Гидропоника – это наука о выращивании растений без почвы. Выращивание растений без почвы
Выращивание растений без почвы | Садоводство24
Гидропоника становится сегодня все более популярным средством, ведь она позволяет осуществлять выращивание растений без почвы, что бывает очень удобно для нестандартных условий.
К тому же она дает возможность обеспечивать растения всеми необходимыми минералами и питательными веществами при наиболее простом способе их усваивания.
Данный метод изначально разрабатывался с целью выращивания сельскохозяйственных культур в сложных климатических условиях пустынной местности, где питательная почва является недоступным ресурсом. Однако сегодня он получил широкое применение по всему миру, поскольку позволил буквально идеализировать процесс выращивания различных культур. Часто он применяется для выращивания зелени.
К слову, далеко не для всех растений он подходит, но причина тут скорее в том, что не все культуры изучены в должной степени.
Основной принцип гидропоники заключается в том, что привычная почва заменяется дистиллированной водой, которая сама по себе нейтральна и является всего лишь средой, куда вносят необходимые для роста, цветения и плодоношения определенной культуры, минералы. К последним относятся: калий, железо, магний, азот, сера, фосфор.
Существуют также разновидности методик, не использующих традиционную почву, а предлагающих вместо нее синтетические или природные заменители.
Например:
- Агрегатопоника — предполагающая выращивание на керамзите, гравии или песке.
- Хемопоника - использование мха, опилок, торфа (используется для комнатных растений, например орхидей).
- Ионитопоника - растение высаживают в вещество на базе ионообменной смолы, в которой уже присутствуют необходимые минералы.
В отдельную строку следует выделить такое направление как аэропоника, где корневая система располагается в воздушном пространстве без доступа света, а полезные минералы при этом подаются при помощи распыления водного питательного раствора. Она представляет собой более экономичный способ гидропоники.
Питательный раствор изготавливают самостоятельно или же его можно купить в специальных магазинах и использовать в соответствии с рекомендациями для каждого отдельного растения.
Так, например, в среднем для большинства культур пропорции смеси полезных компонентов составляют P/N/K/Mg = 2/1/ 4/ 0,5. Следует учитывать также и концентрацию раствора, которая может изменяться в зависимости от условий.
Стоит сказать, что организовать выращивание растений без почвы не так уж просто, однако для тех, кто любит проводить эксперименты, нет ничего более интересного.
sadovodstvo24.ru
Выращивание растений в почве и без почвы
Всем, кто собирается заняться выращиванием растений без почвы, необходимо внимательно заниматься изучением теории, чтобы не остаться кустарями на всю жизнь.
Действительно, приобрести готовый гидрогоршок, высадить в него красивое растение и ухаживать за ним в соответствии с инструкцией может любой. Но при этом невозможно будет понять взаимосвязи создаваемой системы и скрытые в ней процессы. Этого явно будет мало для познания процессов жизнедеятельности растений, а как раз такое знание и является самым интересным для нас.
Где выращивать растения – в почве или без нее
Почва – это первичный фактор сельскохозяйственного производства, это известно с незапамятных времен. Издавна люди считали, что естественная почва, содержащая гумус, в которой имеется бесконечное множество малых и мельчайших организмов, для нормального роста растений представляет собой обязательное условие. Но оказалось, что без почвы вполне возможно обходиться, и это утверждение вполне обосновано.
Те, кто выращивает растения на земле, прекрасно понимают выражение «спелость почвы». Это значит, что почва богата питательными веществами и может давать наивысшие урожаи. Какими же свойствами должна обладать почва, и тем более - «спелая» для того, чтобы растения на ней развивались наиболее пышно?
Почва – это выветрившийся и заселенный растениями рыхлый слой земного шара, который можно рассматривать как трехфазную систему, в которой эти три фазы, жидкая, твердая и газообразная, присутствуют всегда. Взаимное отношение твердой, жидкой и газообразной фаз, при котором почва становится местом, благоприятным для обитания растений, должно находиться в пропорции 50;25;25. То есть, почва наполовину состоит из пористой структуры, заполненной наполовину раствором и наполовину – воздухом.
Твердая составляющая почвы
Почва состоит преимущественно из неорганических твердых материалов. Это – продукты выветривания горных пород: это могут быть крупные обломки и мельчайшие частицы. В твердую фазу почвы входит и органическая составляющая – продукты разложения растений и животных, а также продукты обмена животных и микроорганизмов. В естественной почве присутствует множество микроорганизмов, которые питаются ее органической частью. Этот процесс приводит к полному разложению органических веществ с получением воды и углекислоты. При этом минеральные продукты питания, содержащиеся в органике, переходят в такую форму, которая дает растениям возможность легко их усваивать.
При этом микроорганизмы обеспечивают прохождение сложных химико-биологических процессов, благодаря которым неорганические частицы продолжают выветриваться, вследствие чего высвобождаются новые питательные вещества, необходимые растениям. Следовательно, совокупность обитающих в почве микроорганизмов играет важную роль и совместно с факторами выветривания обеспечивает непрерывное пополнение источников присутствующих в почве питательных веществ.
Такой процесс минерализации позволяет получать питательные для растений вещества в виде фосфорной, азотной и серной кислоты, соединенных в соли кальция, магния и калия. Точно так же производится освобождение важных для жизни микроэлементов – меди, бора, марганца и других. Растения эти необходимые для питания химические соединения способны поглощать только вместе с водой, которая их растворяет и позволяет перемещать.
Следовательно, почвенная влага – это питательный раствор, и вещества, содержащиеся в нем, для питания растений крайне важны. Только почвенный раствор с веществами, в нем содержащимися, является источником питания растений. Органические соединения пригодны в качестве источников питания только после их полного разложения микробами.
Растения на 95% состоят из сухих органических веществ, которые образуются из воды и углекислоты самим растением при участии энергии солнца. Из почвы они никогда не извлекаются в готовом виде, а почва является только источником 5% недостающих минеральных соединений.
Жидкая составляющая почвы
Вода требуется растениям не только в качестве растворителя минеральных веществ и переносчика их. Она представляет также питательное вещество, с помощью которого строится растение. Она также выполняет различные фитофизиологические задачи вроде способствования набуханию коллоидов. Растения без воды расти не способны, и вообще любая жизнь невозможна без нее. Если в почве не хватает влаги, урожай будет значительно снижен.
