Что такое гидропоника и её применение. Субстрат и питательный раствор

Основное деление методов гидропоники происходит исходя из того, в какой среде развивается корневая система растений. Таким образом, получается три основных метода гидропоники :

1. Субстратные культуры
2. Водные культуры
3. Воздушные культуры

Отдельно можно выделить такие методы гидропоники как:

• Хемокультура
• Ионопоника

Метод гидропоники, при котором растения укореняются в толстом слое инертного субстрата. Основными субстратами для субстратного метода гидропоники являются: перлит, вермикулит, цеолит, песок, гравий, минеральная вата, керамзит и некоторые другие.

Но наиболее распространенными для систем гидропоники с капельным поливом является минеральная вата и керамзит, а для с периодическим подтоплением – керамзит.

Субстратный метод гидропоники . Наиболее распространенными для систем гидропоники с капельным поливом является минеральная вата и керамзит.

На стыке методов водной и субстратной гидропоники находится метод гидропоники так называемого «подпора», при котором корневая система растений помещена в твердый субстрат, частично погруженный в . Этот метода гидропоники считается наиболее экономичным, и довольно распространен для небольших количеств растений.

Преимущества : Более эффективно используется раствор; при отключении электричества, за счет влагоемкого субстрата, корни долго могут обходиться без полива.
Недостатки : Если раствор неподвижен, необходима дополнительная аэрация.

С истемы гидропоники для водных культур

При водной культуре устраняются присущие субстратной гидропонике недостатки, но возникают трудности с поддержкой определенной и реакции питательного раствора, превышение которыми оптимальных границ может привести к снижению урожайности или гибели растений. Кроме того, усложняется одновременное и бесперебойное снабжение корневой системы растений раствором минеральных солей и кислородом.

Растворимость кислорода в воде очень низкая. В 1 л питательного раствора при температуре 20 ° С содержится только 9,4 мг этого элемента. Такое низкое его содержание не может обеспечить нормального дыхания корневой системы, поэтому корни растений в водном растворе испытывают кислородное голодание, то есть находятся в состоянии удушья. Для нормального роста культур водный раствор необходимо обогащать кислородом. Для этого применяют продувку воздуха через раствор специальными компрессорными установками.

или вариант аэропонной установки метода гидропоники

Классическая аэропоника представляет собой метод гидропоники , когда висящие в воздухе корни растений, периодически опрыскиваются (или омываются) питательным раствором.

Вариант аэропонной установки метода гидропоники : верхняя часть корней находится в тумане питательного раствора, а нижняя погружена в него

Существует еще один вариант аэропонной установки метода гидропоники , при котором верхняя часть корней находится в тумане питательного раствора, а нижняя погружена в него или периодически подтапливается. Не смотря на ограниченное число принципов (методов гидропоники ), используемых в гидропонике, комбинация разных механизмов выращивания растений, будь то вертикальные аэропонные установки, или субстратные системы гидропоники, использующие гелиевые наполнители – создают условия для неповторимости и уникальности вновь создаваемых систем гидропоники, которые на данный момент и так исчисляются сотнями.

Другие методы гидропоники

Хемопоника . Этот метод близок к культуре растений на почвосмеси. В качестве субстрата используют такие виды органических материалов: верховой торф со степенью разложения 30%, мох сфагнум, древесную кору, опилки, рисовую шелуху, отходы хлопка и тому подобное. Срок использования этих материалов в качестве субстрата — 1 -2 года. Некоторые из органических материалов требуют предварительной подготовки — измельчение (кора, стружка) и корректировки реакции среды. Минеральное питание осуществляют поверхностным орошением питательным раствором. Хемопоника не требует специального оборудования и этот способ можно применять во всех видах закрытого грунта. В последние годы все большее распространение получает культура на кокосовом субстрате с длительным сроком его использования.

Ионитопоника — совершенно новый метод, по своей сути близок к субстратной гидропонике . Субстрат состоит из смеси двух типов синтетических ионообменных смол катионита и анионита. Катионит — не растворимый в воде ярко-желтого цвета полимер с сильнокислой реакцией, хорошей сыпучестью. Размер его гранул — 0,3-0,5 мм. Гидроксилы он меняет на ионы минеральных солей. Анионит — желтый сыпучий полимер, размер его гранул — 0,30-1,5 мм. Оба иониты прочные, химически стойкие, не разлагаются под воздействием кислорода, света и при обычной температуре. В отличие от субстратной гидропоники , питательные вещества находятся в составе субстрата, поэтому растения орошают только чистой водой. Собственно говоря, это — искусственный грунт.

