Які бувають гідропонні системи? Опис основних типів гідропонних систем. Гідропонна система своїми руками

Вирощування свіжої продукції – це не тільки корисне, але і прибутковий захід. Для сучасних міських умов складно уявити традиційне землекористування. Найчастіше це тепличні господарства. Більш того, земля для отримання овочів, зелені, квітів та іншої свіжої продукції зараз не в моді. Все більше поширення отримують гідропонні системи.

Основні поняття

Отже, що ж таке гідропоніка? Якщо звертатися до складових слова, то бачимо грецькі «вода» і «робота». Дослівно виходить - "робота води". Насправді в чистому вигляді вода тут не застосовується. Мова йде про водних розчинах з поживними речовинами. А гідропонні системи – це штучно створені умови для вирощування зеленої продукції зовсім без грунту. Іноді присутній певний субстрат, буває, що його зовсім немає. В залежності від цього виділяють декілька типів систем для гідропоніки.
Під субстратом розуміють речовину або матеріал, в якому знаходяться коріння вирощуваних рослин. Субстрат в гідропоніці частково протиставлений землі в традиційній культурі. Це може бути пісок, торф, керамзит, а в деяких випадках - навіть просто повітря. Широко використовується мінеральна вата для гідропонних систем. Основна відмінність субстрату від землі в тому, що він не живить рослини, а служить провідником для живильного розчину. До важливих визначень, що дозволяє освоїти гідропонні системи, ставляться «мікроелементи» і «рівень pH». Мікроелементи – те, що потрібно кожній рослині в певних пропорціях. У кожен етап зростання для кожної культури потрібен свій набір мікроелементів. А рівень кислотності pH дозволяє визначити і створити необхідні для росту і живлення умови.

Важливі переваги

Гідропонні системи володіють цілим рядом переваг в порівнянні з традиційними способами агротехніки, такими як:

Безперервність зростання. Завдяки постійному відновленні, рослини розвиваються без зупинок. Тут не може бути посухи чи дощових днів. Умови зростання підтримуються на сприятливому та оптимальному рівні.

Прискорений розвиток і дозрівання. Так як харчування подається у безперервному режимі, а також враховуються цикли зростання, рослини розвиваються посиленими темпами. І якщо в природі існує безліч обмежень (за кількістю сонячних днів, по харчуванню, по режимам кислотності), то в гідропоніці практично їх немає. І розміри рослин обмежуються тільки генетично закладеними нормами.

Можливість планування. Процеси росту і дозрівання можна прораховувати і прогнозувати з завидною точністю.

Різноманітність видів гідропоніки

Враховуючи кількість різноманітних факторів, які регулюють процеси росту рослин, в гідропоніці існує велика кількість систем і технік. В цілому виділяють шість основних напрямів, а серед них «пасивні» і «активні». Найпростіший - гнотовий. В основі кореня - слово «фітіль». Ця система заснована на подачі живильного розчину через гноти. При цьому підживлення знаходиться в окремому резервуарі і надходить до коріння рослин механічним шляхом на основі капілярного ефекту. Такий спосіб подачі живлення є найбільш простим і дешевим. Ця система є «пасивною», тобто працює сама по собі. Досить тільки стежити за рівнем поживного розчину в резервуарі і все.

Крапельний полив

Принцип дії близький до гнотовим систем, тільки харчування тут подається не саме по собі, а шляхом примусового крапельного поливу. Для цього також є ємність з розчином і трубки, що з'єднують насос з рослинами. Для регулювання потоку є простий таймер. Виділяють два варіанти крапельного поливу:

Реверсивного типу, тобто розчин з живленням використовується багаторазово. Технічно це реалізується зливом з піддону з рослинами назад в ємність з підгодівлею. Такий варіант, з одного боку, більш економічний, а з іншого – вимагає більшого контролю за зміни показника pH в процесі.

Не реверсивного типу. В цьому випадку живильний розчин, проходячи через субстрат і живлять коріння рослин, зливається безповоротно. Вимагає меншого часу, але більш витратний.

