Гидропоника – водная, субстратная, воздушная

Метод гидропоники

Автор: Наталья 11 марта 2019 Категория: Комнатные растения

Гидропоника является революционным решением, которое может избавить население нашей планеты от дефицита еды и воды. Ее суть состоит в выращивании различных культур без почвы, заменив ее различными питательными смесями и субстратами. Несмотря на то, что современные гидропонные технологии довольно сложны, в основе принципа лежит происхождение природы нашей планеты, ведь первые растения зародились именно в воде.

Содержание

Суть гидропоники

Итак, главный принцип метода – отказ от использования почвы для культивации растений. Способ получения питания из грунта заменяет передача питательных веществ через водную, воздушную или твёрдо-пористую среду. Основным элементом гидропоники является капельный полив: в итоге выращиваемые таким методом культуры получают все нужное им питание в жидком виде. В гидропонике различают водный, субстратный и воздушный способ.

Водная гидропоника

Этот основополагающий способ является и наиболее характерным для гидропоники. Выращивая растения на водной основе, их закрепляют в тонком слое торфа, укладывают на ячеистый материал и помещают в поддон с питательным раствором. Таким образом корневая система получает все необходимое из поддона с питательным составом.

Гидропоника на воде применяется чаще других способов, несмотря на трудности с доступом воздуха к корням.

Раствор не может дать необходимое количество кислорода, поэтому в жидкость корни погружают лишь частично, оставляя некоторое пространство для воздуха. Раствор в поддоне нужно менять не реже одного раза в месяц.

Субстратная гидропоника

Отличие этого варианта применения метода состоит в том, корни растения помещают не в тонкий пласт торфа, а в массивный слой гравия, мелкого щебня, гальки или керамзита. Организация питания растений осуществляется следующими способами:

подпор: питание поступает через самые длинные части корней, которые достигают нижнего, плодородного слоя, после чего питательные вещества по мелким капиллярам и стеблю достигают всех органов;
периодическое увлажнение: при таком способе и растение, и субстрат пропитывают питательным раствором, после чего раствор сливают. Повторяют эту процедуру с периодичностью, которая зависит от разновидности культуры, питательного раствора и свойств субстрата;
верхний полив: это самый простой способ, при котором выращиваемые растения развиваются путем полива питательными растворами и обычной водой.

В современной агротехнике субстратная гидропоника применяется намного чаще, поскольку она способна без проблем доставить к растению не только все необходимые для развития питательные вещества, но и обеспечить непрерывный свободный доступ кислорода и влаги к корням.

Воздушная гидропоника

Особенность воздушной гидропоники, или аэропоники, состоит в том, что для применения этого способа субстрат не нужен вообще. Существует два метода применения аэропоники:

растение крепится на емкости с питательной средой особыми зажимами с таким расчетом, чтобы его корни опускались в раствор примерно на треть длины, а их верхняя часть находилась в образовавшейся воздушной подушке между крышкой и раствором. Вот эти 2/3 длины корней и требуют регулярного увлажнения. Во избежание повреждений прикорневой части растения между зажимом и стеблем прокладывают поролон;
корень растения помещается в емкость, содержащую туманообразующий распылитель, который, несколько раз в сутки осуществляет краткосрочное (несколько минут) распыление микроскопическими каплями необходимых питательных веществ.

Аэропонная методика прекрасно решает вопрос с питанием растений кислородом, но требует внимательного отношения к уровню влаги в воздухе, во избежание пересыхания корневой системы.

О том, как можно применять гидропонику в домашних условиях, вы узнаете из следующего видеоматериала:

Самодельная гидропоника: как это работает + как сделать установку для выращивания

Еще сто лет назад утверждение о том, что богатый урожай можно получить лишь на плодородной почве считалось аксиомой. Современные технологии выращивания, основанные на использовании вместо почвенного состава специальной основы, позволяют создавать более благоприятные условия для разведения любых культур. Гидропоника – одно из направлений культивирования растений, все питательные вещества при которой они получают посредством специальных растворов. Эта технология активно применяется в тепличных хозяйствах во многих странах. Гидропоника своими руками – возможность создавать в домашних условиях пышные цветники, а также быстро получать богатый и экологически чистый урожай.

