Hüdropoonika: põhilised meetodid ja meetodid aiakultuuride kasvatamiseks kodus

Hüdropoonikat peavad paljud teadlased tuleviku tehnoloogiaks, mis aitab inimkonnal lahendada toidu ja joogivee puuduse probleemi. Artiklis käsitleme hüdropoonilisi meetodeid, uurime toitainete lahuseid ja vastame, millised kaasaegsed materjalid sobivad kasvatamiseks substraadiks.

Hüdropoonika on meetod taimede kasvatamiseks ilma mullata, kasutades kunstlikke substraate ja toitainete lahuseid. See progressiivne meetod põhineb kaasaegsel tehnoloogial, kuid see põhineb lihtsatel looduslikel põhimõtetel. Tegelikult on hüdropoonika vanim taimne vorm. Lõppude lõpuks, nagu teate, sai elu alguse veest ja hüdropoonilised fotosünteetilised vetikad eksisteerisid ammu enne mitmesuguste taimede ilmumist maale.

Natuke ajalugu

Juba 18. sajandil avastasid teadlased, et taimed on võimelised veest toitaineid imama. Looduslikes tingimustes toimib muld nn reservuaarina koos vajalike mineraalidega, kuid selle olemasolu ei ole erinevate kultuuride elu absoluutne tingimus. Tuleb märkida, et taimed hakkavad mullast mineraalaineid imenduma alles siis, kui nad vees lahustuvad..

Hüdropoonika tekkis selle praeguses arusaamas 20. sajandi alguses (20-30ndatel). Selle aja jooksul suutis inglise teadlane William F. Guerick vesikeskkonna laboratoorsetest tingimustest välja viia ja viia vesikultuuride kasvatamise tööstuslikele alustele. Tal on mõiste “hüdropoonika” ja enamik eksperte peab teda selle teaduse rajajaks.

William F. Guerick

Laialdaselt kasutati hüdropoonikat esimesena Teise maailmasõja ajal, kui USA armeel tekkis Vaikse ookeani saartel toidupuudus. See meetod juurdus seal nii, et hüdropoonikat kasutavate taimede kasvatamine jätkus ka pärast sõda kuni 50ndateni..

Hüdropoonika sai uue elu kahekümnenda sajandi 60ndatel ja 70ndatel, kui algas mitmesuguste sünteetiliste materjalide tööstuslik tootmine. Niisiis kasutati alusmaterjalina mineraalvilla ja hüdropooniliste betoonvannide asemele kerged plastkonstruktsioonid. Samal ajal hakati tootma kunstlikke kelaate, mis võimaldasid mineraalaineid toitainelahustes palju tõhusamalt säilitada..

1978. aastal asutati üldine hüdropoonika. Selle asutaja Lawrence Brooks otsustas parandada suuri vesikultuuride struktuure linna kasvuhoone suuruseks. Sellest ajast alates on hüdropoonika muutunud köögivilja- ja puuviljatootjate seas väga populaarseks..

1986. aastal demonstreeriti ülevenemaalisel tööstusnäitusel esmakordselt põllukultuuride kasvatamise meetodit kunstlikel substraatidel, mille autor oli Timirjazev. Iisraeli agronoom Hillel Soffer leiutas samal aastal mullivanni, mida peetakse endiselt kõige tõhusamaks hüdropoonika süsteemiks..

Alates 80ndate keskpaigast on hüdropoonikas ilmunud kaks vastupidist suunda – tööstus- ja koduvaldkond. See jagunemine on säilinud tänapäevani. Hüdropooniliste süsteemide jaoks on põllumajandusturul tänapäeval palju võimalusi, alates tööstuslikest mõõtmetest kuni kodukonstruktsioonideni, mida saab paigutada peaaegu igasse korterisse. Vaatame lähemalt, millised on hüdropoonilised meetodid praegu ja mis on nende kõigi eripära..

