З кожним роком стає все складніше добитися екологічної чистоти урожаю. Навіть якщо ви не використовуєте продукти хімічної промисловості для вирощування городніх культур і керуєтеся одвічними агротехнічними прийомами, продиктованими і піднесеними природою, ви не можете бути упевнені в тому, що ваші огірки або петрушка абсолютно безпечні і не містять шкідливих для здоров’я речовин. Вони містяться у вихлопних газах, в побутовій хімії, яка випаровується і розчиняється у воді, в лікарських препаратах, які виводяться з організму природним чином і потрапляють в грунт, у бензині, на якому працюють сільськогосподарські машини і який в процесі обробки грунту потрапляє в неї. Один із способів не допустити попадання в рослини шкідливих речовин з грунту-не використати грунт зовсім. У цьому допоможе гідропоніка-древній і при цьому сучасний і прогресивний метод вирощування рослин без грунту.
Гідропоніка
Гідропоніка дозволяє виростити урожай і при цьому не використати грунт-необхідне живлення поступає до рослин безпосередньо з розчину, склад якого збалансований і підготовлений спеціально для цієї культури в необхідних для нього пропорціях. .jpg”/> Ця умова не може бути дотримана при традиційному вирощуванні в грунті.
Термін “гідропоніка” складається з двох грецьких слів, що обумовлено старовиною методу : υδρα-вода і πόνος-робота складають слово “гідропоніка”, дослівно це переводиться як “робочий розчин”.
Чи знаєте ви? Попри те, що гідропоніка – передовий метод, який орієнтується на майбутнє, його історія йде в глибоку міфологічну старовину. Вважається, що одне їх семи чудес світу – висячі сади Семирамиды, відомості про яких дійшли до нас в літописних джерелах і які існували в 2 столітті до н. э. у Вавілоні під час правління знаменитого жорстокого царя Навуходоносора, були вирощені саме за допомогою гідропоніки.
Суть методу
У основі методу лежить вивчення потреби рослини в тих або інших компонентах і того, яким чином коренева система їх споживає. Не один десяток років пішов на те, щоб витягнути знання про те, яким чином, що саме і в якій кількості корінь добуває з грунту. Ставилися досліди, в основі яких було вирощування рослини в дистильованій воді, в яку додавалися ті або інші поживні речовини-мінеральні солі.
Експериментальним способом було з’ясовано, що рослина для повноцінного розвитку відчуває потребу в:
- калії для повноцінного росту;
- сірці і фосфорі для синтезу білків;
- залозі і магнії для того, щоб міг утворитися хлорофіл;
- кальції для розвитку кореневої системи;
- азоті.
Пізніше за допомогою тих же експериментів був зроблений висновок про необхідність не лише мінералів, але і мікроелементів-елементів, яких потрібно мікроскопічну кількість.
Чи знаєте ви? Чампас – плаваючі сади ацтеків, що мешкали до іспанського завоювання в Центральній Америці. Вони були розташовані на плотах, покритих шаром озерного мулу і були ні чим іншим, як втіленням практичного застосування гідропоніки. Утримуючись в шарі мулу, який служив субстратом, рослини могли досягати коренями води. Такий спосіб дозволяв їм добре рости і рясно плодоносити.
Спочатку методика припускала вирощування рослин у воді, але занурення в неї позначалося тим, що кисню кореням було катастрофічно мало, і це вело до їх загибелі, тобто і загибелі рослини. Це змусило вчені уми розробляти інші, альтернативні методи. У гру вступає субстрат-інертне в плані поживної цінності речовина, занурена в підготовлений відповідно до потреб рослини розчин.. Узнайте про вирощування на гідропоніці зелені, томатів, огірків, полуниці. Якість субстрату дала назву різним методам:
- агрегатопоника-використання субстрату неорганічного походження : керамзиту, щебінки, гравію, піску і т. д.;
- хемопоника-застосування в якості субстрату моху, тирси, торфу і інших органічних речовин, які, втім, не представляють поживній цінності для рослини самі по собі;
- ионитопоника-використання іонообмінних смол-нерозчинних зернистих субстанцій, що забезпечують іонообмінну діяльність;
- аеропоніка-відсутність субстрату як такого, при цьому корені існують в підвішеному стані в камері, захищеній від світла.