Газообразная составляющая почвы
Почвенный воздух крайне важен, и мы не зря организуем аэрацию почвы путем специальной ее обработки. Любое живое существо должно дышать, и для его существования необходим кислород. Это относится не только к расположенным в почве корням растений и запасающим органам – луковицам, клубням, но и другим организмам, расположенным в почве. Если поверхность почвы уплотняется, и затрудняется воздухообмен, или если в почве имеется избыточная вода, вытесняющая почвенный воздух, подземные части растений начинают испытывать недостаток кислорода.
В этом случае с культурными растениями могут вступать в конкуренцию населяющие почву живые организмы. Поэтому необходимо постоянно заботиться о том, чтобы кислородом в изобилии снабжались в том числе и подземные части растений.
Условия выращивания растений без почвы
Разобравшись в том, какой должна быть спелая почва, на которой наилучшим образом развиваются растения, можно сделать вывод и о том, какими могут быть необходимые условия для беспочвенного выращивания полноценных растений.
Для каждого растения необходимо предоставить место, где оно способно закрепиться корнями. В этом случае не играет никакой роли, где именно будут находиться корни – в графии или рисовой шелухе, каменноугольном шлаке или торфяной крошке. Субстрат играет роль чисто физическую, и с питанием растений ничего общего не имеет, следовательно, необходим питательный раствор.
Питательный раствор является естественным источником для питания растений, и в нем должны находиться все соединения, в которых растение нуждается для обильного роста и качественного плодоношения. При этом необходима требуемая форма этих соединений, достаточная концентрация и правильные соотношения. Благодаря многочисленным опытам с питательными растворами были выяснены потребности большинства культурных растений, и появилась возможность разрабатывать рецепты для питательных растворов.
Если раствор периодически возобновлять и регулярно контролировать, пополняя убывающие компоненты, растениям будет обеспечено полноценное питание. Присутствующие в естественной почве микроорганизмы при выращивании растений без почвы вообще не нужны, поскольку используется готовый питательный раствор. Растения из него получают питание в форме, которую могут усваивать без какой-либо предварительной переработки. Никакой из искусственных субстратов не требует воздействия почвенных микроорганизмов, которые в естественной почве обеспечивают образование почвенных агрегатов.
Следовательно, можно подбирать материалы, после предварительной обработки соответствующие структуре спелой почвы, а именно – 50% твердой фракции и 50% пористого пространства. При этом обеспечивается хорошее снабжение корней в зоне их роста кислородом, использование правильного способа подачи питательного раствора позволяет добиться оптимального снабжения растений воздухом.
Таким образом, выращивание растений совершенно без почвы вполне возможно. Необходимо лишь научиться имитировать те процессы, которые в почве происходят. Если наши питомцы будут обеспечены в полном объеме тем, что присутствует в плодородной почве, окажется достигнута та же цель – обильные рост здоровых растений.
agrodom.com
Выращивание растений без почвы. Комнатные растения
Способ выращивания различных культур без почвы, на искусственных питательных средах, в которых все не обходимые элементы питания даются в легкоусваиваемой форме, в нужных соотношениях и концентрациях, получил общее название «гидропоника» и уже давно распространился в растениеводстве защищенного грунта.В зависимости от характера питательной среды различают водную культуру (собственно гидропоника), субстратную культуру (растения выращивают на твердых заменителях почвы – субстратах, которые периодически смачивают питательным раствором) и воздушную культуру (или аэропонику).«Все новое – хорошо забытое старое» – эта истина не нова, и ее можно с успехом отнести к гидропонике.Практически в каждом доме есть своя примитивная гидропонная установка – банка с водой, в которой проращивается зеленый лук. Но не все знают, что на этом простейшем принципе основаны и все современные способы гидропонного метода выращивания растений.Существуют только различные вариации подачи питательного раствора к корням при соблюдении перечисленных выше условий.Решив опробовать в домашних условиях этот нетрадиционный метод выращивания растений, вы можете купить растения, уже выращенные на основе гидропоники, и это лучше всего для начала, так как требуется приобрести еще и подходящие контейнеры, глиняные гранулы, специальное удобрение. Однако как только вы поймете, насколько просто ухаживать за растениями в гидропонике, вы, вероятно, захотите все свои растения развести таким образом с самого начала.Надо знать, что не всем растениям подходит гидропоника, поэтому необходимо поэкспериментировать.Этот интервал в ассортименте, однако, очень велик и охватывает такие различные растения, как кактусы и суккуленты с одной стороны (причем, этим важно дать «сухой период» перед добавлением воды и не давать воде подниматься высоко), и орхидеи, с другой. В качестве отправной точки попробуйте какие_нибудь растения из приведенного списка: аглаонема, антуриум, аспарагус, аспидистра, вриезия блестящая, бегония Мэсона, бегония королевская, кактусы, циссус, кливия,кодеум, диффенбахия, дизиготека, фикус, плющ, гибискус, хойя, маранта, монстера, нефролепис, филодендрон, сенполия, сансевиерия, шеффлера, стефанотис, стрептокарпус, традесканция. Достаточно близок к гидропонике метод «ионитопоники» – выращивание растений на искусственных заменителях почвы. Здесь вместо субстрата обычно используют смеси анионо_ и катионообменных смол, насыщенных питательными элементами. Такой способ содержания растений практически подобен традиционному выращиванию в почве. Заменители почв использовались на космических кораблях для экспериментов по выращиванию различных культур в условиях невесомости.
Овощеводство без почвы | Информационно-рекламная аграрная газета "АгроИнфо"
Эта система выращивания растений завоевывает всё больше поклонников и профессионалов разных стран мира. В Скандинавских странах овощными культурами, выращиваемыми по данной технологии, занято более 80% общей площади теплиц, а в Нидерландах – более 50%. Благодаря этому способу можно вырастить высокий урожай растений с минимальной себестоимостью, без применения техники, экологически чистых и на небольшой площади. Имя ему – гидропоника.
Гидропонный способ – это технология выращивания растений без почвы, на искусственных средах (субстратах), в воде, в воздухе, при помощи питательных растворов. Субстрат (керамзит, щебень, песок, гравий, мох, опилки, торф и т.п.) служит лишь опорой для корней растений, а питание они получают из водного раствора, в котором содержатся все необходимые вещества. Таким способом выращивают разнообразные овощи, свежую зелень, ягоды, цветы (см. рис. 1, 2).
