Jak hydroponický systém funguje?

Definice: Hydroponie je způsob pěstování rostlin bez půdy.

Při pěstování touto metodou kořeny rostliny přijímají minerály a nejsou v půdě, ale v vlhký vzduch, vysoce provzdušněná vodaNebo pevné, ale porézní prostředí náročné na vlhkost a vzduch, která podporuje dýchání kořenů a vyžaduje poměrně častou (nebo stálé kapání) zálivku pracovním roztokem minerálních solí připraveným podle potřeb konkrétní rostliny.

Abstrakt: tato stránka pojednává o základních hydroponických systémech, na jejichž principech si můžete navrhovat vlastní instalace.

Poznámka: živný roztok je mírně agresivní prostředí, proto všechny součásti instalací, které jsou v přímém kontaktu s živný roztok nebo jeho páry (přirozené vypařování) musí být vyrobeny z materiálů odolných vůči němu.

Je zvykem oddělovat skupiny hydroponické systémy na aktivní a pasivní. Z jejich názvů je logicky zřejmé, že jsou pasivní systémy, které nevyužívají žádnou mechanickou sílu živný roztok dopravit ho ke kořenům. Roztok v takových systémech se pohybuje v důsledku kapilárních sil vody. V aktivních systémech se k dopravě živného roztoku používají čerpadla, čerpadla, provzdušňovače, ultrazvukové piezokeramické prvky atd.

Základní hydroponické systémy

• Vodní kultura (DWC)
• Vodní kultura. Technika vrstvy živin (NFT)
• substrátová kultura
• Substrátová kultura, periodické zaplavování
• Substrátová kultura, kapková závlaha
• Vzdušná kultura (aeroponie)

Nejen tyto můžete při návrhu vašeho systému využít hydroponické metody, ale i jejich kombinace. Hlavní věc, kterou musíte pochopit, je, že kořeny rostlin musí být neustále nasyceny kyslíkem, ale nesmí vyschnout.
Ve vzdálenosti do 15 cm od „povrchu“ (rozdíl mezi „nadzemní“ a „podzemní“ částí rostliny) by měly být kořeny více ve vzduchu než ve vodě. V přirozených podmínkách je tato vrstva půdy nejúrodnější a je zdrojem všech živin pro rostlinu, hlubší kořeny obecně absorbují pouze vodu.

Vodní kultura (DWC)

Princip tohoto hydroponické nastavení je následující: rostliny jsou zajištěny měkkou svorkou (lze použít silikonovou pěnu) na horní straně nádoby nebo přímo na nepotápějícím se tácu a jejich kořeny jsou neustále v provzdušněný živný roztok.
Toto je jedno z nejjednodušších hydroponické instalace, který se výborně osvědčil zejména pro vodomilné plodiny, takto lze úspěšně pěstovat saláty. Můžete také pěstovat téměř všechny bažinaté plodiny. Pro zeleninové plodiny toto systém prakticky nepoužitelný. Ano a ještě jedna nevýhoda: kolik rostlin, tolik živného roztoku je potřeba.

V DWC je sucho/mokro regulováno koncentrací (množstvím) solí v roztoku, např. u rajčat se za normu považuje EC minimálně 2.4 mS (milliSiemens), aby kořeny nebyly podmáčené.

Vodní kultura. Technika vrstvy živin (NFT)

(Technika živinového filmu)

V tomto schématu hydroponické nastavení Externí vodní čerpadlo vytváří konstantní, nepřetržitý průtok roztoku kořeny rostlin. Část A-A ukazuje, že konstrukčním rysem nádoby s kořeny rostlin je, že nádoba je poměrně plochá a široká a samotné řešení tvoří „proud“ na dně nádoby s hloubkou ne větší než 1-2 cm. Tím je dosaženo poměrně širokého povrchu „vodní plochy“ hraničící se vzduchem. A při dostatečné rychlosti pohybu živného roztoku po dně nádoby se dosáhne promíchání vrchní vrstvy roztoku se vzduchem, zvýšení jeho vlhkosti v kořenovém prostoru a nasycení samotného roztoku kyslíkem bez dodatečného provzdušňování. kompresor.
Strukturálně je lepší umístit nádobu s roztokem pod mírným úhlem, aby se zlepšilo její odvodnění.

substrátová kultura

Toto je nejjednodušší pasiv hydroponické nastavení, ve kterém rostlina, jejíž kořeny jsou umístěny ve vodopropustné nádobě s vlhkým substrátem, přijímá vodu a živiny v ní v důsledku kapilárních sil. Nádoba s kořeny rostliny se ponoří 1-2 cm do roztoku.
Hlavní nevýhodou takového systému je nutnost neustále sledovat hladinu roztoku a poměrně silná závislost vlhkosti v kořenové zóně rostliny na typu použitého substrátu.

