Гидропоника, малообъемная культура, капельный полив и другие передовые технологии в растениеводстве

Поделиться ссылкой
Копировать ссылку
orest orest ЭКСПЕРТ
Василий Кострома
В конце в ХХ века в растениеводстве появились новые технологии, которые позволили управлять растениями и изменили подходы к их выращиванию. Вместе с новыми технологиями пришли и новые термины. Я считаю, что мне в жизни повезло. Вместе с коллегами внедрял новые технологии в хозяйстве, где работал. Если сказать образно — пришел на аэродром, где летали планеры и примитивные самолеты, и прошел ряд этапов вплоть до реактивной авиации. Об этом и расскажу немного.



Новые технологии позволили управлять растениями
Новые технологии позволили управлять растениями

В конце ХХ века бурно развивалась наука. Появились водорастворимые удобрения, дешевые насосы и электродвигатели. В Японии росли города, урабанизационные процессы сокращали земельные ресурсы, которых и так было не много. В Великобритании и других европейских странах экологи добились запрещения добычи торфа — и теплицы остались без субстрата. Человек пробовал выращивать растения на космической орбите, и это тоже требовало новых технологий.
 
Ads by

Что такое гидропоника

Поэтому и возникла гидропоника. Название это произошло от двух греческих слов — «вода» и «работа». Можно перевести как «рабочий раствор».

Гидропоника - способ выращивания растений на искусственных средах
Гидропоника — способ выращивания растений на искусственных средах

Человек решил дать растению с помощью воды все то, что оно брало из почвы. Поэтому гидропо́ника — это способ выращивания растений на искусственных средах, без почвы или вообще на водном растворе. При выращивании гидропонным методом растение питается корнями не в почве, которая более или менее обеспечена минеральными веществами и поливается чистой водой, а: 
  • в водной среде, влажно-воздушной, сильно аэрируемой
или 
  • в твердой, но пористой среде, влаго- и воздухоёмкой. 

Последняя способствует дыханию корней и требует сравнительно частого (или постоянно-капельного) полива рабочим раствором минеральных солей, приготовленным по потребностям этого растения.

В качестве заменителей почвы могут использоваться гравийщебень, а также некоторые пористые материалы — керамзитвермикулит и другие (о них вы можете прочитать в статье Что есть что: краткий обзор субстратов и добавок к садовым грунтам). Такие заменители называются инертными, они мало взаимодействуют с корнями. А поначалу была революционная мысль: выращивать «без ничего», на одной воде. Химическое производство достигло больших высот, у агрономов был полный набор микро- и макроэлементов в водорастворимых солях.

Но чтобы корень жил, ему необходимо не только питание, но и кислород для дыхания. Поэтому первые установки выглядели так:
  • либо растение размещали в пенопластовом поплавке — вершки плавали, подставляя вегетирующие органы солнцу, корешки были погружены в циркулирующий раствор питательных солей, в который впрыскивался компрессором кислород (рисунок № 1); 
  • либо вариант, представленный на рисунке № 2: корень растения находился в закрытой камере, питательный раствор впрыскивался в виде тумана, остатки отводились и вновь впрыскивались. 

схема гидропоники
Схема гидропоники

Теплицы с такими установками были во многих странах — в Бельгии, Нидерландах, Японии, Германии. Были и в Советском Союзе — в показательном совхозе Марфино, рядом с ВДНХ. Везде эти технологии показывали журналистам, руководителям и прочим гостям. О них были хвалебных статьи. Но… Значительного прироста урожайности они не давали. Постоянно работающие насосы, потреблявшие много электроэнергии, делали технологию дорогостоящей, а производство — убыточным. И самое главное: если заболевало хоть одно растение, то споры грибковой инфекции попадали в раствор и разносились по всей теплице. И моментально заболевали все растения. Ученым опять пришлось внимательно посмотреть на жизнь растения в природе.




Как агрономы и инженеры учились у природы

В природе почва состоит из трех фаз — твердой, жидкой и газообразной. И питательные элементы прикреплены к почвенному поглощающему комплексу, из которого корневой волосок впитывает то, что эму нужно. То есть, вместо воды необходимо использовать какие-то материалы с высокой адсорбцией, которые впитывали бы питательные вещества. И эти материалы, относительно недорогие, нашлись в строительном комплексе: минеральная вата, перлит, цеолит. Теперь питательные вещества из капельницы попадали, например, в пакет, набитый минеральной ватой, или в емкость, наполненную перлитом или цеолитом. А в этом пакете или емкости росло растение.

