Гидропонный метод выращивания

Гидропоника, как способ выращивания растений без использования почвы

Слово «гидропоника» (берет свое происхождение от греческого «υδρα» – вода и «πόνος» – работа, что в итоге переводится как «рабочий раствор»).

Гидропоника представляет собой модель выращивания растительных культур без наличия земельного грунта, поскольку растение получает подкормку из специального раствора, который содержит все необходимые питательные вещества (комплекс макро и микро элементов).

Идея применения гидропоники далеко не нова. Легенда о знаменитых «Висячих садах Семирамиды», дошедшая до нас еще со времен Вавилона является по видимости одной из первых попыток человечества выращивать растения на искусственных почвах.

Еще одним достаточно древним аналогом применения технологии гидропоники являются «Плавающие сады ацтеков». Когда коренные племена индейцев были вытеснены из своих плодородных земель, которые захватили воинствующие соседи, ацтеки было вынуждены выживать в нелегких условиях скудных почв, поэтому смекалистые индейцы придумали выращивать растения на плотах, сделанных из тростника. Поверх плотов индейцы укладывали слой ила (сапропель), на котором им удавалось выращивать овощи, и даже фрукты. При этом корневая система растений питала влагу непосредственно из водоема.

Ученые, внесшие вклад в создание и развитие гидропоники

Одним из первых ученых, кто попытался разобраться в процессе питания растений, был Аристотель.

Позже над данной задачей трудились такие умы как Эдме Мариот, Марчелло Мальпиги, Стефан Хэйлс и Джон Вудворд.

Далее эстафету подхватил голландский ученый Иоганн Ван Гельмонт, который долгое время проводил опыты над растениями, пытаясь определить для них оптимальную модель питания.

Впервые определение гидропоники, как методу выращивания растений дал известный американский ученый Уильям Герикке, который ставил эксперименты над овощами, которые высаживал в емкости с различными питательными растворами (без использования земельного грунта). В 1936 году, после целого ряда удачных проб, Герикке издал свою научную работу, где впервые применил новый термин.

В девятнадцатом веке Климент Аркадьевич Тимирязев продолжил разработку метода выращивания культур в водных растворах. Он детально изучал не только физиологию растений, но и исследовал воду, почву, питательные вещества, удобрения и субстраты, которые оказывают влияние на рост культур.

Современные ученые-агрономы на протяжении нескольких десятков лет пытаются определить оптимальный состав минеральных солей и элементов, который необходим культурам для нормального роста и развития. Результат их длительной работы показал, что для полноценного питания крайне важны такие макро и микроэлементы как железо, магний, кальций, фосфор, азот, сера и другие. Всего, помимо углерода, водорода и кислорода растениям требуется около шестнадцати обязательных микроэлементов.

Ученым удалось выяснить, что при отсутствии в питании, к примеру, калия, рост растений останавливается, а при недостатке кальция, корневая система прекращает свое развитие. Для образования хлорофилла растениям необходимы такие важные элементы как магний и железо, а оказывается, что без фосфора и серы не образуются белки, жизненно необходимые растительным клеткам для формирования протоплазмы и ядра.

В чем состоит суть технологии под названием «гидропоника»?

Гидропоника позволяет искусственным путем регулировать условия выращивания растений. Применяя ее можно создавать для различных культур специальный режим питания, который по максимуму обеспечит их потребности всеми необходимыми элементами, благодаря чему можно получать максимальный урожай, причем превосходного качества.

Суть самой технологии, если описать ее в нескольких словах – это выращивание сельскохозяйственных и декоративных культур гидропонным путем, при котором корневая система растений находятся не в плодородном грунте, а его заменителе, то есть некоем субстрате, наполненным питательными веществами и создающим опору для корней.

В теплицах и оранжереях закрытого типа метод гидропоники позволяет выращивать растения в несколько ярусов, что экономит значительную часть площади. При этом оборудование позволяет производить регулировку концентрации углекислого газа, что благоприятно влияет на процесс фотосинтеза, дает возможность устанавливать оптимальную для растений влажность и температуру воздуха, а также изменять интенсивность и продолжительность освещения внутри помещения.

