Hydroponika - czym jest - opis metody
Z każdym rokiem coraz trudniejsze staje się osiągnięcie ekologicznej czystości plonów. Nawet jeśli nie używasz produktów przemysłu chemicznego do uprawy roślin ogrodniczych i kierujesz się pierwotnymi metodami agrotechnicznymi dyktowanymi i prezentowanymi przez naturę, nie możesz mieć pewności, że Twoje ogórki czy pietruszka są całkowicie bezpieczne i nie zawierają szkodliwych dla zdrowia substancji..
Zadowolony
Występują w spalinach, w chemii gospodarczej, która paruje i rozpuszcza się w wodzie, w lekach, które są naturalnie wydalane z organizmu i dostają się do gleba, w benzynie, która jest używana przez maszyny rolnicze i która w trakcie uprawy przedostaje się do niej.
Jeden sposób na uniknięcie rośliny szkodliwe substancje z gleby - w ogóle nie używaj gleby. Pomoże to hydroponice - starożytnej, a jednocześnie nowoczesnej i postępowej metodzie uprawy roślin bez gleby..
Hydroponika
Hydroponika pozwala wyhodować plon bez użycia gleby - niezbędne pożywienie dociera do roślin bezpośrednio z roztworu, którego skład jest zbilansowany i przygotowany specjalnie dla danej uprawy w niezbędnych do tego proporcjach.
Warunku tego nie można spełnić przy tradycyjnej uprawie gleby..
Termin „hydroponika” składa się z dwóch greckich słów, ze względu na starożytność metody: υδρα - woda i π иνος - praca składa się na słowo „hydroponika”, dosłownie tłumaczy się jako „rozwiązanie robocze”.
Istota metody
Metoda opiera się na badaniu zapotrzebowania rośliny na określone składniki oraz tego, w jaki sposób system korzeniowy je zużywa. Ponad kilkanaście lat zajęło wydobycie wiedzy o tym, jak, co dokładnie iw jakiej ilości korzeń jest wydobywany z gleby.
Przeprowadzono eksperymenty polegające na uprawie rośliny w wodzie destylowanej, do której dodano określone składniki odżywcze - sole mineralne.
Stwierdzono eksperymentalnie, że roślina do pełnego rozwoju:
- potas dla pełnego wzrostu;
- siarka i fosfor do syntezy białek;
- żelazo i magnez, dzięki czemu może tworzyć się chlorofil;
- wapń do rozwoju korzeni;
- azot.
Początkowo technika polegała na uprawie roślin w wodzie, ale zanurzenie w niej oznaczało, że dla korzeni było katastrofalnie mało tlenu, co doprowadziło do ich śmierci, a tym samym śmierci rośliny..
Zmusiło to umysły naukowców do opracowania innych, alternatywnych metod. Do gry wchodzi substrat - substancja obojętna pod względem wartości odżywczych, zanurzona w roztworze przygotowanym zgodnie z potrzebami rośliny.
- agregatoponika - zastosowanie podłoża pochodzenia nieorganicznego: keramzytu, tłucznia, żwiru, piasku itp.;
- chemoponics - zastosowanie jako podłoże do mchu, trociny, torf i inne materia organiczna, które jednak same w sobie nie stanowią wartości odżywczej dla rośliny;
- jonitoponika - zastosowanie żywic jonowymiennych - nierozpuszczalnych substancji ziarnistych, które zapewniają aktywność jonowymienną;
- aeroponika - brak podłoża jako takiego, podczas gdy korzenie istnieją w stanie zawieszenia w komorze chronionej przed światłem.
Roślina, do której natura powołana jest do niestrudzonej pracy, wydobywając pożywienie z gleby i jednocześnie stawiając czoła konkurencji z sąsiadami, jest całkowicie pozbawiona takiej potrzeby, jeśli jest uprawiana hydroponicznie..
Nie brakuje mu składników odżywczych, a docierają one do korzeni w łatwo dostępnej formie, jakby człowiek został posiekany i pozbawiony potrzeby żucia.
Roślina nadal nie jest osobą i nie jest przyzwyczajona do wegetacji w lenistwie. Bardzo racjonalnie wykorzystuje uwolnioną energię: rośnie i rozwija się w przyspieszonym tempie.
Uprawa hydroponiczna zużywa znacznie mniej wody niż uprawa tradycyjna, jest to szczególnie ważne, gdy skala produkcji ma charakter przemysłowy.
