Гидропоника: самостоятельное сооружение и особенности использования

Выбор сорта

Для выращивания на субстрате в принципе подходит обычная клубника для грунта. Но есть сорта специально разработаны для гидропоники и закрытых помещений. Они неприхотливы в уходе и отличаются отличным плодоношением.

Сорта, подходящие для выращивания на гидропонике

Для выращивания в искусственно созданных условиях больше всего подходят ремонтантные сорта. Они неприхотливы, легко опыляются и способны приносить хороший урожай круглый год. Для выращивания прогрессивным методом подходят следующие сорта клубники для гидропоники:

• Delizzimo;
• Rowena F1;
• Milan F1
• Elan F1;
• Вивара;
• Мурано;

Неприхотливые сорта выведены селекционерами для выращивания в искусственных условиях. Они устойчивы к грибкам и вредителям и отличаются высокой урожайностью.

Без чего не работает гидропоника

Выбрать схему, сконструировать и изготовить ее — не самое главное в философии безгрунтового выращивания сельскохозяйственной продукции. Основное заключается в составе питательной среды. Это не просто смесь удобрений, которую мы привыкли использовать на огороде.

Основное внимание при выращивании уделяется контролю кислотности и концентрации рабочей среды. Если в маленьких комплексах эта проблема решается периодической заменой раствора, то в более масштабных для этих целей необходимо приобрести приборы

Следующий этап — это выбор субстрата для посадки. Что это такое? В гидропонике в качестве «грунта» используются вермикулит, пемза, гравий, искусственный гравий из обожжённой глины, минеральная вата и т.д.

Все они должны отвечать определенным требованиям:

• химически нейтральны;
• гигроскопичны для капиллярного поднятия жидкости;
• устойчивы против выветривания и механического разрушения.

Для небольших домашних установок используется мох, отвечающий всем этим требованиям.

Главное, без чего не будут работать никакие биологические технологии, это свет. Это основной фактор роста. Если он имеется в недостаточном количестве, то это и определит границу развития растения, несмотря на достаточное наличие всех остальных факторов. Поэтому монтаж освещения в этих комплексах является первоочередной задачей.

В итоге всегда помните, что успех вашего предприятия-это Свет, Воздух, Вода, Тепло и Питание.

Польза или вред?

Сегодня существует множество споров относительно преимуществ и недостатков гидропоники. С одной стороны, это способ выращивания экологически чистых культур. К тому же он не требует больших финансовых затрат и успешно используется в домашних условиях. С другой, питательный раствор содержит вещества, которые, по сути, являются химикатами. Поэтому ярые приверженцы натуральных продуктов считают этот метод вредным. Однако гидропоника имеет немало достоинств.

Основные преимущества

В число плюсов гидропоники входят:

• продуктивность – за счёт комплексного удобрения растения быстро растут и дают хороший урожай;
• экономия пространства и воды;
• экологичность – овощи и зелень, выращенные таким способом, не накапливают тяжёлые металлы и другие опасные соединения, которые нередко содержатся в почве;
• отсутствие насекомых и грызунов, которые приносят вред растительным культурам.

Как известно, при выращивании растений в открытом грунте существенное воздействие оказывают погодные условия. При неблагоприятных атмосферных проявлениях культуры могут пропасть. В случае с гидропоникой это исключено. Кроме того, питательный раствор отличается от вредных химикатов, которые стимулируют рост культур, отсутствием побочных эффектов. При пересаживании не придётся освобождать корни от земли. Соответственно, снижается риск их повреждения.

В чём состоят недостатки?

Несмотря на очевидные преимущества системы гидропоники, не обходится в ней и без недостатков. Если питательный раствор содержит вещества для ускорения роста, в овощах и зелени будут присутствовать нитраты. Но это недостаток используемых химикатов, он никак не относится к самому методу

Чтобы снизить количество вредных веществ, достаточно обращать внимание на состав удобрений

При использовании этого метода растения не защищены в полной мере от ошибок человека. Почве свойственно поддерживать равновесие физических и биологических параметров вокруг корней. При избытке химических веществ она быстро восстанавливает свой состав, обеспечивая благоприятные условия для растения. Питательный раствор, используемый в гидропонике, обладает таким свойством, но в ограниченной степени. Высокий уровень кислотности может вмиг погубить весь урожай. Ведь в этом случае всё происходит быстро: растения поднимаются на глазах, но и для их уничтожения потребуется мало времени.