А поскольку питание при данном способе выращивания подается в корневую систему растений дозировано и в легкодоступной для растений форме – это значительно экономит ресурсы и снижает трудозатраты. По этой причине гидропоника особенно актуальна для районов со сложными климатическими условиями, где существует недостаток природной влаги.

Существующие методы гидропоники

При данном методе выращивания растений их корневая система размещается в твердых инертных, неорганических субстратах, таких как керамзит, щебень, песок, гравий и им подобные.

При данном способе выращивания субстратом служит мох, опилки, верховой торф, а также органические материалы.

При данном методе основной субстрат состоит из ионообменных материалов.

При выращивании культур методом аэропоники твердый субстрат не применяется, а корневая система растений находится в подвешенном состоянии. Обычно при этом используют специальные затемненные камеры.

Поскольку в гидропонике субстраты не содержат питательных веществ или вообще отсутствуют, единственно доступным методом питания растений является фертигация (способ внесения растворимых в воде минеральных или органических удобрений). Более подробно об этом можно прочитать здесь.

Достоинства гидропоники, как метода выращивания растений

Главным преимуществом гидропоники является то, что данный метод позволяет значительно поднимать урожайность культур, поскольку все необходимые полезные вещества направляются непосредственно в корневую систему. При этом в растениях абсолютно отсутствуют какие-либо ядовитые соединения, нитраты, тяжелые металлы, радионуклиды и прочие вредные для человеческого организма соединения и элементы. Растения выращиваются в чистой среде без наличия грязи и посторонних запахов.

Гидропоника позволяет применять индивидуальный подход к каждой разновидности растений и полностью исключает такие негативные факторы как пересыхание, недостаток влаги, освещения, кислородное голодание растений и так далее.

Кроме того, используя метод гидропоники, можно не бояться, что растения будут повреждаться вредителями, инфекциями, грибками и прочими заболеваниями, поэтому вопрос использования инсектицидов и прочих ядохимикатов отпадает сам собой.

Упрощается и технология пересаживания растений, поскольку корневая система при применении данного метода не травмируется.

Недостатки применения гидропоники

Безусловным и пожалуй единственным минусом данного метода является высокая стоимость оборудования, задача которого состоит в том, чтобы обеспечить полноценную систему жизнеобеспечения растений. Тем не менее, инвестиции в гидропонику окупятся с лихвой, поскольку культуры при использовании данной технологии растут быстрее и дают более богатый урожай.

Будущее принадлежит гидропонике

По прогнозам футурологов, через пятьдесят лет все жители планеты будут жить в городах, а сел практически не останется. Кто и где будет выращивать продукты питания, чтобы накормить человечество?

Ученые делают ставку на гидропонику.

В настоящее время данный метод развивается стремительными темпами, поскольку ему на службу приходят ультрасовременные технологии и новейшие достижения науки. Благодаря инновациям постоянно улучшается качество питательной среды, усовершенствуется модель выращивания растений, повышается качество оборудования. Например, последние разработки в проектировании систем гидропоники позволяют использовать рабочую площадь помещений по максимуму. Это уменьшает затраты на единицу продукции, значительно повышая урожайность.

Нам уже не кажутся фантастикой огромные промышленные теплицы и оранжереи, где по данному методу выращиваются самые различные культуры: овощи, ягоды, декоративные растения. При этом гидропоника позволяет компьютеризировать и автоматизировать абсолютно все операционные процессы, благодаря чему происходит значительная экономия ресурсов, а выращивание растений заключается исключительно в подготовке рассады и уборке урожая.

Гидропонный метод выращивания растений

Сегодня человечество всё острее ощущает на себе давление глобальных проблем современности. Эти проблемы всё более настойчиво напоминают о себе и даже в будущем угрожают самому существованию жизни на Земле, всё это может привести человечество к экологической или социальной катастрофе. Одной из острейших социальных проблем человечества является перенаселение планеты. Число людей на планете стремительно растёт. Около 35-40 тысяч лет назад, по мнению учёных, на Земле насчитывалось всего около одного миллиона жителей, а в 1900 году численность населения планеты превысила 1,5 млрд. человек, к 1960 году количество жителей Земли достигло 3 млрд. человек. Не трудно посчитать, что удвоение населения Земли произошло в течение более 60 лет. Тогда как следующее удвоение (до 6 млрд.) произошло всего за каких- то 39 лет .

