений, известкование, борьбу с сорняками и т. п. В большинстве гидропонных систем имеется доступ к корням, что позволяет решать возможные проблемы с патогенами.

Механизация. Не нужно никаких сельскохозяйственных орудий и машин, за исключением насосов для подачи питательных растворов.

Урожаи. Благодаря загущенным посевам урожаи сильно возрастают, у некоторых культур, например, в 20 раз (по сравнению с урожаями этих же культур в полевых условиях). К тому же, качество данного урожая значительно выше, чем при почвенной культуре.

Чистая продукция характерна для гидропонного способа, так как она не забрызгивается грязью при сильных дождях.

Севообороты. В гидропоникумах не нужны севообороты. Можно сеять одну и ту же культуру бессменно несколько лет. В одном поддоне в течение пяти лет зимой и летом выращивали салат. Однако при этом играют роль климатические условия, а также характер укрытия поддонов.

Стандартизация. Агротехнику и питательные растворы для каждой культуры легко стандартизовать, благодаря чему облегчается выращивание растений.

Рабочая сила. Два человека под руководством специалиста могут обслуживать гидропонику мы на площади 0,4 га. При выращивании помидоров на той же площади требуется четыре человека, при выращивании гвоздики — восемь человек. Для сбора урожая нужны еще несколько человек.

Выращивание культур в экстремальных условиях. Гидропонные системы дают возможность выращивать различные культуры на космических станциях, убежищах на случай землетрясения или тайфуна.

Недостатки промышленной гидропоники:

  1. Для создания гидропонного хозяйства требуются большие средства.
  2. Для ведения гидропонного хозяйства необходимо располагать большими знаниями, чем при ведении обычного овощного хозяйства.

Культуры растений

Читайте статью «Культуры растений для выращивания методом гидропоники».

Для более подробного изучения темы рекомендуем посетить соответствующий раздел форума: «Гидропоника».

Литература

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).

 Гидропоника имеет большие преимущества по сравнению с обычным (почвенным) способом выращивания:

  • 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.
  • Ну, и, наконец, 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.

После освоения немногих базовых понятий можно выращивать почти всё и с гораздо меньшими трудозатратами, чем на почве. В случае же использования автоматизированных систем циркуляции раствора (некоторые из которых очень просто собрать в домашних условиях) трудозатраты на полив и подкормки растений исчезают вообще.

Простейший гидропонный сосуд делается за две минуты из обыкновенного пластмассового горшка и любой подходящей ёмкости большего размера (эта ёмкость должна вмещать достаточное количество воды, быть химически инертной и не пропускать свет). Хорошим примером является бумажный литровый пакет из-под сока или молока долгого хранения, положенный на бок с точно прорезанным (со стороны шва) отверстием под горшок. Горшок с субстратом должен быть погружен в раствор на 1-2 сантиметра.

Субстрат (керамзит, вермикулит, перлит, минеральная вата, кокосовое волокно, любое инертное хим. волокно (нити полипропилен, нейлон, капрон и др.), поролон и пр.) стоит столько же, или гораздо меньше (в зависимости от того, что у вас под рукой) чем аналогичная по объему порция земли. Но землю, в отличие от субстрата, надо ежегодно менять при пересадке.

Одного литра конечного раствора хватает на одно небольшое (типа небольшой бегонии или фуксии) растение в год, то есть, баночки концентрата предназначенного на 50 л раствора хватит на 50 лет, или на годовое содержание 50 растений.

Растения, пригодные для гидропоники

Пригодны почти любые растения, выращенные из семени или черенка. В случае пересадки взрослых растений предпочтение лучше отдавать растениям с грубыми толстыми корнями, которые легко очистить от земли. Не рекомендуется переводить на гидропонику взрослые растения с нежной корневой системой.

Замочите земляной ком на несколько часов водой комнатной температуры. (например, в ведре). После этого аккуратно отделите землю под водой, после чего аккуратно отмойте корни с помощью легкой струи воды комнатной температуры. После очистки корней от остатков почвы, расправьте их книзу, и, придерживая растение, засыпьте корни субстратом (не нужно, чтобы растение касалось корнями непосредственно водяного слоя — по капиллярам субстрата раствор поднимется вверх, достигая корней; впоследствии они сами прорастут на нужную глубину). После этого полейте субстрат сверху простой водой, залейте нужный уровень воды в сосуд, и оставьте растение примерно на неделю. Только после этого воду можно заменить раствором.

Важно: Не заливайте раствор сразу после пересадки!

Базовые понятия о гидропонике

Концентрация раствора — Строго придерживайтесь рекомендуемой производителем концентрации раствора. Старайтесь поддерживать объем раствора в гидропонном сосуде более-менее постоянным путем доливания простой (желательно отстоянной) воды.

Раз примерно в три месяца (в зависимости от рекомендации производителя) полностью заменяйте раствор. Некоторые растения (эпифиты, такие как бромелиевые, орхидеи и другие, например, насекомоядные растения) требуют гораздо меньшей концентрации (в 2-4 раза), в то время как для очень быстрорастущих растений (например, банана) рекомендуется повышенная в примерно 1,5 раза концентрация раствора. Для однолетних овощных культур рекомендуется концентрация выше средней примерно в 1,25 раза.

Что такое гидропоника и её применение

Зимой, в период покоя, концентрация должна быть уменьшена примерно в 2-3 раза от обычной, а уровень воды, в зависимости от выраженности периода покоя тоже должен быть уменьшен до минимума.

Кислотность раствора (рН) — Современные гидропонные составы сконструированы так, чтобы рН равнялась примерно 5,6 (оптимально для большинства растений) и сильно не отклонялась от этой величины в процессе эксплуатации (некоторые растения требуют других значений рН, например, азалии и гардении — более кислых рН = 5, а пальмы — более щелочных рН = 7). Самый точный прибор для контроля рН — электронный рН-метр, но он достаточно дорог и сложен в обращении. Самым простым и надежным средством являются тесты кислотности, выпускаемые специально для аквариумов, они довольно точны, недороги, и просты в применении (универсальные индикаторные полоски не подходят из-за их низкой точности). Реактивы для измерения и изменения рН продаются на зоологических рынках и в аквариумных отделах зоомагазинов.

Простой рецепт приготовления раствора: Для приготовления одного литра раствора потребуется две составляющие (для дозировки хорошо подходит 5-мл шприц, продающийся в каждой аптеке): 1,67 мл комплексного удобрения "Унифлор Бутон" или "Унифлор Рост" (в зависимости от вида культуры — "Бутон" больше для плодоношения и цветения, а "Рост" — для роста зеленых частей растений) в литре воды.

Добавьте туда 2 мл 25% раствора кальциевой селитры (для приготовления раствора разведите 250 г четырехводной кальциевой (а не калиевой!) селитры в 1 л воды). Это количество КС приводится для мягкой (типа Питерской или дистиллированной воды). Конечное количество кальция в при таком разведении — примерно 100 мг/л. В случае же жесткой воды рекомендуется узнать (у местных водоканальцев или санэпидемиологов) концентрацию кальция на литр воды и добавлять соответствующее количество КС.

Внимание! Нельзя смешивать концентрированные растворы 1 и 2 до их разведения с водой! Лучше использовать разные шприцы для растворов 1 и 2 или обязательно промывать шприц перед тем как отмерять другой раствор.

.