«… Почему? Нааа-наа-на…» Из песни Земфиры «Почему»

Но ПОЧЕМУ?

А все просто: потому что вижу тенденции, потому что ищу себя, потому что решил делать что-то, что по моему личному убеждению может стать частью счастливого будущего и полезного настоящего для детей и их родителей уже сейчас. И главное, занимаясь чем, я не чувствую внутреннего сопротивления.

На самом деле я считаю, что каждый должен делать то, что ему нравится и в чем он готов достигнуть высот за счет того, что у него есть мотивация делать это, увлечение, страсть. Считаю, образно, что в любом деле, как в любви,- если ты не делаешь усилия, не стараешься, не пытаешься уладить конфликты, не видишь хорошие стороны, не оказываешь знаки внимания, то в конце концов останешься ни с чем и любовь уйдет. Также и в деле, любишь, вкладываешь усилия, становишься сам лучше и растешь в нем — становишься профессионалом, нет — занимаешься всякой ерундой, устаешь от работы, не хочешь на нее идти, мучаешься..

Так вот, я увидел, что в деле, которым я занимался, полно людей, которые делают это лучше меня, тех кто готов по ночам копаться в коде, продираться сквозь толщу документации и смотреть бесконечные курсы по программированию. Я увидел, что мир жаждет big data, искусственного интеллекта, нейронных сетей и подобных штук, и еще я увидел, что я не собираюсь во всем этом разбираться, ну неинтересно мне это.

Я подумал о том, чем бы я хотел таким полезным заниматься, что бы я полезного хотел оставить после себя в жизни?

Екатеринбург. У нас сложная экологическая обстановка, многие хотели бы жить в своем доме, иметь сад, кушать из него выращенные собственными руками овощи, фрукты. Но многие не хотят копаться в грязи, ездить в сад и что-то там делать, тратить силы, которые закончились еще на работе, для того, чтобы прополоть и перекопать очередную грядку. И тут мне вспомнилось что-то о гидропонике. Я открыл «всем известный видеосервис» и нашел видео, где мужчина на балконе соорудил гидропонную установку и через месяц показывает всем, как у него там все замечательно растет. И тут я понял, что хочу сооружить такую же, и что, конечно же, хочу оставить после себя много полезных гидропонных установок.

Как приготовить раствор

При наличии подготовленной воды и необходимых удобрений, раствор для гидропоники не составит труда приготовить своими руками. Предварительно подготавливается или покупается готовая вода, приобретаются соответствующие смеси в специализированных торговых точках.

Владельцу необходимо обеспечить правильное хранение сухих удобрений.

Важно! Сухие порошки следует хранить в банках из темного стекла, герметично закрытых, в условиях пониженной влажности и отсутствия дневного света.

Рецепт питательного раствора

Необходимо правильно подобрать содержание и пропорции компонентов при приготовлении раствора для гидропонной системы. Состав тех или иных веществ можно определить по специальным таблицам, разработанным для использования в гидропонике.

Один из вариантов универсального раствора, оптимального для любого вида растения, предполагает следующую пропорцию компонентов для одного литра жидкости:

• калий — 2%;
• азот — 1%;
• фосфор — 0,5%;
• магний — 0,3%.

Этот состав обеспечит высокие темпы развития культур, укрепит растения и снабдит их всем необходимым.

Раствор Кнопа предполагает смешивание в одном литре воды:

• нитрата кальция — 1 г;
• сульфата магния с фосфатом калия — по четверти грамма;
• соли калия — 0,125 г;
• хлорида железа — 0,0125г;

Известно множество вариантов гидропонных растворов. Чтобы правильно и равномерно смешать компоненты, порошки предварительно растворяются в небольшом количестве жидкости, с последующим вводом в общую емкость.