Важливо! Таким чином, гідропонний метод забезпечує ріст і розвиток рослини, яка посаджена не в грунт, а в субстрат – її замінник, що не надає рослині яких-небудь поживних речовин, а що тільки дає кореням тверду опору. Усе живлення для рослини поставляється в розчині, завдяки якому метод гідропоніки дістав свою назву.
Рослина, якій природою призначено невпинно працювати, добуваючи собі харчування з грунту і витримуючи при цьому конкуренцію з сусідами, абсолютно позбавлена такої необхідності, якщо його вирощують методом гідропоніки. У нього немає недоліку в поживних речовинах, і вони до коренів потрапляють в легкодоступному виді, начебто людині подрібнили їжу і позбавили необхідності жувати.
Рослина-все ж не людина, і не звикло животіти в лінощах. Енергію, що звільнилася, воно використовує дуже раціонально: воно росте і розвивається посиленими темпами.
Води при вирощуванні гідропонним методом використовується значно менше, ніж при традиційному вирощуванні, це особливо важливо, коли масштаби виробництва промислові.
Таким чином, гідропонний метод дає можливість регулювання умов для рослин-контроль над режимом харчування, що забезпечує їх потребу в мінералах і мікроелементах. Важливо! Націлена гідропоніка на те, щоб забезпечити рослинам ідеальні умови, завдяки яким буде отриманий високий урожай в найкоротші терміни. Також метод успішно справляється з регулюванням газообміну, вологості і температури повітря, світлового режиму-чинниками, які є запорукою успіху хорошого урожаю.
Трохи історії
Науковий підхід до опису принципу споживання рослинами поживних речовин уперше був застосований Арістотелем, саме він зробив висновок про те, що кінцевий продукт, що поступає до коренів в якості живлення, має органічну форму.
Після робіт Арістотеля до цього питання повернулися тільки в 17 столітті, коли голландським вченим Йоганном Ван Гельмонтом стали проводитися досліди, метою яких було з’ясування шляхів отримання їжі рослинами і самою суттю цієї їжі.
Впродовж двох наступних віків учені встановили, що клітини рослин будуються з хімічно змінених речовин, і без кисню цей процес неможливий.
Ці виводи сталі доступні завдяки Эдме Мариотту, Марчелло Мальпиги, Стефану Хэйлсу, Джону Вудворду, який ближче за усіх у своїх описах вирощування рослин наблизився до гідропоніки, якою вона є нині. Завдяки німецькому агрохімікові Юстусу фон Лібіху, в 19 столітті що вивчало принципи живлення рослинних організмів, стало відомо, що живляться вони речовинами, що мають неорганічну природу.
Його праці стали відчутною підмогою для подальших генерацій учених.
Німецьким професорам ботаніки Юлиусу Заксу (Боннський університет) і Вільгельму Кнопу (Лейпциг-Меккернская дослідна станція) вдалося в 1856 році з насіння виростити рослини тільки на поживному розчині.
Завдяки цьому стало відомо, які саме елементи потрібні їм для повноцінного “раціону” рослин.
Чи знаєте ви? У безпідставному рослинництві до цього дня використовується створений в середині 19 століття розчин Кнопа для гідропонної системи.
До 1860 року склад розчину був доведений до досконалості. Прийнято вважати, що саме цього року покладений початок сучасному рослинництву без використання грунту. Приблизно в той же час паралельно з Кнопом і Заксом над питанням працювали вітчизняні світлі уми на зразок Климента Аркадійовича Тимирязева і Дмитра Миколайовича Прянишникова, що керував Науковим інститутом по добривах, який після його смерті названий в його честь.
Саме у цьому інституті знаходилася велика установка-устаткування для гідропонного вирощування.
Чи знаєте ви? Завдяки численним дослідам і науковим дослідженням в Радянському Союзі до кінця тридцятих років минулого століття стало можливо вирощувати перші овочі без використання грунту. Результати відразу ж вирішили перевірити на практиці, забезпечуючи свіжими овочами одну з полярних експедицій.
Методом підбору в результаті наполегливих зусиль декількох поколінь учених сталі відомі речовини, яким необхідно бути присутнім в розчині для того, щоб рослини повноцінно росли і розвивалися, а також їх співвідношення. Метод дістав свою назву “гідропоніка” з легкої руки американського фитофизиолога, професора Каліфорнійського університету Уільяма Герикке.
Він опублікував результати своїх досліджень в 1929 році, і вони були такі успішні, що знайшли своє практичне застосування в роки Другої світової війни. Американських солдатів годували овочами, які росли в гідропонних басейнах, створених за допомогою вибухів в скелястій породі.
Важливо! Запропонований Герикке термін виявився такий вдалий, що прижився в науці і використовується до цього дня.
1930-і роки ознаменувалися розквітом наук, у тому числі, біологічною.
Так, польськими (під керівництвом професора В. Пиотровского) і угорськими (під керівництвом професора П. Решлера) ученими в цей час в Карпатських горах були встановлені гідропонні системи, за допомогою яких з успіхом вирощувалися ранні овочеві культури і декоративні рослини. Створена німецьким професором Херингом гідропонна система, встановлена в 1938 році у Вестфалии, містечко Штейнхейм, з успіхом функціонує і тепер.
У сьогодення методи гідропоніки використовуються на усіх континентах для вирощування овочів, зелені, декоративних рослин. Дізнайтеся більше про вирощування таких овочів, як томати, огірки, морква, картопля, буряк, перець, кабачки, капуста, брокколі, квасоля, лагенарія, ріпа, редька, лук, баклажан, боби, бамія, патисон, пастернак. Гідропоніка отримала таке широке поширення, що цей метод можна застосовувати і в домашніх умовах.
Основні гідропонні системи
При природному вирощуванні живлення до коренів доставляється з грунту, на відміну від гідропонного методу, коли поживні речовини доставляються до кореневої системи за допомогою розчину, в якому вони розчинені.
Деякі гідропонні системи передбачають в якості субстрату наявність нейтрального наповнювача, що служить опорою для кореневої системи, інші нехтують проміжними шарами, підвішуючи корені в повітрі усередині спеціальної установки.
За способом поливу гідропонні системи діляться на:
- пасивні, в яких подання розчину відбувається з використанням капілярних сил;
- активні, де для нагнітання робочого розчину використовують насоси;
- комбіновані, в яких поєднуються обидва принципи, і які вважаються оптимальними для гідропонного рослинництва.
Гнітюча
Гнітюча система-найбільш примітивний тип гідропоніки. Вона пасивна і не містить деталей, що рухаються. Робочий розчин рослини отримують за допомогою капілярних сил за допомогою гніту. У субстрат він вбирається поступово.
Тут доступний широкий вибір наповнювачів, найпопулярнішими з яких є :
- перліт;
- вермикулит;
- кокосове волокно і інші.
Її недоліком є те, що гнітючу систему неможливо застосувати до великих вологолюбних рослин, які відчувають потребу у великих об’ємах розчину. Пропускна спроможність гніту дуже обмежена, і він здатний забезпечити достатньою кількістю розчину повільно зростаючі рослини, вологу, що не мають потреби у великих кількостях, і живлення, наприклад, домашні декоративні квіти.
Плаваюча платформа
Дуже проста гідропонна система-плаваюча платформа. Вона є основою пінопласту з отворами, в яких закріплені рослини. Цей пліт пінопласту плаває у басейні з поживним розчином, тоді як повітряний насос насичує його киснем, необхідним для коренів.
