Hydroponika: czy istnieje przyszłość technologii?

Każdego roku coraz trudniej jest osiągnąć ekologiczną czystość upraw. Nawet jeśli nie używasz produktów przemysłu chemicznego do uprawy roślin ogrodowych i przestrzegasz oryginalnych technik rolniczych podyktowanych i przedstawianych przez naturę, nie możesz być pewien, że twoje ogórki lub pietruszka są absolutnie bezpieczne i nie zawierają szkodliwych substancji.

Są one zawarte w gazach spalinowych w chemikaliów gospodarstwa domowego, które ulatniają się i rozpuszczają się w wodzie, leki, które uzyskiwane są z organizmu w sposób naturalny, i dostać się do gleby, w benzynie, działających maszyn rolniczych, i które w procesie uprawy należy do niego.

Jednym ze sposobów zapobiegania przedostawaniu się szkodliwych substancji z gleby do gleby jest w ogóle jej nie używanie. Pomoże to hydroponiki - starożytnej i jednocześnie nowoczesnej i progresywnej metody uprawy roślin bez gleby.

Hydroponika

Hydroponika pozwala uprawiać rośliny, a jednocześnie nie używać gleby - niezbędne składniki odżywcze trafiają do roślin bezpośrednio z roztworu, którego skład jest zbilansowany i przygotowany specjalnie dla tej kultury w proporcjach do niej niezbędnych. Tego warunku nie można zaobserwować przy tradycyjnej uprawie w glebie.

Termin "hydroponika" składa się z dwóch greckich słów, co jest spowodowane starożytnością metody: υδρα - water and πόνος - dzieło to jest słowem "hydroponika", dosłownie tłumaczy się jako "działające rozwiązanie".

Istota metody

Metoda opiera się na badaniu zapotrzebowania rośliny na pewne składniki i na sposób w jaki system korzeniowy je konsumuje. Nie minęła nawet dekada, aby zdobyć wiedzę o tym, jak dokładnie iw jakiej ilości ekstrakt z korzenia pochodzi z gleby. Eksperymenty oparto na uprawie rośliny w wodzie destylowanej, w której dodano pewne składniki odżywcze, sole mineralne.

Eksperymentalny sposób okazało się, że roślina dla pełnoprawnych potrzeb rozwojowych:

• potas dla pełnego wzrostu;
• siarka i fosfor do syntezy białek;
• żelazo i magnez, aby powstał chlorofil;
• wapń dla rozwoju systemu korzeniowego;
• azot.

Później, przy pomocy tych samych eksperymentów, stwierdzono, że konieczne są nie tylko minerały, ale także pierwiastki śladowe - pierwiastki wymagające mikroskopijnej ilości.

Początkowo technika ta polega na uprawy roślin w wodzie, ale nurkowania w to wpływu fakt, że korzenie tlenu była zbyt mała, a to doprowadziło do ich śmierci, a więc śmierć rośliny. Doprowadziło to naukowców do opracowania innych, alternatywnych metod. Substancja wchodzi do gry - substancja obojętna pod względem wartości odżywczej, zanurzona w roztworze przygotowanym zgodnie z potrzebami rośliny.

Jakość podłoża nadawała nazwę różnym metodom:

• aggregatoponika - wykorzystanie podłoża pochodzenia nieorganicznego: keramzytu, żwiru, żwiru, piasku itp .;
• Hemoponika - stosuje się jako mech substratu, trociny, torfu i inne substancje organiczne, które jednak nie reprezentują wartości odżywczej samej rośliny;
• ionitoponika - użycie żywic jonowymiennych - nierozpuszczalnych substancji ziarnistych, które zapewniają aktywność wymiany jonowej;
• aeroponika - brak podłoża jako takiego, podczas gdy korzenie istnieją w stanie zawieszonym w komorze chronionej przed światłem.

Zakład, który jest wyznaczony przez naturę pracować niestrudzenie, produkcji własnej żywności z gleby i utrzymywanie jednocześnie konkurować z sąsiadami, jest pozbawiony takiej potrzeby, jeśli jest uprawiana hydroponicznej. On nie ma niedoborów składników odżywczych do korzeni, i wpadają w łatwo dostępnej formie, jakby mężczyzna został zgnieciony i pozbawiony żywności należy rozgryzać.

Roślina nie jest istotą ludzką i nie jest używana do wegetacji w lenistwie. Wyzwolona energia jest wykorzystywana bardzo racjonalnie: rośnie i rozwija się w przyspieszonym tempie.

Woda uprawiana metodą hydroponiczną zużywa się znacznie mniej niż w tradycyjnej uprawie, jest to szczególnie ważne, gdy skala produkcji jest przemysłowa.

Tak więc, metoda hydroponiczna umożliwia regulację warunków dla roślin-kontrolę nad reżimem żywieniowym, który zapewnia ich zapotrzebowanie na minerały i pierwiastki śladowe.

Ponadto, metoda skutecznie radzi sobie z regulacją wymiany gazowej, wilgotności i temperatury powietrza, trybu światła - czynników, które są kluczem do sukcesu dobrych zbiorów.

Trochę historii

Naukowe podejście do opisywania zasady konsumpcji składników odżywczych przez rośliny po raz pierwszy zastosował Arystoteles, to on stwierdził, że produkt końcowy, dochodząc do korzeni jako żywność, ma postać organiczną.

Po pracy Arystotelesa zagadnienie to nie powróciło aż do XVII wieku, kiedy holenderski naukowiec Johann Van Helmont zaczął przeprowadzać eksperymenty mające na celu poznanie sposobów pozyskiwania pokarmu z roślin i istoty tego pokarmu.

Przez następne dwa stulecia naukowcy ustalili, że komórki roślinne zbudowane są z chemicznie zmienionych substancji, a bez tlenu proces ten jest niemożliwy.

Obserwacje te stały się dostępne dzięki Edme Mariotte, Marcello Malpighi, Stephen Hales, John Woodward, który jest najbliżej w swoich opisach hydroponicznej uprawy roślin blisko tego, co jest teraz. Ze względu na niemieckiej agrochemia Justus von Liebig, w 19 wieku, aby zbadać, jak organizmy elektrowni, okazało się, że żywią się substancjami nieorganicznymi natury.

Jego prace stały się namacalne pomoc dla przyszłych pokoleń naukowców.

Niemiecki profesor botaniki Julius Sax (Uniwersytet w Bonn) i Wilhelm Knop (Lipsk Station Mekkernskaya doświadczalnie) był w stanie w 1856 rosnąć rośliny z nasion tylko na pożywce.

z tego powodu, że stał się znany dokładnie, jakie elementy są potrzebne do pełnoprawnym „diety” roślin.

Do 1860 Skład roztworu doprowadzono do perfekcji. Uważa się, że jest to rok początek nowoczesnej upraw bez gleby. W tym samym czasie równolegle z Knop i Sachs w kwestii prac domowych genialnych umysłów jak Kliment Timiryazev i Dmitrij Nikołajewicz Pryanishnikova regulowanych przez Instytut Naukowy w przypadku nawozów, które po jego śmierci, została nazwana na jego cześć.

To w tym instytucie była duża instalacja - sprzęt do uprawy hydroponicznej.

Metoda selekcji w wyniku uporczywych wysiłków kilku pokoleń naukowców stały się znane substancje, które muszą być obecne w roztworze, aby w pełni uprawiane rośliny i rozwijane, a także ich związku. Metoda otrzymała nazwę "hydroponika" od lekkiej ręki amerykańskiego fizjofizjologa, profesora Uniwersytetu Kalifornijskiego Williama Gericke.

Opublikował wyniki swoich badań w 1929 roku i odniósł taki sukces, że znalazł praktyczne zastosowanie podczas II wojny światowej.Żołnierzy amerykańskich karmiono warzywami, które rosły w basenach hydroponicznych, tworzonych za pomocą wybuchów w skale.