W ten sposób metoda hydroponiczna umożliwia regulację warunków dla roślin - kontrolę nad dietą zapewniającą im zapotrzebowanie na minerały i pierwiastki śladowe.
Trochę historii
Naukowe podejście do opisu zasady pobierania składników pokarmowych przez rośliny po raz pierwszy zastosował Arystoteles, to on stwierdził, że produkt końcowy dostarczany korzeniom jako pokarm ma postać organiczną..
Po pracach Arystotelesa powrócili do tej kwestii dopiero w XVII wieku, kiedy holenderski naukowiec Johann Van Helmont zaczął przeprowadzać eksperymenty, których celem było wyjaśnienie sposobów pozyskiwania pożywienia przez rośliny i samej istoty tego pożywienia.
W ciągu następnych dwóch stuleci naukowcy ustalili, że komórki roślinne są zbudowane z substancji zmienionych chemicznie, a proces ten jest niemożliwy bez tlenu..
Wnioski te stały się dostępne dzięki Edmie Mariott, Marcello Malpighi, Stefanowi Halesowi, Johnowi Woodwardowi, którzy najbliżej hydroponiki w opisach upraw roślin, tak jak to jest obecnie..
Dzięki niemieckiemu agrochemikowi Justusowi von Liebigowi, który w XIX wieku badał zasady żywienia organizmów roślinnych, okazało się, że żywią się one substancjami o charakterze nieorganicznym.
Jego prace stały się namacalną pomocą dla kolejnych pokoleń naukowców..
Niemieccy profesorowie botaniki Julius Sachs (Uniwersytet w Bonn) i Wilhelm Knop (Stacja Doświadczalna Leipzig-Meckern) w 1856 roku zdołali wyhodować rośliny z nasion tylko na pożywce.
Dzięki temu dokładnie wiadomo, jakich składników potrzebują do kompletnej „diety” roślin.
Do 1860 roku skład roztworu został udoskonalony. Powszechnie przyjmuje się, że ten rok był początkiem nowoczesnej produkcji roślinnej bez użycia gleba.
Mniej więcej w tym samym czasie, równolegle z Knopem i Sachsem, rodzime bystre umysły, takie jak Kliment Arkadyevich Timiryazev i Dmitry Nikolaevich Pryanishnikov, który kierował Instytutem Naukowym ds. nawozy, które po jego śmierci zostało nazwane jego imieniem.
To w tym instytucie zlokalizowano dużą instalację - sprzęt do uprawy hydroponicznej.
Metodą selekcji, w wyniku wytrwałych wysiłków kilku pokoleń naukowców, substancje, które muszą być obecne w roztworze, aby rośliny w pełni rosły i rozwijały się, a także ich stosunek.
Metoda otrzymała swoją nazwę „hydroponika” lekką ręką amerykańskiego fitofizjologa, profesora na Uniwersytecie Kalifornijskim Williama Guericke.
Wyniki swoich badań opublikował w 1929 roku i odniosły one taki sukces, że znalazły praktyczne zastosowanie podczas II wojny światowej. Żywiono amerykańskich żołnierzy warzywa, które rosły w hydroponicznych basenach utworzonych przez eksplozje w skalistej skale.
Lata 30-te to okres rozkwitu nauk ścisłych, w tym biologicznych.
Tak więc polscy (pod kierunkiem profesora V.Piotrowskiego) i węgierscy (pod kierunkiem profesora P.Reshlera) naukowcy w tym czasie w Karpatach stworzyli systemy hydroponiczne, za pomocą których z powodzeniem uprawiano wczesne rośliny warzywne i rośliny ozdobne.
System hydroponiczny stworzony przez niemieckiego profesora Heringa, założony w 1938 roku w Westfalii, mieście Steinheim, działa z powodzeniem i obecnie.
Obecnie na wszystkich kontynentach stosowane są metody hydroponiczne warzywa, zieleń, rośliny ozdobne.
Podstawowe systemy hydroponiczne
W uprawie naturalnej składniki odżywcze dostarczane są do korzeni z gleby, w przeciwieństwie do metody hydroponicznej, w której składniki odżywcze są dostarczane do systemu korzeniowego przez roztwór, w którym są rozpuszczane.
Niektóre systemy hydroponiczne przewidują obecność neutralnego wypełniacza jako podłoża, który służy jako podpora dla systemu korzeniowego, inne zaniedbują warstwy pośrednie, zawieszając korzenie w powietrzu wewnątrz specjalnej instalacji.