Экологические проблемы, перенаселение и экономическая отсталость – всё это напрямую связано с возможной угрозой нехватки продовольствия в будущем, нехваткой природных ресурсов.
Кроме того, с развитием городов, добывающей промышленности из оборота выводится большое количество плодородных земель.
Возникает вопрос – можно ли обеспечивать человечество качественными продуктами без использования земли? Современные технологии дают возможность это сделать. Одной из таких технологий является метод гидропоники.

Цель работы: Изучить рост и развитие растений в разных субстратах и выявить преимущество выращивание растений методом гидропоники.

Скачать:

Вложение	Размер
rabota_k_konferentsii.docx	93.79 КБ
gidroponnyy_metod_vyrashchivaniya_rasteniy_vosstanovlen.pptx	1.78 МБ

Предварительный просмотр:

МБОУ «СОШ» с.Пожег

Гидропонный метод выращивания растений

Работу выполнила- Лопырева Владислава,

ученица 10 класса

Руководитель- Мартюшева О.М.,

учитель биологии и географии

Сегодня человечество всё острее ощущает на себе давление глобальных проблем современности. Эти проблемы всё более настойчиво напоминают о себе и даже в будущем угрожают самому существованию жизни на Земле, всё это может привести человечество к экологической или социальной катастрофе. Одной из острейших социальных проблем человечества является перенаселение планеты. Число людей на планете стремительно растёт. Около 35-40 тысяч лет назад, по мнению учёных, на Земле насчитывалось всего около одного миллиона жителей, а в 1900 году численность населения планеты превысила 1,5 млрд. человек, к 1960 году количество жителей Земли достигло 3 млрд. человек. Не трудно посчитать, что удвоение населения Земли произошло в течение более 60 лет. Тогда как следующее удвоение (до 6 млрд.) произошло всего за каких- то 39 лет .

Экологические проблемы, перенаселение и экономическая отсталость – всё это напрямую связано с возможной угрозой нехватки продовольствия в будущем, нехваткой природных ресурсов.
Кроме того, с развитием городов, добывающей промышленности из оборота выводится большое количество плодородных земель.
Возникает вопрос – можно ли обеспечивать человечество качественными продуктами без использования земли? Современные технологии дают возможность это сделать. Одной из таких технологий является метод гидропоники.

Цель работы: Изучить рост и развитие растений в разных субстратах и выявить преимущество выращивание растений методом гидропоники.

1. Изучить литературу.
2. Изучить особенности выращивания растений методом гидропоники.
3. Сравнить рост и развития в разных субстратах.

Объектом исследования является кресс-салат (важным фактором для выбора объекта явилось то, что семена кресс-салата прорастают быстро) .

Гипотеза исследования эффективность гидропонного метода в сравнение с традиционным методом выращивания растений.

Метод исследования: эксперимент, обработка данных.

– В последние годы наблюдаются увеличение числа поражений растений болезнями и вредителями еще на стадии рассады. Причина этого заключается в поражении почвы различными бактериальными заболеваниями.

-Большое количество растений погибают от насекомых, которые обитают в почве. Это отрицательно сказывается на росте и развитии растений, а так же на урожае овощных культур.

– Возникает необходимость в поиске субстрата, альтернативного почве. Этим обстоятельством был обусловлен выбор темы исследования.

Научная новизна исследования:

– Метод гидропоники позволяет обойтись без почвы, и вырастить большее количество растений. В ходе работы выявлены преимущества растений, выращенных на гидропонике.

Место проведения: МБОУ «СОШ» с.Пожег

Время проведения: март-апрель 2017 года

Гидропоника – это способ выращивания растений без почвы, при котором растение получает из раствора все необходимые питательные вещества в нужных количествах и точных пропорциях .