В гидропонике процесс поглощения питательных веществ происходит быстрее, а дополнительный кислород стимулирует более быстрое развитие корневой системы. Ведь растению не нужно тратить энергию на поиск питательных веществ – они легкодоступной форме подаются к корням растения. Потому растение использует сэкономленную энергию для развития и роста. Также при выращивании на гидропонике воды используется меньше. Что особенно важно при промышленном выращивании сельскохозяйственной продукции, особенно для стран с недостатком пресной воды.
Используя технологию гидропоники в закрытых помещениях, можно регулировать концентрацию углекислого газа в воздухе, благоприятную для фотосинтеза, регулировать влажность и температуру воздуха, а также продолжительность и интенсивность освещения. Создание идеальных условий для роста растений обеспечивает получение высоких урожаев, лучшего качества и за более короткие сроки.
Овощи, выращиваемые гидропонным способом, пользуются высоким спросом в развитых странах, потому что при использовании гидропоники значительно уменьшается необходимость в пестицидах, так как растения более здоровые, к тому же они растут без почвы, которая является основной обителью вредителей и накопителем вредных веществ.
Сложности
Однако изначально стоимость гидропоники существенно выше, чем приобретение обычного грунта для теплицы. Но, как утверждают практики, плюс в том, что первоначальные затраты времени и денег окупятся с лихвой, поскольку растение начнет расти в несколько раз быстрее и ухаживать за ним будет намного легче.
Экскурс в историю
История технологии начинается с глубокой древности. Например, Висячие сады Вавилона, являющиеся одним из Семи чудес света, были, вероятно, одной из первых удачных попыток выращивания растений на искусственных почвах.
Плавающие сады Ацтеков в Центральной Америке – еще один удачный пример применения технологии гидропоники.
Большая работа по выращиванию растений без почвы была проведена известным ученым Д.Н. Прянишниковым и его учениками. С 1936 года в СССР методом гидропоники начали выращивать овощные и цветочные растения. Были построены первые тепличные комбинаты, применяющие данную технологию выращивания в Москве и Киеве.
В 60-70-е годы сельхозпроизводителям Советского Союза стал широко известен ГЗК – гидропонный зеленый корм. По сути, это зеленая трава, выращенная из семян злаковых культур под воздействием влаги, температуры и света. Для его выращивания на некоторых предприятиях сельскохозяйственного машиностроения серийно выпускалось несколько видов и типов установок для выращивания ГЗК.
В настоящее время гидропоника всё больше завоевывает мир, кто знает, возможно, за этой технологией будущее. Промышленные установки для производства зеленого корма и овощей, а также чертежи к домашним гидропонным устройствам уже вовсю рекламируются в сети Интернет.
В ОАЭ пошли дальше
Чтобы повысить эффективность использования водных ресурсов в Дубаях, компания Agricel недавно создала новую сельскохозяйственную систему, которая использует пленку вместо субстрата и позволяет фермерам потреблять на 90 процентов меньше воды.
Гидромембрана состоит из водорастворимых полимеров и гидрогеля и поглощает воду и нужные вещества из питательной среды. При этом растение пускает несколько мелких и плотных корней, которые привязаны к поверхности гидромембраны (см. рис. 3). По словам создателей системы, в результате удается вырастить продукты, которые намного слаще и богаче на витамины.
Патогены в то же время не в состоянии проникнуть в гидромембарну, что делает растения более устойчивыми к бактериям и вирусам. Это также исключает необходимость использования пестицидов. По данным компании, пользователи также будут использовать на 80 процентов меньше удобрений при выращивании сельхозкультур.
Опубликовано 09.08.2013
agroinfo.kz
Гидропоника – это наука о выращивании растений без почвы ‒ FloraGrow.ru
Добрый день уважаемый читатель! Вы смотрите эту страницу, значит скорей всего вы увлекаетесь растениями и вам интересно, почему одни растения быстрее, выше, сильнее, вкуснее и красивее, чем другие по соседству. Наша цель донести знания и рассказать людям о современных технологиях растениеводства.Мы покажем вам методы прогрессивного растениеводства, такие как гидропоника, аэро-гидропоника и биопоника.
Cтатьи о гидропонике
Слово «гидропоника» происходит от греческих слов «ύδωρ» – вода и «πόνος» – работа.
В 600 году до нашей эры зафиксировано письменное упоминание о гидропонике. Знаменитые висячие сады Семирамиды в Вавилоне, это первый исторический факт использования большой оросительной системы, встроенной в здание.
В наше время исследования НАСА показали, 
что используя методы гидропоники можно выращивать растения в космическом пространстве. Рэй Уилер, ботаник в космической лаборатории Кеннеди, считает, что гидропоника даст возможность длительных космический путешествий.
Сегодня гидропоника это популярное хобби, многие садоводы увлеченно выращивают редкие экзотические растения, красивейшие цветы, овощи и вкусную зелень. Благодаря контролированию уровня pH и электропроводности, балансу питательных веществ в растворе, растение, мгновенно и без усилий, получает все компоненты, которые ему требуются, для всего жизненного цикла, начиная от стадии рассады, вегетации, цветения и до плодоношения. Исходя из технологий подачи питательного раствора к корням растения, в гидропонике выделяют шесть основных типов гидропонных систем.
Преимущество гидропоники в том, что растения не требуют обработки различными пестицидами и гербицидами, так как борются с болезнями, плесенью и вредными грибками сами, имея отличный иммунитет и показывая удивительные результаты, невозможные при классическом выращивании в горшке с землей.
– Зачем нужна гидропоника?
Применение гидропоники для коммерческого выращивания овощей и зелени, более рационально чем традиционные методы культивирования!
- Гидропоника позволяет сделать процесс выращивания растений более стабильным и максимально эффективным.
- Гидропоника экономит ресурсы, так как делает процесс более стабильным и управляемым.
- Позволяет автоматизировать выращивание и снизить человеческий фактор, но требует более высокой квалификации обслуживающего персонала.
- Положительные стороны гидропоники особенно проявляются при применении в «защищенном грунте», в домашней оранжерее или в теплице.
Методов гидропоники большое количество и выбор зависит от задачи которую вы хотите решить. Правильный выбор технологии выращивания позволит вам не только сэкономить затраченные средства, но и окупить их в будущем на продаже овощей и зелени. Выбор технологии напрямую зависит от культуры, которую вы собрались выращивать. Качественное оборудование, несмотря на высокую стоимость, позволит вам значительно сэкономить на расходных материалах и обслуживании. И как следствие сократит сроки возврата инвестированных средств.