Система добре підходить для вирощування тих культур, які ростуть швидко і люблять багато вологи. Вона рекомендується для новачків, яким тільки належить набути певних навичок у безпідставному рослинництві.
Періодичне затоплення
Інша назва системи періодичного затоплення-метод припливу і відтоку. У основі системи лежить періодичний приплив поживного розчину в ємність, де розташовані рослини і відтік в резервуар, де він зберігається. Цей принцип лежить в основі безлічі наявних в продажі гідропонних систем.
Нагнітання розчину забезпечується насосом, зануреним в нього, який управляється датчиком часу. Приведений в дію таймером, насос виштовхує розчин в посудину, де мешкають рослини. Вам також цікаво буде дізнатися про змішану посадку овочів, про посадку овочів під зиму. Коли він відключається, рідина зливається в резервуар самопливно. Це відбувається кілька разів в день.
Налаштування таймера виставляються з урахуванням того, якого виду рослина, яка температура і вологість повітря, який використовується субстрат.
Поживний шар
Техніка поживного шару-найпоширеніша серед гідропонних систем. Вона полягає в тому, що розчин рухається на дні місткості, розташовуючись там неглибоким шаром. Він постійно циркулює в замкнутій системі, так що насос немає чого забезпечувати таймером.
У розчин поміщена не уся коренева система, а тільки її кінчики, а рослина зафіксована горщиком з прорізами для вільного виходу коренів. Такий метод субстратів не потребує. Над поверхнею розчину повітря вологе, і він доставляє до коренів досить кисню. Важливо! Слабкою ланкою методу є залежність від електрики: ледве циркуляція припиняється, як корені починають підсихати, і рослина швидко гине. Применение цієї технології, що не використовує субстрати, приносить значну економію.
Краплинний полив
У системі краплинного поливу використовуються різні наповнювачі:
- камені;
- гравій;
- базальт в гранулах;
- мінеральна вата;
- кокосова стружка;
- перліт;
- керамзит;
- вермикулит і т. д.
Важливо! Проте, подібно до попередньої, система залежна від електрики, і розчин повинен поступати постійно. Якщо процес урветься, рослинам загрожуватиме швидке засихання, чого, втім, можна уникнути шляхом застосування субстрату, всмоктуючого воду. Рослини мешкають в загальній місткості або в окремих горщиках, що полегшує працю, коли вимагається переставити рослини, додати їх в систему або витягнути звідти. Робочий розчин з бака за допомогою насоса подається до кожної рослини по трубках.
Аеропоніка
Найбільш сучасним і технологічним методом є аеропоніка. Він припускає щедре постійне зрошування кореневої системи, при цьому увесь простір займає насичене водними парами повітря, що живлять рослину мінеральними речовинами і киснем.
Корені, що знаходяться в повітрі, не повинні пересихати.
Процесом управляє встановлений на інтервал в дві хвилини таймер. Метод ефективний навіть при високій температурі розчину, що робить його прийнятним навіть в тих місцях, де жаркий клімат.
Основні переваги і недоліки
Будь-яка технологія має безперечні достоїнства, що підтверджує її повсюдне використання, і деякі недоліки, і такий стан речей застосовано повною мірою до гідропоніки.
Плюси
Гідропоніка знижує трудомісткість процесу вирощування, і тому причиною є ряд чинників, що дозволяють широко використати технологію і активно впроваджувати її в життя.
- Значною мірою підвищується врожайність і швидкість зростання за рахунок економії енергії рослини на здобичі поживних речовин з грунту. Воно розвивається стабільно і рівномірно, демонструючи безперервну позитивну динаміку завдяки постійним стабільним умовам.
- У рослинах відсутні шкідливі елементи, які могли б потрапити з грунту у разі традиційного землеробства. Воно містить тільки ті речовини, які йому запропонували у складі поживного розчину,-ні більше, ні менше.