Определение: Гидропо́ника - это способ выращивания растений без почвы.

При выращивании этим методом, корни растения получают минеральные вещества и находятся не в почве, а во влажно-воздушной , сильно аэрируемой водной , или твердой, но пористой, влаго- и воздухоёмкой среде , способствующей дыханию корней, и требующей сравнительно частого (или постоянно-капельного) полива рабочим раствором минеральных солей, приготовленным по потребностям конкретного растения.

Аннотация: на этой странице рассмотрены основные системы гидропоники, на основе принципов которых вы можете конструировать свои собственные установки.

Примечание: питательный раствор является слабо агрессивной средой, поэтому все компоненты установок, непосредственно контактирующие с питательным раствором или его парами (естесственное испарение) должны быть изготовлены из стойких к нему материалов.

Принято разделять группы гидропонных систем на активные и пассивные. Из их названий логически понятно что пассивными являются системы , не использующие какое-либо механическое воздействие на питательный раствор для транспортировки его к корням. Раствор в таких системах движется за счет капиллярных сил воды. В активных системах для транспорта питательного раствора используются насосы, помпы, аэраторы, ультразвуковые пьезокерамические элементы и т.д.

Основные гидропонные системы

При конструировании своей системы можно использовать не только эти методы гидропоники , но и их комбинации. Главное надо понимать, что корни растений должны насыщаться кислородом постоянно, но и не должны пересыхать.
На расстоянии до 15 см от "поверхности" (разграничении "надземной" и "подземной" части растения) корни должны больше находиться в воздушной среде, чем в воде. В естественных условиях этот пласт почвы наиболее плодороден и для растения является источником всех питательных элементов, глубже корни в основном впитывают только воду.

Водная культура (DWC)

Принцип этой гидропонной установки заключается в следующем: растения закреплены мягким зажимом (можно использовать силиконовый поролон) на верхней части сосуда или непосредственно на нетонущем поддоне, а их корни всё время находятся в постоянно аэрируемом питательном растворе .
Это одна из простейших гидропонных установок , великолепно зарекомендовавшая себя для водолюбивых культур, в частности, так можно с успехом выращивать салаты. Так же можно выращивать практически все болотные культуры. Для овощных культур эта система практически не пригодна. Да, и ещё один из минусов: сколько растений, столько нужно и питательного раствора.

В DWC сухо/влажно регулируется концентрацией (количеством) солей в растворе, например, для томатов EC не ниже 2.4 mS (миллиСименс) считается нормой, чтобы корни не были переувлажнены.

Водная культура.Техника питательного слоя (NFT)

(Nutrient Film Technique)

В этой схеме гидропонной установки внешняя водная помпа создаёт постоянный непрерывный поток раствора через корни растений. На разрезе А-А видно, что особенностью конструкции сосуда с корнями растения является то, что сосуд достаточно плоский и широкий, а сам раствор образует "ручей" на дне ёмкости глубиной не более 1-2 см. Тем самым достигается относительно широкая поверхность "водной глади", граничащая с воздухом. И при достаточной скорости движения питательного раствора по дну емкости достигается перемешивание вехнего слоя раствора с воздухом, повышая его влажность в корневом пространстве и насыщая сам раствор кислородом без дополнительной аэрации компрессором.
Конструктивно сосуд с раствором лучше расположить под небольшим наклоном, чтобы улучшить его сток.

Субстратная культура

Это простейшая пассивная гидропонная установка , в которой растение, корни которого находятся в проницаемом для воды сосуде с влажным субстратом, получает воду и питательные вещества в ней за счет капиллярных сил. Сосуд с корнями растения погружен на 1-2 см в раствор.
Главный недостаток такой системы - необходимость постоянного контроля уровня раствора и достаточно сильная зависимость влажности в корневой зоне растения от типа применяемого субстрата.

