Hydroponics: grundläggande metoder och metoder för att odla trädgårdsgrödor hemma

Hydroponics anses av många forskare vara framtidens teknik, vilket kommer att hjälpa mänskligheten att lösa problemet med brist på mat och dricksvatten. I artikeln kommer vi att överväga hydroponiska metoder, studera näringslösningar och svara på vilka moderna material som är lämpliga som substrat för odling.

Hydroponics är en metod för att odla växter utan mark med konstgjorda underlag och näringslösningar. Denna progressiva metod är baserad på modern teknik, men den är baserad på enkla naturliga principer. I själva verket är hydroponics den äldsta formen av växtliv. När allt kommer omkring, som du vet, härstammade livet i vatten, och hydroponiska fotosyntetiska alger fanns långt innan uppkomsten av olika växter på land.

Lite historia

Redan på 1700-talet upptäckte forskare att växter kan ta upp näringsämnen från vatten. Under naturliga förhållanden fungerar jorden som en så kallad reservoar med nödvändiga mineraler, men dess närvaro är inte ett absolut villkor för olika kulturer. Det bör noteras att växter börjar absorbera mineralämnen från jorden endast när de upplöses i vatten..

Hydroponics i sin nuvarande förståelse uppstod i början av det tjugonde århundradet (20-30-talet). Det var under denna tid som den engelska forskaren William F. Guerick kunde ta vattenlevande kultur ur laboratorieförhållanden och sätta hydroponodling på industriell basis. Han äger termen ”hydroponics”, och de flesta experter anser honom vara grundaren av denna vetenskap.

William F. Guerick

Användningen av hydroponics i stor skala inträffade först under andra världskriget, då den amerikanska armén mötte matbrist på Stilla öarna. Denna metod rotade där så att växande växter med hydroponik fortsatte efter kriget, fram till 50-talet..

Hydroponics fick ett nytt liv på 60- och 70-talet av det tjugonde århundradet, då den industriella produktionen av olika syntetiska material började. Så, mineralull användes som ett underlag, och lätta plastkonstruktioner ersatte hydroponbetongbad. Samtidigt började man producera konstgjorda kelater, vilket gjorde det möjligt att hålla kvar mineraler i näringslösningar mycket mer effektivt..

1978 grundades General Hydroponics. Dess grundare, Lawrence Brooks, började förbättra stora hydroponiska strukturer till storleken på ett urbant växthus. Sedan den tiden har hydroponics blivit mycket populär bland grönsaks- och fruktproducenter..

1986, på den All-Russian Industrial Exhibition, demonstrerades först metoden för odling av grödor på konstgjorda underlag, vars författare var Timiryazev. Samma år uppfann den israeliska agronomen Hillel Soffer bubbelpoolen, som fortfarande anses vara det mest effektiva hydroponiska systemet..

Sedan mitten av 80-talet har två motsatta riktningar dykt upp i hydroponics – industri och hem. Denna division har överlevt till denna dag. Det finns många alternativ för hydroponiska system på jordbruksmarknaden idag, allt från industriella installationer till hemmakonstruktioner som kan placeras i nästan vilken lägenhet som helst. Låt oss titta närmare på vad hydroponiska metoder är nu, och vad är deras egenhet..

Grundläggande hydroponiska tekniker

Huvuddelen av denna metod för odling är att växterna odlas utan mark, och alla nödvändiga näringsämnen erhålls från ett fuktigt, vattenhaltigt eller fast poröst medium. Denna metod för odling kräver ofta eller konstant droppbevattning med en speciell lösning som innehåller alla nödvändiga element som krävs för varje enskild gröda. Idag skiljer experter mellan tre huvudmetoder för hydroponik:

1. Vattenkultur.
2. Substratkultur.
3. Flygkultur (aeroponics).

Vattenkultur

Vattenkultur anses vara den grundläggande metoden för hydroponics. I denna metod för odling är växten rotad i ett tunt lager av något organiskt substrat (mossa, torv, etc.), som läggs på ett nät. Nätet sänks ner i en bricka fylld med näringslösning. Växtrötter genom underlaget och hålen i pallen faller i lösningen, varifrån växten får alla de näringsämnen som krävs för utveckling och tillväxt. Vi kommer att prata mer om näringslösningens sammansättning lite senare..

Vattenkultur anses vara den äldsta hydroponiska metoden, men inte alls den bästa. Det största problemet med denna odlingsmetod är luftning av rötter, eftersom mängden syre i lösningen inte är tillräckligt för växten, därför är det omöjligt att helt sänka rotsystemet i näringsmediet. För att garantera normal andning lämnas ett luftutrymme på 3 cm för unga växter och 6 cm för vuxna grödor mellan basen och näringslösningen. Samtidigt, i en sådan luftkudde, är det nödvändigt att upprätthålla hög luftfuktighet, annars kan rotsystemet torka ut snabbt. När odling av vattenkultur måste näringslösningen ändras varje månad.