Откуда взять формулу раствора?

Многими учеными в разные годы созданы различные формулы растворов для применения в гидропонных системах. В результате проведенных расчетов, подобрано оптимальное сочетание компонентов для разных культур.

Известны формулы, названные по именам следующих ученых:

• Туманова;
• Кидсона;
• Пюрдье;
• Шварца из Калифорнии, Нью Джерси и Южной Африки;
• Пильгрима и других.

Эти формулы включают определенную пропорцию веществ и рассчитаны на использование для выращивания культур гидропонным методом в различных условиях. Точный состав той или иной формулы можно найти на нашем сайте в специальном разделе для продвинутых.

Добавление удобрений и стимуляторов

Удобрения и стимулирующие компоненты вводят в раствор после того, как проверен и обеспечен необходимый уровень кислотности и электропроводности. Удобрения необходимо тщательно и равномерно размешать в жидкости.

Соотношение веществ подбирается с учетом требований инструкции изготовителя, с выдерживанием соответствующих пропорций.

Кроме удобрений, питательный раствор обогащается стимуляторами — веществами, не входящими в обязательный состав для питания растений, но ускоряющий рост зеленой массы, цветение, образование и развитие плодов.

Производство этих веществ также налажено в промышленных масштабах, поэтому садоводы могут выбрать подходящую продукцию из обширного ассортимента различных производителей.

Список ингредиентов

Если владелец собирается самостоятельно подбирать питательный состав, не пользуясь готовыми смесями, потребуется приобретение следующих ингредиентов:

• кальциевой и калиевой селитры;
• монофосфата калия;
• сульфатов магния и калия;
• аммиачной селитры.

Это основные минеральные составляющие для подбора необходимого соотношения компонентов. Но самостоятельное составление смеси требует от садовода определенного опыта и знаний. Поэтому, если владелец не уверен в своих силах, предпочтительнее прибегнуть к готовым сбалансированным смесям.

Какие растения можно выращивать на этом растворе

Приготовленный собственными силами гидропонный раствор можно использовать для выращивания в домашних условиях комнатных или уличных растений — овощных культур, цветов и декоративных насаждений.

В чем плюсы данного раствора

Преимущества гидропонного раствора, приготовленного самостоятельно, в том, что владелец может подобрать соотношение различных веществ, в зависимости от выращиваемой культуры и стадии жизненного цикла.

Особенности технологии

Гидропонные модули могут работать в различных условиях. Подача питания к корням осуществляется различными способами. Поэтому существуют установки следующих типов:

1. Глубоководная система: платформа с растениями погружена в емкость с водой;
2. Система питательного слоя: под горшками с растениями расположен субстрат, регулярно орошаемый питательным раствором;
3. Капельная система: питательный раствор насыщает субстрат порциями, с временным интервалом;
4. Система затопления: субстрат заливается большим количеством раствором, затем раствор удаляется;
5. Аэропоника: корни клубнику находятся во влажной среде в виде тумана, а этот туман содержит необходимые питательные вещества.

Все способы позволяют получить урожай клубники, но не все методы идеальны для клубники. Например система глубоководного полива имеет существенный изъян. Дело в том, что корни растения плохо переносят чрезмерную влажность, ей необходим кислород, а избыточная влажность способствует развитию гнили и плесени.

Виды, сорта зелени и особенности их выращивания

Укроп выращивают и на зелень, и ради семян для заготовок, поэтому выбор сортов достаточно широк. Особых ограничений по видам для гидропоники нет, обычно предпочитают раннего срока созревания, но это не строгое правило.