Гидропонные системы GHE это первый шаг к освоению гидро-технологий. На этих небольших системах вы сможете увидеть недостатки, преимущества и отличия от традиционных методов выращивания и перед тем как инвестировать значительные средства в промышленную гидропонную систему, вы в домашних сможете освоить технологию на этих лабораторных установках.
Узнайте, как приготовить питательный раствор для гидропоники?
floragrow.ru
Исследовательская работа" Выращивание комнатных растений без почвы в условиях общеобразовательной школы методом гидропоники"
Муниципальное бюджетное общеобразовательное
учреждение средняя общеобразовательная школа №3
«Выращивание растений без почвы в условиях общеобразовательной школы методом гидропоники»
Автор: Шевелько Софья, ученица 5б класса
научный руководитель: Петренко Елена
Николаевна, учитель биологии
г. Сургут, 2016
Содержание
Введение
стр. 2
Глава 1. История развития гидропоники
стр. 4
Глава 2. Методы гидропоники
стр. 5
Глава 3. Сосуды для комнатных растений, выращиваемых гидропонным методом.
Стр. 5
Глава 4. Субстраты
4.1. Общая характеристика субстратов
4.2. Свойства субстратов
4.3. Керамзит
4.4. Агровермикулит
4.5. Торф
4.6. Песок
стр. 6
стр. 6
стр. 7
стр. 7
стр. 8
стр. 8
стр. 8
Глава 5. Питательные растворы
5.1. Состав питательных растворов
5.2. Причины изменения концентрации питательных растворов
5.3. Правила использования питательных растворов
5.4. Приготовление питательных растворов
5.5. Реакция растений на концентрацию питательного раствора.
Стр. 8
стр. 8
стр. 9
стр. 9
стр. 9
стр. 9
Глава 6. Основные способы выращивания на гидропонной культуре
стр.10
Глава 7. Преимущества и недостатки гидропоники
стр.11
Глава 8. Практическая часть исследования
8.1. Эксперименты
8.2. Результаты экспериментов
8.3. Выводы
стр.12
стр.12
стр.15
стр.16
Список литературы
стр.18
Приложение 1-8
стр.19
Введение
Сургут-это город, который окружаю многочисленные болота с огромными отложениями торфа, сформировавшегося за длительный период времени. В местах, где болота отсутствуют, почва песчаная, а вот плодородная, которую можно было бы использовать для выращивания растений, требовательных к составу почвы, к сожалению отсутствует. В природе произрастают те растения, которые приспособились к таким почвам, при создании агроценоза, жители города используют привозную почву, которая достаточно дорого стоит. При озеленении города, подбираются такие виды растений, которые и морозоустойчивы и нетребовательны к составу почвы, создавая газоны, применяется перегнивший торф.
Но лето балует нас недолго, яркая зелень распустившейся листвы, пестрота клумб быстро сменяются серыми красками. Поэтому в своих квартирах, учреждениях, где проходит большая часть дня, люди, стремятся выращивать комнатные растения, ведь не секрет, что они поднимают эмоциональный настрой и влияют на самочувствие человека. Но для того чтобы вырастить комнатное растение нужна почва, которая содержит все необходимые элементы и её тоже приходится покупать в цветочных магазинах или оранжереях.
Поэтому мы решили выяснить, а возможно ли выращивать растения без почвы, изучив научную литературу, пришли к выводу, что возможно.
Цель исследования: выращивание комнатных растений в искусственных питательных средах с использованием различных субстратов.
Задачи:
1. Освоить методы гидропоники.
2. Вырастить образцы хлорофитума в питательной смеси и в почве.
3. Выявить различия в развитии растений, выращенных в почве и
питательной смеси.
4. Используя метод гидропоники осуществить озеленение классной
комнаты.
Объект исследования: комнатные растения.
Методы исследования: эксперимент, обработка данных.
Гипотеза исследования: метод гидропоники имеет преимущества при выращивании комнатных растений и может использоваться в условиях общеобразовательной школы.
Актуальность темы исследования: применяя метод гидропоники можно выращивать комнатные растения и некоторые овощные культуры в отсутствии плодородной почвы. Для нашего региона это наиболее значимо, так как почва привозится с других регионов, является дорогостоящей, кроме того растения поражаются вредителями, которые чаще всего содержатся в грунте и требуются дополнительные финансы на приобретение ядохимикатов, что сказывается как на состоянии растений, так и на здоровье человека, который занимается выращиванием растения.
Новизна исследования: до настоящего времени в нашем образовательном учреждении никто не занимался выращиванием растений в отсутствии грунта.
Практическая значимость: используя метод гидропоники, можно удешевить и ускорить процесс выращивания комнатных растений и некоторых видов овощных культур.
Глава 1. История развития гидропоники.
Гидропоникой называется способ выращивания растений без почвы на искусственных питательных средах, в которых присутствуют все необходимые для роста растения элементы в нужных соотношениях и концентрациях. Археологические раскопки указывают на то, что сады древнего Вавилона - одно из семи Чудес Света были выращена на искусственных субстратах. Висячие сады Семирамиды были построены вавилонским царём Навуходоносором II около 600 г. до н. э. Плавающие сады Ацтеков в Центральной Америке также пример применения гидропоники.
Метод гидропоники был основан для изучения корневого питания растений. Примерно в одно и то же время в 19 веке немецкий ботаник Ф. Кноп, в России К. А. Тимерязев и Д.Н. Прянишников разрабатывали в научных целях метод культуры растений в водных растворах. В 1929 г. в США У.Ф. Герикке в Калифорнийском университете осуществил промышленное выращивание овощных культур в водных растворах. В 1896 году на Всероссийской промышленной и художественной выставке в Нижнем Новгороде К. А. Тимирязев выставил стеклянный домик, в котором росли растения, но тогда этот метод не получил распространения. В нашей стране первые успешные опыты выращивания овощей без почвы были проведены 1938-1939 гг. [6].
Глава 2. Методы гидропоники
В зависимости от используемого субстрата существует следующая классификация методов:
1. Субстратная гидропоника.
Метод гидропоники, при котором растения укореняются в толстом слое: песка, гравия, керамзита, минеральной ваты.
2. Гидропоника (водная культура).