капельница
Капельница

Правда, инженерам пришлось создать такое устройство, как капельный полив. То есть, от труб к каждому растению шла капельница. И каждое растение через определенный промежуток времени получало порцию раствора, в котором содержались основные микро- и макроэлементы. Количество раствора и его состав задавался на компьютере (компьютеры к тому времени стали недороги). Если нужно было больше азота — впрыскивалось больше азотного удобрения, а если калия, то впрыскивалось больше калийного удобрения. Насос включался на тот промежуток времени, который требуется, чтобы выдать каждому  растению заданную норму раствора. И самое главное — человек смог управлять растением.

Насытить почву необходимым элементом, а потом убрать этот питательный фон совсем не просто. А теперь, если плохо цветет растение — увеличиваем содержание калия и концентрацию раствора. Растение в стрессе, калийное питание стимулирует закладку цветов. И пошло цветение. А начался налив плодов — увеличиваем азотное питание; азот — основной строительный материал. Эффект был значительным.

Я читал в литературе, что рассада томата должна быть коренастой и с цветочной кистью. А как этого добиться? Особенно в темном январе. Полил растение — и пошло жирование, не остановить. Вырастала большая рассада без кистей. А при поливе раствором удобрений (1-2 грамма на литр) вырастала качественная рассада. И сразу её под капельницу, в ежовые рукавицы. Не жировать, работать. Как выглядит теплица с томатами на минеральной вате, видно на фотографии: 

Мин вата
Теплица с томатами на минеральной вате

И еще один важный аспект: применение капельного полива вместо дождевания позволило снизить влажность в теплице. Убраны благоприятные условия для болезней — растения стали меньше болеть. Убрали почву — исчезли почвенные вредители (нематоды) и вредители, которые, которые окукливались в почве, например трипсы. И это тоже увеличило урожайность.

До применения гидропоники я читал, что урожайность томатов в теплицах Нидерландов — 50 килограммов с одного квадратного метра. Мы получали 25-27, а в солнечные годы ударники труда — до 29-30 килограммов с квадратного метра. И я не понимал, как это получается у голландцев. Но с приходом новых технологий и мы стали получать 40-50 килограммов с квадратного метра. Немного меньше нидерландских овощеводов — из-за скупого северного солнца. А краснодарские овощеводы уже догнали зарубежных коллег. Как говорится, не учите жить, а лучше помогите материально, или базис определяет надстройку, а технологии — результат.


Проблемы новых технологий и их решения

Но с применением инертных материалов для гидропоники возникли проблемы. Самая главная проблема — утилизация. Понятно, что применять субстрат долго невозможно: в нем накапливаются вредители и болезни, продукты жизнедеятельности растений, да и просто он засоляется. И вот не реже, чем раз в 2 года нужно из гектара теплиц вывезти и утилизировать пару грузовиков перлита или цеолита. И это еще куда ни шло, а пару грузовиков минеральной (строительной) ваты попробуй пристроить.

Вторая проблема — инертный субстрат все равно недостаточно влагоемкий. И если вдруг сломался насос или нет электроснабжения, растения сразу гибнут. К тому же, из-за своей малой влагоёмкости он не прощает ошибок агрономов: задал не ту дозу полива, не то питание — проблемы с урожайностью. Ну и конечно, цена субстрата. Как понимаете, и минеральная строительная вата, и перлит с цеолитом стоят недешево. Кто бывает в строительных магазинах, тот знает.

Поэтому ученые и агрономы в разных странах пришли к необходимости использовать органические неинертные субстраты — создать гидропонику, приближенную к природе. Малообъемную культуру. То есть применять почти природные субстраты — торф, кокосовую копру, солому — но в малом, ограниченном объеме с применением капельного полива.  

растения на кокосе
Растения на кокосе

С одной стороны, относительно дешевый субстрат. Легко утилизируется: торф и кокос, пропитанный удобрением, все с удовольствием берут для улучшения почвы в открытом грунте. И рассаду я в нем выращивал. И если неполадка в системе полива или электричество исчезло, растения дольше проживут. И ошибки агрономов такой субстрат сглаживает. Но способность управлять растением все равно осталась. Поэтому и выращивают томаты и огурцы в пакетах, набитых кокосовой копрой (это оболочка от кокосового ореха, отходы производства с острова Цейлон).

Приглашаю на небольшую фотоэкскурсию в теплицу: 

Вид теплицы
Вид теплицы

Заглянем внутрь — увидим, как выглядит корневая система томатов, растущих этом субстрате:

Корневая система
Корневая система

Не только растениям тут комфортно:

местный охранник
Местный охранник

Управлять процессами помогает компьютерная техника: 

Пульт управления
Пульт управления

Так выглядит растворный узел:

Баки с удобрениями
Баки с удобрениями

Но вернемся к земным проблемам садоводов-любителей. Гидропоника  и другие научные достижения — это хорошо. Ну а нам что с этого?


Научные достижения и дачный огород

  • Первое
Активное применение капельного полива. Списанные линии капельного полива я привозил в свой садовый кооператив — и технология пошла в народ. А сейчас они и в продаже есть.