Таблица: самые известные сорта укропа для выращивания на гидропонике

Группа сортов	Урожай, количество листьев с куста	Наименования сортов	Готовность к срезу, дней	Высота товарного растения (готового к сбору зелени или зонтиков), см
Раннеспелые	4–6	Грибовский	28–40	25
Гренадёр	30	26–30
Редут	35	27
Дальний	38–40	21–25
Среднеспелые	6–10	Ришелье	40–45	115–125
Кибрай	45–50	40
Амбрелла	41–44	120–200
Позднеспелые	больше 10	Аллигатор	42–45	160
Русский гигант	45–55	45
Буян	58–65	47–55
Кутузовский	41–45	150–170

Хорош для балконной культуры Русский гигант — пышно кустится, очень живучий. Грибовский имеет сильный яркий аромат, подходит для засолки. Кибрай успешно выращивают на гидропонике в промышленных масштабах. Более-менее проверенными гидропонными сортами укропа являются Аллигатор, Иней, Грибовский, Амазон, Преображенский.

Есть технологии, позволяющие сократить сроки созревания укропа, указанные в таблице до 30 дней: тщательно выверенный искусственный свет, специально подобранный раствор. Но свои достижения практики держат в секрете. На любительском уровне достаточно также выбрать раннеспелый, хорошо кустящийся сорт.

Методы

Различают следующие методы выращивания растений с использованием гидропоники:

• гидропоника (водная культура)
• гидрокультура (субстратная культура)
• аэропоника (воздушная культура)
• хемокультура (культура сухих солей)
• ионопоника
• аквапоника (совместное выращивание водных животных и растений)

Гидропоника (водная культура)

Гидропоника (водная культура) — это метод выращивания, при котором растение укореняется в тонком слое органического субстрата (торф, мох и т.п.), уложенного на сетчатую основу, опущенную в поддон с питательным раствором.

Корни растений через субстрат и отверстия основы опускаются в раствор, питая растение. При гидропонном способе выращивания растений сложность представляет аэрация корней, так как содержащегося в питательном растворе кислорода растению не достаточно, и корневую систему растения полностью погрузить в раствор нельзя. Для обеспечения дыхания корней между раствором и основой оставляют воздушное пространство для молодых растений 3см, для взрослых — 6см. При этом необходимо позаботиться о поддержании повышенной влажности воздуха в этом пространстве, иначе корни быстро засохнут. Питательный раствор заменяется раз в месяц.

Аэропоника (воздушная культура)

Аэропоника (воздушная культура) представляет собой метод выращивания растений без субстрата вообще.

Растение закрепляется зажимами на крышке сосуда, наполненного питательным раствором таким образом, чтобы 1/3 корней находилась в растворе, а остальные корни находятся в воздушном пространстве между раствором и крышкой сосуда и периодически увлажняются. Чтобы не повредить зажимом стебель растения и не препятствовать его утолщению по мере роста, рекомендуется применять мягкие эластичные прокладки, например, из поролона.

Кроме вышеописанного способа выращивания растений на аэропонике, можно использовать способ опыления корней питательным раствором. Для этого в сосуде, где находятся корни, помещается туманообразующий распылитель, с помощью которого 2 раза в сутки по 2-3 минуты корням подается питательный раствор в виде мельчайших капель.

При аэропонном выращивании особенно важно позаботиться о поддержании повышенной влажности воздуха в пространстве, окружающем корни, чтобы они не засохли, но при этом обеспечить доступ воздуха к ним

Хемокультура

Хемокультура, или культура сухих солей, при котором растения укореняются в органическом субстрате, пропитанном раствором питательных веществ. (к примеру, «голландские» кактусы- один из вариантов культуры сухих солей).

Ионопоника

Ионопоника — зародившаяся полтора — два десятка лет тому назад ионитопонная — культура выращивания растений на ионообменных материалах. В качестве субстрата применяют ионитные смолы, волокнистые материалы, блоки и гранулы пенополиуретана.

Совершенно новые возможности по размножению особо редких видов и форм представляют методы размножения in vitro, когда целостное растение получают из кусочка его ткани или даже одной клетки ткани. Суть метода в том, что используются действительно богатые питательные растворы (да еще и с витаминами и гормонами) и в обычных условиях там будет моментально поселяться микрофлора. Чтобы этого избежать, эксплант культивируется в стерильных условиях.