Название гидропоника подразумевает, что ключевым компонентом в данной технологии выступает вода. Основывается она на том, что растения выращиваются не в почве, а в воде, которая насыщена разными полезными веществами. Данный метод позволяет не вспоминать о таких проблемах, как сорняки, прополка грядок и всевозможных вредителях, которые так и хотят перекусить корешками наших растений.

Раствор для гидропоники насыщает воду огромным количеством питательных веществ и микроэлементов, которые практически ни в чем не уступают аналогичным почвенным.

Гидропоника – это не новая технология. Еще в древнем Египте фараоны наслаждались вкусом фруктов и овощей, выращенных с помощью гидропоники. Одно из семи чудес света всего мира, Висячие сады Семирамиды в Вавилоне, на самом деле, были просто гидропонным садом. В Индии растения выращиваются прямо в кокосовом волокне, корни растений погружены в воду. Если гидропоника – это новая технология, то она новая уже тысячи лет. Гидропоника – не новинка – она просто отличается от прочих методов выращивания.

Метод гидропоники основан на изучении корневой системы растения, а конкретно, как происходит питание растения.

Эксперименты показали, что растение хорошо развивается, если в растворе есть калий, сера, железо, магний, кальций, азот и фосфор. Ученые выяснили ,что если из раствора с питательными веществами исключить такие элементы как калий, рост растения останавливается. Оказывается, без кальция не может развиваться корневая система. Элементы железо и магний, необходимы растению для образования хлорофилла. Белки, необходимые для образования протоплазмы и ядра, не могут образоваться без серы и фосфора.

В нашей же стране первые удачные опыты выращивания овощей на гидропонике были поставлены в 1938-1939 годах.

В зависимости от того какой используется субстрат появились различные методы гидропоники:

Агрегатопоника – когда корни размещены в твердых инертных, неорганических субстратах – керамзите, щебне, песке, гравии и т.п.

Хемопоника – субстратом служат мох, опилки, верховой торф и другие малодоступные для питания растений органические материалы;

Ионитопоника субстрат из ионообменных материалов;

Аэропоника – твердого субстрата нет, корни висят в воздухе затемненной камеры.

Метод гидропоники позволяет обойтись без почвы, и вырастить большее количество растений.

В марте-апреле, используя метод гидропоники, мы провели исследование. Для эксперимента взяли кресс-салат. Кресс-салат – представитель рода Клоповник, однолетнее овощное растение, которое широко используют в кулинарии и медицине. Вырастить кресс-салат несложно. Дело в том, что он одно из самых неприхотливых растений. В домашних условиях его можно выращивать на подоконнике, кресс-салат хорошо растет в прохладных, светлых помещениях .

Наиболее оптимальным временем посадки считается март. Но на подоконнике данную зелень можно выращивать круглогодично . Кресс-салат выращивают из семян. Растение считается скороспелым, верхние листья можно срезать уже через несколько недель. Для хорошего роста зеленого овоща температура воздуха не должна превышать 10 градусов. При температуре свыше 15 градусов кресс-салат зацветает и теряет свой вкус.

Для исследования мы взяли две контрольные группы кресс-салата и поместили их в разные субстраты:

№1 – растения, которые росли в почве.

№2 – растения , которые росли в растворе, которые мы сделали сами с применением удобрений для плодовых культур, в качестве субстрата были взяты опилки и шелуха бересты.

В период с 30 марта по 8 апреля мы проводили наблюдения за развитием растений, записывали измерения, периодически готовили питательные

Гидропоника. Основные принципы и методы

Почему-то большая часть выживальщиков упорно считает, что после БП можно будет прокормиться охотой 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, в отличие от грибов, 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.