Zgodnie z metodą nawadniania systemy hydroponiczne dzielą się na:
- pasywny, w którym roztwór jest zasilany siłami kapilarnymi;
- aktywny, gdzie pompy są używane do wtryskiwania roztworu roboczego;
- połączone, w których obie zasady są połączone i które są uważane za optymalne dla upraw hydroponicznych.
Knot
System knota jest najbardziej prymitywnym rodzajem hydroponiki. Jest pasywny i nie zawiera ruchomych części. Roztwór roboczy rośliny uzyskuje się siłami kapilarnymi za pomocą knotów. Stopniowo wchłania się w podłoże.
Dostępna jest tutaj szeroka gama wypełniaczy, z których najpopularniejsze to:
- perłowiec;
- wermikulit;
- włókno kokosowe i inne.
Pojemność knota jest bardzo ograniczona i jest w stanie zapewnić wystarczającą ilość roztworu dla wolno rosnących roślin, które nie potrzebują dużej ilości wilgoci i składników odżywczych, na przykład domowe kwiaty ozdobne.Pływająca platforma
Bardzo prostym systemem hydroponicznym jest pływająca platforma. Jest to podstawa piankowa z otworami, w których mocowane są rośliny. Ta tratwa piankowa unosi się w kałuży pożywki, podczas gdy pompa powietrza nasyca ją tlenem dla korzeni..
System dobrze nadaje się do uprawy roślin, które rosną szybko i lubią dużo wilgoci. Polecany jest dla początkujących, którzy dopiero chcą zdobyć pewne umiejętności w uprawie bezglebowej..
Okresowe powodzie
Inną nazwą systemu zalewowego jest metoda napływu i odpływu. System opiera się na okresowym dopływie pożywki do pojemnika, w którym znajdują się rośliny i wypływie do zbiornika, w którym jest przechowywana. Ta zasada leży u podstaw wielu dostępnych na rynku systemów hydroponicznych..
Wtrysk roztworu zapewnia zanurzona w nim pompa, która jest sterowana czujnikiem czasu. Obsługiwana przez zegar, pompa wpycha roztwór do naczynia, w którym żyją rośliny.
Ustawienia timera są ustawiane z uwzględnieniem rodzaju rośliny, jakiej temperatury i wilgotności, jakiego rodzaju podłoże jest używane.
Warstwa odżywcza
Technika łoża odżywczego jest najbardziej rozpowszechniona w systemach hydroponicznych. Polega na tym, że roztwór przesuwa się po dnie pojemnika, osadzając się tam w płytkiej warstwie. Ciągle krąży w układzie zamkniętym, więc nie ma potrzeby zaopatrywania pompy w zegar..
Nie cały system korzeniowy jest umieszczany w roztworze, ale tylko jego końcówki, a roślinę mocuje się doniczką z otworami na wolne korzenie. Ta metoda nie wymaga podłoży. Powietrze nad powierzchnią roztworu jest wilgotne i dostarcza wystarczającą ilość tlenu do korzeni.
Nawadnianie kroplowe
System nawadniania kropelkowego wykorzystuje różne wypełniacze:
- kamienie;
- żwir;
- bazalt w granulkach;
- wełna mineralna;
- płatki kokosowe;
- perłowiec;
- keramzyt;
- wermikulit itp..
Aeroponics
Najnowocześniejszą i najbardziej zaawansowaną technologicznie metodą jest aeroponika. Polega na obfitym i ciągłym nawadnianiu systemu korzeniowego, podczas gdy całą przestrzeń zajmuje powietrze nasycone parą wodną, które zasila roślinę minerałami i tlenem..
Korzenie w powietrzu nie mogą wysychać.
Proces jest kontrolowany przez zegar ustawiony na dwie minuty. Metoda jest skuteczna nawet przy wysokiej temperaturze roztworu, co sprawia, że jest akceptowalna nawet w miejscach gdzie klimat jest gorący.
Główne zalety i wady
Każda technologia ma niewątpliwe zalety, co potwierdza jej szerokie zastosowanie i pewne wady, a ten stan rzeczy ma pełne zastosowanie w hydroponice.
plusy
Hydroponika zmniejsza pracochłonność procesu uprawy, a wynika to z szeregu czynników, które pozwalają na szerokie wykorzystanie technologii i aktywne wprowadzenie jej w życie..
- Plon i tempo wzrostu są znacznie zwiększone ze względu na oszczędność energii roślin podczas ekstrakcji składników pokarmowych z gleby. Rozwija się stabilnie i równomiernie, wykazując ciągłą dodatnią dynamikę dzięki stałym, stabilnym warunkom.
