Гидропонный способ выращивания овощей

Гидропонный способ выращивания овощей

Слово «гидропоника» в переводе с греческого означает работа с водой в противоположность геопонике – работе с землей. Сущность гидропонного способа состоит в том, что растения выращивают без почвы на искусственных ее заменителях (гравий, песок, вермикулит, перлит, керамзит, гродан и др.). При этом для питания растений используют растворы минеральных солей.

Преимущества гидропонного способа выращивания овощей:

  • исключаются трудоемкие процессы, связанные с использованием почвогрунтов;
  • возможность управлять процессами роста и развития, в том числе с использованием компьютерной техники;
  • обеспечение максимального урожая благодаря точному контролю за питанием;
  • экономное расходование воды, удобрений, энергии;
  • значительное улучшение условий труда овощеводов;
  • возрастает коэффициент использования производственной площади.

1. Виды гидропонных систем

В зависимости от корнеобитаемого слоя различают следующие виды гидропонных систем.

Агрегатопоника – выращивание овощных растений на твердых сыпучих субстратах, обладающих небольшой влажностью. Этот метод условно назван гравийной культурой, хотя в качестве субстрата, кроме гравия, используют и другие материалы. В Беларуси начала развиваться одна из разновидностей агрегатопоники – выращивание растений на гродане и минеральной вате (рис. 1).

Выращивание овощных культур на гродане и минеральной вате

Рис. 1. Выращивание овощных культур на гродане и минеральной вате: 1 – подстилающая пленка; 2 – пласт из гродана или минеральной ваты; 3 – покровная светопроницаемая и светоотражающая пленка; 4 – питательный рассадный кубик из гродана или минеральной ваты; 5 – крестообразный разрез в покровной пленке для установки рассадного кубика; 6 – пластмассовый поливной трубопровод; 7 – капельница; 8 – датчик прихода солнечной радиации; 9 – емкости с концентрированными растворами минеральных удобрений; 10 – вентиль; 11 – помпа; 12 – регулирующий концентрометр; 13 – регулируемый клапан подачи концентрированного раствора удобрений; 14 – смесительная камера; 15 – магистральный водопровод; 16 – датчик концентрометра; 17 – регулятор расхода поливной воды; 18 – интегратор солнечной радиации

Хемопоника – выращивание овощных растений на субстратах растительного происхождения (рис. 2).

Ионитопоника – выращивание растений на синтетических ионообменных смолах, насыщенных питательными элементами, которые находятся в поглощенном, но доступном для растений обменном состоянии.

Выращивание растений на опилках

Рис. 2. Выращивание растений на опилках: 1 – грунт; 2 – дренажные трубы; 3 – слой гравия; 4 – дренажный слой песка; 5 – канатка в дренажном слое песка; 6 – пленка; 7 – отверстия в пленке; 8 – опилки; 9 – рассада; 10 – дождевальная установка; 11 – плодоносящее растение; 12 – вертикальная шпалера

Водная культура – выращивание растений на водных питательных растворах, в которые непосредственно погружены корни овощных растений (рис. 3).

выращивание овощных растений на водной культуре

Рис. 3. Схема выращивания овощных растений на водной культуре

Аэропоника, или «воздушная культура», характеризуется тем, что корни растений постоянно находятся во влажном воздухе и их часто опрыскивают питательным раствором (рис. 4).

Схема выращивания овощных растений на аэропонике

Рис. 4. Схема выращивания овощных растений на аэропонике

2. Характеристика субстратов

Наиболее распространенный субстрат – гранитный щебень, получаемый путем дробления горной породы. Оптимальный размер частиц для выращивания рассады составляет 3–8 мм, взрослых растений – 3–12 мм. Гранитный щебень обладает большой теплопроводностью, в результате чего наблюдаются резкие колебания температуры в корнеобитаемом слое, что приводит к различным корневым заболеваниям растений.

