Гідропоніка; Безгрунтові методи культури; Самодостатність у замкнутому просторі

Що таке гідропоніка? За словами його винахідника, доктора. В. Ф. Геріке наука про безплідний садівництво. Книгу 1940 року, про яку йде мова, можна завантажити тут. Геріке обрав слово, пов’язане із сільським господарством. На жаль, аквакультуру вже взяли, і тому була створена гідропоніка, яка натякає на геопоніку - слово для сільського господарства, коріння якого грецьке (буквально земляні роботи). Слово гідро (старий гр. hydōr для води) вже видно, що землю замінює вода.

Диференціація від гідропоніки

Оскільки існують різні визначення гідропоніки, розмежування не може бути успішним у кожному випадку. Одне з визначень:

Культура без ґрунтових рослин

Чи не звучить це для нас звично? У цій загальній формі гідропоніка = гідропоніка, і тому всі типи гідропоніки також належать до гідропоніки. Однак, якщо розглядати гідропоніку як особливу ОРИГІНАЛЬНУ ГІДРОКУЛЬТУРНУ систему, яка сходить до Герда Баумана, то гідропоніка в німецькомовних країнах означає:

Декоративні рослини в керамзиті методом запрудження!

Це гарна ідея зрозуміти оригінальну систему гідропоніки. Тому що це гарне вступ до теми, оскільки цей особливий випадок є найпростішою гідропонною системою, оскільки є пасивною.

Гідропонічний горщик культури

Оригінальна гідропонна система

Керамзит - субстрат гідропоніки

Керамзит поміщають у гідропонний горщик для культури разом з корінням рослини. Горщик для культури поміщають у закриту кашпо, яка також може бути приємнішою, що містить поживний розчин. У горщику для культури є отвори на дні та на нижньому краї, через які може надходити поживний розчин. Знаменитий індикатор рівня води також має невеликий отвір на нижній стороні, щоб поживний розчин міг піднімати або опускати плаваючий покажчик. Рослина ідеально постачається між мінімальною та максимальною кількістю поживного розчину, яку показник рівня води показує поряд із поточним рівнем. Коріння отримують достатньо повітря у верхній частині, а в нижній - достатньо їжі.

Пасивна для тих, хто випиває рідко - система гніту

Тепер ми підійшли до гідропоніки та системи гніту. Пасивний зв’язок між резервуаром та контейнером для субстрату встановлюється за допомогою гнітів. Однак система знову використовує капілярний ефект для пасивного транспортування живильної рідини до коріння через гніти та зволоження субстрату.

Фітильна система - одна з найпростіших пасивних гідропонних систем

Повітряний насос є необов’язковим для системи гніту, але все-таки вода не тільки глибока, але й має низький вміст кисню. Хоча рослини забезпечуються киснем через малі пори та проміжки в субстраті, вони також поглинають кисень, розчинений у поживному розчині. Тому бажано розмістити повітряний насос у резервуарі, і тоді система гніту перестає бути повністю пасивною. Однак, якщо насос виходить з ладу, пошкодження набагато менш серйозні, ніж в інших системах. Ще однією перевагою повітряного насоса є постійна циркуляція води, яка не дає поживним речовинам осідати на землі. Найкраще використовувати пластик як гніт, бавовна, наприклад, буде гнити. Звичайно, слід використовувати як особливо добре абсорбуючі гніти (і їх достатньо), так і дуже абсорбуючу основу.

переваги

Простий у реалізації, також працює з пластиковими відходами
Дійсно пасивно без повітряного насоса
Жоден насос не може вийти з ладу (крім додаткового повітряного насоса) => низький рівень обслуговування, відсутність несправностей

недолік

Особливо велика кількість поживного розчину не транспортується до коренів за допомогою пасивного механізму, тому ця система підходить лише для рослин, які не потребують багато води
Однак загалом транспортується більше поживних речовин, ніж потрібно. Поживні речовини, які рослина не поглинає, осідають у субстраті і повільно солять контейнер, а отже і коріння в довгостроковій перспективі
Система не може стати великою. Відстань між рівнем води та корінням повинна бути невеликою, щоб можна було транспортувати достатньо поживних речовин, і таким чином розмір контейнера для субстрату був пов'язаний з розміром водойми

Культура води (культура води німецькою мовою?)

Тут ви можете побачити, що гідропоніка ще не потрапила до Німеччини, або що англійські терміни просто імпортуються. У будь-якому випадку, я не знайшов німецького виразу для культури води, найпростішої активної системи гідропоніки. Ми просто не можемо скоротити його за допомогою WC, інакше будуть непорозуміння, хоча існує також система глибокої водної культури (DWC). DWC - це ще одне вираз для культури води в WC і використовується для систем з особливо глибокою водою та високим корінням.

