_Q4f4P8_aGI

Биопоника и хайпоника

Биопоника как значимая технология выращивания растений возникла в 2004, благодаря работе Вильяма Тексье.

Фирма «Копперт» и голландский специалист Ян Роденрайс (Jan Rodenrijs) пришел к ряду заключений, позволивших создать новую технологию выращивания растений в теплице на минеральной вате.

  • В США запрещено применение нитрата аммония. Это удобрение оказывает на растение ряд негативных эффектов из-за чего они становиться невостребованными как продукт питания.
  • Для того чтобы производить урожай не менее 80 кг/м2 (а это считается с экономической точки зрения наиболее рентабельным показателем) корневая система должна быть сильной, обладать резервностью и обеспечить растение водой и питательными элементами в течение всего вегетационного периода.
  • Гидропоника – это сложная живая система, поэтому возникают все новые и новые проблемы, даже несмотря на правильную организацию питания растения на минеральной вате, на интенсивное обогащение питательного раствора воздухом, на состав питательного раствора, на удержание рН уровня в определенных пределах и контроля электропроводности.

Выявлено, что главной причиной колебания рН уровня и распространения инфекций в тепличных условиях является недостаток почвенных микроорганизмов. Следовательно, необходимо искать способы усиления микробиологической активности субстрата, чтобы улучшить питание растений.

Ян Роденрайс пошел от обратного и попытался найти способ стимулировать развитие почвенной микрофлоры в минеральной вате, тем самым сбалансировать содержание отдельных групп микроорганизмов. Почвенные микроорганизмы питаются корневыми выделениями, так называемыми эксудатами. Американские ученые подсчитали, что на долю эксудатов приходится 15…20% общего углерода, связанного растением. Количество эксудатов зависит от количества произведенных растением ассимилятов. В свою очередь количество ассимилятов зависит от освещенности и от нагрузки, которую испытывает растение в период сбора урожая.

биоп_1

Роль бактерий в потреблении растениями минеральных элементов не до конца изучена и не достаточно оценена. Большинство людей этот процесс воспринимаю очень упрощенно. Ведущая голландская агрохимическая лаборатория Блгг (Blgg) разработала метод «soil food web» (sfw), который дает возможность измерять микробиологическую активность субстрата. Анализ субстратов из различных сельскохозяйственных районов выявил крайне большое различие именно в микробиологической активности, от которой на прямую зависела продуктивность выращиваемых растений. В рамках данного исследования было обнаружено, чем более стерильный субстрат стараются использовать, тем скорее в нем распространяются бактерии, в том числе и различные возбудители болезней. Биологический «вакуум» на самом деле вызывает противоположный эффект – субстрат быстро населяется патогенными бактериями.

Метод «soil food web» определяет по анализу ДНК наличие как полезных, так и патогенных микроорганизмов. Следовательно, можно сделать выводы о том, какие продукты и каком количестве следует вносить в субстрат. Добавки вносятся в резервуар и дозируются в поливную систему напрямую, минуя песчаный фильтр. Через некоторое время проводится анализ. Увеличивая или уменьшая количество добавок, можно управлять процессами роста и развития растения. Активность простейших микроорганизмов связана с минерализацией и прежде всего с высвобождением азота. Простейшие поедают бактерии, содержащие много азота.

Производственные испытания с применением биологических питательных растворов показали следующее:

  • Анализы растительного сока показывают, что использование отдельных элементов значительно улучшилось и при этом намного легче стало удерживать рН на необходимом уровне.
  • В растениях возникает избыток азота.
  • Снизилось содержание балластных элементов в рециркулируемом питательном растворе.
  • Содержание натрия и хлора стремительно понизилось и хлор в дренажной воде исчез. Практически во всех тепличных хозяйствах в питательном растворе используется хлорид натрия.
  • Растения сильно отличались по всем фенологическим показателям, были крупнее мощнее и лучше противостояли инфекциям.
  • Стимулирование образования почвенной микрофлоры улучшило потребление питательных элементов, а также снижение фунгицидной нагрузки в корневой зоне.
  • Применение новых биологических питательных растворов позволит использовать минеральную вату в течение нескольких лет без дезинфекции.

Немецкие исследования установили, что спустя 20 часов после высадки томата содержание бактерий в блоке возрастает в тысячи раз. Есть две возможности уберечь растения от патогенов – применять химические средства для того, чтобы как можно дольше удерживать стерильность субстрата. Либо второй вариант сдвинуть микробиологическое равновесие так, чтобы полезные микроорганизмы защищали растения от патогенной микрофлоры. Стимулируя развитие естественной микрофлоры, можно обойтись без дополнительного внесения популярных ныне микробиологических препаратов.

биоп_2

Остается открытым вопрос, что именно и каким образом влияет на развитие тех или иных микроорганизмов. Исследования в этом направлении продолжаются уже несколько лет, но пока не дали никакого практического результата. Нет ясного понимания, как связаны различия в физических свойствах грунтов и субстратов с их способностью противостоять патогенам.

В процессе изучения преимущества минеральной ваты по сравнению с органическими субстратами установлено, что способность субстрата защитить растения от питиума связана с его текстурой, содержанием органического вещества и рН уровнем. Дезинфекция (даже с применение ультрафиолета) рециркулируемого раствора не мешает развитию полезной микрофлоры и практически не влияет на содержание полезной микрофлоры в зоне корней.