Hüdropoonika põhitehnikad

Selle kultiveerimismeetodi peamine eripära on see, et taimi kasvatatakse ilma mullata ja kõik vajalikud toitained saadakse niiske õhu, vee või tahke poorse söötmega. See kasvatamisviis nõuab sagedast või pidevat tilguti niisutamist spetsiaalse lahusega, mis sisaldab kõiki vajalikke elemente iga üksiku põllukultuuri jaoks. Täna eristavad eksperdid hüdropoonika kolme peamist meetodit:

1. Veekultuur.
2. Substraadikultuur.
3. Õhukultuur (aeroponics).

Veekultuur

Vesiviljelust peetakse hüdropoonika alustalaks. Selle kasvumeetodi puhul juuritakse taim mõne orgaanilise substraadi (sammal, turvas jne) õhukese kihina, mis asetatakse võrgule. Võrgusilma langetatakse toitelahusega täidetud alusse. Taime juured läbi substraadi ja kaubaaluse augud langevad lahusesse, kust taim saab kõik arenguks ja kasvamiseks vajalikud toitained. Toitainelahuse koostisest räägime lähemalt veidi hiljem..

Vesiviljelust peetakse vanimaks hüdropooniliseks meetodiks, kuid sugugi mitte parimaks. Selle kasvumeetodi põhiprobleemiks on juurte õhutamine, kuna lahuses sisalduv hapniku kogus ei ole taime jaoks piisav, seetõttu pole juursüsteemi söödakeskkonda võimalik täielikult langetada. Normaalse hingamise tagamiseks jäetakse aluse ja toitainelahuse vahele noorte taimede ja 6 cm täiskasvanute põllukultuuride õhuruum. Samal ajal on sellises õhkpadjas vaja säilitada kõrge õhuniiskus, vastasel juhul võib juurestik kiiresti kuivada. Veekultuuri kasvatamisel tuleb toitainelahust iga kuu vahetada.

Substraadikultuur

Selle kasvatamismeetodi abil asetatakse juurestik paksu substraadi kihti, mida saab laiendada savist, kruusast, vermikuliidist ja muust. Aluspindade jaoks kasutatavate materjalide omaduste kohta räägime üksikasjalikumalt järgmises peatükis. Taimede toitmist selle hüdropoonilise meetodi abil saab läbi viia vastavalt kolmele erinevale põhimõttele: tagavee põhimõte, perioodilise niisutamise põhimõte, ülevalt kastmine.

Tagaveevee põhimõteseisneb selles, et toitainelahus asub pidevalt ainult substraadi alumises kihis. Toitumine on tagatud tänu pikkadele juurtele, mis võivad tungida väga põhja – vajalikud ained tõusevad taimele, läbides juurestiku kapillaare ja tüvekudesid.

Mahuti koos taime ja substraadiga pannakse mõneks ajaks täielikult toitelahusesse, substraat küllastatakse toitainetega, mille järel lahus nõrutatakse – see on töö perioodilise niisutamise põhimõte.

Kõige lihtsam kasutada jootmise põhimõte ülalt.Sel juhul jootakse taimi mitu korda nädalas toitelahusega, üks kord tavalise veega..

Erinevalt veest võimaldab substraadikultuur pakkuda juurestikule maksimaalselt hapnikku ja säilitada juurte piirkonnas vajaliku niiskuse ilma probleemideta. Sellepärast on see hüdropoonika kasvatajate seas kõige populaarsem..

Õhukultuur (aeroponics)

Aeroponics on meetod taimede kasvatamiseks, millel pole üldse substraati. Sel juhul kasutatakse kahte meetodit:

1. Taimed kinnitatakse spetsiaalsete klambritega toitelahusega anuma kaane külge nii, et juurestiku alumine osa on selles 1/3. Ülejäänud juured asuvad õhkpadjas mahuti kaane ja toitainelahuse vahel, neid tuleb perioodiliselt niisutada. Varre kahjustuste ja paksenemise vältimiseks kinnituspiirkonnas kasutage klambri ja varre vahel vahtkummist vahetükke.
2. Taime juurestik pannakse anumasse udupihustiga, mis pihustab toitainete lahust väga väikeste tilkadena 2 korda päevas 3-4 minutit.

Aeropoonika kasutamisel pole hapnikuvarustusega probleeme, kuid juurte kuivamise vältimiseks on vaja pidevalt säilitada kõrge õhuniiskus..