- Не потрібно щоденний полив грунту, до того ж, полегшується контроль над кількістю рідини : кожна рослина отримує її рівно стільки, скільки йому потрібно.
- Виключено пересихання і перезволоження, що неможливо забезпечити в традиційному землеробстві.
- Багаторічників пересаджувати набагато легше: простіше уникнути травм кореневої системи, неминучої при пересаджуванні в грунт.
- У гідропоніці не застосовуються отрутохімікати, оскільки відсутні шкідники, грибки і хвороби, що мешкають в грунті і притягаються рослинами-сусідами. Насіння бур’янів, які своїм швидким ростом можуть заглушити культурну рослину, в розчині також відсутні, не в приклад грунту.
- Питання про заміну грунту відпадає, і це здешевлює такий вид діяльності, як кімнатне декоративне рослинництво.
- Легший відхід за рослинами порівняно з тими, які ростуть в землі : відсутні сторонні запахи, бруд, шкідники і інше.
- Не потрібно традиційні методи обробки на зразок розпушування і прополки, замість цього можна повністю автоматизувати процес вирощування і майже не брати в нім участі.
Важливо! Справедливості ради потрібно відмітити, що розсада все ж вирощується з використанням традиційного способу, а потім поміщається в середу, яка використовується в тому або іншому методі, і обробляється відповідно до технології.
Мінуси
Є деякі мінуси, які такими і не назвеш. Швидше, це особливості методу, які підходять не усім.
- Відносна дорожнеча методу. Вимагається відразу вкласти в устаткування деяку суму для того, щоб налагодити процес. Ця сума значно вища за разові витрати, які потрібні на придбання грунту.
- Самостійний збір системи окрім фінансових вкладень також вимагає вкладення праці і часу на початковому етапі, що, втім, здатне швидко окупитися при правильно налагодженому процесі, адже швидкий ріст рослин і легкість відходу за ними швидко їх компенсують.
- Неосвічений підхід відвертає від методу людей, у яких гідропоніка асоціюється з чимось штучним, несправжнім, тобто шкідливим для здоров’я, мало не отруйним.
- Гідропоніка не навчилася вирощувати коренеплоди. Бульби, що є одночасно коренями рослин, не переносять зайвої вологості і “відплачують” гниттям.
Основні правила вирощування рослин методом
Форма коренів багато в чому залежить від середовища, в якому вони перебувають. Якщо їх вирощувати у воді, використовуючи метод гідропоніки, вони будуть світлими, соковитими, забезпеченими безліччю ворсинок.
Пересаджуючи рослину, що росла досі в грунті, на гідрокультуру, необхідно дотримуватися певних умов, які стануть запорукою благополучного росту і розвитку рослини. Важливо! Лише після адаптації рослини до нових умов у воді розчиняють для нього добрива.
Як посадити
- Рослину виймають з місткості, де воно росло, і поміщають у відро з водою. Вона має бути кімнатної температури.
- Поливаючи корені водою з кухля або лійки (струмінь має бути легка, не під натиском), акуратно обмивають їх.
- Після того, як вони очистяться, корені розпрямляють і засипають субстратом. Рослина не обов’язково повинна торкатися коренями шару води, розчин добереться до них, пересуваючись по капілярах субстрату. А через якийсь час вони і самі відростуть настільки, наскільки це необхідно.
- Субстрат поливають згори водою, заливають її в ємність з субстратом на потрібний рівень і дають йому приблизно тиждень на адаптацію.
Як доглядати
Потреби у рослин одні і ті ж, в яких умовах би вони не вирощувалися, але особливості відходу все ж різні.
- Щоб не виникало надлишку мінералів в рослинах, розчин рекомендується міняти раз в два-три роки, промиваючи чистою водою усі предмети, які з ним контактували.
Важливо! При використанні іонообмінних добрив перенасичення мінеральними речовинами виключено, розчин міняють тільки у разі потреби, наприклад, забруднення.