Гравий по качеству уступает гранитному щебню. Его добывают из речных отложений. Для выращивания растений используют кремневый и кварцевый гравий, не содержащий карбоната кальция.

Керамзит – зернистый субстрат пористой структуры, получаемый из глин путем обжига. При обжиге глина вспучивается, становясь пористой и легкой. Этот субстрат обладает хорошими теплоизоляционными и водоудерживающими свойствами, однако непрочен и легко крошится. Следует также иметь в виду, что керамзит, получаемый из засоленных или из сильнокарбонатных глин, содержащих много хлоридов, сульфатов, а также алюминия оксида, отрицательно влияет на рост и развитие овощных культур.

Перлит – вулканическая стекловидная водоудерживающая порода. При нагревании до 1000–1200 °C он вспучивается и увеличивается в объеме в 10–12 раз. Для гидропонной овощной культуры используют перлитовый щебень с размером частиц 5–15 мм. Несмотря на хорошие водно-физические и тепловые свойства, этот субстрат не нашел широкого применения. Он быстро крошится, вследствие чего ухудшается аэрация корневой системы растений.

Вермикулит – минерал, относящийся к водным алюмосиликатам сложного механического состава. При обжиге (800–1000 °C) вермикулит вспучивается и увеличивается в объеме в 15–25 раз. Образуя массу воздушных полостей, он становится легким (100– 150 кг/м3). В процессе эксплуатации вермикулит выделяет в раствор небольшое количество магния и калия. Для выращивания растений лучше всего использовать крупновспученный вермикулит с размером частиц 5–15 мм. Этот субстрат можно применять без смены не более 4–5 лет.

Гродан получают путем плавления различных минеральных пород, преимущественно из диабаза или базальта с добавлением фенольной смолы. Это придает волокну жесткую структуру и качества водного адсорбента, что повышает общее водоудерживающее свойство субстрата. Указанные компоненты сплавляют при температуре 1600 °C. Из плавленой массы вытягивают волокно, которое используют при изготовлении матов и кубиков для выращивания овощных растений. Гродан – высокопористый материал. Объем пор у него достигает 97 %, влажность – 82 %. Этот субстрат не обладает буферностью. Для выращивания рассады используют кубики размером 10 × 10 × 10 см, а для выращивания взрослых растений – блоки 90 × 30 × 10 см.

3. Подготовка субстрата

Подбор и подготовка субстрата существенным образом влияют на урожайность выращиваемых овощных культур, так как от этого зависит обеспечение их не только водой и кислородом, но и питательными элементами.

Для выращивания растений нужно использовать субстрат необходимой фракции, предварительно определив степень засоренности его пылеватыми частицами. Наличие этих частиц в субстрате ухудшает аэрацию и затрудняет равномерное его увлажнение питательным раствором. Частицы удаляют из субстрата промыванием на виброситах.

Заранее определяют кислотность субстрата, его химический состав и инертность, т. е. устанавливают, не вступит ли субстрат в химическое взаимодействие с питательным раствором.

В практике эксплуатации гидропонных теплиц наблюдается снижение урожайности растений в процессе длительного использования субстратов. Это явление получило название старения субстратов. На поверхности субстрата накапливаются соли при обмене ионов в системе «растение–почвозаменитель–питательный раствор». Причем с увеличением срока использования субстрата возрастает степень его засоления.

Один из решающих факторов старения субстратов – наличие в них гниющей растительной массы. Продукты разложения корневых остатков и корневых выделений, накапливаясь в субстрате и растворе, ухудшают рост, развитие и продуктивность выращиваемых овощных культур. Поэтому важной задачей при выращивании овощных культур на искусственных субстратах является разработка мероприятий по ликвидации токсического действия корневых остатков на растения.

Обработка субстратов сильными окислителями устраняет вредное влияние корневых остатков. Дезинфицируют субстрат 5%-ным раствором формалина, который готовят в резервуаре для питательного раствора.