Механическим субстратом для растений обычно является агар. Это «холодец» из морских водорослей.

Аквапоника

Аквапоника представляет собой искусственную экосистему, в которой ключевыми являются три типа живых организмов: водные животные (обычно рыбы), растения и бактерии. Такая технология считается экологически безопасной. Работает по принципу эко-системы рыб и растений: рыбы обеспечивают питание растениям, а растения очищают воду. Суть метода — в использовании отходов жизнедеятельности водных животных (рыб, креветок) в качестве питательной среды для растений. Водные животные выделяют токсичные для них самих продукты жизнедеятельности: азотистые, калийные, фосфорные соединения, углекислый газ. Накопление этих веществ в воде представляет главную проблему как в замкнутой промышленной аквакультуре, так и в простом аквариуме. Эти же вещества абсолютно необходимы в гидропонике и их добавляют в воду для получения питательных растворов для растений. В аквапонике эта проблема решается сама собой: продукты жизнедеятельности рыб утилизируются бактериями и растениями.

Наибольшее распространение получила гидрокультура — метод, при котором растения укореняются в толстом слое минерального субстрата (гравий, керамзит, вермикулит и т.п.).

Салат, лук, и редис выращиваемые в гидропонной системе

Преимущества системы гидропоники

Чем привлекателен этот метод для аграриев, и почему получил широкое распространение? Гидропоника обеспечивает сбор урожая клубники круглогодично при малых затратах

Это, пожалуй, самое важное преимущество системы. Ягоды вырастают в экологически чистых условиях, совершенно безопасны для здоровья

Что представляет собой гидропоника для клубники? В переводе с греческого языка слово «гидропоника» обозначает «рабочий раствор». Саженцы располагаются в растворе вместо привычного грунта, что и отличает этот метод от классического почвенного. Корни либо полностью погружены в питательный раствор, либо часть корневой системы находится в воздушном пространстве и периодически орошается влагой.

Следующим отличием и преимуществом беспочвенного выращивания растений является независимость от влияния погоды, особенностей климатических условий и вредителей. Кусты клубники полностью защищены от неблагоприятных условий и находятся в самом комфортном для них состоянии.

Качество грунта — еще одна проблема, полностью решаемая с помощью гидропоники

Не важно, тяжелая почва или песчаная находится на вашем участке: вместо нее используется субстрат и рабочий раствор с питательной составляющей. Нет необходимости удобрять землю, освежать плодородный слой внесением полезных микроэлементов, рыхлить, бороться с сорняками и вредителями

Это всё в прошлом.

В новых условиях выращивание клубники методом гидропоники проходит автоматизировано. Система следит за:

• температурным режимом;
• освещенностью;
• уровнем влажности;
• насыщенностью питательного раствора.

Есть ли недостатки у данного метода? Единственным недостатком является сложность управления на первых порах. Садовод должен точно знать, в чем нуждается культура на каждом этапе своего развития, чтобы вовремя обеспечить всем необходимым. Если в огороде клубника растет сама по себе, то в условиях беспочвенного развития эти процессы должен контролировать человек.

Ухудшаются ли вкусовые качества ягод, выращенных беспочвенным методом? Это мнимое опасение, так как клубника приносит вкусный и богатый урожай. Клубника на гидропонике ничем не отличается от выращенной на грядках в огороде.

Система гидропоники своими руками

Следует определиться с местом. Это может быть домашний дворик, подвальное помещение, теплица, комната без окон и т. д.

Для работы надо приобрести следующие материалы и инструменты:

• Водосточные трубы.
• Дрель и коронка для отверстий.
• Чистая вода.
• Контейнер с питательным раствором.
• Горшки с отверстиями.
• Индикатор кислотности.
• Насос.
• Держатель всей конструкции.