Субстратная культура. Периодическое затопление

Это та же субстратная гидропонная установка , только с применением временного периодического полного наполнения питательным раствором сосуда с корнями растения. На рисунках изображена данная установка, состоящая из сосуда с двойным дном. Насос системы находится в нижнем отделении устройства, являющегося также разервуаром для питательного раствора. Выходная трубка насоса (изображена оранжевым цветом) выведена в верхний резервуар. Так же в верхнем резервуаре есть вторая, ограничительная трубка для слива избытка обратно в нижний отдел.
Рассмотрим подробнее режимы работы:
Режим А: корни растения в субстрате находятся в воздушном пространстве, и, лишь на дне находится незначительный уровень раствора, поддерживающий постоянную повышенную влажность. Этот уровень легко устанавливается высотой выходной трубки насоса.
Режим Б: несколько раз в день (2-8), взависимости от микроклимата, применяемого субстрата и потребностей самого растения, таймер включает насос, и на 10-15 минут (до полного намокания всего субстрата) полностью затопляется питательным раствором верхнее отделение сосуда до уровня ограничительной трубки.
По истечение выставленного времени таймер выключает насос до следующего периода и раствор через выходную трубку насоса сам сливается обратно в нижнее отделение. Тем самым обновляется воздух в корневом пространстве и корни насыщаются кислородом. Установка переходит в режим А.
Большинство любителей гидропоники для выращивания овощных культур предпочитают именно этот метод за хорошее соотношение: простота/надежность/результат.

Субстратная культура. Капельный полив

Установки , постороенные по данному принципу, используют всё так же субстрат, только подача раствора осуществляется постоянно, либо периодично, чётко дозированными порциями. Для подачи раствора в такой системе используют регулируемые капельницы, раствор из них "течет" под основание стебля растения на поверхность субстрата.
В современных овощных теплицах гидропонные системы часто используют этот метод , а в качестве субстрата кокосовое волокно ("кокоматы").

Уважаемые спамеры, никакие HTML теги и прочие не поддерживаются. Добропорядочных граждан это правило не касается.

(18 оценок, среднее: 4,28 из 5)

Искусство гидропоники стало известно в России совсем недавно, однако уже есть несколько сотен счастливых обладателей домашних агропоннных установок. Растения, выращенные этим способом, имеют здоровый вид, отлично плодоносят и защищены от действия вредителей. Гидропонная установка своими руками - сложно ли это? Давайте разберёмся!

Выращивание растений без почвенного субстрата, в воде, кажется удивительным и неправильным. На практике оказывается, что эта технология даёт прекрасные плоды, однако, придётся приложить немало усилий. Секрет этого метода выращивания состоит в беспочвенной культивации, которая стимулирует развитие растений за счёт регулирования состава воды, процентного содержания в ней кислорода и минеральных солей.

Для того чтобы гидропоника своими руками принесла ожидаемые плоды, придётся учитывать множество факторов: влажность, температуру воды и воздуха, особенности освещения и вентиляции, генетические особенности культур.

Преимущества и недостатки этого метода

У агропоники очень много положительных аспектов:

Недостатком данного метода является значительное первоначальное вложение средств , времени и труда. Но потом это окупается сполна.

Примеры растений, подходящих для гидропоники

Какие культуры хорошо развиваются в условиях гидропоники?

• способные перезимовать при температуре около -15°, иначе корни загниют;
• обладающие корневой системой с низкой скоростью разрастания, иначе часто придётся менять горшки;
• растения без клубней и корневищ, ведь существует высокий риск их загнивания;
• многолетники.

Хорошо растут такие растения и цветы на гидропонике , как: филодендрон, фикус, кактус, плющ, драцена, лаванда, фиалка, гибискус, все виды бегонии, а также монстера. Розы на гидропонике в последнее время становятся всё популярнее.

Из овощных культур: огурцы, томаты, редис, брокколи, томаты, баклажаны, шпинат, зелёную фасоль.

С недавнего времени этот метод прекрасно зарекомендовал себя в выращивании бананов.

Гидропонная система своими руками - варианты

Перед тем как начать собирать гидропонную установку в домашних условиях, стоит определиться с её принципом работы. На данный момент свою эффективность доказали три варианта агропоники:

Чтобы создать самую простую установку, понадобится: бак, аквапот, компрессор для гидропоники, субстрат и горшки для растений .

Основные элементы домашней установки

Для того чтобы разместить смесь воды с питательными веществами, вам не обойтись без специального объёмного бака. Контейнер лучше приобретать тёмного цвета, матовый, чтобы свет не проникал в раствор, тем самым уберегая его от развития водорослей . Если такую ёмкость приобрести не удалось, то можно использовать пищевую фольгу или закрасить стенки чёрной краской.

Бак с гидропоникой должен быть оборудован плотной крышкой. Объем бака нужно вычислять из расчёта 3 литра воды на одно растение. Оптимальный размер ёмкости — 50 литров, для дома лучше оборудовать несколько маленьких баков, чем заниматься эксплуатацией одного большого.

