Conținutul articolului
- Un pic de istorie
- Tehnici de bază hidroponice
- Cultura acvatică
- Cultura substratului
- Cultura aeriană (aeroponică)
- Compoziția soluțiilor nutritive
- Substraturi de cultură hidroponică
- Principalele tipuri de sisteme hidroponice
Hidroponica este considerată de mulți oameni de știință drept tehnologia viitorului, ceea ce va ajuta umanitatea să rezolve problema lipsei de alimente și apă potabilă. În articol, vom lua în considerare metodele hidroponice, vom studia soluțiile de nutrienți și vom răspunde la ce materiale moderne sunt potrivite ca substraturi pentru creștere.
Hidroponia este o metodă de cultivare a plantelor fără sol folosind substraturi artificiale și soluții nutritive. Această metodă progresivă se bazează pe tehnologia modernă, dar se bazează pe simple principii naturale. De fapt, hidroponica este cea mai veche formă de viață a plantelor. Până la urmă, după cum știți, viața își are originea în apă, iar algele fotosintetice hidroponice au existat cu mult înainte de apariția diferitelor plante pe uscat.
Un pic de istorie
Deja în secolul al XVIII-lea, oamenii de știință au descoperit că plantele sunt capabile să absoarbă nutrienți din apă. În condiții naturale, solul acționează ca un așa-numit rezervor cu mineralele necesare, însă prezența sa nu este o condiție absolută pentru viața diferitelor culturi. Trebuie menționat că plantele încep să absoarbă substanțe minerale din sol doar atunci când se dizolvă în apă..
Hidroponica așa cum o știm astăzi a apărut la începutul secolului al XX-lea (anii 1920 – 1930). În această perioadă, omul de știință englez William F. Guerick a reușit să îndepărteze cultura acvatică din condițiile de laborator și să pună hidroponică pe o bază industrială. El deține chiar termenul „hidroponică”, iar majoritatea experților îl consideră fondatorul acestei științe.
William F. Guerick
Utilizarea hidroponicii pe scară largă s-a produs pentru prima dată în timpul celui de-al doilea război mondial, când armata americană s-a confruntat cu deficiențe alimentare în Insulele Pacificului. Această metodă a luat rădăcină acolo, astfel încât plantele în creștere folosind hidroponice au continuat după război, până în anii 50..
Hidroponia a obținut o nouă viață în anii 60-70 ai secolului XX, când a început producția industrială a diferitelor materiale sintetice. Astfel, vata minerală a fost folosită ca substrat, iar structurile ușoare din plastic au înlocuit băile hidroponice din beton. În același timp, au început să se producă chelați artificiali, ceea ce a făcut posibilă păstrarea mineralelor în soluții nutritive mult mai eficient..
În 1978, General Hydroponics a fost fondată. Fondatorul său, Lawrence Brooks, s-a gândit să îmbunătățească structuri hidroponice mari la dimensiunea unei sere urbane. De atunci, hidroponica a devenit foarte populară în rândul pomicultorilor de legume și fructe..
În 1986, la Expoziția industrială All-Russian, a fost demonstrată prima dată metoda cultivării culturilor pe substraturi artificiale, autorul căreia a fost Timiryazev. În același an, agronomul israelian Hillel Soffer a inventat hidromasajul, care este încă considerat cel mai eficient sistem hidroponic..
De la mijlocul anilor 80, în hidroponică au apărut două direcții opuse – industriale și casnice. Această diviziune a supraviețuit până în zilele noastre. Există numeroase opțiuni pentru sisteme hidroponice pe piața agricolă astăzi, de la instalații la scară industrială până la structuri casnice care pot fi amplasate în aproape orice apartament. Să aruncăm o privire mai atentă asupra metodelor hidroponice care sunt acum și care este particularitatea fiecăreia dintre ele..