Высокие урожаи выращиваемых овощных культур можно получать только при оптимальной концентрации и соотношении питательных элементов в растворе.

При разработке рецепта уравновешенного питательного раствора необходимо учитывать ряд требований. В состав раствора должны входить все необходимые питательные элементы, потребляемые овощными растениями как в больших, так и в малых количествах.

Питательные растворы должны содержать необходимые элементы в таких количествах и соотношениях, которые обеспечивают оптимальный рост, развитие и высокую продуктивность овощных растений.

В процессе многократного использования питательного раствора изменяются его концентрация и кислотность, нарушается соотношение питательных элементов вследствие неодинакового поглощения анионов и катионов. Поэтому необходимы систематический контроль за содержанием питательных элементов в растворе и его корректировка через 6–10 дней.

Малообъемной гидропоникой называют способ выращивания овощей, когда корни растений размещены в небольшом по объему количестве субстрата. Чаще всего это выращивание на торфяном субстрате. Его насыпают в полиэтиленовые мешочки, в которых делают отверстия для посадки растений.

Гидропонные теплицы имеют специальное оборудование. Наиболее важным является растворный узел. Овощные культуры растут и плодоносят за счет питательных веществ, подаваемых в виде раствора. Состав питательных растворов зависит от культуры, фазы роста, погодных условий. Для приготовления растворов используют простые и хорошо растворимые удобрения. Подается раствор к растениям с помощью насоса по системе трубопроводов.

В большинстве тепличных комбинатов Беларуси внедрена агрегатопоника на минеральной вате (гродане). Она имеет ряд особенностей.

4. Особенности агрегатопоники на минеральной вате (гродане)

Перед началом оборота (в ноябре-декабре) теплицы готовят к использованию: убирают растительные остатки, тщательно моют дорожки, оборудование и дезинфицируют 3%-ным раствором гипохлорида. Много внимания уделяют очистке оросительной системы. Сначала ее заполняют на 24 ч 2–3%-ным раствором азотной кислоты для удаления накопившихся солей, затем промывают и заполняют на 24 ч периголем (пероксид водорода) для удаления водорослей и бактерий. Проводят планировочные работы поверхности земли и накрывают белой пленкой. Поверх укладывают маты (пакеты) с минеральной ватой, в которых специальным приспособлением делают отверстия (прорези) для растений. После этого устанавливают капельницы.

За два дня до посадки маты заполняют питательным раствором (раствор должен быть виден из прорезей). После этого теплицу начинают прогревать. Когда температура достигнет необходимого уровня (17–18 °C для огурцов и 20–22 °C для томатов), высаживают рассаду. Сроки посадки зависят от принятого культурооборота, обычно это первая-вторая декада января.

Рассаду к этому времени необходимо вырастить в рассадном отделении. Это делают по следующей схеме (рис. 4, вклейка). Подготовленные семена высевают в минеральноватные пальчики, которые помещают в кассеты и присыпают сверху вермикулитом или перлитом. Через 12–14 дней сеянцы переносят из кассет в кубики, которые имеют для этого специальные отверстия. Размер кубиков 10 × 10 × 8 см, 10 × 10 × 6,5 см.

После появления всходов растения досвечивают 18 ч в сутки. Для хорошего светового режима рассаду расставляют первый раз из расчета 35 шт./м2, затем через 20–24 дня – 16–18 шт./м2. Поливы проводят в утренние часы, следят за содержанием углекислого газа в воздухе и при необходимости проводят подкормки. Рассаду томатов выращивают 38–45 дней, огурцов – 28–30 дней. Готовая рассада должна иметь хорошо сформированные листья, развитые белые корни на дне кубика. У томата должны быть 5–6 листьев и видимые зачатки цветочной кисти, у огурца – 5 настоящих листьев.