- W roślinach nie ma szkodliwych pierwiastków, które mogłyby przedostać się z gleby w przypadku tradycyjnego rolnictwa. Zawiera tylko te substancje, które zostały mu zaoferowane w składzie pożywki - nie więcej, nie mniej.
- Nie ma potrzeby codziennego podlewania gleby, dodatkowo ułatwia kontrolę ilości płynu: każda roślina otrzymuje dokładnie tyle, ile potrzebuje.
- Wyklucza się suszenie i podlewanie, których nie można osiągnąć w tradycyjnym rolnictwie.
- Byliny są znacznie łatwiejsze do przeszczepienia: łatwiej jest uniknąć urazów systemu korzeniowego, co jest nieuniknione podczas przesadzania do gleby.
- W hydroponice pestycydy nie są używane, ponieważ nie ma szkodniki, grzyby i choroba, żyjące w glebie i przyciągane przez sąsiednie rośliny. Posiew chwasty, które ze względu na szybki wzrost mogą zagłuszyć uprawianą roślinę, są również nieobecne w roztworze, w przeciwieństwie do gleby.
- Znika kwestia wymiany gleby, a to obniża koszty takiej działalności, jak uprawa roślin ozdobnych w pomieszczeniach.
- Łatwiejsza pielęgnacja roślin w porównaniu z tymi, które rosną w ziemi: nie ma obcych zapachów, brudu, szkodników itp..
- Tradycyjne metody uprawy, takie jak spulchnianie i pielenie, nie są wymagane; zamiast tego proces uprawy można w pełni zautomatyzować przy niewielkim lub zerowym zaangażowaniu.
Wady
Istnieją pewne wady, których nie można tak nazwać. Są to raczej cechy metody, które nie są odpowiednie dla wszystkich..
- Stosunkowo wysoki koszt metody. Konieczne jest natychmiastowe zainwestowanie określonej kwoty w sprzęt w celu rozpoczęcia procesu. Kwota ta jest znacznie wyższa niż jednorazowe koszty potrzebne do zakupu gleby..
- Samodzielny montaż systemu, oprócz inwestycji finansowych, wymaga również zainwestowania siły roboczej i czasu na początkowym etapie, co jednak szybko może się opłacić prawidłowo przeprowadzonym procesem, gdyż szybki wzrost roślin i łatwość pielęgnacji szybko je rekompensuje.
- Ignoranckie podejście odwraca ludzi od metody, która kojarzy hydroponikę z czymś sztucznym, nierzeczywistym, a więc niezdrowym, prawie trującym.
- Hydroponika nie nauczyła się rosnąć korzenie. Bulwy będące jednocześnie korzeniami roślin nie tolerują nadmiernej wilgoci i „odpłacają się” gniciem.
Podstawowe zasady uprawy roślin metodą
Kształt korzeni w dużej mierze zależy od środowiska, w którym żyją. Uprawiane w wodzie metodą hydroponiczną będą lekkie, soczyste, z dużą ilością błonnika..
Podczas przesadzania rośliny, która jeszcze wyrosła w ziemi do hydrokultury, należy przestrzegać pewnych warunków, które zagwarantują pomyślny wzrost i rozwój rośliny..
Jak sadzić
- Roślinę wyjmuje się z pojemnika, w którym rosła i umieszcza w wiadrze z wodą. Powinien mieć temperaturę pokojową.
- Podlewanie korzeni wodą z kubka lub konewki (strumień powinien być lekki, a nie pod ciśnieniem), delikatnie je umyj.
- Po oczyszczeniu korzenie są prostowane i pokryte podłożem. Roślina nie musi dotykać korzeni warstwy wody, roztwór dostanie się do nich, poruszając się wzdłuż naczyń włosowatych podłoża. A po pewnym czasie same odrosną tak bardzo, jak to konieczne..
- Podłoże podlewa się od góry wodą, wlewa do pojemnika z podłożem do pożądanego poziomu i daje mu około tygodnia na adaptację.
Jak dbać
Potrzeby roślin są takie same w każdych warunkach, w których są uprawiane, ale cechy pielęgnacji są nadal inne.
- Aby uniknąć nadmiaru minerałów w roślinach, zaleca się wymianę roztworu co dwa do trzech lat, spłukując czystą wodą wszystkie przedmioty, które miały z nim kontakt..
- Należy przestrzegać zasad higieny: oczyścić roślinę z martwych części i uniemożliwić im dostanie się do roztworu.