Lata trzydzieste były naznaczone rozkwitem nauk, w tym nauk biologicznych.

Na przykład, Polski (kierowany przez prof V. Piotrowski) i węgierskim (kierowanego przez profesora P. Reshlera) naukowców w tej chwili systemy hydroponiczne zostały zainstalowane w Karpatach, dzięki której z powodzeniem uprawiana na początku uprawy warzyw i roślin ozdobnych. System hydroponiczny, stworzony przez niemieckiego profesora Heringa, założony w 1938 roku w Westfalii, miasto Steinheim, z powodzeniem działa do dziś.

Obecnie metody hydroponiczne stosowane są na wszystkich kontynentach do uprawy warzyw, zieleni, roślin ozdobnych.

Hydroponika stała się tak rozpowszechniona, że ​​ta metoda może być stosowana w domu.

Podstawowe systemy hydroponiczne

Naturalnej produkcji żywności jest dostarczany do korzeni z gleby, w przeciwieństwie do sposobu, w którym hydroponicznej odżywcze dostarczane do korzeni za pomocą rozwiązania, w którym są one rozpuszczone.

Niektóre systemy zapewniają hydroponicznej podłoża, obecność obojętnego wypełniacza służy jako podpora dla systemu korzeniowego, pomijając inne warstwy pośrednie, korzeni wisi w powietrzu do specjalnej instalacji.

Metodą hydroponicznych systemów nawadniania dzielą się na:

• bierne, w którym roztwór zasilający odbywa się za pomocą sił kapilarnych;
• aktywnym, w którym stosowane są pompy do pompowania roztworu roboczego;
• W połączeniu, które łączą obie zasady, i które są uważane za optymalne dla hydroponicznej uprawy roślin.

Wick

System knot - najbardziej prymitywny typ hydroponice. To jest bierny i nie zawiera żadnych ruchomych części. Rozwiązanie roślin praca uzyskane przez knotów przez siły kapilarne. W podłożu jest absorbowane stopniowo.

Jest dostępna szeroka gama wypełniaczy, z których najbardziej popularne są:

• perlitu;
• wermikulit;
• włókno kokosowe i inne.

Jego wadą jest to, że system knota nie może być stosowany do dużych higrofilnych roślin, które odczuwają potrzebę dużych objętości roztworu. Zdolności przerobowej knota jest bardzo ograniczona, a to może zapewnić wystarczającą ilość roztworu powoli rosnące rośliny, które nie wymagają dużych ilości wilgoci i żywienia, takich jak krajowe kwiaty ozdobne.

Pływająca platforma

Bardzo prosty system hydroponiczny to pływająca platforma. Jest to piankowa podstawa z otworami, w których mocowane są rośliny. To piankowe tworzywo unoszące się w basenie z roztworem odżywczym, podczas gdy pompa powietrza nasyca je tlenem, niezbędnym dla korzeni.

System doskonale nadaje się do uprawy tych roślin, które szybko rosną i uwielbiają dużo wilgoci. Zalecane jest dla początkujących, którzy muszą nabyć pewne umiejętności w zakresie bezpodstawnej uprawy roślin.

Okresowe powodzie

Inną nazwą okresowego systemu zalewowego jest metoda dopływu i odpływu. System ten opiera się na okresowej dopływu pożywki do pojemnika, w którym rośliny i wypływu w zbiorniku, w którym jest przechowywana.Zasada ta leży u podstaw wielu dostępnych na rynku systemów hydroponicznych.

Roztwór jest pompowany przez zanurzoną w nim pompę, która jest sterowana przez czujnik czasu. Zasilany przez zegar, pompa popycha roztwór do naczynia, w którym żyją rośliny.

Po wyłączeniu ciecz jest spuszczana do zbiornika grawitacyjnie. Zdarza się to kilka razy dziennie.