- Необхідно дотримуватися гігієнічних правил: позбавляти рослину від відмерлих частин і не допускати їх попадання в розчин.
- Температура робочого розчину не має бути занадто низькою або високою, оптимально, якщо вона триматиметься значення +20 °С. Стежити за цим слід ретельно, особливо взимку, коли рослина в горщику може переохолоджуватися на занадто холодному підвіконні. На такі випадки слід використати теплоізоляційний матеріал, наприклад, дерево або пінопласт, поміщаючи його під горщик.
- З шкідників можуть завестися павутиновий кліщик або трипсы. Також не унеможливлено цвітіння розчину, якщо зовнішня посудина виконана з прозорого матеріалу.
Гідропоніка і агрономія
У сучасному світі гидропоническая культура розвивається семимильними кроками, вдячно застосовуючи розробки сонму учених, що працювали над цим питанням.
Стан сьогодні
Сучасні системи виготовляються з використанням виключно пластмас, включаючи насоси, які покриваються епоксидною смолою. Ці матеріали нешкідливі і довговічні, і у поєднанні з нейтральними прошарками-субстратами служать вірою і правдою довгий час.
Завдяки пластмасовим деталям стало можливо відправити на заслужений спокій металеві конструкції, громіздкі, незручні і дорогі.
Сучасні розробки, що знайшли застосування в гідропоніці, просувають її до повної і тотальної автоматизації і, як наслідок, зменшення витрат. Окремо слід зазначити продовження досліджень і одночасне використання вже отриманих результатів розробки збалансованого поживного розчину для рослин.
Вже зараз технологія викликає інтерес на усіх континентах планети. У багатьох країнах Європи вже перейшли на гідропоніку, вирощуючи деякі культури, наприклад, полуницю, яка росте немов на дріжджах, а урожай при цьому збирати набагато легше.
Розроблені склади розчинів дозволяють збільшити врожайність багатьох культур, одночасно скоротивши площі, виділені під їх посів.
Гідропонні системи у наш час набирають популярності: відбувається підвищення попиту на устаткування для гідропонного вирощування і поживні розчини, що здешевлює дороге виробництво і знижує собівартість такого раніше екзотичного методу як гідропоніка. Проектуючи системи, розробники працюють над тим, щоб була можливість тотального заповнення об’єму приміщень, виділених під вирощування рослин по методу гідропоніки.
Завдяки цьому відбувається колосальна економія площ, і одночасно збільшується врожайність, тобто доходи. Одночасно ведеться робота над зниженням трудовитрат.
/p>
Чи є майбутнє?
Нині відбувається глобальний процес зменшення сільського населення і збільшення міського, яке не стане займатися вирощуванням сільгосппродукції, але залишиться її споживачем.
Гідропоніка дозволяє забезпечити населення міст вирощеною продукцією, вироблюваною тут же, тобто в її ціну не будуть закладені транспортні витрати, і якість внаслідок транспортування теж не постраждає. Ще одна сторона проблеми-серйозне забруднення грунтів безліччю шкідливих речовин і їх виснаження внаслідок безграмотного ведення сільського господарства, зловживання хімічними речовинами і т. п.
У гідропоніці грунт не потрібно зовсім, і, якщо не посилювати положення, природа зможе її відновити через якийсь час.
Для того, щоб потурбуватися про себе, своє потомство і долю людства, слід здійснювати конкретні, хай і невеликі, кроки, одним з яких нарівні з пошуком альтернативних джерел енергії, ліки від СНІДУ і раку, вирішення проблеми забруднення і множини інших, являється перехід на гідропоніку.
Метою гідропоніки є збір максимально можливого і екологічно чистого урожаю з мінімально можливих площ, при цьому ведуться розробки по здешевленню методики. Архітектори і дизайнери, надихнувшись цією ідеєю, а також садами Семирамиды, розробляють проекти міських городів і генерують інші цікаві ідеї, не позбавлена витонченість і практичності.