Культура води - найпростіша гідропонна активна система

Гідропонна система знову є простою, але на цей раз активною, гідропонною системою. Активна частина полягає в активному перекачуванні повітря у водойму. Якби рослини плавали у стоячій воді без кисню, коріння швидко загнивали, і рослина загинуло б. Тому кисень повинен закачуватися у водойму, і не надто дефіцитно. Вода повинна пузиритися так сильно, як казан з окропом, який залишився на плиті на сильному вогні. Потім коріння провітрюється безпосередньо через бульбашки повітря і через кисень, розчинений у воді. Щоб досягти останнього, ви також використовуєте один або кілька повітряних каменів, які мають дуже дрібні пори, щоб створити дуже маленькі бульбашки. Кількість повітря, що подається, і тиск насоса в подальшому сприяють чистому барботуванню.

Рециркуляція

Гідропонні системи використовуються дуже часто, а також комерційно серед гідропонних систем. Якщо технологія застосовується в більших масштабах, зазвичай використовується кілька цільових та одне центральне джерело. Це економить повітряні камені. Однак тоді коріння вже не постачаються безпосередньо бульбашками повітря, а лише киснем, розчиненим у воді з центрального живильного бака. Для того, щоб збільшити кількість розчиненого кисню, цільові контейнери постійно заливають водою, а зливається вода повертається назад до центральної ємності, як водоспад через перелив. Коли вода зі зворотним холодильником потрапляє в ємність джерела, додатковий кисень подається по ній. Чим глибше вода падає, тим більше надходить кисню. Оскільки вода в цільовому контейнері в будь-якому випадку завжди переливається, немає необхідності перевіряти кількість води там, лише в контейнері-джерелі. Отже, у вас є лише одне місце, де більшість параметрів, таких як значення рН, концентрація поживного розчину, температура води, вміст кисню, ... повинні спостерігатися та контролюватися. Це робить систему рециркуляції простою в обслуговуванні.

переваги

Розгортається: цільовий та вихідний контейнер
При всій діяльності з повітряними насосами все ще легко
Дуже ефективно: темпи зростання дивовижні. У зв'язку з простотою це робить його дуже цікавим для використання в хобі та комерції

недолік

Поживний розчин потрібно тримати в прохолоді. Чим тепліша вода, тим складніше в ній розчиняється кисень
Подача кисню є найбільшою (але вирішуваною) проблемою цього гідропонного варіанту
З варіантом рециркуляції: якщо бактерії та патогени поширюються, заражена вся система
Якщо електроенергія відмовить, сподіваємось, спрацює аварійний насос, інакше жнива закінчаться. Або несправний насос можна швидко замінити
Більше підходить для дуже водолюбних рослин

NFT - Техніка поживних плівок

За допомогою техніки поживної плівки деякі коріння рослини знаходяться в поживному розчині, тоді як великі частини знаходяться лише в повітрі. Таким чином, рослина ідеально забезпечується оптимальною сумішшю поживних речовин та кисню. Як тільки у молодих рослин розвиваються досить довгі коріння, їх вводять у трубу рослини (жолоб, каналізація) разом із сіткою і верхівкою. У цій циркуляційній системі поживний розчин перекачується з водойми в канал. Потім поживний розчин тонкою плівкою стікає по злегка нахиленому каналу в рефлюкс, який тече назад до контейнера-джерела. Встановлено, що система NFT є приємно простою і часто використовується в комерційних цілях. Однак є кілька принципів, яких слід дотримуватися, щоб рослини успішно росли.

NFT - Техніка поживних плівок

Висота 4 - 5 см звичайна для каналізації. Коріння ростуть не вглиб, а в ширину. Ширину визначають залежно від очікуваної маси кореня.

10 см для короткочасно вирощуваних рослин, таких як салат або зелень
15 см для тривалого вирощування та невеликих рослин, таких як полуниця
Рослини, які виростають довжиною 20 см і більше і утворюють великі коріння, наприклад, помідори

У професійному плані канал не круглий, як це роблять багато садівників-любителів, а квадратний. За допомогою круглої трубки поживний розчин розподіляється нерівномірно, так що поживним розчином забезпечується лише кілька коренів. Завдяки квадратному каналу вся ґрунт покрита поживним розчином, і більше коренів може поглинати поживні речовини та воду.

градієнт

Рекомендується градієнт 1:16. Це означає, що для 16 на довгій ямі різниця висот становить 1 см. Теоретично градієнт також може становити 1: 100 см. Однак на практиці тоді утворюються пробки, які суперечать принципу системи виробляти лише плівку поживного розчину.

Пропускна здатність

Пропускна здатність 0,5 л на хвилину рекомендується для каналів шириною 10 см і 2 л для широких каналів. Нахил також впливає на товщину плівки. Плівка не повинна бути ні занадто глибокою, ні занадто дрібною.

довжина

Довжина каналу від входу поживного розчину до його стоку обмежена. Якщо канал занадто довгий, запас поживних речовин та кисню для всіх рослин більше не можна підтримувати. Довжина жолоба залежить від ухилу та пропускної здатності. Як правило, воно не повинно бути більше 10-15 метрів, або ж не пізніше цієї довжини слід закачувати свіжий поживний розчин.