Преимущества выращивания на гидропонике

Среди основных достоинств гидропоники перед другими технологиями разведения можно выделить:

Минимальная трудоемкость. Поскольку при таком подходе растения растут без задействования почвы, работы по уходу за культурами ограничиваются лишь контролем за наличием в емкостях воды и удалением засохших стеблей и корней. Обустраивая самодельную гидропонику, вы избавляетесь от таких проблем, как удаление сорняков, рыхление почвы и борьба с вредоносными насекомыми. При пересадке многолетних растений исключается необходимость очищать корни от старой обедненной почвы, тем самым травмируя их. Достаточно перевалить растение в емкость большего размера, подсыпав новый субстрат.
Экономия пространства. Для создания оптимальных условий и поддержания жизнеспособности корней несаждений потребуется минимум места. Вырастить гидропонику можно на подоконнике или в обычной теплице.
Высокая урожайность и экологичность. Благодаря простой в исполнении, но при этом довольно эффективной технологии, корни цветов снабжаются всеми необходимыми веществами. Культура, выращенная на гидропонике имеет среднеразвитую, но мощную корневую систему и хорошо развитую надземную часть. Это позволяет собирать более высокие урожаи, нежели при выращивании на почве. В процессе вегетации растения не накапливают вредные вещества, которые нередко присутствуют в почве: тяжелые металлы, радионуклиды, органические ядовитые соединения.

Статья по теме: Цветок глициния: посадка и уход в открытом грунте, фото, выращивание из семян

Растения, выращенные на гидропонике, ни чем не отличаются от своих собратьев, выращенных на почве: ни вкусовыми, ни ароматическими качествами. Они отличаются лишь большей интенсивностью вегетации и более высокими объемами плодоношения.

В качестве питательной среды для выгонки растений могут выступать: водная (гидропоника), субстратная (почвенная смесь), воздушная (аэропоника)

Гидропоника широко используется для выгонки цветов и рассады овощных культур перед продажей

Гидропонные субстраты и питательные растворы

Для обустройства гидропонной системы используют растворы, в состав которых входят все необходимые микроэлементы и питательные вещества. Основные среди них: фосфор (ускоряющий рост и улучшающий цветение), калий (способствующий интенсивности окраски цветов и вызреванию побегов), кальций и магний (стимулирующие развитие корневой системы), а также другие компоненты, необходимые для построения растительного организма.

Нередко в качестве питательной среды при обустройстве гидропоники для цветов выступают специальные составы, характерной особенностью которых является достаточная рыхлость и высокая влаговпитываемость.

Сбалансированные питательные растворы, компоненты которых находятся оптимальных соотношениях, можно приобрести в садоводческих магазинах

Основу гидропонных субстратов составляют: мох, ПАА-гели, гравий, керамзит, минеральная вата и другие разрыхлители (вермикулит, перлит)

Изготовление гидропонной установки

Для обустройства беспроблемного влагопитания растений в домашних условиях можно воспользоваться простой гидропонной установкой, собрать которую сможет каждый желающий.

Для изготовления установки нужно подготовить:

Воздушный аквариумный компрессор;
Пластиковую емкость;
Лист пенопласта.

Дно и стенки контейнера должны быть выполнены из непрозрачной пластмассы, которая не пропускает солнечные лучи. Емкости из полупрозрачной пластмассы следует затенить, обмотав наружные стенки пищевой фольгой или окрасив темной краской.

Горшочки с растениями будут размещаться на пенопластовом листе, который укрывает пластиковый контейнер, наполненный на одну треть специальным раствором

В пенопластовом листе следует вырезать отверстия для размещения стаканчиков с растениями. Отверстия следует выполнять на равноудаленном расстоянии, чтоб по мере разрастания соседствующие растения не мешали друг другу.

Горшочки под растения можно изготовить из обычных пластиковых стаканчиков, проколов в дне и стенках изделий маленькие дырочки. Благодаря множеству отверстий питательный субстрат будет постоянно пребывать во влажном состоянии.