Горшки для гидропоники лучше приобретать специализированные - сетчатые. Они помогут субстрату всегда оставаться во влажном состоянии, так как имеют отверстия по всей поверхности. Высота купленных горшков не должна быть выше, чем оборудованный бак с питательным раствором. Нельзя забывать и о подготовке листа пенопласта. Он необходим для того, чтобы закрепить горшки с растениями. В пенопласте просверливаются дырочки, диаметр которых равен диаметру горшка (чтобы он закреплялся и не проваливался).

Выращивание гидропоники не обходится без постоянного насыщения воды кислородом. Для этой цели рекомендовано использовать двухканальный насос . Для дома простым решением станет покупка аквариумного компрессора с силиконовыми шлагами.

Чтобы система работала эффективно, на дно стоит положить несколько очищенных камней - они будут разбивать пузырьки воздуха.

Когда сама гидропонная установка собрана, можно приступать к посадке растений.

Субстрат и питательный раствор

Выращивать растения вам придётся в субстрате. Его выбор является одним из ключевых моментов сборки системы. Основными субстратами для гидропоники являются керамзит, минеральная вата, кокосовый субстрат, вермикулит и перлит. Рассмотрим подробнее недостатки и достоинства каждого .

Что касается концентрации раствора, то её делают в соответствии с инструкцией.

Для посадки растений горшки наполняют субстратом и погружают их в раствор на 1/3 часть . Объем раствора необходимо поддерживать на одном уровне, доливая воду 1 раз в 2 недели. Каждый месяц раствор меняется полностью. Для приготовления раствора используют 2 составляющие: комплексное удобрение и 25% раствор кальциевой селитры.

Пересадка растений

Чтобы пересадить растение в гидропонную установку, его вынимают из горшка с комом земли и замачивают в воде. Далее корни хорошенько промывают и расправляют. В горшок с субстратом погружают растение так, чтобы его корни не касались раствора. Питательные вещества должны поступать из субстрата. Первую неделю после пересадки горшок погружают на 1/3 в воду, чтобы растение адаптировалось и теперь его можно полноценно выращивать. Только после этого воду меняют на питательный раствор.

Где разместить систему?

Помимо решения вопроса, как вырастить гидропонику, нужно ещё подумать и о том, где разместить данную систему.

Лучший вариант - теплица или подвал, поскольку необходимо тёплое сухое помещение без окон. Подойдёт и внутренний дворик дома. Если ставить агропонику вне дома, то придётся постоянно следить за окружающей температурой, скоростью испарения жидкости в системе и окружающими порывами ветра.

Ставить ёмкость с субстратом и растениями необходимо на идеально ровную поверхность , чтобы питательные элементы распределялись равномерно.

Гидропоника – интересный современный метод выращивания растений, который помогает сэкономить время, деньги, а также значительно увеличивает урожайность и выносливость растения. Домашняя гидропонная установка своими руками поможет вам не только наслаждаться красивыми растениями и цветами, но и позволит в домашних условиях наслаждаться свежими овощами, без химии.

Почему-то большая часть выживальщиков упорно считает, что после БП можно будет и собирательством. При этом предполагается, что большая часть человечества будет уничтожена и конкурентов будет мало. Честно говоря, представить БП, при котором из биосферы будет избирательно изъят исключительно Homo Sapiens — довольно сложно. Куда более вероятен сценарий, при котором пострадают все.

То есть собирать нечего, ловить некого, и что делать, когда будут сожраны последние запасы — непонятно. К счастью, выход есть. Организация нормального сельского хозяйства стало одним из важнейших факторов появления культуры, науки и искусства. А в нашем случае, именно сельское хозяйство станет гарантом выживания. Но, разумеется, с некоторыми поправками, поскольку растениям, не слишком комфортно в замкнутых подземных помещениях.Поэтому придётся прибегать к довольно хитрому методу — гидропонике .

Идея того, что растению для роста не нужен полноценный грунт не нова. Но реализовать её на практике в промышленных масштабах получилось только недавно. Сама суть гидропоники довольно проста — раз растению нужны питательные вещества, значит доставлять их можно напрямую, непосредственно в виде водного раствора. А грунт при этом либо не используется вообще, либо играет исключительно поддерживающую функцию. Да что уж говорить, многие сами выращивали луковицы в стакане с водой — а это как раз простейшая гидропонная система .