Растения, при таком методе гидропоники, могут находиться в сосуде с питательным раствором, или на водяной плавающей платформе с растениями в корзине.
3. Аэропоника (воздушная культура).
Весящие в воздухе корни растений периодически обрызгивают питательным раствором, но при этом методе возможно, когда нижняя часть корней находится в питательном растворе, а верхняя часть корней находится над раствором [2].
Глава 3. Сосуды для комнатных растений, выращиваемых гидропонным методом
Комнатные растения, помещаются в гидрогоршки – это двойные горшки или сосуды (один внутри другого). Горшки должны соответствовать следующим требованиям:
- наружный сосуд не должен пропускать воду;
- внутренний горшок должен быть с прорезями или отверстиями для активного взаимодействия корней с гидропонным раствором;
- наружный горшок не должен быть прозрачным;
-оба горшка или сосуда должны быть изготовлены из материала, который не вступает в реакцию с питательным раствором. Лучше использовать обожжённые керамические горшки из глины.
- наиболее подходящая форма горшка – сферическая, т. к. его объём будет больше чем объём обычного горшка.
Рис. 1. Схема гидрогоршка
а – воздух; б-внутренний горшок; в-питательный раствор
Глава 4. Субстраты
4.1. Общая характеристика субстратов
Первоначально растения на гидропонике выращивались исключительно в водной среде, но снабжение корней кислородом оказалось недостаточным, отдельные корни и целые растения быстро отмирали. Поэтому чисто водная культура растений не нашла применения, но позднее были разработаны субстраты, которые не содержат питательные элементы, обладают улучшенными водно-воздушными свойствами. Это заменители почвы: гравий, агровермикулит, керамзит, крупнозернистый песок, мох, торф (приложение 1).
По названию субстратов, используемых в чистом виде или смеси, даётся название способу выращивания: гравийная культура, песчаная культура, торфяная культура и т. д.
Эти субстраты легко поддаются дезинфекции, не вступают в реакции с растворёнными в воде минеральными веществами и обеспечивают хороший доступ воздуха к корням растения.
4.2. Свойства субстратов:
- Субстрат должен хорошо пропускать воздух и раствор, хорошо смачиваться им;
-Субстрат не должен вступать в химические реакции с растворёнными веществами;
- Субстрат не должен препятствовать развитию корневой системы и удерживать растения в вертикальном положении.
При правильном использовании субстрат из керамзита может использоваться до 6-10 лет, из вермикулита 2-3 года.
4.3. Керамзит
Для выращивания растений на гидропонике используется субстрат из мелкого керамзита (0,1-0,5 см), так как он обладает лучшей водоудерживающей способностью. Керамзит воздухопроницаем, водопроницаем, влагоёмок (приложение 1). Корни в нём хорошо удерживаются и увлажняются. Высаженное в керамзит растение не травмируется, хорошо разветвлённые корни не повреждаются и пронизывают весь субстрат.
Керамзит не нужно часто дезинфицировать, он более дешёвый и не вреден для растений. При длительной эксплуатации (в течение 3-4 лет) в керамзите возможно накопление продуктов жизнедеятельности растений, которые будут плохо влиять на рост растений. Поэтому керамзит необходимо периодически промывать водой или перекисью водорода слабой концентрации (3%).
4.4. Агровермикулит
Используется обожжённый агровермикулит. В результате обжига он приобретает лёгкость, стерильность, влагоёмкость и долговечность. Очень важно, чтобы размер не превышал 0,5-2 см, так как в субстрате с более мелкой фракцией нарушается подача воздуха к корням растения (приложение 1).
При обжиге происходит увеличение пластинок в несколько раз, они приобретают форму «гармошек» с большим количеством воздухоносных полостей. Этот субстрат удерживает количество воды в 5-6 раз превышающее его собственный вес. Он легко всасывает воду и легко отдаёт её растениям, хорошо пропускает воздух к корням растения.
4.5. Мох
Хорошим субстратом является сфагновый мох, так как он поглощает 60-65% воды, легко увлажняется и длительное время сохраняет в себе влагу (приложение 1).
4.6. Песок
В качестве субстрата применяется крупнозернистый песок. Перед применением его несколько раз промывают. Он пригоден для гидропонной культуры суккулентов и других растений, полив которых осуществляется сверху.
Глава 5. Питательные растворы.
5.1. Состав питательных растворов.
Питательные растворы приготавливают путём растворения в воде солей, которые содержат азот, фосфор, калий, магний, серу, марганец-это макроэлементы, которые необходимы растению в большом количестве для нормального роста. Но требуются и соли бора, меди, цинка и другие, которых должны присутствовать в меньших количествах – это микроэлементы. Питательный раствор должен содержать эти элементы в соотношениях, не превышающих норму потребления их растениями (приложение 2). При повышении концентрации растения погибают.
5.2. Причины изменения концентрации питательных растворов
Концентрация питательных растворов может повыситься из-за того, что растения быстрее поглощают корнями воду, чем растворённые в ней минеральные соли. Вода частично испаряется – это также приводит к повышению концентрации питательного раствора.
5.3. Правила использования питательных растворов
Очень важно следить за питательным раствором летом, когда испарение воды в сосудах усиливается. Питательный раствор в наружном сосуде всегда находился на одном уровне, т.е. заполнял его до половины объёма, если раствора становится меньше, то его необходимо долить водой до первоначального объёма. Летом добавление воды осуществляется через 2-3 дня, а зимой испарение уменьшено, следовательно, реже. В зимних условиях и в холодных помещениях. Растения находятся в периоде покоя, поэтому можно использовать раствор пониженной концентрации-50% от нормы.
5.4. Приготовление питательных растворов
Для приготовления растворов соль берётся в определённых пропорциях, концентрация питательного раствора должна не превышать 1-5 г. минеральной соли на 1 л. воды (приложение 2).
5.5. Реакция растений на концентрацию и температуру питательного раствора
Если концентрация выше 13,5 г. на 1 л. воды, то многие растения угнетаются, а при концентрациях 1,5-2,5 г. на 1л. идёт нормальное их развитие. Концентрация раствора 0,5-0,6 на 1л. воды сдерживает рост и развитие растений.
Правильно приготовленный питательный раствор может храниться 3 – 4 месяца.
Питательный раствор, готовый к употреблению, должен иметь температуру, одинаковую с температурой воздуха в помещении, в котором выращиваются растения. Если температура будет ниже или выше, то происходит угнетение роста растения.