Substrátová kultura. Pravidelné záplavy

Jedná se o stejný substrát hydroponické nastavení, pouze s použitím dočasného periodického úplného naplnění nádoby s kořeny rostliny živným roztokem. Na obrázcích je tato instalace skládající se z nádoby s dvojitým dnem. Systémová pumpa je umístěna ve spodní části zařízení, která je zároveň zásobníkem živného roztoku. Výstupní trubice čerpadla (zobrazena oranžově) je vyvedena do horní nádrže. Také v horní nádrži je druhá, omezující trubice pro odvádění přebytku zpět do spodní části.
Podívejme se blíže na provozní režimy:
Režim A: kořeny rostliny v substrátu jsou ve vzdušném prostoru a pouze na dně je mírná hladina roztoku, která udržuje stálou vysokou vlhkost. Tato úroveň se snadno nastavuje výškou výstupní trubky čerpadla.
Režim B: několikrát denně (2-8), v závislosti na mikroklimatu, použitém substrátu a potřebách samotné rostliny, časovač zapne čerpadlo a na 10-15 minut (dokud není celý substrát zcela vlhký ), horní oddělení nádoby je zcela zaplaveno živným roztokem až po trubici omezující hladinu.
Po uplynutí nastaveného času časovač vypne čerpadlo až do dalšího období a samotný roztok odteče zpět do spodní komory výstupní trubicí čerpadla. Tím se obnoví vzduch v kořenovém prostoru a kořeny se nasytí kyslíkem. Instalace se přepne do režimu A.
Většina amatérů hydroponie pro pěstování zeleniny preferují tuto Metoda za dobrý poměr: jednoduchost/spolehlivost/výsledek.

Substrátová kultura. Kapkové zavlažování

Instalace, postavené podle tohoto principu, používají stále stejný substrát, pouze roztok je dodáván neustále nebo periodicky v jasně dávkovaných dávkách. K dodávání roztoku v takovém systému se používají nastavitelná kapátka, z nichž roztok „protéká“ pod základnou stonku rostliny na povrch substrátu.
V moderních zeleninových sklenících hydroponické systémy toto často používejte Metodaa kokosové vlákno („kokomaty“) jako substrát.

Vzdušná kultura (aeroponie)

Aeroponica je způsob pěstování rostlin bez půdy, při kterém jsou kořeny rostliny neustále ve vzduchu a jsou pravidelně postřikovány živným roztokem.
Tato metoda je podrobněji popsána na stránce Aeroponické systémy

Agronomie, stejně jako jiné vědy, nestojí na místě a neustále se vyvíjí. Techniky a řešení, které bylo možné nedávno vidět v populárně vědeckých časopisech nebo sci-fi filmech, jsou nyní dostupné téměř každému. Nemusíte chodit daleko, mnoho lidí si hydroponickou technologii silně spojuje s vesmírnými nebo laboratorními experimenty. Nyní se však úspěšně používá nejen ve velkých zemědělských farmách, ale také doma. Amatérští pěstitelé rostlin navíc ocenili jeho výhody. Tato rostoucí technologie umožňuje získat prvotřídní produkty v co nejkratším čase. Podívejme se, co to je.

Co je hydroponie

Hydroponie je způsob pěstování pokojových rostlin, bylinek nebo zeleniny bez použití zeminy. Všechny potřebné makro- a mikroprvky plodiny se nezískávají z půdy, ale z živných roztoků. Změnou složení a koncentrace takových „koktejlů“ můžeme regulovat vývoj rostlin směrem, který potřebujeme. To je v principu čistá hydroponie.

Patří sem ale i pěstování na speciálních inertních substrátech, které neobsahují živiny, ale jsou pouze fyzickou oporou kořenového systému a svým způsobem i zásobárnou vody a mikroprvků. Podle tohoto schématu se například doma zelení pěstuje na vatě, ubrouscích a jiných nepůdních hygroskopických materiálech.

V průmyslovém měřítku jsou metody hydroponie široce používány v zemích, kde je půda převážně velmi chudá – písčitá, kamenitá atd. Tam je mnohem výhodnější poskytnout cílenou výživu každé rostlině, než se snažit zlepšit úrodnost celé půdy . Například hydroponie je rozšířena v několika zemích na Středním východě.

Mimochodem, klíčení semen na vlhké látce je také prvkem primární hydroponie. Pouze v budoucnu budou sazenice umístěny ne do půdy, ale do speciálních nádob s živným roztokem, kde zelenina dosáhne technické zralosti.

Klady a zápory této metody

Hydroponické metody pěstování mají mnoho výhod oproti tradičním metodám.

Mezi ty hlavní:

• není třeba vybírat živné půdy;
• úspora vody, makro- a mikroprvků, z nichž některé se při pěstování v tradiční půdě nevyhnutelně ztrácejí;
• nejúplnější a nejrychlejší vstřebávání živin rostlinami;
• velmi nízká pravděpodobnost postižení chorobami, jejichž patogeny se nacházejí v půdách;
• prakticky sterilní finální produkty.

Pokud máte kvalitní hydroponické vybavení, můžete tímto způsobem s určitými dovednostmi pěstovat téměř jakoukoli zeleninu. Navíc obvykle vykazují vyšší výnosy ve srovnání s tradičními metodami pěstování.

Hydroponie má samozřejmě i své nevýhody, přesněji řečeno, při pěstování rostlin mohou nastat určité potíže.

• je vyžadováno neustálé sledování provozu zařízení;
• i krátkodobé hladovění vody vede k rychlé smrti rostlin;
• Vysoce kvalitní hydroponické vybavení není levné.

Ale to jsou spíše technické nevýhody procesu než samotná technologie, takže zda jsou významné, je na vás.

Jaké rostliny se pěstují hydroponicky?

Teoreticky lze doma pomocí hydroponických systémů pěstovat téměř jakoukoli zeleninu. Ale pěstovat některé z nich, například kořenovou zeleninu nebo hlízy, doma je nepraktické. Specifika jejich vývoje a potřeb se výrazně liší od zeleniny s jedlou nadzemní částí, takže jejich pěstování se stává ekonomicky nerentabilní a fyzicky nákladné. Proto je doma mnohem snazší a rychlejší dosáhnout vysokého výnosu jakékoli zelené než konvenční mrkve nebo červené řepy (pokud to samozřejmě není mangold).

Pokud děláte své první krůčky v hydroponii, je lepší nejprve věnovat pozornost všem druhům greenů s krátkou vegetační dobou až do tržní zralosti:

• listový salát;
• mátou;
• petržel;
• kopr;
• luk na peří;
• řeřicha;
• rukola atd.

S určitými dovednostmi můžete začít pěstovat „vážnější“ zeleninu a dokonce i bobule:

• okurky;
• rajčata;
• papriky;
• hrách;
• fazole;
• jahody.

Pomocí hydroponických systémů se úspěšně pěstují i ​​pokojové květiny – filodendron, dieffenbachie, orchideje, begonie, břečťany, kapradiny, chlorofytum, anthurium a další.

Typy hydroponických systémů

Existuje několik hlavních typů hydroponických systémů, které se liší způsobem, jakým dodávají živné roztoky kořenům:

• knot;
• odkapávat;
• aeroponické;
• vrstva živin;
• periodické záplavy;
• hluboký tok.

Nejjednodušší a nejdostupnější je systém pasivního knotu. Rostliny vysazené v inertním substrátu přijímají výživu ze spodní nádoby prostřednictvím hygroskopické šňůry z přírodních nebo syntetických materiálů. Pěstitel musí pouze pravidelně přidávat živný roztok. Tento systém je také jedním z nejvíce odolných vůči chybám – i když tekutina v nádobě dojde, substrát po nějakou dobu chrání kořeny před vysycháním. Tato metoda se často používá pro jednoduché zalévání některých pokojových květin.

V kapacích hydroponických systémech se roztok dávkuje přímo ke kořenům. Toto schéma se používá nejen doma, ale také v průmyslových sklenících a dokonce i na otevřeném prostranství. Dávkování objemu kapaliny a úprava časových intervalů dodávky se děje pomocí systému časovačů, ventilů a čerpadel. Přívodní trubky nebo hadice mohou být umístěny jak na povrchu substrátu, tak v jeho tloušťce, přímo u kořenů. Nejjednodušší odkapávací systém lze vyrobit i bez elektrických součástek, pouze díky fyzickému tlaku kapaliny, například instalací láhve s velmi malými otvory do krabice. Ale v tomto případě je velmi obtížné regulovat dodávku roztoku.

Systém živné vrstvy funguje na principu recyklace vody. Čerpadlo dodává roztok z jedné nádoby do druhé ke kořenům rostlin. Proudění není příliš intenzivní, ale pouze mírně zavlažuje kořenový systém. Přebytek teče zpět a poté proces začíná znovu. Systém je účinný, ale zcela závisí na spolehlivosti použitého zařízení.

Aeroponie je jednou z nejnovějších technologií rostlinné výroby a zahrnuje přítomnost drahého a složitého vybavení. S tímto schématem jsou kořeny rostlin v uzavřené nádobě na vzduchu. Speciální rozprašovač přemění kapalný roztok na vzduchovou suspenzi. Nejmenší kapky, jako mlha, obalují kořeny rostlin a vyživují je. Metoda je stejně účinná jako složitá v běžné domácnosti.

Hydroponický systém s hlubokým průtokem se liší v tom, že květináče (nebo podpůrné plošiny) obsahující rostliny jsou umístěny v horní části větší nádoby. A kořenový systém je ponořen do živného roztoku. Nádoby mohou být také vybaveny kompresory pro obohacení kapaliny kyslíkem.