- Temperatura roztworu roboczego nie powinna być zbyt niska ani wysoka, jest optymalna, jeśli utrzymuje wartość +20 ° С. Należy to uważnie obserwować, zwłaszcza zimą, kiedy roślina doniczkowa może być przechłodzona w zbyt niskiej temperaturze parapet. W takich przypadkach należy użyć materiału izolacyjnego, takiego jak drewno lub pianka, umieszczając go pod doniczką..
- Mogą zacząć się szkodniki pająk lub wciornastki. Możliwe jest również, że roztwór zakwitnie, jeśli naczynie zewnętrzne jest wykonane z przezroczystego materiału..
Hydroponika i agronomia
We współczesnym świecie kultura hydroponiczna rozwija się skokowo, z wdzięcznością stosując osiągnięcia wielu naukowców, którzy pracowali nad tym zagadnieniem.
Stan dzisiejszy
Nowoczesne systemy są produkowane wyłącznie z tworzyw sztucznych, w tym pompy pokryte żywicą epoksydową. Materiały te są nieszkodliwe i trwałe, aw połączeniu z neutralnymi podłożami służą wiernie przez długi czas..
Dzięki plastikowym częściom stało się możliwe wysyłanie konstrukcji metalowych, nieporęcznych, niewygodnych i drogich, na zasłużoną emeryturę.
Nowoczesne osiągnięcia, które znalazły zastosowanie w hydroponice, zmierzają w kierunku pełnej i całkowitej automatyzacji, a co za tym idzie, obniżenia kosztów.
Osobno należy zwrócić uwagę na kontynuację badań i jednoczesne wykorzystanie uzyskanych już wyników opracowania zbilansowanej pożywki dla roślin.
Już teraz technologia ta jest przedmiotem zainteresowania na wszystkich kontynentach planety. Wiele krajów europejskich przeszło już na hydroponikę, na przykład uprawiając niektóre rośliny, truskawki, który rośnie jak drożdże, a zbiory są znacznie łatwiejsze do zebrania.
Opracowane kompozycje rozwiązań pozwalają na zwiększenie plonów wielu upraw, przy jednoczesnym zmniejszeniu powierzchni przeznaczonej na ich zasiew.
Systemy hydroponiczne zyskują obecnie na popularności: rośnie zapotrzebowanie na sprzęt do upraw hydroponicznych i roztwory odżywcze, co obniża koszt drogiej produkcji i obniża koszt tak egzotycznej wcześniej metody jak hydroponika.
Podczas projektowania systemów programiści pracują nad tym, aby możliwe było całkowite wypełnienie kubatury pomieszczeń przeznaczonych na uprawę roślin metodą hydroponiczną.
Dzięki temu następuje kolosalna oszczędność powierzchni, a jednocześnie rośnie plon, a co za tym idzie dochody. Jednocześnie trwają prace nad obniżeniem kosztów pracy.
Czy jest przyszłość?
Obecnie ma miejsce globalny proces zmniejszania się populacji wiejskiej i wzrostu populacji miejskiej, która nie będzie zajmować się uprawą produktów rolnych, ale pozostanie jej konsumentem..
Hydroponika pozwala dostarczać ludności miast uprawianych tam produktów, co oznacza, że koszty transportu nie będą wliczone w cenę, a jakość nie ucierpi w wyniku transportu..
Inną stroną problemu jest poważne zanieczyszczenie gleb wieloma szkodliwymi substancjami i ich zubożenie z powodu niepiśmiennych upraw, nadużywania chemikaliów itp..
W hydroponice gleba w ogóle nie jest potrzebna, a jeśli sytuacja się nie pogorszy, natura po pewnym czasie będzie mogła ją przywrócić..
Aby zadbać o siebie, swoje potomstwo i losy ludzkości, należy podjąć konkretne, choć małe kroki, z których jednym, obok poszukiwania alternatywnych źródeł energii, lekarstw na AIDS i raka, rozwiązania problemu zanieczyszczeń i wielu innych, jest przejście na hydroponikę..
Celem hydroponiki jest zebranie maksymalnych możliwych i przyjaznych dla środowiska zbiorów z jak najmniejszego obszaru, podczas gdy trwają prace nad obniżeniem kosztów tej techniki.
Architekci i projektanci zainspirowani tym pomysłem, a także ogrody Semiramis, opracowują projekty miejskich ogrodów i generują inne ciekawe pomysły, nie pozbawione wdzięku i praktyczności..
