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.
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
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
- 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 гравий, щебень, а также некоторые пористые материалы — керамзит, вермикулит 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
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
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:
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
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
Заглянем внутрь — увидим, как выглядит корневая система томатов, растущих этом субстрате:
Корневая система
Не только растениям тут комфортно:
Местный охранник
Управлять процессами помогает компьютерная техника:
Пульт управления
Так выглядит растворный узел:
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
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
Удачный сезон
Садовый шланг (Капельный полив) «Дрип» 1/2",15м
3 468 руб
Агрофирма Поиск
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
- И третье
Вот кратко и все. Желаю вам продуктивно использовать то, что придумало человечество в овощеводстве.
весной