Ustawienia timera są ustalane z uwzględnieniem rodzaju rośliny, temperatury i wilgotności, rodzaju podłoża.

Warstwa odżywcza

Technika warstwy odżywczej jest najbardziej rozpowszechniona wśród systemów hydroponicznych. Polega ona na tym, że rozwiązanie porusza się na dnie pojemnika, osadzając się tam płytką warstwą. System stale krąży w zamkniętym systemie, dzięki czemu pompa nie musi być zasilana z timera.

Nie cały system korzeniowy jest umieszczony w roztworze, ale tylko jego końcówki, a roślina jest naprawiana za pomocą puli z gniazdami do uwolnienia korzeni. Taka metoda nie wymaga substratów. Nad powierzchnią roztworu powietrze jest wilgotne i dostarcza wystarczającej ilości tlenu do korzeni.

Zastosowanie tej technologii, która nie wykorzystuje substratów, przynosi znaczne oszczędności.

Nawadnianie kroplowe

W systemie nawadniania kroplowego stosowane są różne wypełniacze:

• kamienie;
• żwir;
• bazalt w granulkach;
• wełna mineralna;
• golenie orzechów kokosowych;
• perlitu;
• rozszerzona glina;
• wermikulit itp.

Rośliny żyją we wspólnym pojemniku lub w pojedynczych doniczkach, co ułatwia pracę, gdy trzeba zmienić rośliny, dodać je do systemu lub wyciągnąć z niego. Roztwór roboczy ze zbiornika za pomocą pompy podawany jest do każdej rośliny przez rury.

Aeroponika

Najnowocześniejszą i technologiczną metodą jest aeroponika. Zakłada obfite stałe nawadnianie systemu korzeniowego, natomiast cała przestrzeń zajmuje powietrze nasycone parą wodną, ​​która zasila roślinę substancjami mineralnymi i tlenem.

Korzenie znajdujące się w powietrzu nie powinny wyschnąć.

Proces jest kontrolowany przez timer ustawiony na dwuminutową przerwę. Metoda jest skuteczna nawet w wysokich temperaturach, co sprawia, że ​​jest ona akceptowalna nawet w miejscach, gdzie klimat jest gorący.

Główne zalety i wady

Każda technologia ma niewątpliwe zalety, co potwierdza jej wszechobecne zastosowanie i pewne niedociągnięcia, a ten stan rzeczy w pełni stosuje się do hydroponiki.

Plusy

Hydroponika zmniejsza pracochłonność procesu uprawy, a przyczyną tego jest szereg czynników, które umożliwiają szerokie wykorzystanie technologii i aktywnie ją wdrażają.

• W dużym stopniu wydajność i tempo wzrostu zwiększa się, oszczędzając energię rośliny w ekstrakcji składników odżywczych z gleby. Rozwija się stabilnie i równomiernie, wykazując ciągłą pozytywną dynamikę dzięki stabilnym warunkom.
• W roślinach nie ma szkodliwych pierwiastków, które mogłyby wydostać się z gleby w przypadku tradycyjnego rolnictwa. Zawiera tylko te substancje, które zostały mu zaoferowane w pożywce - nie więcej, nie mniej.
• Nie ma potrzeby codziennego podlewania gleby, poza tym ułatwia kontrolę nad ilością cieczy: każda roślina otrzymuje ją dokładnie tak, jak potrzebuje.
• Wyłączone suszenie i podlewanie, którego nie można zapewnić w tradycyjnym rolnictwie.
• Byliny można przeszczepić o wiele łatwiej: łatwiej jest uniknąć urazów systemu korzeniowego, co jest nieuniknione po przeszczepieniu do gleby.
• Hydroponika nie używa pestycydów, ponieważ nie ma szkodników, grzybów i chorób, które żyją w glebie i przyciągają sąsiednie rośliny. Nasiona chwastów, które w wyniku szybkiego wzrostu mogą zagłuszyć rośliny uprawne, są również nieobecne w roztworze, czego przykładem nie jest gleba.
• Kwestia wymiany gruntu znika, a to zmniejsza koszty takich działań, jak produkcja dekoracyjnych roślin w pomieszczeniach.
• Łatwiejsza pielęgnacja roślin w porównaniu z tymi, które rosną na ziemi: nie ma żadnych obcych zapachów, brudu, szkodników i tak dalej.
• Nie wymaga tradycyjnych metod przetwarzania, takich jak obluzowywanie i pielenie, zamiast tego można w pełni zautomatyzować proces uprawy i prawie nie brać w nim udziału.