СХОЖИЕ СТАТЬИБОЛЬШЕ ОТ АВТОРА

Аварийный запас продуктов на 2 недели

12 советов по выживанию от Даниэля Буна, покорителя фронтира

50 хитростей и советов для выживания в дикой природе

1 КОММЕНТАРИЙ

Гидропоника как средство выживания после БП.
Нее-ее-т — гидропоника — это средство выживания после СУПЕР-БП. И то, только в том случае, если к нему хорошо подготовились. Заранее, путем строительства автономных гидропонных комплексов и создания соответствующих запасов. Пожалуй это единственный вариант на тот случай, если поверхность земли превратится в бесплодную пустыню и жизнь станет возможна только в изолированных убежищах. Так что удовольствие это — для избранных, коих число невелико.
Если же на поверхности Земли будет возможна хоть какая-то жизнь и рост и развитие растений, то создание системы гидропоники станет невыгодным по сравнению с классическим земледелием. Почему? Да прежде всего потому, что среди всех отраслей растениеводства, гидропоника, пожалуй, самый зависимый от наличия ресурсов, логистики и квалификации работника.
Нет, с технической точки зрения фитильная система гидропоники крайне проста, да и система периодического затопления — задача для среднего возраста кружка «очумелые ручки». Субстрат, в принципе, тоже можно подобрать, не проблема. Кстати, «приспособленный» не абсолютно инертный субстрат может решить проблему наличия микроэлементов в растворе (как, впрочем, и вызвать немалые проблемы у растений).

Но дальше следует ряд практических вопросов:

1. СВЕТ.
для нормального развития растений нужен свет. законы фотосинтеза никто не отменял. Даже БП. Есть два варианта: размещение в парнике-теплице или под искусственным освещением. В случае парника-теплицы вопрос с освещением в летнее время можно считать решенным. Но в весенне-осеннее, я уж не говорю про зимнее время, необходима досветка, причем в немалом количестве. Даже если использовать специализированные экономичные светодиодные фитолампы (которые вследствие высокой цены далеко не на каждом углу валяются, да и обычные лампы не очень подходят) нужно рассчитывать на энергопотребление 200-300 ватт/кв.м., и все это не менее 6 часов в сутки. Спрятались в бункер — умножаем мощность двое, время увеличиваем до 18 часов. Сколько там топлива в час потребляет мощный генератор. Карманной АЭС нигде не завалялось? Про маскировку я уже не говорю — в ночное время крупные тепличные комбинаты заметны за много километров просто по столбу рассеиваемого света, а после БП любой источник света будет вызывать ненужный интерес.

2. МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ
чтобы приготовить раствор и поддерживать его в должном состоянии — необходима средних размеров лаборатория и обученный человек, да и набор исходных компонентов, которые тоже на дороге не валяются и по магазинам их не соберешь. Склад химреактивов — не выход, их там и нет толком, большинство поставщиков в регионах работают по доставке «под заказ» с крупных складов (причем с нескольких), но сами запасов не имеют. Нет в принципе можно сделать налет на склад поставщика пестицидов и выбрать там подходящие удобрения для листовой подкормки/капельного полива, благо они оптимизированы под конкретные культуры и часто содержат еще микроэлементы, да еще и при этом полностью растворяются в воде. Ну и менять раствор почаще. Кстати, я не оговорился искать подобные вещи надо на складах пестицидов, но никак не удобрений. Правда если БП приключится поздним летом-ранней осенью — запас подобных удобрений будет минимален (если вообще будет).

3. РАЗМЕЩЕНИЕ
мечтать пристроится на опустевшем гидропонном комплексе конечно неплохо, но шансы что он уцелеет — минимальны. Уж очень хрупки тепличные конструкции. Да и реанимировать его будет весьма накладно.
Бункер? Ага, там как раз осталось подходящее место между набившимися туда выжившими и оставшимися запасами.
На открытом месте? А может если вы уж посадили огород то проще вложиться в капельное орошение? ресурсы — доступнее, затраты меньше, площадь и урожай — пусть и не уровня гидропоники, но гораздо выше. Ну и конечно парник для рассады

Гидропонный метод выращивания овощей

Первая в нашей стране гидропонная теплица была построена в 1958 году в совхозе «Тепличный» (г. Москва) по проекту разработанному НИИОХ и ВИСХОМ. Площадь теплицы 600 м 2 автоматика распределения и подачи раствора АВТ – 4 разработана ВИСХОМ.