Размер отверстий должен быть несколько меньшим, нежели диаметр верхней части горшков, чтоб те не провались полностью, а лишь слегка «утопали»

Можно приобрести готовые посадочные емкости, внешне напоминающие миниатюрные пластиковые корзинки

Поскольку корневая система растений особо нуждается в кислороде, при обустройстве гидропоники используют аквариумный воздушный компрессор

Для равномерного распределения жидкости можно дополнительно на дне емкости разместить распылители – аквариумные камни.

Установка готова к работе. Осталось наполнить стаканчики субстратом и высадить в них растения.

Контейнер заполняют питательной жидкостью, чтоб треть горшочков была погружена в раствор. Дальнейший уход заключается в доливании жидкости до необходимого уровня и ежемесячном полном обновлении раствора.

Варианты изготовления гидропонной установки:

ГИДРОПОНИКА-ВЫРАЩИВАНИЕ РАСТЕНИЙ БЕЗ ЗЕМЛИ на своем участке или дома.

Эту технологию уже давно используют при выращивание растений в закрытых помещениях.Некоторые люди уже стали даже дома использовать такую технологию.Самое главное в этой технологии-корни растений получают необходимое количество азота,воды и питательных веществ,а насчет углекислого газа-его в атмосфере слишком мало,что бы оно играло какую либо роль в росте растений.

Гидропоника: основные методы и способы выращивания огородных культур дома.Главной особенностью этого способа выращивания является то, что растения культивируются без почвы, а все необходимые питательные вещества получают из влажно-воздушной, водной или твёрдой пористой среды. Этот способ выращивания требует частого или постоянного капельного полива специальным раствором, в котором присутствуют все необходимые элементы, требуемые для каждой отдельной культуры. На сегодняшний день специалисты различают три основных метода гидропоники:

Водная культура.

Субстратная культура.

Воздушная культура (аэропоника).

Водная культура Водная культура считается основополагающим методом гидропоники. При этом методе выращивания растение укореняют в тонком слое какого-либо органического субстрата (мох, торф и тому подобное), который уложен на сетку. Сетка опускается в поддон, наполненный питательным раствором. Корни растений через субстрат и отверстия в поддоне попадают в раствор, откуда растение и получает все необходимые для развития и роста питательные вещества. Более подробно о составе питательного раствора мы поговорим немного позже. Водная культура считается самым старым методом гидропоники, но, отнюдь, не самым лучшим. Главной проблемой при таком способе выращивания является аэрация корней, потому что того количества кислорода, который содержится в растворе, для растения недостаточно, поэтому полностью опускать корневую систему в питательную среду нельзя. Для обеспечения нормального дыхания между основой и питательным раствором оставляют воздушное пространство высотой 3 см для молодых растений и 6 см для взрослых культур. При этом в такой воздушной подушке необходимо поддерживать высокую влажность воздуха, иначе корневая система может быстро засохнуть. При выращивании методом водной культуры питательный раствор нужно менять каждый месяц.

Субстратная культура

При таком способе выращивания корневая система помещается в толстый слой субстрата, в качестве которого может выступать керамзит, гравий, вермикулит и другие. Более подробно о качествах материалов, используемых для субстратов, мы поговорим в следующей главе. Питание растений при использовании этого метода гидропоники может осуществляться по трём разным принципам: принцип подпора, принцип периодического увлажнения, полив сверху.

Статья по теме: Вредители фасоли и борьба с ними, профилактика

Принцип подпора заключается в том, что питательный раствор постоянно находится лишь в нижнем слое субстрата. Питание обеспечивается благодаря длинным корням, которые могут проникнуть на самый низ — необходимые вещества поднимаются к растению, проходя по капиллярам корневой системы и тканям стебля. Ёмкость с растением и субстратом полностью помещают в питательный раствор на некоторое время, субстрат пропитывается питательными веществами, после чего раствор сливается — это работа принципа периодического увлажнения.

Наиболее прост в применении принцип полива сверху. В данном случае несколько раз в неделю растения поливают питательным раствором, один раз — обычной водой.