Рассаду расставляют на подготовленные насечки (отверстия) в матах. После этого делают дренажные насечки. Плотность современной посадки – 2,5 шт./м2 томатов и 3–1,5 шт./м2 огурцов. При нормальном физиологическом росте и развитии в течение месяца растения огурца должны достичь шпалеры. При появлении цветков устанавливают домики со шмелями или ульи с пчелами.

Урожай томатов, выращиваемых гидропонным способом, при продленной культуре составляет 35–37 кг/м2, огурцов – до 40 кг/м2.

Зелень своими руками: применение гидропонной установки для выращивания лука, петрушки, салата в домашних условиях

На протяжении тысячелетий, как только человечество перешло к оседлому образу жизни и начало заниматься сельским хозяйством, возникла необходимость усовершенствования методов выращивания растений для лучшего урожая. Появились новые орудия труда, удобрения, селекционные сорта овощей. Хозяйка в огороде и сельскохозяйственная отрасль государства одинаково заинтересованы в обильном урожае. Технологии не стоят на месте, и на смену привычному выращиванию растений в земле пришла гидропоника. Как вырастить овощи и зелень на подоконнике с помощью гидропоники?

Что такое гидропоника?

Гидропоника — это технология безгрунтового выращивания растений, которая основана на поглощении питательных веществ из жидкой среды. Широкое распространение метод получил в конце ХХ века, его можно использовать и на значительных площадях, и в домашнем хозяйстве, разница будет заключаться лишь в установке.

Принцип гидропоники заключается в том, что растение помещается в емкость, заполненную твердым пористым веществом. Хорошо подходит керамзит, гравий. Эта емкость погружается в тару, заполненную питательным раствором. Именно из него растение получает необходимые для развития компоненты и воду. Благодаря гидропонной системе обеспечивается необходимый уровень кислорода и углекислого газа, поддерживается нужная температура и влажность.

Гидропонная технология имеет ряд неоспоримых преимуществ:

  • урожайность выше, чем при выращивании в грунте;
  • не существует проблемы сорняков;
  • питательные компоненты полностью попадают в корневую систему и далее, тогда как в грунте часть уходит в почву;
  • не нужно удобрять и поливать;
  • вредители не мешают рассаде.

Гидропонные установки

Чтобы воспользоваться передовой технологией по выращиванию зелени, необходимо приобрести гидропонную установку. Можно купить готовый, заводской вариант, собрать его по схеме и разместить у себя в теплице. Однако, если вы собираетесь выращивать лук, петрушку или укроп у себя на подоконнике или на балконе, то оборудование можно сделать в домашних условиях своими руками.

Что предлагают промышленные производители?

Кому-то покажется самым простым вариантом приобрести готовую гидропонную систему. Действительно, достаточно зайти в магазин, торгующий товарами для сада и огорода, или присмотреть подходящую в интернете.

К сожалению, одним из недостатков заводских систем является их цена. В зависимости от того, какая именно нужна, стоимость может колебаться в пределах от 1500 рублей до нескольких десятков, а то и сотен тысяч.

Если хозяйка решила вырастить на подоконнике или на балконе лук, петрушку, салат, то она может приобрести оборудование по цене до 2000 рублей. Наиболее популярные производители:

  • «Здоровья клад»;
  • «AeroFlo»;
  • «AquaPot»;
  • «Луковое счастье».

Как сделать установку своими руками?

Гидропоника своими руками – вариант для экономного хозяина. Чтобы смастерить установку в домашних условиях, понадобятся следующие материалы:

  • непрозрачный бак с крышкой – объем определяется индивидуально, одно растение нуждается в 2–3 л раствора;
  • горшки для посадки – выступают в роли аквапота, подойдут обычные цветочные горшки с отверстиями или пластиковые емкости;
  • камень – распылитель воздуха, продается в садоводческих магазинах;
  • воздушный насос – можно взять от аквариума;
  • субстрат;
  • питательный раствор.

Зачем нужен непрозрачный бак? В прозрачной емкости вода зацветет. Камень-распылитель нужно брать новый, чтобы не занести бактерии. Как собрать в квартире систему для гидропоники, можно посмотреть на видео ниже.