Принцип работы автоматики базировался на секционной подаче раствора: вся площадь теплицы была разделена на четыре части; раствор вначале подавался на ј часть теплицы, затем после сбора его излишка из первой секции в резервуар начиналась подача раствора во вторую секцию и т.д. Применение этого принципа подачи раствора позволило значительно сократить емкости для хранения питательного раствора, но усложнило автоматику. В первой гидропонной теплице были оборудованы поперечные наземные бассейны шириной 70 см и длинной 510 см для выращивания растений на гравии.

Эта теплица послужила прообразом будущих гидропонных комбинатов. Автоматика была упрощена и усовершенствована, поперечные узкие стеллажи заменены большими бассейнами (гравийными кварталами), но принцип секционной подачи раствора сохранился.

1. Сущность гидропонного метода

Сущность гидропонного метода состоит в том, что почву заменяют искусственным субстратом (гравий, песок, керамзит, вермикулит, песчано-гравийная и моховая среда и др.), а овощные культуры выращивают на растворах минеральных солей. Гидропоникой можно заниматься во всех видах теплиц, кроме временных сооружений, укрытых синтетической пленкой.

При гидропонном способе обеспечиваются оптимальное минеральное питание растений, благоприятная концентрация с оптимальным соотношением отдельных элементов в зависимости от освещенности, температуры, содержания углекислого газа, кислорода и других факторов, создаются лучшие условия для фотосинтеза. На гидропонике отпадают трудоемкие работы по внесению удобрений, поливам, подкормкам, подсыпке почв, дезинфекции и др. Открываются возможности более широкого применения автоматики, что сокращает трудовые затраты на выращивание овощей и способствует получению более ранних урожаев.

Наряду с достоинствами гидропонный метод выращивания культур имеет и недостатки: более высокая прочность установок и оборудования по сравнению с культурой на почве; сложность большинства существующих механизмов по подаче и приготовлению растворов (это ведет к необходимости содержания квалифицированного технического персонала по управлению производством), быстрое распространение вирусных, а иногда и грибных заболеваний.

В современных условиях урожайность овощей в гидропонных теплицах бывает высокой. В гидропонных зимних теплицах Киева ежегодно получают по 32-34 кг с 1 м 2 огурцов и по 20-22 кг томатов. Рентабельность выращивания здесь достигает 80-85%, что находится на у ровне передовых хозяйств. В больших масштабах выращивают овощи без почвы на Украине, особенно в Киеве.

Из разных способов в теплицах без почвы наиболее изучена и получила в настоящее время распространение культура на гравии и гранитной щебенке с субригационным орошением т.е. постепенным затоплением среды снизу.

Перспективным способом является выращивание на минеральной вате с подачей питательного раствора через систему капельного полива. Минеральная вата представляет собой волокна формируемые из расплавленных минералов. Это нейтральный субстрат с хорошими физическими свойствами (пористость 97%, влажность 82% ППВ, воздухоемкость 15%, рН водной вытяжки около 7).

Маты из минеральной ваты шириной 30 см, высотой 7,5, длиной 90 см укладывают на пластины стиропора или синтетическую пленку, имеющие выемки для обогревательных труб. Маты обвертывают синтетической пленкой с отверстиями для растений (размером в зависимости от рассадных горшков). Растворы подаются автоматами, и с помощью автоматических приборов в них определяют рН и концентрацию солей. Для капельного полива применяют шланги – увлажнители из светонепроницаемой пленки толщиной 0,1 мм различной конструкции.

Минеральная вата по сравнению с другими субстратами имеет следующие преимущества: она не связывает и не освобождает потом питательные вещества, не имеет возбудителей болезней, хорошо сохраняет структуру, т.к. не разлагается, значительно сокращает затраты на теплообогрев теплиц. Однако применение минеральной ваты требует безупречной работы автоматики для внесения удобрений и полива. Необходима особая тщательность в составлении удобрительной смеси, т.к. вата не обладает буферными свойствами. После вегетации культуры минеральную вату дезинфицируют паром.