Пошаговая инструкция

• На трубах при помощи коронки и дрели делаем отверстия, чтобы вошли горшки.
• Трубы устанавливаются на подставку.
• К большим трубам при помощи фитингов закрепляем трубки маленького диаметра для подачи жидкости.
• Контейнер с питательной жидкостью размещаем ниже, чем держатель конструкции.
• В него устанавливается насос.
• Трубы с отверстиями должны иметь наклонную форму. Это поможет воде сливаться самотёком обратно в резервуары.
• Раствор, при помощи насоса под давлением будет попадать в верхнюю часть трубы и при стекании по наклонной прямой, будет омывать корни.
• Питательные вещества смешиваются и наливаются в контейнер.
• Перед тем как отправить их по трубкам, надо хорошо перемешать.
• Если выбранное место без окон, например, подвал, потребуется дополнительная подсветка.
• Саженцы при посадке освобождаются от кома и хорошо промываются.
• Корешки следует вытащить через отверстия в горшке и засыпать субстратом.

Популярные гидропонные системы

За последние годы гидропоника пополнилась рядом нововведений. Различие в методиках позволяет аграриям подбирать варианты сообразно имеющимся условиям. К примеру, существуют установки, основанные на использовании субстрата, в других методиках от промежуточных слоев отказались вовсе, заставив корневую систему растений буквально висеть в воздухе.  

Даже обязательный полив осуществляется в разных установках различными способами. Существует три варианта:

1. Активный. Питательный раствор поступает при помощи насосов.
2. Пассивный. Раствор подается с использованием капиллярного эффекта.
3. Комбинированный. Задействованы оба принципа. Подобная методика постепенно становится общепринятой.

Рассмотрим основные принципы действия различных гидропонных систем.

Фитильная

Фитильная система гидропоники

Вода подается пассивным методом, система фитилей насыщает раствор, который постепенно пропитывает субстрат. В качестве нейтрального наполнителя используют:

• перлит;
• вермикулит;
• кокосовое волокно.

С помощью установки удается выращивать лишь медленнорастущие культуры, нетребовательные ко влаге, поскольку пропускная способность системы фильтров невелика. На малых фермах используется, к примеру, для выращивания декоративных цветов.

Плавающая платформа

Плавающая платформа с растениями

Вместо субстрата – основа из пенопласта, опущенная в ванну с питательным раствором. Выращиваемые культуры находятся в специальных отверстиях, корни спускаются в раствор. Насыщение кислородом осуществляется активным методом.

Применяется для выращивания влаголюбивых растений. Не требует специальных знаний, потому подходит даже для начинающих аграриев.

Периодическое затопление

В емкости, содержащие корни растений, при помощи насоса время от времени нагнетается питательный состав. Затем по таймеру осуществляется его отток в специальную емкость для хранения.

Процесс автоматизирован. Таймер настраивается под выращиваемое растение. В результате удается добиться микроклимата (температура и влажность), требуемого в каждом конкретном случае.

Питательный слой

Метод питательного слоя

Метод основан на постоянной циркуляции питательного слоя, находящегося на дне ванны с растениями. В раствор погружена не целиком вся корневая система, а лишь кончики корней. Выращиваемые культуры находятся в специальных закрепленных горшочках с прорезями, субстрата не требуется. Воздух поступает из окружающей среды через висящую в воздухе часть корней.

Установка электрическая. При долговременных сбоях циркуляция прерывается, корни подсыхают и культура гибнет.

Капельный полив

Система капельного полива

Основан на использовании субстрата, которым могут быть кокосовое волокно, керамзит или перлит, а также:

• камни, щебень;
• минеральная вата;
• гранулярный базальт.

Выращиваемые культуры помещены либо в единую ванну, либо в изолированные горшочки. Питательная жидкость подается насосом по трубкам к каждому растению. Как и в предыдущем случае, установка энергозависима – если питание пропадет, последствия будут печальными для растений.

Аэропоника

Аэрозольное орошение растений

Корни постоянно орошаются большим количеством раствора. Воздух вокруг пропитан парами, не позволяющими корневой системе сохнуть. Оросительная система включается по таймеру. Система приносит большую пользу в странах с жарким климатом.