Основным отличием между органическим питательным веществом и минеральным питательным веществом состоит в следующем: минерал, поглощаемый растением, в обоих случаях является одинаковым, но форма, в которой он наличествует в почве или в питательном растворе отличается. Непосредственно усваиваются растением минеральные соли, растворяемые в воде в виде ионов (элементов с электрическим зарядом). В органическом питательном веществе минерал является «комплексным». Он находится внутри органической молекулы, которую разлагают в процессе жизнедеятельности, на более мелкие компоненты в виде ионов, определенные бактерии. Этот процесс разложения всегда присутствует в почве. Таким образом, при создании искусственной биотехнической системы растение – субстрат, необходим третий компонент микроорганизмы. Создается сложное равновесие между:

  • генетически заложенными возможностями самого растения, а лучше все таки говорить о фитоценозе растений;
  • качеством и способностью сохранять свойства субстрата в процессе эксплуатации;
  • микробиологическим равновесием.

Существуют два пути, которые могут способствовать созданию благоприятной питательной среды в субстрате для растений. Это позволить природным процессам идти своим чередом. Разложение будет медленным. Либо ускорить процесс при помощи биологических питательных растворов. Но нужно учитывать, что большое количество органического вещества в системе может иметь и обратный эффект, блокировать питание корней.

Создать теплицу своей мечты – это как решить сложную головоломку. Вам предстоит кропотливая работа поиска, совпадающих между собой пазлов: свет, температура, влажность, уровень CO2 и биопоническая система питания.

Несомненно, микроорганизмы играют важную роль на рост, развитие и качество урожая. Их количество контролируется многими параметрами. Например, биопоника не компенсирует отсутствие освещения, нехватку CO2 или плохую генетику растений. Очень часто упускают из вида такой фактор как влажность, а он влияет на скорость, с которой развивается растение и на скорость поглощения растением жидкости. Но, главный враг биопоники это тепло, когда питательный раствор нагревается, микроорганизмы резко начинают размножаться и превращаться в ненасытных монстров из-за ускоренного метаболизма. Количество питательных веществ возрастает, стремительно растет электропроводность и в течение 24 часов могут погибнуть все корни. Именно поэтому стоит держать электропроводность на низком уровне в условиях биопоники.

биоп_6

Хайпоника – это высокотехнологичный способ выращивания растений с применением знаний о гидропонике, биопонике и современных компьютерных технологиях. Впервые томатный гибрид «Спрут F1» показали в 1985 году во время проведения международной выставки ЭКСПО в Японии. Чем же так удивляет томатное дерево:

  • Это обычный сорт томата, в настоящее время его сажают некоторые любители, высота при выращивании на огородной грядке не превышает 60…70 см. Весь секрет в «хайпонике».
  • Японское помидорное чудо – дитя компьютерных технологий. Это растение является индетерминантным (неограниченным в развитии) гибридом с генетической расположенностью к активному формированию новых побегов.
  • С применением современных биотехнологических методов использования полезных свойств различных видов микроорганизмов, являющихся неотъемлемой частью живой почвенной среды (Эффективных Микроорганизмов).
  • Оптимальным считается гидропонический метод, т.е. беспочвенный метод выращивания в искусственной, сверхпитательной среде, он обеспечивает хорошую воздухопроницаемость и кислородонасыщаемость корневой системы, контроль количества влаги и подсыхание корневых отростков.
  • Помидорный куст, выращенный из одного семечка.
  • Достигает почти 10 метров, высота 3 метра, а диаметр ствола – 20 см у основания.
  • При высоте томатного дерева 5 метров – диаметр кроны достигает 10 метров.
  • Кисти томатного гибрида закладываются с интервалом 2…3 листа. На каждой из них одновременно формируется по 6…7 плодов весом до 170 г.
  • Суммарный вес плодов годового урожая с такого куста, занимающего более 50 м2, составил 1,6 тонн.
  • Обладают огромной энергией роста, холодостойкостью, устойчивостью ко многим заболеваниям.
  • Уникальная особенность помидорного дерева является его беспредельная энергия роста, мощность, сверхурожайность и повышенная устойчивость к патогенам.
  • Сильно развитая корневая система и отлично развитый листовой аппарат.
  • Плоды томата имеют привлекательный внешний вид, правильную округлую форму, сочную и мясистую мякоть с великолепными вкусовыми качествами.
  • Длительность процесса развития томатного дерева в среднем составляет около полутора лет.
  • На протяжении первых 7…8 месяцев развития помидорного деревца нужно целеустремленно формировать его крону, не допуская завязи плодов.

Выращивание томатного дерева был и в России. 1987 году в лаборатории Института защиты растений Т.А. Протопопова в течение трех лет с помощью разработанного уникального препарата «Биостим». Для эксперимента взяли не чем не приметный отечественный сорт «Подарок» обычного томата. Применив разработанный в лаборатории препарат «Биостим» удалось резко повысить урожай. На третий год роста стебли томатов одеревенели, у них развилась мощная корневая система, обеспечивающая прирост урожая. Урожай составил 12,5 кг с каждого деревца и, вероятно, продолжал бы повышаться и дальше, но пришла очередная «Перестройка» и эксперимент пришлось прекратить.

Резюмируем

  • Бесспорно одно, гидропоника, биопоника, хайпоника – это технологии будущего. Вернуться к почвенному выращиванию растений уже довольно сложно, несомненно нас ждут новые открытия и новые технологии.
  • Самое важное в этих технологиях мы можем обходиться без вредной для человека дополнительной химии, а регулировать и формировать биотехническую систему теплицы можно с помощь правильной компоновки, сочетания, взаимодействия всех элементов этой системы. Это интересный и сложный путь познания внутренних процессов взаимосвязей отдельных структур.

Надеюсь, что своей статьей я вызвала у вас интерес к данной проблеме. Подпишитесь на новости, если эта тема вам не безразлична, оставьте комментарий о статье. За ранее благодарна с пожеланиями удачи и всех благ.

биоп_5