Конечно, без хороших познаний в биохимии и агротехнике ничего не получится — нужно соблюдать определённый рН раствора, строго подбирать концентрацию микроэлементов в зависимости от вида растения, регулировать освещение и влажность в помещении. Но если всё сделать правильно, то даже в подземном бункере можно организовать неплохое хозяйство. Главное — знать, как это правильно сделать. Но хватит общих слов, перейдём к конкретике.

Начнём, пожалуй, с основных методов гидропоники , их плюсов и минусов.

Водная культура

Всё максимально просто — вода, питательный раствор, аэратор и какой-то фиксатор, чтобы растение как-то держалось на поверхности. Корни растения полностью погружены в воду, а стебель обхватывает фиксатор. Отлично подходит для различных салатов и болотных растений — клюквы, например. Минус — крайне сложно регулировать подачу минеральных веществ, не подходит для выращивания овощных культур, требует наличия постоянно работающего аэратора, а это лишние затраты электроэнергии, которой у нас и так немного.

Культура питательного слоя

Корни растения частично погружены в воду, которая неторопливо циркулирует посредством специального электронасоса. То есть аэрация осуществляется автоматически, если расположить конструкцию под углом, то и сток воды тоже будет автоматическим. Насос будет периодически закачивать большие порции воды в резервуар, а они будут потихоньку стекать вниз, насыщая корни растений полезными веществами. Толщина слоя воды должна быть где-то 1-2 см — этого будет достаточно и для питания корней, и для поддержания влажности. Минусы способа — высокая зависимость от электричества, корни могут засорять шланги насоса и способствовать развитию застойных явлений. Кроме того, этот метод гидропоники слабо подходит для большинства овощных культур.

Субстратная культура. Базовая

Подразумевает использование субстрата (керамзит, гравий, песок). Он нужен как для поддерживания корневой системы, так и для обеспечивания растения жидкостью за счёт сил капиллярного натяжения. При этом аэрация осуществляется автоматически, поскольку в порах субстрата воздух будет оставаться всё равно. То есть есть вода с раствором минеральных солей, в эту воду частично (на 1-2 см) погружено донышко ёмкости с субстратом и обеспечены условия для попадания воды внутрь. Данный метод ещё называется «горшковой культурой». Так можно выращивать овощные культуры. Главный минус — нужно постоянно следить за уровнем жидкости, а также за влажностью субстрата, поскольку эти параметры могут меняться довольно быстро.

Разновидностью этого метода гидропоники является «фитильная система», при которой жидкость не контактирует с субстратом напрямую, а поступает в него по волокнистому фитилю за счёт тех же капиллярных сил. За уровнем жидкости здесь следить не нужно, но появляется другой минус — скорость, с которой вода проходит по фитилю недостаточна для питания крупных корней, так что данный метод пригоден только для небольших растений. Но как и в случае «горшковой культуры», подкупает полная независимость от электричества.

Субстратная культура. Капельная

Горшок с субстратом в воду не погружен, а жидкость попадает к корням за счёт специальных регулируемых капельниц. Можно электронных, можно и обычных, которые в больницах используются. Главное, чтобы была возможность регулировать скорость доступа воды. Это позволяет контролировать влажность и насыщение субстрата. Подходит для большинства растений, мало зависит от электроэнергии, не создаёт избыточную влажность. Именно поэтому данный метод довольно часто используется в промышленной гидропонике .

Субстратная культура. Периодическое затопление

Наиболее популярный метод гидропоники , однако крайне зависимый от электричества и мастерства агротехника. Растение может находится в двух фазах. Во время первой, жидкости в резервуаре минимальное количество — для обеспечения влажности. Во время второй горшок с субстратом на 15 минут затапливается водой с полезными веществами. И такое повторяется по нескольку раз в день, в зависимости от вида растения. Главная сложность — настроить автоматический режим затопления, а это без электричества сделать не получится.

В дальнейшем мы постараемся ориентироваться на те методы гидропоники , которые наименее затратны с точки зрения привлечения дополнительных ресурсов, в особенности — электроэнергии. То есть на «горшочной», «фитильной» и «капельной» субстратных культурах. Также мы выбрали именно их, поскольку нам предстоит выращивать не салаты и цветочки, а овощи для собственного пропитания, а для этого лучше всего подойдёт именно субстратная культура. Что касается конкретных способов приготовления питательных растворов, составления таблиц и практической части, то обо всё этом читайте в наших следующих статьях.