Toitainelahuste koostis

Toitainetelahused mängivad hüdropoonikat kasutavate taimede kasvatamisel tohutut rolli. Just neilt saavad põllukultuurid kõiki normaalseks arenguks ja kasvuks vajalikke mineraalaineid. Toitainelahuste valmistamisel on väga oluline järgida järgmisi juhiseid:

• pöörake tähelepanu vee kvaliteedile;
• toitelahus peab sisaldama kõiki konkreetse kultuuri eluks vajalikke makro- ja mikroelemente;
• erinevatel eluperioodidel nõuab taim toitainete erinevat suhet, seetõttu tuleb lahendus ette valmistada, võttes arvesse kultuuri kasvufaase;
• on väga oluline jälgida mitte ainult õiget suhet, vaid ka üldkontsentratsiooni, mis peaks olema piisavalt kõrge, kuid samal ajal olema taimedele mitte mürgine.

Nagu näete, on toitainelahuse ettevalmistamine üsna keeruline, nii et neile, kes soovivad aknalaual hüdropoonilisi voodeid korraldada, on kõige parem kasutada valmislahendusi, mida saab osta spetsialiseeritud kauplustes või Interneti kaudu. Taimede kasvatamisest linnakorteris hüdropoonika abil räägime üksikasjalikumalt järgmises artiklis..

Vesikultuuride kasvatamise substraadid

Nagu juba märgitud, peetakse juurusüsteemi optimaalse hapnikuga küllastumise ja vajaliku õhuniiskuse säilitamise võime tõttu substraadikultuuri parimaks hüdropoonika meetodiks. Tänapäeval kasutatakse substraadina mitmesuguseid materjale, millest levinumad on:

• hüdrogeel
• kruus
• saepuru
• mineraalvill
• paisutatud savi
• kookoskiud
• turvas ja sammal

Hüdrogeelon valmistatud polüakrüülamiidi baasil ja seda kasutatakse põllukultuuride peamiseks kasvatamiseks, samuti pistikute juurdumiseks ja seemnete idandamiseks. Algselt on hüdrogeeliks pulber või graanulid, mis vee lisamisel muutuvad geelitaoliseks massiks. Hüdrogeel imab ja hoiab suurepäraselt vett ja toitainete lahuseid, graanulite vaheline õhk ringleb väga hästi. See materjal on steriilne, taimedele täiesti mürgine ega saasta keskkonda (5 aasta pärast laguneb see vette, süsinikdioksiidi ja lämmastikku).

Kruuson seda vesinikpooniliseks kasvatamiseks kasutatud aastaid, mille jooksul on see ennast tõestanud kasvukeskkonnana. Selle materjali eripäraks peetakse selle võimet märkimisväärselt õhku läbi lasta, kuid samal ajal ei säilita see vett hästi, seetõttu on soovitatav seda kasutada perioodilise üleujutuse põhimõtte rakendamisel. Kruusa veel üks puudus on selle kaal, kuid selle madalad kulud ja kättesaadavus muudavad selle materjali hüdropoonika kasvatamiseks üsna populaarseks. Lisaks saab kruusa taaskasutada ja rohkem kui üks kord on peamine see steriliseerida saagikoristuste vahel..

Saepurukasutatakse substraadina harva. Nende kasutamisel mängib olulist rolli puidutüüp, millest see saepuru saadi, kuna mõned liigid (mänd, tamm, pähkel) võivad eraldada aineid, mis pole paljude taimede jaoks ohtlikud. Teine probleem saepuru substraadina kasutamisel on see, et teatud aja pärast hakkavad nad mädanema, mis mõjutab negatiivselt põllukultuuride tervist. Saepuru peamiseks eeliseks võib pidada nende “vabadust”, kuna enamasti saab neid saeveskites piiramatus koguses koguda täiesti tasuta.

Mineraalvillkasutatakse substraadina harva. Selle materjali peamine eelis on võime toitainelahuse happesust väga kiiresti omaks võtta. Kivivill hoiab aga liiga palju vett, jättes juurte ümber ruumi hapnikule..

