Типы гидропонных систем

Часто, когда новичок в гровинге слышит о гидропонике, у него возникают ассоциации с чем-то технически сложным и очень затратным. Наверное, так и было много лет назад, когда эта отрасль прогрессивного земледелия только зарождалась. Сегодня ситуация изменилась кардинально и технология инновационного беспочвенного культивирования овощей, фруктов, пряных трав, цветов стала достойной альтернативой традиционным методам выращивания в земле. Более того, если говорить о домашнем выращивании растений в гроубоксах, то здесь гидропоника явно лидирует.

В чём плюсы выращивания растений гидропонными способами, которых, к слову, сегодня существует целое подмножество?

Главное:

– контролируемая среда – системы гидропоники позволяют полностью контролировать температуру, влажность, освещение, а главное – pH и состав питательных растворов;
– эффективность применения ресурсов, в частности сокращение расхода воды и удобрений;
– высокая урожайность – благодаря оптимальным условиям,
культуры в гидропонных системах демонстрируют ускоренное развитие и высочайшую продуктивность;
– круглогодичное производство – различные типы гидропонных установок создают условия для выращивания растения в любое время года вне зависимости от климатических условий;
– компактность – гидропонные системы занимают мало места, что делает их удобными для использования даже в обычных квартирах.

Далее вы узнаете, для чего нужны и как работают гидропонные установки, каким оборудованием комплектуются, и какие виды гидропонных систем являются самыми популярными у владельцев домашних оранжерей и гроутентов.

Принцип работы гидропонной установки

Сегодня вопрос, для чего нужна гидропонная установка,
можно назвать риторическим. Наверное, уже не отсталость любителей самостоятельного выращивания растений, которые бы не слышали о культивировании растений без применения грунта – в специальных питающих растворах. Именно такой принцип реализуют различные виды систем гидропоники.

В общем случае основными компонентами системы гидропоники являются:

– ёмкость для питательного раствора, как правило, в виде контейнера, в котором находится жидкость с минеральными солями, необходимыми для роста растений;
– насос, обеспечивающий постоянное перемешивание и подачу питающего раствора;
– трубопроводы и форсунки для подачи раствора к корням растений;
– контроллер параметров pH, а также EC, представляющий собой прибор для мониторинга и регулирования кислотности и электропроводности питательного раствора;
– дренажная система для сбора излишек раствора и возвращения в ёмкость для повторного применения.

В общем случае принцип работы гидропонной установки достаточно простой.

Раствор подается к корням выращиваемых культур посредством специальной системы полива, которая в зависимости от конструкции гидропонной установки может быть разной. Один из основных аспектов гидропоники – это возможность с большой точностью контролировать pH и электропроводность питательного раствора, чего нельзя достичь при выращивании растений в грунте. Растения могут лучше поглощать питательные вещества, когда pH раствора находится в определенном диапазоне (обычно от 5, 5 до 6, 5). Электропроводность же позволяет оценить концентрацию питательных веществ в растворе.

Таким образом, можно создать оптимальные условия для выращиваемых культур, что даёт возможность получить более качественный урожай.

Теперь, когда в целом принцип работы гидропонной установки понятен, можно перейти к рассмотрению различных типов систем, реализующих тот или иной метод беспочвенного культивирования растений.

Типы гидропонных установок:

• DWC – глубоководная культура;
• NFT – технология питательного слоя;
• Flood and Drain – периодическое затопление;
• Aeroponics – аэропоника;
• Drip System – капельный полив;
• Wick System – фитильная гидросистема.

Глубоководная культура (DWC)

Вид гидропонной системы, в которой растения выращиваются путём погружения корней в питающий раствор. В её состав входят плавающая платформа с закреплённым растением и аэратор. Выращиваемые культуры размещаются в плавающих платформах так, чтобы их корни были постоянно погружены, можно сказать «висели», в постоянно аэрируемом питающем растворе.

DWC-системы наиболее распространены ввиду простоты использования и возможности поддерживать большой объём раствора.