Гідропоніка періодичного затоплення

Вирощування на гідропонній системі такого типу являє собою надходження поживного розчину в субстрат з рослинами через задані таймером інтервали часу. Подача мінеральних речовин здійснюється насосом, а після припинення подачі розчин зливається назад і потім використовується повторно. У періоди між включеннями коріння рослин природним чином аеруються, тобто насичуються киснем. З недоліків такого способу слід відзначити залежність від насоса, а значить і від електрики. Адже якщо вчасно не зробити подачу живлення, коріння просто пересохнуть. Цим недоліком страждають всі активні системи гідропоніки.

Класична система живильного шару

Спосіб живильного шару в гідропоніці широко поширений. Тут, на відміну від попереднього варіанту, не потрібно таймер. Поживна рідина надходить через субстрат рослин безперервним потоком. Потрібен контроль показника рівня кислотності pH, так як розчин циркулює по колу.
Рослини, вирощені таким способом, ростуть дуже швидко, але вони більш «ніжні». У разі припинення подачі підживлення дуже швидко в'януть і можуть загинути. Для запобігання неприємних випадків слід заздалегідь потурбуватися резервним джерелом електрики. Корисно також використовувати субстрат, накопичує в собі вологу і харчування, наприклад волокна кокосового горіха.

Водна культура

Спосіб вирощування підходить для вологолюбних рослин. Адже тут коріння рослин весь час знаходяться в рідині. Виглядає це як плаваюча в поживному розчині платформа з пінопласту, на якій кріпляться рослини. Система також є «активною», так як застосовується насос для аерації. Для демонстрації легко можна пристосувати старий акваріум. З недоліків відзначають малу кількість видів рослин, здатних вирощуватися таким способом.

Аеропоника

Єдиний спосіб в гідропоніці, де субстратом є повітряна середовище. Живлення здійснюється подачею до коріння рослин водного туману. Самі рослини закріплюються на деякому рівні від поверхні і виглядають висячими в повітрі. Аеропоника вимагає ретельного розрахунку і високоякісного обладнання. У разі знеструмлення або виходу з ладу якого-небудь обладнання рослини піддаються високому ризику. Позитивними моментами такого способу слід відзначити можливість створення повністю автоматичних систем. Також у повітряному середовищі сильно обмежена зараження рослин, яке може виникнути в субстраті. Порівнюючи аеропонику з іншими системами, відзначають більш економне використання води. Крім того, більш сильна аерація сприяє швидкому росту і дозрівання рослин.

Гідропоніка в промисловості

Промислові гідропонні системи широко застосовуються в міських умовах, а також у місцях, де немає можливості використовувати грунт. Підраховано, що в порівнянні зі стандартною агрокультурою гідропоніка дозволяє домогтися 20-кратного збільшення продукції. Так, при запуску системи витрат буде достатньо. При цьому ведення гідропонного господарства вимагає спеціальних знань, без яких яскраво і пишно зростаюча зелень може швидко прийти в занепад. Проте всі недоліки з лишком окупаються позитивними факторами:

великі врожаї за короткий час;

економія ресурсів;

відсутність хвороб і бур'янів;

мінімальна кількість робочих рук.

Для прикладу, в США потреба в свіжих овочах настільки велика, що, незважаючи на наявність власних фермерських господарств, продукція завозиться з сусідніх Мексики і Канади. При цьому промислові гідропонні господарства займають території з 25 гектарів. Існують і індивідуальні приватні господарства, які базуються на більш скромних площах по 05 га.

Гідропоніка в домашніх умовах

В даний час з гідропонні системи набирають популярність. Причому приваблює саме можливість в домашніх умовах швидко виростити здорову продукцію. Слід розуміти, що гідропоніка не зможе замінити присадибну ділянку, який дає найчастіше саме моральне задоволення, а не віддачу у вигляді врожаю. Для того щоб почати вирощувати рослини будинку, є як мінімум два шляхи: придбати готове обладнання або зробити все самостійно. Гідропонна система, своїми руками створена, – явище поширене, але клопітна. Якщо мова йде про готовому обладнанні, це одне. В такому випадку залишається тільки встановити його у відповідному місці, приготувати розчин для гідропонних системи і запустити. У разі самостійного виготовлення важливо приготувати всі елементи самостійно. Що для цього потрібно? Найчастіше це:

ємність для живильного розчину з розрахунку приблизно 3 літри на одну рослину;

насос (легко підійде акваріумний правильної потужності);

форми для рослин;

субстрат;

набір шлангів.