Paisutatud savikõige kogenumad eksperdid peavad parimaks substraadina kasutatavat materjali. Paisutatud savi valmistatakse savi küpsetades ahjudes väga kõrgetel temperatuuridel. See tootmismeetod määrab materjali spetsiifilised omadused – paisutatud savipallid täidetakse pisikeste õhumullidega, mis muudab selle põhimiku eriti kergeks. Paisutatud savi kasutamine tagab juurtele optimaalse hapnikuvarustuse ja vajaliku niiskuse säilimise. Need omadused võimaldavad seda kasutada substraadina perioodiliste üleujutuste ajal, ülevalt niisutamisel ja tagavee põhimõtte rakendamisel. Ülalkirjeldatud positiivsete omaduste kõrval eristub paisutatud savi ka madala hinnaga..

Kookoskiudon ideaalne materjal taimede kasvatamiseks ilma mullata. Sellel on ainult üks puudus – suhteliselt kõrge hind. Kookoskiud on juurestiku hapnikuga varustamiseks ja vajaliku niiskuse säilitamiseks ületamatu. Lisaks kaitseb see materjal märkimisväärselt juuri juuri seenhaiguste eest ja sellel on mitmeid vaieldamatuid eeliseid:

• ökoloogiline puhtus, keemiliste lisandite puudumine;
• kookoskiudude happesus on optimaalne, sobib enamiku põllukultuuride jaoks;
• substraati saab kasutada pikka aega (umbes 6–8 aastat);
• pideva toitainelahuse pakkumisega tagab kõigi toitainete täiusliku tasakaalu.

Turvas ja sammalkasutatakse substraadina peamiselt veekultuuris seemikute juurdumiseks võrgutasandil. Taimede kasvatamiseks sobivad kõige paremini kõrbestunud rabade turvas ja samblad. See materjal on hästi hapnikku läbilaskev ja säilitab piisava koguse niiskust. Selle substraadi peamine puudus on see, et aja jooksul võib see laguneda väikesteks osakesteks, mis ummistavad hüdropoonika süsteemi elemente..

Hüdropooniliste süsteemide peamised tüübid

Täna pakub põllumajandusturg hüdropoonikat kasutavate taimede kasvatamiseks laias valikus struktuure. Kõik need süsteemid on jagatud kahte põhirühma: aktiivsed ja passiivsed.

Aktiivsed hüdropoonika taimed on varustatud mehaaniliste seadmetega (pumbad), mis tagavad toitainelahuse pideva vajaliku ringluse. Samuti on siin ette nähtud sunnitud õhutussüsteem, see tähendab juurestiku küllastumine hapnikuga. Aeropoonika on aktiivse hüdropoonika taime hea näide..

Passiivsetes hüdropoonilistes rajatistes tarnitakse toitainelahus taime juurtele ja pinnale ainult kultuuri enda kapillaarjõudude mõjul, sel juhul ei mõjuta see mingisugust mehaanilist koormust. Passiivsete hüdropooniliste paigaldiste heaks näiteks on süsteemid, mis töötavad substraadikultuuride perioodilise üleujutuse põhimõttel.

Tänapäeval kasutatakse üha sagedamini mullataimede kasvatamist, eriti väikestes farmides, kus tänu hüdropoonikale on võimalik väikestel aladel kasvatada korralikku roheliste, köögiviljade, marjade ja lillekultuuride saaki..

Hüdropoonikal on traditsioonilise mullaharimise ees mitmeid vaieldamatuid eeliseid:

• vee- ja maaressursside säästlik kasutamine;
• taim ei raiska energiat toitainete otsimisel, neid toidetakse otse juurtele ja kogu säästetud energia läheb kasvu ja täiendava vilja saamiseks.

Paljud teadlased peavad hüdropoonikat lahenduseks inimkonna ülerahvastatuse, värske vee ja toidu puudumise probleemidele. See taimekasvatussüsteem on eriti asjakohane riikides, kus on kuiv ilm ja kus puudub viljakas maa. Hüdropoonika abil on võimalik saada mitu saaki aastas, selle meetodi abil saab tomateid, kurke ja muid köögivilju kasvatada isegi madala aastaringse temperatuuriga piirkondades..