Przeciw

Są pewne wady, których nie można nazwać takimi.Jest to raczej cecha metody, która nie pasuje do wszystkich.

• Koszt względny metody. Wymagane jest natychmiastowe zainwestowanie w sprzęt pewnej ilości w celu ustalenia procesu. Kwota ta jest znacznie wyższa niż koszty jednorazowe, które są wymagane do zakupu ziemi.
• Niezależne gromadzenie systemu oprócz inwestycji finansowych wymaga również nakładu pracy i czasu na początkowym etapie, który jednak szybko może się opłacić odpowiednim procesem, ponieważ szybki wzrost roślin i łatwość ich pielęgnacji szybko je wyrównuje.
• Ignorujące podejście unika metody ludzi, których hydroponika kojarzy się z czymś sztucznym, nierzeczywistym, a zatem szkodliwym dla zdrowia, prawie trującym.
• Hydroponika nie nauczyła się uprawiać roślin okopowych. Bulwy, które są jednocześnie korzeniami roślin, nie tolerują nadmiernej wilgoci i "spłacają" gnicie.

Podstawowe zasady uprawy roślin wg

Kształt korzeni zależy w dużej mierze od środowiska, w którym przebywają. Jeśli będą uprawiane w wodzie metodą hydroponiczną, będą lekkie, soczyste, wyposażone w wiele kosmków.

Przesadzanie roślin rosnących nadal w ziemi, na hydroponicznych, musi spełniać określone warunki, które zapewnią udane wzrostu i rozwoju roślin.

Jak sadzić

• Roślina jest usuwana z pojemnika, w którym rosła i umieszczona w wiadrze z wodą. Powinna to być temperatura pokojowa.
• Podlewać korzenie wodą z kubka lub konewki (strumień powinien być lekki, nie pod ciśnieniem), delikatnie je umyć.
• Po oczyszczeniu korzenie są rozprowadzane i pokrywane podłożem. Roślina nie musi dotykać korzeni warstwy wody, roztwór dostanie się do nich, poruszając się wzdłuż kapilar podłoża. I po chwili będą się rozwijać tak bardzo, jak to konieczne.
• Podłoże wylewa się na górę wody wlać do pojemnika z substratem na żądanym poziomie, dać się dostosować do tygodnia.

Jak dbać

Potrzeby roślin są takie same, niezależnie od warunków, w jakich się rozwijają, ale cechy opieki są nadal różne.

• W celu uniknięcia nadmiar minerałów w roślinach, rozwiązanie zaleca się wymieniać co dwa do trzech lat, płukanie czystą wodą wszystkie elementy zostały z nim w kontakcie.

• Konieczne jest przestrzeganie zasad higieny: pozbyć się roślin martwych części i nie pozwolić im dostać się do roztworu.
• Temperatura roztworu roboczego nie powinna być zbyt niska lub wysoka, jest optymalna, jeśli utrzymuje się do +20 ° C. Powinno to być dokładnie monitorowane, szczególnie w zimie, gdy roślina doniczkowa może przechłodzić się na zbyt zimnym parapecie okiennym. W takich przypadkach należy użyć materiału termoizolacyjnego, takiego jak drewno lub polistyren, umieszczając go pod garnkiem.
• W przypadku szkodników może pojawić się przędziorek lub wciornastki. Możliwe jest również, że roztwór może zakwitnąć, jeśli zewnętrzne naczynie jest wykonane z przezroczystego materiału.