Конструктивно система DWC включает:

– контейнер для раствора;
– сетчатый горшок для субстрата;
– воздушный компрессор;
– аэратора.

В зависимости от конкретной модели гидропонной установки количество контейнеров может быть различным.

Этот вид системы гидропоники идеально подходит для выращивания зелени. В частности гроверы применяют DWC для культивирования разных видов салата. При этом установки DWC можно использовать и для выращивания различных плодовых культур, например, томатов. Главное – произвести правильные расчёты объёма и грамотно подготовить систему. Принцип простой – чем больше по размеру растение, тем крупнее нужен контейнер с питательным раствором.

Водная культура (NFT)

Ещё один популярный вид гидропонных установок, получивший название Nutrient Film Technique – так называемая технология питательной плёнки или слоя. В такой гидропонной системе благодаря помпе, установленной снаружи, создаётся поток питающего раствора, который постоянно и непрерывно проходит через корни выращиваемых культур.

Главным преимуществом гидропонной системы NFT является высокая степень оксигенации – насыщения питательного раствора кислородом. Дело в том, что раствор циркулирует очень тонким, плоским «ручейком» – всего несколько миллиметров, поэтому площадь соприкосновения его с воздухом поистине огромная. К тому же корни растения погружены в него только нижней частью, что позволяет их верхней части иметь дополнительный доступ к кислороду. Как видно на схеме выше, горшки растений закреплены на раме, которая установлена под наклоном для лучшего стока.

Системы NFT широко применяются как в коммерческом, так и домашнем гровинге.

Периодическое затопление (Flood and Drain)

Название гидропонной установки Flood and Drain, которую зачастую называют «прилив-отлив» – Ebb and Flow, объясняет принцип её действия. Сначала производится затопление питательным раствором субстрата, где растёт культура – прилив, а затем происходит отлив, т.е. слив раствора и проветривание для доступа кислорода к корневой зоне.

Установка в своём составе имеет пластиковый рассадный лоток, установленный на бак из пластика или на специальный каркас, приподнятый над уровнем земли. При этом питательный раствор с насосом всегда расположен ниже лотков с выращиваемыми культурами. Подача раствора осуществляется за счёт напора, создаваемого насосом, а слив – самотёком при его отключении.

Аэропоника (Drip System)

Одна из самых продвинутых гидропонных систем – аэропонная установка. В ней внутри объёмного контейнера размещены трубки с форсунками. Питательный раствор, нагнетаемый помпой, с определённой периодичностью или непрерывно подаётся по трубкам и разбрызгивается на корни растений. Таким образом корневая система практические полностью расположена в воздушной среде, а орошение происходит за счёт создания питательного «тумана». Отсюда и название «аэропоника» – аэрос от греческого воздух.

Различают два типа систем аэропоники:

реверсивная – установка, где питающий раствор после орошения используется повторно;
нереверсивная – когда раствор подаётся распылителем на корневую систему единожды, по принципу «полил-впитался».

Капельный полив (Drip System)

Отличительная особенность такой установки заключаются в том, что питающий раствор из общего бака с заданной периодичностью поступает по «капельным линиям» отдельно к каждому растению, а излишки сливаются по дренажной системе обратно в бак.

Порции питательного раствора, подаваемые к растениям по регулируемым капельницам, чётко дозированы либо вообще подаются постоянно. А в качестве субстрата используются кокосовые волокна.

Фитильная система (Wick System)

Самая пассивная и простая гидропонная установка. В ней влага подаётся к корням по «фитилю», конец которого находится в питательном растворе.

Фитильные системы прочные, долговечные и могут работать в автономном режиме длительное время. К недостаткам можно отнести ограниченный доступ кислорода, что может привести к застойным явлениям, затхлости и, как следствие, к проблемам с корневой системой.

Знание принципов работы типов гидропонных систем позволяет определить оптимальный способ выращивания культур в конкретном фермерском хозяйстве и выбрать необходимое оборудование.