2. Субстраты в гидропонике

Твердые субстраты, прежде всего, должны обладать высокой водоудерживающей способностью и обеспечивать относительно устойчивый водный режим, оптимальный для растений. Субстрат не должен выделять в питательный раствор вредные примеси. В недалеком прошлом в качестве твердого субстрата использовались гравий, гранитная щебенка, керамзит вермикулит. В настоящее время используется минеральная вата. Она по сравнению с другими субстратами имеет следующие преимущества: она не связывает и не освобождает потом питательные вещества, не имеет возбудителей болезней, хорошо сохраняет структуру, т.к. не разлагается. Однако применение минеральной ваты требует безупречной работы автоматики для внесения удобрений и полива. После вегетации культуры минеральную вату дезинфицируют паром. Маты из минеральной ваты шириной 30 см, высотой 7,5, длиной 90 см укладывают на пластины стиропора или синтетическую пленку, имеющие выемки для обогревательных труб. Маты обвертывают синтетической пленкой с отверстиями для растений. Для капельного полива применяют шланги – увлажнители из светонепроницаемой пленки толщиной 0,1 мм. Расход воды и увлажнение около 9 л на 1 м 2 , а располагают их между рядами растений.

3. Питательные растворы и их корректировка

Растения, выращиваемые без почвы, все элементы питания, необходимые для роста и развития, периодически вносимого в субстрат. Обычно состав питательного раствора в течение вегетации растений остается постоянным, меняется лишь соотношение между азотом и калием в летние и зимние месяцы (зимой калия дают больше, чем летом).

Питательный раствор содержит (в гр. на 1000 л воды): калия азотнокислого 500; суперфосфата 550; магния сернокислого 300; аммиачной селитры 200; хлорного железа 6; борной кислоты 0,72; марганца сернокислого 0, 45; цинка сернокислого 0,06; меди сернокислой 0,02.

Необходимо систематически (еженедельно) контролировать содержание в растворе элементов питания. По мере расходования раствора доливают свежий, добавляя недостающие элементы питания в соответствии с анализами. Большую роль играет температура питательного раствора, особенно в ночное время, когда субстрат охлаждается сильнее, чем почвенная смесь. Температуру раствора рекомендуется поддерживать на уровне 25 0 С. Один раз в месяц раствор полностью меняют. Используя его для подкормки овощей в открытом грунте. Питательный раствор может подаваться капельным путем и путем заполнения субстрата.

Поливы раствором удобрения проводятся путем постепенного заполнения субстрата, сначала в низших слоях, а затем в более верхних. Общая продолжительность цикла заполнения – слив длится 30-40 минут, в противном случае рост растения ухудшается из – за недостатка кислорода, необходимого для жизнедеятельности корневой системы. Частота увлажнительных поливов тоже имеет большое значение для растений. Молодые растения в пасмурную погоду рано весной поливают 2 раза, взрослые сильно развитые растения, особенно в летнее, жаркое время 3-4 раза.

4. Подготовка субстратов к эксплуатации, регенерация и дезинфекция

В практике раствор регенируют 0,15 – 0,20%- ным раствором едкого калия с последующей хорошей промывкой водой из шланга и перелопачиванием субстрата.

При регенерации субстрата применяют фрезу ФС-0,7А, что способствует отмывке органических и минеральных соединений. Субстрат заполняют щелочным раствором на двое-трое суток, а иногда и более в зависимости от состояния субстрата. Фрезерование применяют в первые дни регенерации. Затем субстрат тщательно промывают водой (дождеванием). Осадок в каналах и резервуарах тщательно удаляют. После регенерации субстрат нейтрализуют азотной, а затем фосфорной кислотой с доведением рН до 6,2 – 6,5.

5. Особенности выращивания овощей

5.1 Особенности выращивания огурца

При гидропонной культуре рассаду огурца выращивают в горшках или полиэтиленовых пакетах, заполненных керамзитом, гравием или гранитным щебнем, с размером частиц 2 – 5 мм. Высота насыпки субстрата 7-8 см. Предварительно субстрат подвергают термической обработке при 100 0 С в течение часа. Семена высевают за 25-30 дней до высадки рассады. Питание рассады раствором В.А. Чеснокова и Е.Н. Базариной 2-3 раза в день. Температура раствора 26-28 0 С, субстрата 22-24 0 С.