Substratkultur

Med denna odlingsmetod placeras rotsystemet i ett tjockt lager av underlag, som kan expanderas lera, grus, vermikulit och andra. Vi kommer att prata mer i detalj om kvaliteten på material som används för underlag i nästa kapitel. Växtnäring med denna hydroponiska metod kan utföras enligt tre olika principer: principen om bakvatten, principen om periodisk fuktning, vattning ovanifrån.

Bakvattenprincipenligger i det faktum att näringslösningen ständigt bara finns i underlagets undre skikt. Näring ges tack vare långa rötter som kan tränga ner till botten – de nödvändiga ämnena stiger till växten, som passerar genom kapillärerna i rotsystemet och stamvävnaderna.

Behållaren med växten och substratet placeras helt i näringslösningen ett tag, substratet är mättat med näringsämnen, varefter lösningen tappas – detta är arbete principen för periodisk befuktning.

Mest lätt att använda vattenprincip från ovan.I detta fall vattnas växterna flera gånger i veckan med en näringslösning, en gång med vanligt vatten..

Till skillnad från vatten tillåter underlagskulturen dig att förse rotsystemet med syre maximalt och upprätthålla den nödvändiga fukten i rotområdet utan problem. Det är därför det är det mest populära bland hydroponiska odlare..

Flygkultur (aeroponics)

Aeroponics är en metod för att odla växter utan något underlag alls. I detta fall används två metoder:

1. Växterna är fästa med speciella klämmor på behållarens lock med näringslösningen så att den nedre delen av rotsystemet är 1/3 i den. Resten av rötterna är belägna i en luftkudde mellan behållarens lock och näringslösningen, de måste regelbundet fuktas. För att undvika skador och förtjockning av skaftet i fästområdet, använd skumgummiavstånd mellan klämman och skaftet.
2. Växtens rotsystem placeras i ett kärl med en dimningsspray, som sprutar näringslösningen i form av mycket små droppar två gånger om dagen i 3-4 minuter.

När du använder aeroponics finns det inga problem med syretillförseln, men det är nödvändigt att ständigt bibehålla hög luftfuktighet för att undvika uttorkning från rötterna..

Sammansättning av näringslösningar

Näringslösningar spelar en enorm roll i växande växter med hydroponik. Det är från dem som grödor får alla mineralämnen som krävs för normal utveckling och tillväxt. När du bereder näringslösningar är det mycket viktigt att följa följande riktlinjer:

• uppmärksamma vattenkvaliteten;
• näringslösningen måste innehålla alla makro- och mikroelement som är nödvändiga för en viss kulturs livslängd;
• vid olika livslängder kräver växten ett annat förhållande av näringsämnen, därför måste lösningen beredas med hänsyn till odlingsfaserna i kulturen;
• det är mycket viktigt att inte bara observera rätt förhållande, utan också den totala koncentrationen, som borde vara tillräckligt hög, men samtidigt och inte giftig för växter.

Som ni kan se är beredningen av en näringslösning en ganska komplicerad fråga, därför är det bäst att använda färdiga lösningar som kan köpas i specialbutiker eller via Internet för de som vill organisera hydroponbäddar i fönsterbrädan. Vi kommer att diskutera mer i detalj om växande växter i en stadslägenhet med hydroponik i nästa artikel..

Hydroponväxande substrat

Som redan noterats anses substratkulturen vara den bästa metoden för hydroponik på grund av den optimala mättnaden av rotsystemet med syre och förmågan att bibehålla den nödvändiga luftfuktigheten. Idag används olika material som underlag, varav de vanligaste är:

• hydrogel
• grus
• sågspån
• mineralull
• expanderad lera
• kokosfibrer
• torv och mossa

hydrogelär gjord på basis av pollyakrylamid och används för huvudsaklig odling av grödor, såväl som för rotning av sticklingar och spirande frön. Ursprungligen är en hydrogel ett pulver eller granulat, som när vatten tillsätts förvandlas till en gelliknande massa. Hydrogeln absorberar perfekt och behåller vatten- och näringslösningar, luften mellan granulerna cirkulerar mycket bra. Detta material är sterilt, helt giftigt för växter och förorenar inte miljön (efter 5 år sönderdelas det till vatten, koldioxid och kväve).

