Какие бывают гидропонные системы? Описание основных типов гидропонных систем. Гидропонная система своими руками

Выращивание свежей продукции – это не только полезное, но и прибыльное мероприятие. Для современных городских условий сложно представить традиционное землепользование. Чаще всего это тепличные хозяйства. Более того, земля для получения овощей, зелени, цветов и другой свежей продукции сейчас не в моде. Всё большее распространение получают гидропонные системы.

Основные понятия

Итак, что же такое гидропоника? Если обращаться к составляющим слова, то видим греческие «вода» и «работа». Дословно получается - "работа воды". На самом деле в чистом виде вода здесь не применяется. Речь идет о водных растворах с питательными веществами. А гидропонные системы – это искусственно созданные условия для выращивания зеленой продукции совсем без почвы. Иногда присутствует определенный субстрат, бывает, что его совсем нет. В зависимости от этого выделяют несколько типов систем для гидропоники.

Под субстратом понимают вещество или материал, в котором находятся корни выращиваемых растений. Субстрат в гидропонике частично противопоставлен земле в традиционной культуре. Это может быть песок, торф, керамзит, а в некоторых случаях - даже просто воздух. Широко используется минеральная вата для гидропонных систем. Основное отличие субстрата от земли в том, что он не питает растения, а служит только проводником для питающего раствора.

К важным определениям, позволяющим освоить гидропонные системы, относятся «микроэлементы» и «уровень pH». Микроэлементы – то, что требуется каждому растению в определённых пропорциях. В каждый этап роста для каждой культуры требуется свой набор микроэлементов. А уровень кислотности pH позволяет определить и создать необходимые для произрастания и питания условия.

Важные преимущества

Гидропонные системы обладают целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными способами агротехники, такими как:

1. Непрерывность роста. Благодаря постоянной подпитке, растения развиваются без остановок. Здесь не может быть засухи или дождливых дней. Условия произрастания поддерживаются на благоприятном и оптимальном уровне.
2. Ускоренное развитие и созревание. Так как питание подается в непрерывном режиме, а также учитываются циклы роста, растения развиваются усиленными темпами. И если в природе существует множество ограничений (по количеству солнечных дней, по питанию, по режимам кислотности), то в гидропонике практически их нет. И размеры растений ограничиваются только генетически заложенными нормами.
3. Возможность планирования. Процессы роста и созревания можно просчитывать и прогнозировать с завидной точностью.

Разнообразие видов гидропоники

Учитывая количество разнообразных факторов, которые регулируют процессы роста растений, в гидропонике существует большое количество систем и техник. В целом выделяют шесть основных направлений, а среди них «пассивные» и «активные».

Самый простой - фитильный. В основе корня - слово «фитиль». Эта система основана на подаче питательного раствора через фитили. При этом подкормка находится в отдельном резервуаре и поступает к корням растений механическим путем на основе капиллярного эффекта. Такой способ подачи питания является наиболее простым и дешёвым. Эта система является «пассивной», то есть работает сама по себе. Достаточно только следить за уровнем питательного раствора в резервуаре и всё.

Капельный полив

Принцип действия близок к фитильным системам, только питание здесь подаётся не само по себе, а путём принудительного капельного полива. Для этого также присутствует емкость с раствором и трубки, соединяющие насос с растениями. Для регулирования потока имеется простой таймер. Выделяют два варианта капельного полива:

• Реверсивного типа, то есть раствор с питанием используется многократно. Технически это реализуется сливом из поддона с растениями обратно в емкость с подкормкой. Такой вариант, с одной стороны, более экономичный, а с другой – требует большего контроля из-за изменения показателя pH в процессе.
• Не реверсивного типа. В этом случае питательный раствор, проходя через субстрат и питая корни растений, сливается безвозвратно. Требует меньшего времени, но более затратный.

Гидропоника периодического затопления

Выращивание на гидропонной системе такого типа представляет собой поступление питательного раствора в субстрат с растениями через заданные таймером интервалы времени. Подача минеральных веществ производится насосом, а после прекращения подачи раствор сливается обратно и потом используется вторично. В периоды между включениями корни растений естественным образом аэрируются, то есть насыщаются кислородом. Из недостатков такого способа следует отметить зависимость от насоса, а значит и от электричества. Ведь если вовремя не произвести подачу питания, корни просто пересохнут. Этим недостатком страдают все активные системы гидропоники.

Классическая система питательного слоя

Способ питательного слоя в гидропонике широко распространен. Здесь, в отличие от предыдущего варианта, не требуется таймер. Питательная жидкость поступает через субстрат к растениям непрерывным потоком. Требуется контроль показателя уровня кислотности pH, так как раствор циркулирует по кругу.

Растения, выращиваемые таким способом, растут очень быстро, но они более «нежные». В случае прекращения подачи подкормки очень быстро вянут и могут погибнуть. Для предотвращения неприятных случаев следует заранее озаботиться резервным источником электричества. Полезно также использовать субстрат, накапливающий в себе влагу и питание, например волокна кокосового ореха.

Водная культура

Способ выращивания подходит для влаголюбивых растений. Ведь здесь корни растений всё время находятся в жидкости. Выглядит это как плавающая в питательном растворе платформа из пенопласта, на которой крепятся растения. Система также является «активной», так как применяется насос для аэрации. Для демонстрации легко можно приспособить старый аквариум. Из недостатков отмечают малое количество видов растений, способных выращиваться таким способом.

Аэропоника

Единственный способ в гидропонике, где субстратом является воздушная среда. Питание производится подачей к корням растений водного тумана. Сами растения закрепляются на некотором уровне от поверхности и выглядят висячими в воздухе. Аэропоника требует тщательного расчёта и высококачественного оборудования. В случае обесточивания или выхода из строя какого-либо оборудования растения подвергаются высокому риску.

Положительными моментами такого способа следует отметить возможность создания полностью автоматических систем. Также в воздушной среде сильно ограничено заражение растений, которое может возникнуть в субстрате. Сравнивая аэропонику с остальными системами, отмечают более экономичное использование воды. Кроме того, более сильная аэрация способствует скорейшему росту и созреванию растений.

Гидропоника в промышленности

Промышленные гидропонные системы широко применяются в городских условиях, а также в местах, где нет возможности использовать почву. Подсчитано, что по сравнению со стандартной агрокультурой гидропоника позволяет добиться 20-кратного увеличения продукции. Да, при запуске системы расходов будет достаточно. При этом ведение гидропонного хозяйства требует специальных знаний, без которых ярко и пышно растущая зелень может быстро прийти в упадок. Однако все недостатки с лихвой окупаются положительными факторами:

• большие урожаи за короткое время;
• экономия ресурсов;
• отсутствие болезней и сорняков;
• минимальное количество рабочих рук.

Для примера, в США потребность в свежих овощах настолько велика, что, несмотря на наличие собственных фермерских хозяйств, продукция завозится из соседних Мексики и Канады. При этом промышленные гидропонные хозяйства занимают территории по 25 гектаров. Существуют и индивидуальные частные хозяйства, которые базируются на более скромных площадях по 0,5 га.

Гидропоника в домашних условиях

В настоящее время домашние гидропонные системы набирают популярность. Причём привлекает именно возможность в домашних условиях быстро вырастить здоровую продукцию. Следует понимать, что гидропоника не сможет заменить приусадебный участок, который даёт чаще всего именно моральное удовлетворение, а не отдачу в виде урожая. Для того чтобы начать выращивать растения дома, есть как минимум два пути: приобрести готовое оборудование либо сделать всё самостоятельно. Гидропонная система, своими руками созданная, – явление распространённое, но хлопотное.

Если речь идёт о готовом оборудовании, это одно. В таком случае остаётся только установить его в подходящем месте, приготовить раствор для гидропонной системы и запустить. В случае самостоятельного изготовления важно приготовить все элементы самостоятельно. Что для этого потребуется? Чаще всего это:

• емкость для питательного раствора из расчёта примерно 3 литра на одно растение;
• насос (легко подойдёт аквариумный правильной мощности);
• формы для растений;
• субстрат;
• набор шлангов.

В качестве ёмкости можно использовать любую пластиковую тару. В случае планирования большой системы правильнее установить несколько фляг до 50 литров, чем одну большую. Тара должна быть непрозрачная (для предотвращения зацветания раствора). Если такой под руками нет, на помощь придет краска. Растения удобно закреплять в горшочках для рассады. Для этого в емкостях с раствором вырезаются отверстия с таким расчётом, чтобы после закрепления рассады между дном и раствором оставался воздух.

После того как все приготовления будут выполнены, производится сборка. Рассада располагается в контейнерах с субстратом, которые, в свою очередь, фиксируются в емкости с питательным раствором. С помощью шлангов устанавливается двусторонняя связь между насосом и емкостью. Одна линия идет на подачу, другая, так называемая «обратка» - на слив. Контейнер, в который подаётся питание, должен располагаться с уклоном для естественного слива и полноценной циркуляции раствора с минеральными компонентами.

Немного химии

Для правильного и полноценного развития каждому растению необходимы такие элементы, как фосфор, калий, азот, кальций, магний и сера. В меньших количествах должны потребляться марганец, железо, цинк, молибден, бор, хлор и медь. Следует учитывать, что удобрения для гидропонных систем своими руками вносятся в строгих пропорциях. В обязательном порядке после приготовления раствора следует проконтролировать значение pH.

Определяющим фактором в гидропонике следует считать питательный раствор. От того, насколько будет правильно подобрано сочетание всех необходимых микроэлементов, будет зависеть практически всё. Для разных видов такое сочетание разное. Мало того, в отдельные периоды роста и развития требуется то или иное добавочное увеличение компонентов.

Питательные растворы в гидропонике

Есть два пути. В первом просто покупается нужный набор микроэлементов и удобрения для гидропонных систем, и всё разводится в указанных пропорциях. Воду рекомендуется брать кипячённую или дистиллированную. На свой страх и риск можно брать обычную отстоянную водопроводную. Затем остается просто контролировать изменение состава, добавлять, а через некоторое время – заменять. Этот вариант очень удобен, но стоит определенных затрат.

В другом случае можно приготовить раствор для гидропонной системы своими руками. Среди готовых рецептов можно выделить два варианта, подходящих для разных видов растений.

1. Раствор для растений лиственных и медленно растущих: 2 чайные ложки фосфата калия, 2,5 – нитрата калия, 4,5 – нитрата кальция и 4 - сульфата магния растворить в 40 литрах воды. К полученному раствору добавляются растворенные в 1 литре воды 1,25 чайной ложки борной кислоты, 1/10 чайной ложки хлорида марганца. Последним компонентом будет добавляться 4/5 чайной ложки хелата железа в 1,6 литрах воды.
2. Раствор для быстрорастущих и любящих свет овощей: 2 чайные ложки фосфата калия, 4 – нитрата калия, 4,5 – нитрата кальция и 4 – сульфата магния в 40 литрах воды. Затем добавляются два раствора с борной кислотой, хлоридом марганца и хелатом железа, описанные выше.

Заключение

Гидропоника – перспективное направление для производства свежей продукции как в промышленных, так и в домашних условиях. Техники гидропоники обладают преимуществами в скорости роста и объёмах продукции. Во многих случаях позволяют полностью автоматизировать процесс либо свести вмешательство человека к минимуму. Комплексные минеральные наборы для питательных растворов и удобрения для гидропонных систем широко применяются даже в квартирных условиях. Несмотря на кажущуюся сложность, гидропонная система способна доставить как готовую продукцию, так и массу удовольствия при наблюдениях и уходе.