В зимнее время в питательном растворе должен преобладать калий, а в весеннее – летний период азот, так как происходит интенсивный рост растения [5].
Глава 6. Основные способы выращивания на гидропонной культуре
1. В емкость или специальный горшок наливается питательный раствор и в него помещается корневая система растения. По мере испарения раствора добавляют воду, а через определенные промежутки времени раствор полностью заменяется свежим, так как со временем в растворе наступает дисбаланс пропорций питательных веществ. Существенным недостатком этого способа является то, что снабжение корней кислородом затруднено, а это переносят далеко не все растения [2].
2. Для другого способа используются два горшка, один больше другого. В меньший горшок, имеющий много мелких отверстий, помещают корни растения и засыпаются гравием, керамзитом или другим материалом. Затем этот горшок помещают в больший по объему и наливают питательный раствор, при этом корни должны оказаться погруженными в раствор не более чем на 2/3. При необходимости замены питательного раствора, внутренний горшок с растением вынимают, дают стечь воде. Внешний горшок промывают и после помещения в него снова горшка с растением, наливают свежий раствор.
.
Глава 7. Преимущества и недостатки гидропоники
Проведя наше исследование, мы пришли к выводу, что метод гидропоники имеет ряд преимуществ по сравнению с обычным (почвенным) способом выращивания растений:
растение всегда получает нужные ему вещества в необходимых количествах;
растение растет более крепким, здоровым и намного быстрей, чем в почве;
корни растений никогда не страдают от пересыхания или недостатка кислорода при переувлажнении, что происходит при почвенном выращивании;
расход воды легче контролировать, нет необходимости каждый день поливать растения. В зависимости от выбранной ёмкости и заменителя грунта добавление питательного раствора осуществляется от раза в три дня до раза в месяц;
нет проблемы недостатка удобрений или их передозировки;
растения ненужно обрабатывать ядохимикатами, так как почвенные вредители и болезни, которые они вызывают, отсутствуют;
при пересадке растений процесс ускоряется, так как нет необходимости освобождать растения от грунта и соответственно не происходит их травмирования;
не нужно покупать новую почву или горшки для пересадки, достаточно использовать пластиковые ёмкости большего объёма, следовательно, происходит удешевление процесса выращивания комнатных растений;
горшки с растениями мало весят, а потому их можно размещать не только на подоконнике, но и стенах кабинета сделав самостоятельно кашпо опять же из сырья, которое отслужило свой век и подлежит утилизации;
этот метод можно использовать и при вертикальном озеленении классных комнат;
так как в питательный раствор добавляются только вещества необходимые растению, то не происходит накапливания веществ, вредных для здоровья человека, которые, конечно же, присутствуют в почве;
используя максимальный уровень питательного раствора растение можно длительное время оставлять без полива например во время каникул.
Конечно же, нельзя сказать, что метод выращивания растений без почвы идеален на сто процентов, мы считаем, что как и при любом другом методе существуют свои минусы. Возможно, их гораздо больше, но мы хотим остановиться на тех, которые нам удалось выявить в результате нашего исследования:
не все виды комнатных растений, можно выращивать, применяя метод гидропоники, например фиалки при вегетативном размножении могут дать корни, если поместить лист в питательный раствор, но после посадки его в заменители почвы растение перестаёт развиваться и погибает;
невозможно подобрать универсальный питательный раствор для всех видов комнатных растений, так как они нуждаются в разном количестве микро и макроэлементов;
Глава 8. Практическая часть исследования
8.1. Эксперименты
Изучив теоритический материал о методе выращивания растений методом гидропоники, мы решили применить полученные знания на практике и сравнить два метода выращивания растений: гидропонический и стандартный (в питательном грунте).
Эксперимент 1. «Изготовление установки для посадки растений»
Мы изготовили наипростейшую установку. Для этого нам потребовались две пластиковые бутылки объёмом 2л. и 1л. Мы отрезали в бутылке объёмом 2 л. верхнюю половину, тоже проделали и с бутылкой объёмом 1л., но её мы срезали на половину и прорезали в ней на дне небольшие отверстия для проникновения питательного раствора, а также улучшения подачи воздуха к растению. Вставили бутылку с отверстиями в 2 л. бутылку.
Для посадки растения в грунт мы изготовили установку из одной пластиковой бутылки, также проделов отверстия в нижней части для проникновения воздуха к растению, установили бутылку на поддон (приложение 3).
Эксперимент 2. «Посадка растений в керамзит и грунт»
Мы взяли комнатное растение хлорофитум и отделили от него четыре одинаковых молодых отростка, поместили их в ёмкость с небольшим объемом воды и дождались, когда они дадут небольшие корешки.
Затем промыли керамзит под проточной водой и применили его вместо питательного грунта при посадке одного отростка. Для этого удерживая растения в верхней части установки, на уровне, на котором в дальнейшем оно будет находиться, засыпали керамзит, так чтобы корни растения оказались полностью засыпаны им.
Во вторую установку поместили грунт, который приобрели в цветочном магазине. Почва содержала все необходимые вещества, для нормального роста хлорофитума и посадили в него второй отросток, почву увлажнили (приложение 4).
Эксперимент 3. «Приготовление питательного раствора для выращивания растения на гидропонике».
Посетив рад цветочных магазинов с целью приобретения питательного раствора мы не получили результата, нам объяснили, что данные смеси дорогие и не раскупаются населением, поэтому в продаже бывают очень редко и в единичных экземплярах.
Мы решили изучить интернет источники и выяснили, что существует множество рецептов различных авторов, как можно самостоятельно приготовить питательные смеси. Изучив материал [6] мы подобрали для себя наиболее подходящий, исходили из наличия определённых солей в школьном кабинете химии. Им оказался состав питательной смеси по Герикке:
Монокалийфосфат – 1,4 г/лКалийная селитра – 5,5 г/лКальциевая селитра – 1,0 г/лСульфат магния – 1,4 г/лСульфат железа двухвалентного – 0,2 г/лСульфат марганца – 0,02 г/лСульфат цинка – 0,01 г/лСульфат меди – 0,01 г/л
На электронных весах мы взвешивали определённое количество вещества, а затем растворяли отдельно в небольшом объеме воды. Воду использовали водопроводную, но предварительно профильтровали её, заморозили в пластиковой бутылке в морозильной камере в течении двух суток, затем разморозили, и отстояли. Таким образом, мы убрали примеси водопроводной воды и сделали её наиболее мягкой, так как рекомендуется использование дистиллированной воды, а мы её не имели. После этого наливали в мерный сосуд приблизительно 700-800 мл воды, добавляли первый раствор, хорошо размешивали, доливали второй, размешивали и т.д. Затем долили воду до общего объема 1 л. Проследили, чтобы в приготовленном растворе не было осадка (приложение 2).