Hydroponika i agronomia

We współczesnym świecie kultura hydroponiczna rozwija się skokowo, z wdzięcznością wykorzystując pracę wielu naukowców zajmujących się tą kwestią.

Stan dzisiaj

Nowoczesne systemy wykonane są wyłącznie z tworzyw sztucznych, w tym pomp, które są pokryte żywicą epoksydową.Materiały te są nieszkodliwe i trwałe, a w połączeniu z neutralnymi substratami - podłoża służą wiernie przez długi czas.

Dzięki plastikowym elementom stało się możliwe wysłanie do zasłużonych konstrukcji metalowych, niewygodnych, niewygodnych i drogich.

Nowoczesne rozwiązania, które znalazły zastosowanie w hydroponice, promują ją do pełnej i całkowitej automatyzacji, a co za tym idzie, do obniżenia kosztów. Osobno należy zwrócić uwagę na kontynuację badań i równoczesne wykorzystanie już uzyskanych wyników opracowywania zrównoważonego pożywki dla roślin.

Już teraz technologia jest interesująca na wszystkich kontynentach planety. W wielu krajach Europy przerzuciły się już na hydroponikę, uprawiając niektóre rośliny uprawne, na przykład truskawki, które rosną jak drożdże, a zbiory w tym samym czasie zbierają dużo łatwiej.

Opracowane kompozycje roztworów pozwalają na zwiększenie wydajności wielu upraw, przy jednoczesnym zmniejszeniu powierzchni przeznaczonych do ich zasiewu.

Systemy hydroponiczne zyskują na popularności w naszych czasach: rośnie zapotrzebowanie na sprzęt do uprawy hydroponicznej i rozwiązań odżywczych,co zmniejsza koszt kosztownej produkcji i zmniejsza koszt takiej wcześniej egzotycznej metody, jak hydroponika. Projektując systemy, programiści pracują nad tym, aby zapewnić możliwość całkowitego wypełnienia objętości lokali przeznaczonych do uprawy roślin metodą hydroponiki.

Dzięki temu zachodzi ogromna oszczędność obszarów, a jednocześnie wzrasta, a co za tym idzie, dochody. Jednocześnie trwają prace nad obniżeniem kosztów pracy.

Czy jest przyszłość?

Obecnie istnieje globalny proces zmniejszania populacji wiejskiej i zwiększania populacji miejskiej, która nie będzie angażować się w uprawę produktów rolnych, ale pozostanie jej konsumentem.

Hydroponika umożliwia natychmiastowe dostarczanie ludności miast do uprawianych produktów, co oznacza, że ​​koszty transportu nie będą wliczone w cenę, a jakość nie ucierpi w wyniku transportu. Kolejną stroną problemu jest poważne zanieczyszczenie gleby wieloma szkodliwymi substancjami i ich wyczerpanie z powodu niepiśmiennych rolnictwa, nadużywania chemikaliów itp.

W hydroponice gleba wcale nie jest potrzebna, a jeśli nie pogorszy sytuacji, natura będzie w stanie ją przywrócić po jakimś czasie.

Aby zadbać o siebie, swoje potomstwo i losy ludzkości, konieczne jest podjęcie konkretnych, choć niewielkich kroków, z których jednym, wraz z poszukiwaniem alternatywnych źródeł energii, lekami na AIDS i rakiem, rozwiązaniem problemu zanieczyszczenia i wieloma innymi, jest przejście do hydroponiki .

Celem hydroponiki jest zebranie jak największego możliwego i przyjaznego dla środowiska zbioru z minimalnych możliwych obszarów, przy jednoczesnym opracowaniu tańszych metod. Architekci i projektanci, zainspirowani ideą, jak również ogrody Babilonu, rozwijające projekty miejskie ogrody warzywne i generować inne ciekawe pomysły, nie pozbawiony elegancji i praktyczności.

Obejrzyj wideo: Life in a Space Colony, ep2: Colony Spaceships