Tehnici de bază hidroponice
Principala caracteristică a acestei metode de cultivare este aceea că plantele sunt cultivate fără sol, iar toți nutrienții necesari sunt obținuți dintr-un aer umed, apos sau solid poros. Această metodă de cultivare necesită irigare frecventă sau constantă prin picurare, cu o soluție specială, care conține toate elementele necesare pentru fiecare cultură individuală. Astăzi, experții disting între trei metode principale de hidroponie:
- Cultura acvatică.
- Cultura substratului.
- Cultura aeriană (aeroponică).
Cultura acvatică
Cultura acvatică este considerată metoda de bază a hidroponicii. În această metodă de creștere, planta este înrădăcinată într-un strat subțire de niște substrat organic (mușchi, turbă etc.), care este așezat pe o plasă. Plasa este coborâtă într-o tavă umplută cu soluție nutritivă. Rădăcinile plantelor prin substrat și găurile din palet intră în soluție, de unde planta primește toți nutrienții necesari dezvoltării și creșterii. Vom vorbi mai multe despre compoziția soluției nutritive puțin mai târziu..
Cultura acvatică este considerată cea mai veche metodă hidroponică, dar în niciun caz cea mai bună. Principala problemă a acestei metode de creștere este aerarea rădăcinilor, deoarece cantitatea de oxigen conținută în soluție nu este suficientă pentru plantă, prin urmare, este imposibil să coborâți complet sistemul de rădăcini în mediul nutritiv. Pentru a asigura respirația normală, un spațiu de aer de 3 cm pentru plantele tinere și 6 cm pentru culturile adulte este lăsat între bază și soluția de nutrienți. În același timp, într-o astfel de pernă de aer, este necesară menținerea umidității ridicate a aerului, altfel sistemul rădăcină se poate usca rapid. Atunci când este cultivat prin cultura apei, soluția de nutrienți trebuie schimbată în fiecare lună.
Cultura substratului
Cu această metodă de cultivare, sistemul de rădăcini este plasat într-un strat gros de substrat, care poate fi extins argilă, pietriș, vermiculită și altele. Vom vorbi mai detaliat despre calitățile materialelor utilizate pentru substraturi în capitolul următor. Nutriția plantelor folosind această metodă hidroponică poate fi realizată după trei principii diferite: principiul apei din spate, principiul umidității periodice, udarea de sus.
Principiul apei din spateconstă în faptul că soluția de nutrienți este localizată în mod constant numai în stratul inferior al substratului. Nutriția este asigurată de rădăcini lungi care pot pătrunde până în fundul lor – substanțele necesare se ridică spre plantă, trecând prin capilarele sistemului radicular și țesuturile stem.
Recipientul cu planta și substratul este plasat complet în soluția de nutrienți o perioadă, substratul este saturat de nutrienți, după care soluția este drenată – aceasta este de lucru principiul umidificării periodice.
Cel mai ușor de utilizat principiul udării de sus.În acest caz, de câteva ori pe săptămână plantele sunt udate cu o soluție nutritivă, odată cu apă simplă..
Spre deosebire de apă, cultura substratului vă permite să oferiți sistemului rădăcină oxigen la maximum și să mențineți fără probleme umiditatea necesară în zona rădăcinii. Acesta este motivul pentru care este cel mai popular printre cultivatorii hidroponici..
Cultura aeriană (aeroponică)
Aeroponica este o metodă de cultivare a plantelor fără niciun substrat deloc. În acest caz, se folosesc două metode:
- Plantele sunt atașate cu agrafe speciale pe capacul recipientului cu soluția de nutrienți, astfel încât partea inferioară a sistemului rădăcină să fie în 1/3. Restul rădăcinilor sunt situate într-o pernă de aer între capacul recipientului și soluția de nutrienți, acestea trebuie umezite periodic. Pentru a evita deteriorarea și îngroșarea tulpinii în zona de fixare, utilizați distanțe de cauciuc spumă între clemă și tulpină.
- Sistemul de rădăcină al plantei este plasat într-un vas cu un spray de ceață, care pulverizează soluția nutritivă sub formă de picături foarte mici de 2 ori pe zi, timp de 3-4 minute.