переваги

Особливо добре співвідношення поживних речовин, кисню та води
Експлуатація системи є простою, коли вона налаштована та має правильну конструкцію
Таймер або управління насосом не потрібні, насос просто працює
Не потрібне середовище, оскільки рослина має утримуватися лише в одній точці і висіти в коренях на повітрі та воді

недолік

Якщо насос виходить з ладу, а замісного насоса немає, урожай швидко пропадає, оскільки є лише тонка плівка поживного розчину
Не обов'язково підходить для рослин з великим корінням
Система, як правило, засмічується внаслідок пишного росту коренів, а, отже, і заторів. Однак цього можна запобігти за допомогою правильної конструкції (форма, нахил, пропускна здатність, довжина)

Аеропоніка

Аеропонна система отримала свою назву завдяки тому, що коріння звисають у повітрі. Це має дати їм якомога більше кисню. Рослини живлять, постійно обприскуючи коріння живильним розчином. Чим дрібніше крапельки, тим краще і швидше будуть рости рослини. NASA це виявило у своїх експериментах.

Аеропоніка - розвинена система без ґрунту культури

Існує три типи аеропонічних систем

Системи низького тиску: Ці системи не є справжніми і справжніми аеропонічними системами, оскільки вони працюють із низьким тиском. У цьому варіанті система не набагато складніша, ніж інші гідропонні системи. Тому що можна використовувати звичайний акваріумний насос. Крім того, використовуються звичайні розпилювальні головки, як і в інших зрошувальних системах. Однак слід зазначити, що тиск, що подається, зростає з кожною розпилювальною голівкою, і насос повинен бути розміром відповідно. Краще розташувати розпилювальні головки над корінням, тоді вода стікає з коренів і забезпечує таким чином кінчики коренів, тоді як розпилювальні головки під корінням можуть бути покриті корінням. Системи низького тиску користуються найбільшою популярністю серед аеропонічних систем, особливо серед хобі-гідропоніки, через їх меншу технічну складність. З розпилювальних головок не залишається надтонкого туману, як у справжній аеропонній системі, а досить дрібні струмені води. Це означає, що розмір крапель води значно відрізняється від систем високого тиску. Коріння та субстрат справді намокають, тому звичайні цикли поливу - 15 хвилин (15 хвилин накачування, 15 хвилин відкачування) або 30 хвилин. Оскільки потрібен час, щоб вода в кореневій зоні знову висохла.
Системи високого тиску: Ці системи є справжніми аеропонічними системами і працюють від 4 до 6 бар, приблизно на тиск добре накачаної велосипедної шини. Оскільки в системі високого тиску утворюється дуже дрібний туман з дуже дрібними крапельками води, необхідні більш часті цикли розпилення, не пізніше ніж кожні 5 хвилин, і уникається короткого терміну служби насоса при постійному його вмиканні та вимиканні, а насос повністю заборонений в системі. Замість цього ви використовуєте акумуляторний бак, подібний до того, який використовується у системі водопостачання з зворотним осмосом та клапанах. Тиск у резервуарі завжди підтримується, тоді як туман утворюється в області коренів протягом декількох секунд кожні 5 хвилин.
Ультразвуковий небулайзер: Ультразвукові небулайзери використовуються в медицині для вдихання ліків, вони також використовуються для ефективного дизайну приміщення, зволоження та в парових лазнях. Ультразвукові небулайзери також використовуються при утриманні плазунів для досягнення оптимальної вологості. Однак в аеропонічних системах вони досягають неоднозначних результатів. Хоча вони насправді створюють дуже дрібні крапельки води, справжньої вологи в тумані дуже мало. Крім того, туман має тенденцію падати на землю краплями, а не мочити коріння протягом декількох хвилин

переваги

Як випливає з назви, у корінні багато кисню
У варіанті низького тиску система не така складна для реалізації
Температуру поживного розчину слід завжди підтримувати низькою, щоб збільшити вміст кисню у воді, але це не так важливо в аеропоніці, оскільки коріння ростуть у повітрі
Найкращий метод культивування НАСА в космосі. У невагомості поживні речовини можуть спеціально транспортуватися до коренів через розпилювальні головки, і споживання води надзвичайно мінімізоване. Аеропоніка - найбільш контрольований метод

недолік

Високі технології, особливо варіант високого тиску. Зокрема, у сфері хобі зусилля щодо доходу є великими
Якщо насос виходить з ладу, урожай закінчується за кілька хвилин, особливо в системі високого тиску, оскільки волога не зберігається
З огляду на високу складність системи, існує більше можливостей для відмов
Зокрема, надзвичайно дрібні розпилювальні головки, але лише у версії високого тиску, швидко засмічуються

Відливи та потоки

Системи відливів і потоків дуже популярні серед практиків культури без ґрунту, оскільки їх легко встановити за допомогою домашніх засобів. Є контейнер або серія контейнерів, які подаються живильним розчином насосом. Ці контейнери періодично заливають поживним розчином, поки рівень води не досягне верхнього дефлегматора контейнера, а поживний розчин не повернеться у резервуар. Цей верхній кінець рефлюксу повинен знаходитися на кілька см нижче поверхні субстрату і фіксувати рівень води та запобігати переповненню контейнерів для рослин. Коли насос вимикається через 5-15 хвилин, вода через насос витікає назад через насос (припливи).

Система відливів і потоків - поживний розчин ненадовго заливає контейнер рослини, а потім знову спадає