Таким образом, мы приготовили 1 л. питательной смеси для выращивания растения методом гидропоники. Этот раствор мы поместили в ёмкость, изготовленную из 2 л. пластиковой бутылки, где было высажено первое экспериментальное растение. Раствор наливали до определённого уровня с расчётом, что корни должны оказаться в растворе на 2/3.
Эксперимент 4. «Посадка растения в агровермикулит».
В этом эксперименте мы использовали также пластиковые бутылки, установку изготовили, как и в первом эксперименте, но вместо грунта использовали агровермикулит. Питательный раствор мы использовали тот же, так как его осталось в достаточном количестве. Технология посадки третьего отростка прежняя.
Агровермикулит тщательно увлажнили (приложение 5).
Эксперимент 5. «Посадка растения в кокосовые стружки».
Кокосовые стружки мы приобрели в магазине «Всё для сада и огорода». Изготовили установку для посадки четвёртого отростка уже описанным нами выше способом и высадили растение, используя всё тот же питательный раствор (приложение 6).
Все четыре самостоятельно изготовленных «цветочных горшка» были размещены на подоконнике в классной комнате. Все четыре растения одинаково освещались, находились при одной и той же температуре. Мы следили за тем, чтобы уровень питательного раствора в емкостях был постоянным, а растение, высаженное в грунт, поливали по мере высыхания. Через 15 дней корни растений, высаженных в керамзит, агровермикулит и кокосовые стружки промывались под проточной водой, а питательный раствор заменяли вновь приготовленный (приложение 6).
Эксперимент 5. «Проращивание кресс – салата в грунте и сфагнуме».
Следующее, что мы решили выяснить, а возможно ли использовать метод гидропоники не только для выращивания некоторых комнатных растений, но и овощных культур. Для этого мы использовали одноразовые пластиковые тарелочки. В одну из них мы поместили мох, а в другую грунт, предназначенный для выращивания овощных культур. Семена трех сортов салата поместили в мох и посеяли в грунт, при этом соблюдая правила посадки, а именно размещая семена на небольшую глубину, так ка они имеют не большие размеры. После посадки увлажнили грунт водой, а мох питательным раствором, и также поместили на подоконник для нормальной освещённости (приложение 6).
8.2. Результаты экспериментов
Используя результаты дневника наблюдений (приложение 2) видно, что наиболее активным ростом обладало растение, выращиваемое методом гидропоники, где в качестве грунта использовался керамзит. Растение было наиболее кустистым, листья имели насыщенный зелёный цвет.
На втором месте растение, выращиваемое в грунте, оно росло медленнее, но также имело насыщенный зелёный цвет.
На третьем месте растение, выращиваемое в агровермикулите, оно росло медленно, цвет листьев не имел столь насыщенного зелёного цвета.
Растение, выращиваемое в кокосовых стружках, в росте прибавило совсем незначительно, листья имели бледно зеленоватый цвет, по краям пожелтели.
При проращивании семян разных сортов крест – салата во мху на второй день были замечены первые всходы, на четвёртый день вся ёмкость покрылась густой зеленью, а во второй ёмкости первые всходы появились на шестой день, на десятый день количество проростков увеличилось незначительно, некоторая часть семян не проросла.
8.3. Выводы
1. Метод гидропоники может использоваться для выращивания комнатных растений в условиях общеобразовательной школы.
2. Метод гидропоники может использоваться для выращивания овощных культур и проращивания семян (приложение 8). Семена кресс – салата проросли в субстрате из мха в два раза быстрее чем в почве, причём проросли все посеянные семена, в почве проросли небольшая часть семян. При дальнейшем развитии растения на заменители грунта также опережали в росте растения, произростающие на почве.
3. Использование концентрации1,67 мл. на литр воды оказалась благоприятной для выращивания растений хлорофитума на гидропонике.
4.Использование керамзита в качестве заменителя грунта является наиболее подходящим, так как происходит активный доступ воздуха, к корням растения обеспечивая корневое дыхание. Кроме того керамзит легко промывается и может неоднократно использоваться.
5. Самым неподходящим субстратом оказался субстрат из кокосовых стружек, в нём растение практически не росло и наблюдалось пожелтение по краям листьев. Такой процесс наблюдается, когда растению не хватает азота. Возможно, именно кокос явился причиной недостатка этого элемента.
6.Пластиковым бутылкам можно превратить в горшки для выращивания комнатных цветов, если проделать в дне отверстия для подачи воздуха к корням, облагородить их, используя своё фантазию.
7. Питательный раствор необязательно покупать в магазинах, можно изготовить его самостоятельно, используя химические вещества, что имеются в каждой школе в кабинете химии.
8.Используя питательные растворы необходимо производить подлив их в ёмкости по мере уменьшения объёма, а через 30 – 40 дней полностью заменять.
9. Метод гидропоники можно использовать для выращивания не всех комнатных растений.
Список литературы
1. Бедриковская Н. П. Гидропоника комнатных цветов. – Издательство Наукова думка, 2012. – 65 с.
2. Кемп П. Введение в биологию [Текст] / П. Кемп, К. Армс; пер. с английского Л.И. Александрова и др; под редакцией Ю. И. Полянского. – М.: Мир, 2009. – 671 с.
3. Кирилова Е. Н. Гидропоника [Текст] / Е.Н. Кирилова. – издательство Росмэс-пресс, 2011.- 96с.
4. Матвеев В. П., Рубцов М. И. Овощеводство [Текст]: учебник и учебное пособие для высших сельскохозяйственных учебных заведений. – М.: Агропромиздат, 2013. – 431 с.
5. Чесноков В. А. Выращивание растений без почвы [Текст] / В. А. Чесноков, Е. Н. Базырина, Т. М. Бушуев, Н. Л. Ильинских. – М.: Мир, 2010. – 169 с.