Când folosiți aeroponica, nu există probleme cu alimentarea cu oxigen, cu toate acestea, este necesar să mențineți constant umiditatea ridicată pentru a evita uscarea din rădăcini..
Compoziția soluțiilor nutritive
Soluțiile nutritive joacă un rol imens în cultivarea plantelor folosind hidroponică. De la ei, culturile primesc toate substanțele minerale necesare dezvoltării și creșterii normale. Atunci când pregătiți soluții nutritive, este foarte important să respectați următoarele recomandări:
- acordați atenție calității apei;
- soluția nutritivă trebuie să conțină toate elementele macro și microelemente necesare vieții unei anumite culturi;
- la diferite perioade de viață, planta necesită un raport diferit de nutrienți, prin urmare, soluția trebuie pregătită, ținând cont de fazele de creștere ale culturii;
- este foarte important să observăm nu numai raportul corect, ci și concentrația totală, care ar trebui să fie suficient de mare, dar, în același timp, să nu fie toxică pentru plante.
După cum puteți vedea, pregătirea soluției de nutrienți este destul de dificilă, așa că pentru cei care doresc să organizeze paturi hidroponice pe pervaz, cel mai bine este să folosiți soluții gata preparate care pot fi achiziționate în magazine specializate sau prin internet. Vom vorbi mai detaliat despre cultivarea plantelor dintr-un apartament din oraș folosind hidroponică în articolul următor..
Substraturi de cultură hidroponică
După cum sa menționat deja, datorită saturației optime a sistemului radicular cu oxigen și capacitatea de a menține umiditatea necesară a aerului, cultura substratului este considerată cea mai bună metodă hidroponică. Astăzi, diverse materiale sunt folosite ca substrat, dintre care cele mai frecvente sunt:
- hidrogel
- pietriş
- rumeguş
- vata minerala
- lut expandat
- fibra de cocos
- turbă și mușchi
hidrogeleste fabricat pe bază de polilacrilamidă și este utilizat pentru cultivarea principală a culturilor, precum și pentru înrădăcinarea butașilor și a semințelor germinative. Inițial, un hidrogel este o pulbere sau granule, care, atunci când este adăugată apă, se transformă într-o masă asemănătoare unui gel. Hidrogelul absoarbe perfect și reține soluții de apă și nutrienți, aerul dintre granulele sale circulă foarte bine. Acest material este steril, complet non-toxic pentru plante și nu poluează mediul (după 5 ani se descompune în apă, dioxid de carbon și azot).
Pietrişa fost folosit pentru cultivarea hidroponică de mulți ani, timp în care s-a dovedit a fi un substrat excelent. O caracteristică distinctivă a acestui material este considerată capacitatea sa de a trece în mod remarcabil aerul, dar, în același timp, nu reține bine apa, de aceea este foarte indicat să îl utilizați atunci când aplicați principiul inundațiilor periodice. Un alt dezavantaj al pietrișului este greutatea sa, dar costul redus și disponibilitatea fac acest material destul de popular pentru cultivarea hidroponică. În plus, pietrișul poate fi reutilizat și, de mai multe ori, principalul lucru este să îl sterilizăm bine între recolte..
Rumeguşrar folosit ca substrat. La utilizarea lor, tipul de lemn din care a fost obținut acest rumeguș joacă un rol important, deoarece unele specii (pin, stejar, nuc) pot emite substanțe nesigure pentru multe plante. O altă problemă la utilizarea rumegușului ca substrat este că, după un anumit timp, acestea încep să putrezească, ceea ce afectează negativ sănătatea culturilor. Principalul avantaj al rumegușului poate fi considerat „liberitatea” lor, deoarece, în cele mai multe cazuri, acestea pot fi colectate în cantități nelimitate la gatere absolut liber.
Vata mineralarar folosit ca substrat. Principalul avantaj al acestui material este capacitatea de a accepta foarte rapid aciditatea soluției nutritive. Cu toate acestea, lăutarul de piatră reține prea multă apă, lăsând loc pentru oxigen în jurul rădăcinilor..