Сравнить предложения разных интернет-магазинов и выбрать систему капельного полива или комплектующие для ее самостоятельной сборки вы можете на нашем маркете. 

Капельный полив Капля 1 480 руб
Удачный сезон
Садовый шланг (Капельный полив) "Дрип" 1/2",15м 2 477 руб
Агрофирма Поиск


Растяните линию капельного полива в теплице, разложите капельницы под растения, подсоедините к водопроводу. И все. Открыли пару раз в день на 10 минут; ну, в жаркий день или на юге — там побольше и почаще. И все. Не нужно с лейкой или со шлангом по теплице корячиться. А еще нет избыточной влажности в теплице, и риск заболеваний снижается.

  • Второе
Огурец плохо растет в телицах на старых, зараженных патогенами почвах. Если у вас такая проблема — применяйте малообъемную культуру. Набейте мешок или ведро торфосмесью, установите капельный полив и растите огурец на гидропонике. Это доступно и продвинутому любителю.

  • И третье
Поливая растение раствором удобрений, а не чистой водой, можно им управлять. Концентрация удобрений — 1-2 грамма на литр. Желаете цветения — увеличиваем концентрацию и повышаем содержание калия, желаем роста растения и завязавшихся плодов — немного снизим концентрацию и увеличим содержание азота в питательном растворе.

Вот кратко и все. Желаю вам продуктивно использовать то, что придумало человечество в овощеводстве.



Статья размещена в разделах: , выращивание, , , , ,
11 комментариев 22 спасибо за статью 13 в избранном 20146 просмотров
Поделиться ссылкой
Копировать ссылку
Автор статьи:
Добавили статью в избранное
froytag Ella Ravdina и еще 12 человек




