Основные типы гидропонных систем

Гидропо́ника - это слово произошло от греч. ύδωρ — «вода» и πόνος — «работа» (в дословном переводе - «рабочий раствор»). В практическом применении гидропоника представляет собой выращивание растений в водном растворе, обогащенном питательными веществами, без использования почвы. Гидропоника позволяет садоводу выращивать растения более действенным и эффективным способом с применением меньших трудозатрат и времени.

Гидропоника, как наука утверждает, что для роста растению необходима не почва, а определенный состав макро и микроэлементов, которые в ней содержатся. Почва выступает в роли хранилища этих питательных веществ и местом, где корни растения надежно фиксируются и поддерживают структуру растения.

В гидропонике вы сами снабжаете растения определенным составом питательных веществ, которые им необходимы для жизни так, чтобы они могли развиваться и успешно расти. Питательные вещества добавляются напрямую в емкость с водой. В данную емкость помещаются и корни растения, не причиняя им никакого вреда, но в полной мере обеспечивая растение только полезными и нужными ему веществами.

Фактически любое растение может вырасти с помощью гидропонного метода, но некоторые растения чувствуют себя намного лучше при применении таких способов выращивания. Гидропоника – идеальный способ для выращивания плодоносящих растений, таких как томаты, огурец и перец. Салаты, лечебные и пряные травы тоже очень хорошо чувствуют себя в питательном растворе и показывают очень хорошие результаты при выращивании на гидропонике. Большинство садоводов, любителей гидропоники высаживают те же самые растения и цветы, что обычно растут в грунте и это у них успешно получается.

В крупных тепличных хозяйствах окружающую среду и освещение растений доводят практически до идеальных условий, добиваясь при этом довольно высоких результатов и урожаев. В теплице можно контролировать внутреннюю температуру помещения, степень влажности и освещённости, что позволяет заниматься выращиванием круглый год, не заботясь при этом о качестве почвы в виду ее отсутствия. Такого же результата вы можете добиться и в домашних условиях, выделив для этого отдельное помещение или используя специальные гроубоксы.

Существует множество преимуществ растениеводства методом гидропоники:

• Большинство растений, выращенных гидропонным методом, требуют меньшего труда, чем почвенные сады, так как не нужно возделывать и пропалывать землю.
• Отсутствие почвы в гидропонном саду, одновременно устраняет вредных, патогенных микроорганизмов.
• Гидропонный «сад» использует воду более рационально в отличии от обычных способов выращивания: вода не расходуется на питание сорняков.
• Гидропонным методом можно вырастить гораздо большее количество растений, в почве же растения не любят скученности.
• Небольшой гидропонный «сад» можно организовать практически в любом месте.
• Предоставляя необходимое количество питательных веществ растениям можно добиться их быстрого роста и получения большего урожая.
• Исследования подтвердили, что плоды, выращенные гидропонным способом, имеют большую питательную ценность и не содержат вредных веществ и примесей.
• Гидропонные овощи и фрукты вкуснее обычных.
• Если гидропонная система установлена в закрытом помещении или теплице, то возможно выращивание растений круглый год.

Шесть основных типов гидропонных систем

В обычном саду растения, посаженные в почву, получают питательные вещества из земли. В гидропонике же, обогащенный питательными веществами раствор, доставляется напрямую к корням. В некоторых гидропонных системах вместо почвы используется нейтральный промежуточный наполнитель, такие как: минеральная вата, керамзит, перлит, вермикулит и т.д. Подобные наполнители умеют удерживать жидкость, благодаря своей структуре, позволяя, таким образом, растениям поглощать питательный раствор более длительное время.

В некоторых гидропонных системах, например, в системах с питательным слоем (N.F.T.), не используются никакие промежуточные слои, а корни растений находятся в подвешенном состоянии в установке.

Система с фитилем (Wick system)

 Рис.1 Система с фитилем

Система с фитилем (Рис. 1) – самый простой тип гидропонной системы. Система пассивна, это означает, что в ней нет движущихся частей. Питательный раствор из резервуара подается к растению при помощи фитилей. В такой системе можно использовать разнообразные виды наполнителей. Наиболее популярны прослойки из перлита, вермикулита, смеси Pro-Mix или кокосового волокна.

Самый большой недостаток этой системы то, что большие и влаголюбивые растения нуждаются в большем количестве питательного раствора, но не могут получить его в полной мере при помощи фитиля. Такие растения могут испытывать серьезные проблемы с питанием и даже погибнуть. В таком случае нужно вовремя обнаружить проблему и перевести на другую систему питания.

Система водной культуры (Water Culture)

Рис.2 Система водной культуры

Система водная культура (Рис. 2) – самая простая из всех активных гидропонных систем.

Поддерживающая растения платформа, обычно изготавливается из пенопласта и плавает прямо по поверхности питательного раствора. Воздушный насос с помощью пузырьков насыщает раствор кислородом, который растение поглощает с помощью корней в достаточном количестве.

Водная культура – это альтернативный способ выращивания салатов, а так же быстрорастущих влаголюбивых растений. Не многие растения хорошо растут в таком типе систем. Такой тип гидропонных систем хорошо подходит для получение начальных навыков гидропоники и популярен среди учителей биологии.

Такая система может быть изготовлена самостоятельно из старого аквариума или другого водонепроницаемого резервуара. Самый большой недостаток систем этого типа – это то, что они не подходят для больших и долголетних растений.

Техника питательного слоя (N.F.T.)

Рис.3 Техника питательного слоя

Именно с этой системой у большинства людей и ассоциируется само понятие гидропоники. В N.F.T.- системах (Рис. 3) поток питательного раствора постоянен либо включается автоматически через короткие промежутки времени.

Питательный раствор выталкивается к поддону с растениями (обычно в форме трубы либо короба) помпой или насосом , протекает по корням растений, а затем стекает обратно в резервуар.

В данном случае, обычно, не используется никакого промежуточного наполнителя, кроме воздуха, что помогает экономить на смене наполнителя после сбора урожая. Как правило, растение содержится в небольшом пластиковом стаканчике, а корни касаются питательного раствора.

N.F.T.- системы восприимчивы к отключениям электроэнергии, а также поломкам насоса.

Работа таких систем основана на временном притоке питательного раствора в сосуд или поддон с растениями, а затем оттоке его обратно в резервуар. Метод также называют «Методом притока и оттока». Многие системы, имеющиеся в продаже, имеют именно такой принцип работы.

Работа системы периодического затопления (Рис. 4) осуществляется с помощью погруженного в воду насоса, соединённого с датчиком времени. Когда таймер приводит в действие насос, питательный раствор выталкивается в сосуд с растениями. Когда таймер выключает насос, раствор самотеком стекает обратно в резервуар.

Таймер настраивается на включение несколько раз в день, в зависимости от вида растений, температуры и влажности, и типа используемого промежуточного слоя.

Система периодического затопления (EBB & Flow)

Рис.4 Система периодического затопления

Работа таких систем основана на временном притоке питательного раствора в сосуд или поддон с растениями, а затем оттоке его обратно в резервуар. Метод также называют «Методом притока и оттока». Многие системы, имеющиеся в продаже, имеют именно такой принцип работы.

Работа системы периодического затопления (Рис. 4) осуществляется с помощью погруженного в воду насоса, соединённого с датчиком времени. Когда таймер приводит в действие насос, питательный раствор выталкивается в сосуд с растениями. Когда таймер выключает насос, раствор самотеком стекает обратно в резервуар.

Таймер настраивается на включение несколько раз в день, в зависимости от вида растений, температуры и влажности, и типа используемого промежуточного слоя.

Система капельного полива (Drip System)

Рис.5 Система капельного полива

Система капельного полива (Рис. 5) – очень гибкая система, которая может быть использована с самыми разными прослойками-наполнителями. Поддон для растений может быть заполнен камнями, гравием, гранулированным базальтом и другими наполнителями.

Многие предпочитают использовать отдельные горшки, заполненные каким-либо наполнителем. Это облегчает перестановку растений, добавление и извлечение их из системы.

Главный недостаток этой системы состоит в том, что при использовании некоторых наполнителей (гравий, керамзит, перлит) система становится чувствительна к отключению электроэнергии и неполадкам насоса или таймера. Могут засориться шланги подачи раствора.

Корни могут быстро высохнуть, если прервать цикличность водоснабжения. Эту проблему можно частично решить при использовании наполнителей, впитывающих воду (керамзит, вермикулит, кокосовое волокно или специальные смеси, например Pro-mix или Faffard).

Аэропоника (Aeroponics)

Рис.6 Аэропоника

Аэропонная система (Рис. 6), возможно, наиболее технологичный тип гидропонного садоводства. Как и в N.F.T.- системе под промежуточным слоем наполнителя находится воздух. Свисающие корни увлажняются питательным раствором при помощи специальных форсунок-распылителей.

Распыление раствора обычно происходит через каждые несколько минут. Так как корни находятся в воздушном пространстве, они могут быстро высохнуть в случае прерывания процесса увлажнения.

Как и в других гидропонных системах, снабжение раствором контролирует таймер, только аэропонные системы имеют частые циклы подкачки, происходящей каждые две минуты.

При выращивании растений традиционными методами корни растений находятся в почве. Они поддерживают растения и самостоятельно ищут питательные вещества и воду. В гидропонике вместо почвы часто используется слой-наполнитель. Корни растений, выращиваемых таким способом, не нуждаются в тяжёлой работе по поиску веществ и влаги, так как с питательным раствором они получают всё необходимое. 

Идеальные наполнители химически нейтральны (не влияющие на кислотно-щелочное равновесие), имеют пористую структуру и способны быстро осушаться. Многие материалы используются в качестве гидропонных наполнителей: вермикулит, древесные опилки, песок, торфяниковый мох и более современные: минеральная вата, перлит и керамзит. Популярны на сегодняшний день: перлит, минеральная вата и керамзит.

Перлит

Перлит получают из вулканической породы путём нагревания до очень высоких температур. Порода взрывается как попкорн, образуя пористый белый субстрат, используемый в гидропонике. Перлит можно использовать россыпью, в горшках или упакованным в тонкие пластиковые пакеты, называемые «мешки роста», потому что растения выращивают прямо в этих мешках.
Растения в таких мешках выращивают с использованием капельной системы орошения. Одного мешка хватает на 3-4 урожая долгорастущих растений.

Минеральная вата

Минеральная вата изготавливается из базальтовой породы. Она тоже нагревается до высокой температуры, но затем расщепляется на волокна, напоминающие изоляционный материал. Эти волокна фасуются в форме кубических или квадратных пластин для гидропоники.
Вата, расфасованная в форме кубов, обычно используется для разведения растений, а пластины применяются так же как «мешки роста» с перлитом. Растение высаживается в форму, там и растёт. Корни растения прорастают сквозь нижнюю часть пластины. Одной пластины из минеральной ваты обычно хватает на 3-4 долгорастущих растения.

Керамзит

Многие садоводы, любители гидропоники используют керамзит в качестве наполнителя. Керамзит имеет нейтральный кислотно-щелочной баланс и превосходную пористость. Керамзит в горшках часто используется в системах Периодического затопления в качестве наполнителя.

Теперь вы имеете некоторое представление о том, что такое гидропонная система.

Напишите в комментариях ваши выводы