6. http://gidroponika.com/content/view/35/#ixzz410p1Y1zB
Приложение 1. «Заменители почвы»
Приложение 2. «Приготовление питательного раствора»
Приложение 3 «Изготовление установки для посадки растений»
Приложение 4. «Посадка растений в керамзит и грунт»
Приложение 5. «Посадка растения в агровермикулит»
Приложение 6. «Посадка растения в кокосовые стружки»
Приложение 7. «Проращивание кресс – салата в грунте и сфагнуме»
2 день после посева семян 5 день после посева семян
4 день после посева семян 7 день после посева семян
8 день после посева семян 12 день после посева семян
10 день после посева семян
14 день после посева семян
Приложение 8. «Интенсивность прорастания семян кресс – салата во мху и почве»
Таб. 1.
Дата
Мох
Почва
11.02.16
Посев семян
Посев семян
13.02.16
Семена проросли
Проростков не видно
15.02.16
Проростки 2 см.
Проросла небольшая часть семян
17.02.16
Проростки 3,5 см.
Проростки 1,5 см.
22.02.16
Проростки 5 см.
Проростки 3 см., количество проросших семян не увеличилось
25.02.16
Растения 7 см.
Проростки 3,5 см.
3.03.16
Растения 10 см.
Растения 5 см.
13. 03.16
Растения 13 см.
Растения 7 см.
infourok.ru
Выращивание растений без почвы. Гидропоника
Когда-то гидропонику (выращивание растений на питательном растворе) предлагали как метод решения сельскохозяйственных и садоводческих проблем в зонах, где нет хороших почв однако в прошедшие с тех пор годы надежды на этот метод не оправдались. Хотя гидропоника эффективна в лаборатории или экспериментальной теплице, осуществлять ее в коммерческих масштабах труднее — в основном потому, что для хорошего роста необходима интенсивная аэрация корней кроме того, растениям в растворе необходима опора. Тем не менее был разработан способ, который оказался весьма эффективным в интенсивном садоводстве, так как обеспечивал очень быстрый рост растений и большие урожаи. Он был назван методом питательной пленки, и в близком будущем, по-видимому, можно ожидать его широкого практического использования. [c.411]
В последние годы в нашей стране и за рубежом в условиях защищенного и открытого грунта получил распространение способ выращивания растений (овощей, цветов и зеленых кормов) на водных питательных растворах. Культивирование растений,в теплицах на питательных растворах (без почвы) называется гидропоникой. [c.346]Удобен метод выращивания комнатных растений на искусственных заменителях почвы с использованием питательных растворов-гидропоника. Гравий, керамзит или другой заменитель почвы с размером частиц от 3 до 15 мм хорошо промывают и дезинфицируют 0,3%-ным раствором серной кислоты, снова промывают и засыпают в горшок, куда затем сажают растение. Горшок должен иметь отверстие, еще лучше-несколько отверстий на дне и нижней части стенок. Затем горшок с растением помещают в другой сосуд, наполовину заполненный питательным раствором, уровень которого поддерживают на одной отметке, доливая воду. Питательный раствор меняют один раз в месяц летом и один раз в полтора месяца зимой. Для приготовления питательного раствора используют Полное минеральное удобрение с микроэлементами марки Б, которое растворяют в воде из расчета 16 г (неполная столовая ложка) на 10 л воды. [c.148]
Применение гидропоники позволяет обходиться без точной дозировки нормы полива, устраняет возможность заражения вредителями и болезнями, присущими корнеобитаемому слою почвы. Успех метода обеспечивается систематическим контролем за содержанием питательных элементов в растворе и его корректировкой. Существует несколько питательных растворов, различных по составу. Составление растворов надо проводить чрезвычайно аккуратно. Избыток или недостаток одного или нескольких питательных элементов неизбежно вызовет заболевание растения. Ни одну из систем промышленного выращивания, за исключением проточной пленочной, нельзя рекомендовать садоводам-любителям, разве что только тем из них, кто любит экспериментировать на свой страх и риск. [c.98]
Хорошие перспективы имеют пластмассы в производстве систем для выращивания сельскохозяйственных культур методом гидропоники. Широкое применение получил метод пластопони-ки, разработанный во Франции, по которому почву для выращивания растений заменяют гидрофильным пенопластом (чаще всего пенополиуретаном с открытыми ячейками), содержащим удобрения, микроэлементы, пестициды и т. д. [c.297]
Современной тенденцией развития цветоводства защищенного грунта является поиск заменителей садовых земель — инертных субстратов, легко поддающихся дезинфекции, обладающих необходимой воздухопроницаемостью и хорошей способностью поглощать и аккумулировать питательные вещества, необходимые для роста растений. В качестве таких заменителей используют гравий, вермикулит, перлит, керамзит, мох, торф. Способ выращивания растений без почвы на искусственных питательных средах называется гидропоникой. Различные способы гидропонной культуры растений описаны Г. К. Тавлиновой (1982). [c.13]
Значительный интерес представляет углекислотное удобрение в условиях гидропоники, т. е. выращивания растений не в почве, а в водных растворах. Большую ценность для сельского хозяйства представляет хлорелла — водоросль с высоким содержанием белковых веществ, применяемая в качестве корма для скота. Выращивание хлореллы можно организовать в прудах, подпитываемых теплой водой, сливаемой теп--ловыми электростанциями, с применением продуктов сгорания для угле-жислотной подкормки растений. [c.335]
На возможности хорошего и быстрого роста растений при наличии питательных солей основан гидропоннный способ выращивания витаминного зеленого корма и овощей без почвы — на водно-минеральных растворах. Вот один из составов раствора для гидропоники калийной селитры—500 г, суперфосфата — 500, аммиачной [c.23]
Современные представления о минеральных веществах,, необходимых для нормального роста растения, основаны главным образом на эксперимент тах, в которых растения выра -щивают на минеральных растворах по методу, называемо му иногда гидропоникой (рис.. 7.1). Если в растворе отсутствует нужное количество опре -деленного основного, элемента растение страдает, у него- развиваются симптомы, обусловленные недостаточным его= снабжением этим элементом (рис. 7.2). Опытный ботаник может научиться распознавать, симптомы дефицита каждого-из элементов у данного растения и улучшать условия его-выращивания путем внесения соответствующих элементов в-почву или раствор. Более объективной оценкой потребности растения в минеральном питании является периодическая уборка отдельных частей растущего растения и их химический анализ на содержание различных элементов. Результаты почвенных анализов также можно использовать в качестве грубого ориентира. Нс> [c.206]
chem21.info