Огурец выращивают в те же сроки, что и при почвенной культуре. Лучшие сорта Алма Атинский, Сюрприз 66, а при посадке в марте – апреле дает хороший урожай Гибрид 516. Размещение растений широкорядное по схеме 130Ч30 – 35 см и 130Ч20 – 25 см, подвязка растений V- образно на две шпалеры.

Рассаду высаживают в субстрат, залитый теплой водой (22-28 0 С), что облегчает процесс посадки. После посадки воду спускают и подводят к растениям теплый раствор. Температуру и влажность воздуха поддерживают, как и в почвенных теплицах. Растение питают раствором 3-4 раза в сутки. При подаче раствора верхний слой субстрата на 1,5-2 см не увлажняют. В жаркую погоду, чтобы избежать засоления, субстрат опрыскивают через дождевальные установки. Внекорневые подкормки проводят 1-2 раза в месяц из расчета на 100 л воды (г): мочевины 200; борной кислоты 10; марганца сернокислого 10; цинка сернокислого 2; аммония молибденового 6. В этот раствор добавляют отдельно растворенные в горячей воде 25 гр. лимоннокислого железа.

Уход за растениями включает подвязку, формирование растений, борьбу с болезнями и вредителями. Урожайность 22-27 кг с 1м 2 .

5.2 Выращивание томата

Сорта те же, что и для почвенных теплиц при зимне-весенней и продленной культуре.

Для зимне-весенней культуры рассаду выращивают с электродосвечением. Семена высевают в пикированные лунки, заполненные керамзитным песком или смесью песка и мелкого гравия или щебня, за 45-50 дней до высадки рассады. В фазе первого настоящего листа сеянцы пикируют в гончарные горшки или полиэтиленовые пакеты с такой же смесью, как и при выращивании рассады огурца. Уход за рассадой такой же. В теплицы рассаду высаживают по двухстрочной схеме 40Ч90 с расстояниями в ряду 30-35 см.

Температуру воздуха поддерживают днем при солнечной погоде – 26-28 0 С, при пасмурной – 22-24 0 С, ночью – 18-20 0 С. Влажность воздуха 65-70%. Формируют растения в один стебель на восемь – девять кистей при зимне-весенней и на – 18-20 – при продленной культуре. Питание растений, как и при культуре огурца. Урожай до 1 июля 9-10 кг, при продленной культуре – 12-14 кг с 1м 2 . Для осенне-зимнего оборота рассаду выращивают в теплицах без досвечивания возраст рассады 30-35 дней. Вершкование растений в середине сентября. Обязательно удаление нижних листьев после налива плодов в кисти. Температуру воздуха в октябре-ноябре снижают до 16-19 0 С, чтобы продлить плодоношение до декабря. Урожайность 5-6 кг с 1м 2 .

5.3 Выращивание зеленого лука

Часто используют для рассоления субстрата, т.к. для питания лука применяют воду без добавления удобрений. Вода постепенно растворяет оставшиеся неиспользованными предшествующей культурой минеральные соли. Для выгонки используют те же сорта и агротехнику, что и в почвенных теплицах. За 2-3 дня до уборки урожая подачу воды прекращают для обсушки корней. В гидропонных теплицах проводят также выгонку сельдерея и петрушки, доращивание сельдерея и лука-порея. При выгонке и доращивании этих культур обязательной является отмывка корней системы растений перед посадкой в субстрат.

Гидропонный метод целесообразно внедряют, прежде всего, там, где сложно доставлять и готовить грунт. Я узнала, что и без земли можно вырастить и получить хороший урожай овощей.

1. Г.А. Павлов, Г.Ф. Попов «Тепличное хозяйство»

2. С.Ф. Ващенка, З.И. Чекунова, Н.И.Савинова, Н.И. Гаврилов, Г.Г. Вендило, И.Т. Дудоров «Овощеводство защищенного грунта»

3. Н.И. Шалагина «Брошюра»

4. Родников «Овощеводство»

5. В.Ф. Белик, В.Е. Советкина, В.П. Дерюжкин «Овощеводство»