В отличие от водной, субстратная культура позволяет обеспечить корневую систему кислородом по максимуму и поддерживать без проблем необходимую влажность в районе корней. Именно поэтому она пользуется наибольшей популярностью среди людей, занимающихся выращиванием растений с помощью гидропоники.

Воздушная культура (аэропоника)

Аэропоника — метод выращивания растений вообще без какого-либо субстрата. В данном случае используют два метода:

Растения прикрепляют специальными зажимами к крышке ёмкости с питательным раствором так, чтобы нижняя часть корневой системы находилась в нем на 1/3. Остальные корни располагаются в воздушной подушке между крышкой ёмкости и питательным раствором, их нужно периодически увлажнять. Для того чтобы избежать повреждения и утолщения стебля в районе прикрепления, используют поролоновые прокладки между зажимом и стеблем.
Корневую систему растения помещают в сосуд с туманообразующим распылителем, который 2 раза в сутки на протяжении 3–4 минут распыляет питательный раствор в виде очень мелких капель.

При использовании аэропоники проблем с обеспечением кислородом не возникает, однако необходимо постоянно поддерживать высокую влажность воздуха, чтобы избежать засыхания корней.

Состав питательных растворов

Питательные растворы играют огромную роль при выращивании растений с помощью гидропоники. Именно из них культуры получают все необходимые для нормального развития и роста минеральные вещества. При приготовлении питательных растворов очень важно придерживаться следующих рекомендаций:

необходимо обращать внимание на качество воды;
питательный раствор должен содержать все необходимые для жизнедеятельности той или иной культуры макро- и микроэлементы;
в разные периоды жизни растению требуется разное соотношение питательных веществ, поэтому и раствор должен приготовляться, учитывая фазы роста культуры;
очень важно соблюдать не только правильное соотношение, но и общую концентрацию, которая должна быть достаточно высокой, но, в тоже время, и не токсичной для растений.

Как видим, приготовление питательного раствора — дело достаточно сложное, поэтому для тех, кто желает организовать гидропонные грядки на подоконнике лучше всего воспользоваться готовыми растворами, которые можно приобрести в специализированных магазинах или через интернет.

Субстраты для гидропонного выращивания

Как уже отмечалось, благодаря оптимальному насыщению корневой системы кислородом и возможности поддержания необходимой влажности воздуха, субстратная культура считается лучшим методом гидропоники. Сегодня в качестве субстрата используются различные материалы, наиболее распространёнными из которых являются:

гидрогель
гравий
древесные опилки
минеральная вата
керамзит
кокосовое волокно
торф и мох

Гидрогель изготавливается на основе поллиакриламида и используется для основного выращивания культур, а также для укоренения черенков и проращивания семян. Изначально гидрогель представляет собой порошок или гранулы, которые при добавлении воды превращаются в гелеобразную массу. Гидрогель отлично поглощает и удерживает воду и питательные растворы, воздух между его гранулами циркулирует очень хорошо. Этот материал отличается стерильностью, совершенно нетоксичен для растений и не засоряет окружающую среду (через 5 лет распадается на воду, углекислый газ и азот).

Гравий используется для гидропонного выращивания уже много лет, в течение которых прекрасно зарекомендовал себя в качестве субстрата. Отличительной особенностью этого материала считается его способность замечательно пропускать воздух, однако при этом он плохо сохраняет воду, поэтому его целесообразнее всего использовать при применении принципа периодического затопления. Ещё одним недостатком гравия является его вес, однако невысокая стоимость и доступность делают этот материал достаточно популярным при гидропонном выращивании. Кроме того, гравий можно использовать повторно, и не один раз, главное хорошо простерилизовать его между урожаями.