В якості ємності можна використовувати будь-яку пластикову тару. У разі планування великої системи правильніше встановити кілька фляг до 50 літрів, ніж одну велику. Тара повинна бути непрозора (для запобігання зацвітання розчину). Якщо такий під руками немає, на допомогу прийде фарба. Рослини зручно закріплювати в горщиках для розсади. Для цього в ємностях з розчином вирізують отвори з таким розрахунком, щоб після закріплення розсади між дном і розчином залишався повітря. Після того як всі приготування будуть виконані, проводиться складання. Розсада розташований у контейнерах з субстратом, які, в свою чергу, фіксуються в ємності з живильним розчином. З допомогою шлангів встановлюється двосторонній зв'язок між насосом і ємністю. Одна лінія йде на подачу, інша, так звана «обратка» - на злив. Контейнер, в який подається живлення, повинен розташовуватися з ухилом для природного зливу і повноцінної циркуляції розчину з мінеральними компонентами.

Трохи хімії

Для правильного і повноцінного розвитку кожного рослині необхідні такі елементи, як фосфор, калій, азот, кальцій, магній і сірка. У менших кількостях повинні споживатися марганець, залізо, цинк, молібден, бор, хлор і мідь. Слід враховувати, що добрива для гідропонних систем своїми руками вносяться в строгих пропорціях. В обов'язковому порядку після приготування розчину слід проконтролювати значення pH. Визначальним фактором у гідропоніці слід вважати живильний розчин. Від того, наскільки правильно підібране поєднання всіх необхідних мікроелементів, буде залежати майже все. Для різних видів таке поєднання різне. Мало того, в окремі періоди росту і розвитку потрібне те чи інше додаткове збільшення компонентів.

Живильні розчини в гідропоніці

Є два шляхи. У першому просто купується потрібний набір мікроелементів і добрива для гідропонних систем, і всі розводиться в зазначених пропорціях. Воду рекомендується брати кип'ячену або дистильовану. На свій страх і ризик можна брати звичайну відстояну водопровідну. Потім залишається просто контролювати зміна складу, додавати, а через деякий час – замінювати. Цей варіант дуже зручний, але варто певних витрат. В іншому випадку можна приготувати розчин для гідропонних системи своїми руками. Серед готових рецептів можна виділити два варіанти, що підходять для різних видів рослин.

Розчин для рослин листяних і повільно зростаючих: 2 чайні ложки фосфату калію, 25 – нітрату калію, 45 – нітрату кальцію і 4 - сульфату магнію розчинити в 40 літрах води. До отриманого розчину додаються розчинені в 1 літрі води 125 чайної ложки борної кислоти, 1/10 чайної ложки хлориду марганцю. Останнім компонентом буде додаватися 4/5 чайної ложки хелати заліза в 16 літрах води.

Розчин для швидкозростаючих і люблять світло овочів: 2 чайні ложки фосфату калію, 4 – нітрату калію, 45 – нітрату кальцію і 4 – сульфату магнію в 40 літрах води. Потім додаються два розчину з борною кислотою, хлоридом марганцю і хелатом заліза, описані вище.

Висновок

Гідропоніка – перспективний напрямок для виробництва свіжої продукції як в промислових, так і в домашніх умовах. Техніки гідропоніки мають переваги в швидкості росту та обсягах продукції. У багатьох випадках дозволяють повністю автоматизувати процес або звести втручання людини до мінімуму. Комплексні мінеральні набори для поживних розчинів і добрива для гідропонних систем широко застосовуються навіть в квартирних умовах. Незважаючи на гадану складність, гідропонна система здатна доставити як готову продукцію, так і масу задоволення при спостереженнях і догляді.