Periodické zaplavování je podobné systému živné vrstvy, liší se od něj úplným smáčením substrátu s delšími intervaly dodávky roztoku. Je to velmi podobné ponornému zalévání pokojových květin. Četnost zaplavování závisí na typu substrátu, stáří a vegetační fázi rostlin.

Hydroponie doma

Když jsem se dozvěděl o účinnosti hydroponie a už mě nebaví vtlačovat cibuli do peří v plastových kelímcích, chci si okamžitě pořídit vhodné vybavení a poskytnout celé rodině chutnou sklizeň. Ale kde začít?

V zásadě všechny metody, o kterých jsme mluvili, docela fungují a úspěšně se používají při pěstování pokojových rostlin. Pro začátek bychom ale nedoporučovali kupovat to nejdražší zařízení, ale začít s jednoduchými systémy. Tímto způsobem ušetříte peníze a pochopíte samotný mechanismus růstu.

S jakým vybavením by měl začátečník začít?

Sada vybavení závisí na tom, jakou metodu zvolíte. Podívejme se na nejjednodušší a nejběžnější schéma – hluboký tok.

Takže k tomu budete potřebovat:

• společná kapacita pro krmný roztok;
• podpěry nebo upevnění, systémy propustných květináčů pro instalaci rostlin;
• nádoba na přípravu živného roztoku;
• provzdušňovač (kompresor) pro přívod vzduchu do kapaliny.

Kromě toho můžete nainstalovat čerpadlo pro cirkulaci živného roztoku a také zakoupit substrát, pokud jej chcete použít. Pro celoroční pěstování rostlin nebo při problémech s osvětlením budou potřeba i fytolampy.

Jednoduchý domácí hydroponický systém je k dostání v mnoha specializovaných obchodech. Dá se ale sestavit i z různých komponent, pokud chcete ušetřit trochu peněz.

Živné roztoky pro hydroponii

Základem každého hydroponického systému je živný roztok. Rostliny nemají kde jinde získat potřebné prvky, proto musí obsahovat všechny potřebné látky. A jejich vyváženost bude záviset na tom, jaké konkrétní plodiny pěstujete.

V prodeji jsou speciální živné roztoky, takže pro své první experimenty s hydroponií si můžete koupit hotové produkty. Výrobci uvádějí, pro jaké plodiny jsou určeny a jak je před použitím připravit. V budoucnu bude možné experimentovat se složením živných roztoků.

Hydroponie také využívá prostředky ke stimulaci rostlin pěstovaných za tradičních podmínek. Například přírodní stimulant Bona Forte na bázi extraktu sibiřské jedle a biologicky dostupného křemíku. Je skvělý pro listové krmení jakékoli zeleniny a okrasných rostlin.

Hydroponická péče o rostliny

Vzhledem k tomu, že rostliny jsou zcela závislé na včasné dodávce výživy, nejdůležitější věcí v hydroponii je sledování provozu zařízení a dostupnosti živného roztoku.

Během léta je také důležité sledovat okolní teplotu. Většině plodin se bude dařit dobře, když je teplota kapaliny mezi 20-25 stupni. Jeho výrazné zvýšení vede k stresu kořenového systému a dokonce k úhynu rostlin.

Přirozeně nebude mít žádný užitek, pokud bude zelenina nebo květiny postrádat světlo. Organizace vysoce kvalitního osvětlení je proto velmi důležitým bodem.

Listovým tonikem Bona Forte lze pravidelně ošetřovat jak okrasné rostliny, tak zeleninové plodiny. Posiluje celkovou imunitu rostlin a vyživuje čepele listů.

Navzdory zjevné sterilitě hydroponické metody jsou rostliny často vystaveny útokům škůdců, zejména pokud je teplé počasí. Paraziti mohou migrovat z jiných pokojových květin nebo se mohou dostat do domu s kontaminovanými zemědělskými produkty a přes okna a dveře.

Je jasné, že při hydroponickém pěstování zeleniny ji opravdu nechcete ošetřovat chemickými insekticidy, zvláště pokud mají krátké vegetační období. Ale v tomto případě můžete použít Bona Forte sprej na bázi přírodního pyrethrum – heřmánku dalmatského. Přes veškerou svou účinnost je pro člověka absolutně bezpečný a po zpracování se rychle rozkládá. Lze jej tedy použít těsně před sklizní.

Hydroponie je účinný způsob, jak doma pěstovat širokou škálu rostlin. Výrazně zvyšuje jak kvalitu úrody, tak její objem na jednotku plochy. Nyní se hydroponie zdá stále poněkud exotická, ale možná se v blízké budoucnosti stane hlavním způsobem získávání rostlinné potravy v celosvětovém měřítku.