Схема сборки гидропонной установки:

  1. Сделайте в крышке бака отверстия, куда будут вставляться горшки. Для этого поставьте их вверх дном и обведите круг. Затем начертите круг поменьше и вырежьте его.
  2. Проделайте в крышке бака отверстие для шланга. Соедините шланг, компрессор и камень-распылитель.
  3. Если вы собираетесь делать аквапоты для посадки из пластиковых стаканчиков, то проделайте в дне дырочки или борозды. Это легко сделать раскаленным шилом.
  4. Составные части готовы, осталось собрать установку воедино. Бак наполняют раствором, в горшки засыпают субстрат. После этого крышку необходимо закрыть, насос включить, а горшки поставить в отверстия так, чтобы их дно было погружено в жидкость. Можно высаживать растения.

Как получать урожай круглый год?

Итак, гидропонная установка для выращивания зелени куплена или сконструирована и собрана самостоятельно. Осталось выбрать субстрат, разобраться, как готовить «рассол», и высадить рассаду или семена. К каждому этапу необходимо относиться со всей ответственностью, ошибка в приготовлении раствора или неправильный выбор субстрата может привести к гибели урожая.

Выбор посадочного материала: семена или рассада?

Для выращивания зелени в гидропонной установке можно использовать и семена, и рассаду. Если вы решили остановиться на семенах, то для начала их необходимо прорастить. Семена помещают в пластиковую тару, наполненную субстратом. Сверху можно накрыть еще одним пластиковым стаканчиком, чтобы создать эффект теплицы.

Субстрат для семян нужно выбирать такой, который легко смывается с корней. Хоть семена и можно проращивать в грунте, этого лучше не делать, потому что земля плохо очищается с корней и листочков.

После того, как семена проросли, рассаду нужно высадить в аквапоты гидропонной установки. Следите, чтобы корни не касались раствора, он будет подниматься благодаря капиллярному механизму субстрата. В первую неделю в баке должна быть чистая вода, пусть зелень адаптируется. Только после этого можно добавлять питательный раствор.

Если вы сразу высаживаете рассаду, то предварительный этап проращивания и адаптации, как у семян, опускается. Корни тщательно отмываются от земли и помещаются в гидропонную установку. «Рассол» подается сразу же.

Выбор субстрата: куда сажать?

Основные требования к субстратам:

  • пропускают кислород;
  • обладают впитывающими свойствами;
  • не вступают в химические реакции;
  • не разрушаются под воздействием воды.

Бывают субстраты естественные, созданные из природных компонентов, и искусственные, синтезированные химическим способом. В таблице представлены основные виды субстратов и их характеристика:

№ п/пНазваниеХарактеристика
1КерамзитГлина, обожженная при температуре свыше 1200°С. Может понижать кислотность раствора. Подходит для многоразового использования, легко мыть и чистить.
2Кокосовое волокноОрганический субстрат из коры и молотой скорлупы кокосового ореха. Способен надолго удерживать в себе питательные вещества, воду и кислород. Можно использовать в качестве удобрения на грядках.
3Вермикулит и перлитВещества вулканического происхождения. Используют вместе – они дополняют друг друга. Хорошо удерживают влагу.
4Минеральная ватаСамый дешевый, простой и эффективный субстрат.

Минеральная вата, несмотря на дешевизну и простоту, довольно опасна в эксплуатации. Микрочастицы оставляют микроскопические ранки на коже, особенно опасно попадание в дыхательные пути и глаза. К тому же минеральная вата является искусственным материалом, ее трудно утилизировать.

Как приготовить питательный раствор?

Питательный раствор покупается в садоводческом магазине. Концентрат разводят в соответствии с инструкцией, состав и способы приготовления могут отличаться в зависимости от растения.