Статья по теме: Летняя обрезка кустов и деревьев: задачи и приемы

Древесные опилки используются в качестве субстрата нечасто. При их использовании большую роль играет род древесины, от которой эти опилки были получены, так как некоторые виды (сосна, дуб, орех) могут выделять небезопасные для многих растений вещества. Ещё одной проблемой при использовании опилок в качестве субстрата считается то, что по истечении определённого времени они начинают загнивать, что негативно отражается на здоровье культур. Главным плюсом опилок можно считать их «халявность», ведь, в большинстве случаев, их можно набрать в неограниченном количестве на лесопилках абсолютно бесплатно

Минеральная вата используется в качестве субстрата редко. Основным достоинством этого материала считается способность очень быстро принимать кислотность питательного раствора. Однако минеральная вата сохраняет слишком много воды, не оставляя при этом места для кислорода вокруг корней.

Керамзит большинство опытных специалистов считают лучшим материалом для использования в качестве субстрата. Керамзит изготовляется путём выпечки глины в печах при очень высокой температуре. Этот способ производства определяет специфические особенности материала — шарики керамзита наполнены крошечными пузырьками с воздухом, что придаёт этому субстрату чрезвычайную лёгкость. Использование керамзита обеспечивает оптимальное поступление кислорода к корням и сохранение необходимой влажности. Эти свойства позволяют использовать его в качестве субстрата и при периодическом затоплении, и при поливе сверху, и при применении принципа подпора. Наряду с вышеописанными положительными качествами керамзит отличается ещё и низкой стоимостью.

Кокосовое волокно является идеальным материалом для использования в качестве субстрата при выращивании растений без почвы. У него имеется всего лишь один недостаток — относительно высокая цена. В том, что касается обеспечения корневой системы кислородом и поддержания необходимой влажности кокосовому волокну нет равных. Кроме того, этот материал замечательно защищает корни от грибковых заболеваний и отличается рядом неоспоримых преимуществ:

экологическая чистота, отсутствие всяческих химических добавок;
кислотность кокосового волокна близка к оптимальной, подходящей для большинства культур;
субстрат можно использовать достаточно долго (около 6–8 лет);
при постоянном поступлении питательного раствора обеспечивает идеальную сбалансированность всех питательных элементов.

Торф и мох используются в качестве субстрата в основном при ведении водной культуры для укоренения саженцев на сетчатом поддоне. Для выращивания растений наиболее пригоден сфагновый торф и мох с верховых болот. Этот материал хорошо пропускает кислород и сохраняет достаточное количество влаги. Основным недостатком этого субстрата является то, что со временем он может разлагаться на мелкие частицы, которые засоряют элементы гидропонной системы.

Основные виды гидропонных систем

Сегодня на сельскохозяйственном рынке представлен широкий выбор конструкций для выращивания растений способом гидропоники. Все эти системы делят на две основные группы: активные и пассивные.

Активные гидропонные установки снабжены механическими устройствами (насосами), обеспечивающими постоянную необходимую циркуляцию питательного раствора. Здесь также предусмотрена принудительная система аэрации, то есть насыщения корневой системы кислородом. Наглядным примером активной гидропонной установки являются конструкции, работающие по принципу аэропоники.

В пассивных гидропонных установках питательный раствор подаётся к корням и поверхностной части растения только благодаря капиллярным силам самой культуры, никакому механическому воздействию в данном случае он не подвергается. Наглядным примером пассивных гидропонных установок можно считать системы, работающие по принципу периодического затопления субстратных культур.

На сегодняшний день выращивание растений без почвы используется всё чаще и чаще, особенно в условиях небольших фермерских хозяйств, где на малых площадях, благодаря гидропонике, удаётся выращивать приличные урожаи зелени, овощей, ягодных и цветочных культур.

Гидропоника обладает рядом неоспоримых преимуществ, по сравнению с традиционным почвенным выращиванием:

экономное расходование воды и земельных ресурсов;
растение не тратит силы на поиск питательных веществ, они подаются прямо к корням, а вся сэкономленная энергия идёт на рост и дополнительное плодоношение.

Многие ученые считают гидропонику решением проблем человечества, связанных с перенаселением, нехваткой пресной воды и продуктов питания. Данная система выращивания растений особенно актуальна в странах с засушливым климатом и отсутствием плодородных земель. С помощью гидропоники удаётся получить несколько урожаев в год, применяя этот метод, помидоры, огурцы и другие овощи можно выращивать даже в регионах с пониженными круглогодичными температурами.