Grushar använts för hydroponodling i många år, under vilken det har visat sig vara ett växande medium. Ett särdrag hos detta material anses vara dess förmåga att anmärkningsvärt passera luft, men samtidigt håller det inte vatten kvar, därför är det mest lämpligt att använda det när man använder principen om periodisk översvämning. En annan nackdel med grus är dess vikt, men dess låga kostnad och tillgänglighet gör detta material ganska populärt för hydroponodling. Dessutom kan grus återanvändas, och mer än en gång är det viktigaste att sterilisera det väl mellan skörden..

Sågspånanvänds sällan som underlag. När du använder dem spelar den träslag som denna sågspån erhöll en viktig roll eftersom vissa arter (tall, ek, valnöt) kan avge ämnen som är osäkra för många växter. Ett annat problem när man använder sågspån som underlag är att de efter en viss tid börjar ruttna, vilket negativt påverkar grödans hälsa. Den största fördelen med sågspån kan betraktas som deras ”frihet”, eftersom de i de flesta fall kan samlas in i obegränsade mängder vid sågverk helt gratis.

Mineralullanvänds sällan som underlag. Den största fördelen med detta material är förmågan att mycket snabbt acceptera surhetsgraden i näringslösningen. Rockwool behåller dock för mycket vatten och lämnar inget utrymme för syre runt rötterna..

Utökad leramest erfarna experter anser det bästa materialet att använda som underlag. Expanderad lera tillverkas genom att baka lera i ugnar vid mycket höga temperaturer. Denna produktionsmetod bestämmer materialets specifika egenskaper – expanderade lerkulor är fyllda med små luftbubblor, vilket gör detta underlag extremt lätt. Användningen av expanderad lera ger optimal syretillförsel till rötter och bibehåller den nödvändiga fukten. Dessa egenskaper gör det möjligt att använda det som ett underlag både för periodisk översvämning och för vattning ovanifrån och när man använder backwater-principen. Tillsammans med de ovan beskrivna positiva egenskaperna kännetecknas expanderad lera också av dess låga kostnad..

Kokosnötsfiberär ett idealiskt material för odling av växter utan jord. Det har bara en nackdel – ett relativt högt pris. Kokosfibrer är oöverträffad när det gäller att förse rotsystemet med syre och upprätthålla den nödvändiga fukten. Dessutom skyddar detta material anmärkningsvärt rötter från svampsjukdomar och har ett antal obestridliga fördelar:

• ekologisk renlighet, frånvaro av några kemiska tillsatser;
• kokosfibrens surhet är nära optimal, lämplig för de flesta grödor;
• underlaget kan användas under lång tid (cirka 6–8 år);
• med en konstant tillgång till näringslösning, garanterar den perfekta balansen mellan alla näringsämnen.

Torv och mossaanvänds som ett underlag främst i vattenkultur för att rotföra plantor på ett nätbricka. Sphagnum torv och mossa från upphöjda myrar är mest lämpade för växande växter. Detta material är mycket syregenomsläppligt och behåller en tillräcklig mängd fukt. Den största nackdelen med detta substrat är att det med tiden kan brytas ned i små partiklar som täpper till elementen i det hydroponiska systemet..

Huvudtyperna av hydroponiska system

Idag erbjuder jordbruksmarknaden ett brett utbud av strukturer för växande växter med hydroponik. Alla dessa system är indelade i två huvudgrupper: aktiva och passiva.

Aktiva hydroponiska växter är utrustade med mekaniska anordningar (pumpar) som säkerställer en konstant nödvändig cirkulation av näringslösningen. Ett tvingat luftningssystem tillhandahålls också här, det vill säga mättnad av rotsystemet med syre. Aeroponics är ett bra exempel på en aktiv hydroponisk anläggning..

I passiva hydroponinstallationer tillförs näringslösningen till rötter och ytan på växten endast på grund av kapillärkrafterna i själva kulturen, i detta fall utsätts den inte för någon mekanisk påfrestning. Ett bra exempel på passiva hydroponiska installationer är system som arbetar med principen om periodisk översvämning av substratgrödor.

Idag används växande växter utan jord mer och mer ofta, särskilt på små gårdar, där det i små områden, tack vare hydroponics, är det möjligt att växa anständiga utbyten av gröna, grönsaker, bär och blommor..

Hydroponics har ett antal obestridliga fördelar jämfört med traditionell markodling:

• ekonomisk användning av vatten- och markresurser;
• växten slösar inte bort energi på jakt efter näringsämnen, de matas direkt till rötter, och all sparad energi går till tillväxt och ytterligare frukt.

Många forskare anser att hydroponics är lösningen på mänsklighetens problem med överbefolkning, brist på färskt vatten och mat. Detta växtodlingssystem är särskilt relevant i länder med ett torrt klimat och brist på fruktbart land. Med hjälp av hydroponics är det möjligt att få flera skördar per år, med denna metod kan tomater, gurkor och andra grönsaker odlas även i regioner med låga temperaturer året runt..