Lut expandatexperții cei mai experimentați consideră cel mai bun material de utilizat ca substrat. Argila expandată se face prin coacerea argilei în cuptoare la temperaturi foarte ridicate. Această metodă de producție determină caracteristicile specifice ale materialului – bilele de lut expandat sunt umplute cu bule mici de aer, ceea ce face ca acest substrat să fie extrem de ușor. Folosirea argilei extinse asigură o furnizare optimă de oxigen la rădăcini și menținerea umidității necesare. Aceste proprietăți permit utilizarea acestuia ca substrat în timpul inundațiilor periodice și la irigarea de sus și la aplicarea principiului apei din spate. Alături de calitățile pozitive descrise mai sus, argila expandată se distinge și prin costul redus..
Fibra de cocoseste un material ideal pentru utilizare ca substrat pentru cultivarea plantelor fără sol. Are un singur dezavantaj – un preț relativ ridicat. Când vine vorba de furnizarea de oxigen a sistemului rădăcină și de menținerea umidității necesare, fibra de nucă de cocos este în al doilea rând. În plus, acest material protejează în mod remarcabil rădăcinile de bolile fungice și are o serie de avantaje incontestabile:
- curățenie ecologică, absența aditivilor chimici;
- aciditatea fibrei de nucă de cocos este aproape de cea optimă, potrivită pentru majoritatea culturilor;
- substratul poate fi folosit pentru o lungă perioadă de timp (aproximativ 6–8 ani);
- cu o furnizare constantă de soluție de nutrienți asigură echilibrul perfect al tuturor nutrienților.
Turba și mușchiulutilizat ca substrat în principal în cultura acvatică pentru înrădăcinarea răsadurilor pe o tavă cu plasă. Turba Sphagnum și mușchiul de la bălțile crescute sunt cele mai potrivite pentru plantele în creștere. Acest material este foarte permeabil la oxigen și păstrează o cantitate suficientă de umiditate. Principalul dezavantaj al acestui substrat este că în timp se poate descompune în particule mici care înfundă elementele sistemului hidroponic..
Principalele tipuri de sisteme hidroponice
Astăzi, piața agricolă oferă o gamă largă de structuri pentru plantele care cultivă folosind hidroponică. Toate aceste sisteme sunt împărțite în două grupuri principale: activ și pasiv..
Instalațiile hidroponice active sunt echipate cu dispozitive mecanice (pompe) care asigură circulația necesară constantă a soluției de nutrienți. Un sistem de aerare forțată este prevăzut și aici, adică saturația sistemului radicular cu oxigen. Aeroponica este un bun exemplu de plantă hidroponică activă..
În instalațiile hidroponice pasive, soluția de nutrienți este furnizată rădăcinilor și suprafeței plantei numai datorită forțelor capilare ale culturii în sine, în acest caz nu este supusă unei solicitări mecanice. Un bun exemplu de instalații hidroponice pasive sunt sistemele care funcționează pe principiul inundării periodice a culturilor de substrat.
Astăzi, plantele în creștere fără sol sunt folosite din ce în ce mai des, în special în fermele mici, unde, datorită hidroponiei, este posibil să se producă randamente decente de verzi, legume, fructe de pădure și culturi de flori în zone mici..
Hidroponia are o serie de avantaje incontestabile față de cultivarea tradițională a solului:
- utilizarea economică a resurselor de apă și teren;
- planta nu risipește energie în căutarea nutrienților, ci este alimentată direct de rădăcini și toată energia economisită se duce la creștere și fructificare suplimentară.
Mulți oameni de știință consideră că hidroponica este soluția la problemele umanității de suprapopulare, lipsă de apă dulce și hrană. Acest sistem de cultivare a plantelor este deosebit de relevant în țările cu un climat arid și lipsă de teren fertil. Cu ajutorul hidroponicii, este posibil să obțineți mai multe recolte pe an, folosind această metodă, roșiile, castraveții și alte legume pot fi cultivate chiar și în regiuni cu temperaturi scăzute pe tot parcursul anului..