Как самостоятельно приготовить раствор? Этапы приготовления:

  1. подготовьте чистую воду температурой +18…+20°С;
  2. шприцем отмерьте необходимое количество концентрата;
  3. добавьте питательные компоненты, необходимые для конкретного растения, – кальциевую, калийную селитру, сульфат магния;
  4. проследите за кислотностью, которая должна колебаться в пределах рН 5,8–6,5.

Какие питательные вещества необходимы для зелени из семян, выращиваемой в комнатных условиях? Выращивание лука на зелень, салата, базилика, петрушки, укропа нуждается в концентрате с нитратом магния, ортофосфорной кислотой и калийной селитрой. Несоблюдение инструкции, которая всегда продается вместе с концентратом, может привести к тому, что урожай погибнет, поэтому разводить питательную жидкость следует очень внимательно.

Как работает система?

Механизм гидропоники одинаков для всех установок, ведь его смысл заключается в получении растением необходимых веществ из специального раствора. Однако по тому, как этот раствор подается в горшок, установки делятся на несколько разновидностей. В таблице представлена информация о разновидностях установок и принципах их действия:

№ п/пВид установкиПринцип действия
1Система периодического затопленияВремя от времени субстрат затапливается питательным раствором, подающимся с помощью компрессора. Затем жидкость стекает обратно в резервуар. Движение жидкости помогает корневой системе насытиться кислородом и получить питательные вещества.
2Глубоководная гидропоникаКорни помещены в питательную субстанцию, компрессор нагнетает кислород. Керамзит используется в качестве субстрата.
3Гидропоника питательного слояПодходит для быстро поспевающих овощей. «Рассол» циркулирует тонким слоем в области корней.
4АэрогидропоникаПодходит для тепло- и влаголюбивых растений, выращиваемых в жарком климате. Раствор распыляется у корней, в воздухе повышается концентрация водяных паров, насыщенных компонентами «рассола», которые впитываются растением.
5Капельный поливВ минеральную вату помещаются семена. Раствор с помощью насоса подается через трубки, соединенные с баком, в прикорневую зону.
6Фитильная системаПитательные компоненты впитываются капиллярными силами, раствор подается с помощью фитиля (или нескольких). Не годится для выращивания влаголюбивых растений.

Фитильная гидропоника является пассивной системой. Это означает, что жидкость поступает к корням естественным образом благодаря пористости субстрата – такое явление называют «капиллярной силой». Остальные разновидности гидропонных установок работают по активному принципу, то есть доставляют раствор принудительно.

Домашний и «балконный» огород: есть ли разница?

Гидропонное оборудование многие дачники ставят на своих домашних огородах. В теплице или парнике можно поставить баки и разместить необходимое количество рассады. Зелень быстро всходит, ее не нужно пропалывать от сорняков и уничтожать вредителей.

Зимой тоже хочется баловать себя свежим базиликом, укропом и петрушкой. Устройство для гидропоники можно установить дома и организовать так называемый балконный огород.

Выращивание зелени на балконе практически ничем не отличается от посадки на огороде, система гидропоники остается прежней. Только в качестве субстрата нельзя использовать минеральную вату из-за риска получить микротравмы кожи, слизистых и дыхательных путей.

Выращивание зелени дома требует много места. Выделите место на балконе или широком подоконнике, где будет находиться гидропонное оборудование. Несколько советов по уходу за рассадой:

  • раз в три месяца полностью меняйте раствор;
  • следите за температурой воздуха, она не должна быть слишком высокой;
  • бак с жидкостью должен быть закрытым, чтобы туда не попадала грязь.

При приготовлении раствора согласно инструкции, правильном подборе субстрата зелень вырастет намного быстрее, чем в грунте. Вы круглый год сможете радовать себя душистым базиликом, хрустящим салатом, сочным луком и ароматной петрушкой.

https://itexn.com/8122_gidroponnyj-sposob-vyrashhivanija-ovoshhej.html
https://sadobzor.ru/gidroponika/v-domashnih-usloviyah.html

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

X