Комментарии (11)
Василий, несколько раз начинала читать вашу статью и всё возвращалась к началу. Пока поняла основы гидропоники. Мы с супругом в этом году попытались устроить капельный полив на некоторых грядках. От старого хозяина дачи осталась бухта шланга с отверстиями для капельного полива, вот мы этот шланг проложили под. Решили проверить, как будет работать этот капельный полив. Нам понравился этот вариант, так как зелень пошла буйно расти и даёт нам пропитание по сию пору. Решили, что в следующем году используем всю бухту шлангов на грядках для капельного полива, как можно большего количества овощей.
весной
весной
Это самый простой и дешевый капельный полив, так называемая технология T-tipe. Шланг с микропорами. Спасибо за фото.
Василий, можно несколько наивных вопросов? Впервые услышала о новой технологии, конечно же все интересно — вдруг да удастся приспособить что-то к домашнему хозяйству?
Технология называется малообъемной, а какой реально объем грунта нужен для выращивания тех же томатов и огурцов? На фото пол в теплице чем-то застелен, а зачем? И какой пол на самом деле? Теплицы, конечно, отапливаются, но если отопление не проходит под полом, внизу же холоднее? Как с этим справляются, особенно в начале сезона? И какие удобрения Вы бы посоветовали применять для «домашней» гидропоники?
Ну как-то так)
Ну начнем по порядку. Объем может быть от 2 литров и более. Я встречал от 2 литров до ведра. Чем меньше объем тем, сложнее, чаше поливать, риски потерять растение, но легче управлять. Пол промышленной теплицы стандартный — песок в котором дренаж и подпочвенное отопление (на севере живем, зимой морозы). Но к марту — апрелю подпочвенное отопление отключают. На песок постелена белая полиэтиленовая пленка, чтобы было светлее, теплее, и предохранять от почвенных вредителей. Ну и что бы корни в песок не ушли расти. Удобрения используются комплексные, водорастворимые. Есть дорогие — Акварин, Растворин, Кемира. Но можно использовать и простые, водорастворимые — Аммиачную, калиевую и кальциевую селитру, калиймонофосфат, сульфат магния, микроэлементы. Что достанете, то и применяйте. Главное читать растение, и чередовать азот и калий. Ну добавлять магний, фосфор, микроэлементы. И главное — кальциевую селитру использовать (поливать) отдельно. А то кальций выпадет в осадок, большинство солей кальция не растворимы. Удачи.
Здравствуйте, Василий! Подскажите, пожалуйста, с какого и по какой месяцы в таких теплицах снимают урожай? Я так понимаю, что за счёт продления вегетативного периода и урожай больше. В Нидерландах климат мягче, следовательно, на обогрев у них затрат меньше.
И, не уже ли, торф, которого в Ивановской области «завались» (он там просто сгорает), в Костромской тоже, наверно, не меньше этого торфа, дороже, чем кокосовый субстрат из Шри Ланки? Но торф и кокос -это разные вещи, в том плане, что торф, перегной — это разложившаяся органика, а кокос, навоз, опилки, сено, солома, ботва, ветки — неразложившаяся органика, которая при разложении выделяет тепло, которое мы — некоторые огородники, используем, как подогрев почвы, чтобы пораньше получить урожай. Кстати, в органике все те же соли Калия, Кальция, Магния и микроэлементов, что и в золе, только не виде сульфатов, фосфатов, карбонатов, силикатов, а в органической форме, а это лучше усваивается растениями.
Кальций выпадет в осадок в виде карбоната (мел), сульфата (гипс), фосфата (апатит) в любом случае, потому что, когда растение Магний заберёт из сульфата магния, то остаётся кислый ион сульфата, который и связывает Кальций в осадок. Из мочевины остаётся карбонат, а из монофосфата калия фосфат и все они с Кальцием образуют, нерастворимые в воде, осадки, с разной степенью растворимости, Но в слабокислой среде и под действием кислот, которые вырабатывают Корни самих растений, растения усваивают Кальций. Следовательно, лишь бы Кальций присутствовал, а забрать его из почвы растения всегда смогут, лишь бы рН почвенного раствора был ниже 6,5.
Если на таких малообъёмных субстратах получают 50 кг с кв. метра овощей, то получается надо внести за весь период плодоношения, приблизительно, 5 кг на кв. метр удобрений или больше? Столько удобрений дешевле, чем нормальный объём плодородной земли? Это в Нидерландах с почвой проблемы, у нас вроде такой проблемы нет.
Кстати, корни у помидор вырастают до 1,5 метров, поэтому минеральные субстраты через два года очень густо оплетены корнями, которые, как мы помним сами кислоты выделяют и, следовательно сами себя отравляют, им просто деваться не куда, а на фото растения метра по 3-4…
И если у вас есть почвенный подогрев, то, наверно, вы можете сеять семена сразу в почвенный субстрат, минуя работы по выращиванию и по пересадке рассады?
Грунт «Волшебная грядка» г. Буй, Костромской области получается ваш? Хороший грунт — у меня только в нём семена клубники всходят и растут. Рассада помидор в этом грунте обгоняет рассаду помидор, посаженных в «Терра виту».
Вот капельный полив — это гениальное изобретение, очень облегчает труд огородника! У нас на батарейках самотёком, но там тоже устанавливается время полива и его количество.
Начну потихоньку отвечать на ваши вопросы. Растения в теплицах растут с конца января по середину октября. А дольше дорого топить теплица. В Нидерландах естественно по дольше. Там 1 ноября еще золотая осень, + 12 градусов Цельсия.
К сожалению качественного торфа мало, именно мало разложившегося, качественного. Он дорогой. Дешевле купить кокосовую плиту. Она инертна, не гниет, тепла не дает.
Про кислотность все верно. Мы подкисляем воду. Слабокислый субстрат полезнее для растений.
Да, удобрений вносим около 5 килограммов на квадратный метр, иногда чуть больше. Зависит от погоды, от урожая.
Главное зачем малообъемная технология — замена почвы. Естественно, разложить маты, а потом их отправить для открытого грунта легче, чем бульдозером вытолкнуть почву из теплицы и новую завести. Накопление патогенов и нематоды — одна из причин, которая заставила пойти на такую технологию. Здоровая почва — основа урожая.
Почвенный обогрев есть, но зимой день отопления теплицы стоит дороже иномарки. Поэтому в теплицу завозим крупную рассаду, томаты и перцы цветущие, что бы меньше топить.
Буйский химический завод делает субстраты. Но он не наш, он наш партнер. Как то так. Удачи.
Василий, супер! Просто Космос! Собственно как и всегда!
И это действующие теплицы? Поражён, действительно 21 век!
Это фотографии пятилетней давности. Сейчас еще лучше. Была очередная модернизация. Удачи.
Круто конечно, но… почему один из брендов продавал… «Выращена продукция на своем участке»… и никто не пишет: — «На гидропонике»?
Задача любой фирмы, с такими объемами производства, как можно больше получить продукции с наименьшими затратами. Задача огородника, вырастить «чистую» продукцию для себя, и он не задумывается о затраченном трудодне, он получает удовольствие от своего труда.
Этот метод может заинтересовать тех, кто занимается производством продукции на продажу… надеюсь тут таких немного.

Посмотрите на это радостное лицо....
Посмотрите на это радостное лицо....

И на этих "дачников"...
И на этих "дачников"...
Прямо передача Международная панорама — два мира и два детства. Только наверное и у меня и у Вас выражение лица в воскресенье и в понедельник несколько разное.
Лыжник на соревнованиях то же бежит сосредоточенней, чем на воскресной прогулке. Но это не означает, что он менее счастлив. Даже более, раз достиг результатов…

Пожалуйста, оставьте комментарий

Или через: