0QJFDonzXPE

Немецкие ученные Ф. Кноп и Ю. Закс разработали метод культивирования растений без почвы и назвали его гидропоника. В 1856 г они впервые на искусственных питательных смесях вырастили растение от семени до получения новых семян. Первые эксперименты выявили недостаток этой технологии: растения погибали от малого снабжения кислородом корней и изменчивости кислотности растворов. Поэтому дальнейшее развитие гидропоники шло по пути разработки «идеального» питательного раствора. Анализ современных технологий беспочвенного выращивания растений показывает, что основные методы культивирования растений в регулируемых условиях можно разделить на следующие основные группы: гидропонику, аэропонику, ионитопонику, агрегатопонику и хемопонику. Сравнительные анализы минерального состава плодов растений выращенных в почве, в водной, песчаной или гравийной культурах показали, что существенной разницы между ними нет. С точки зрения по содержанию сухих веществ, микроэлементов, вкусовых качеств плодов они не отличались, однако растения, выросшие без почвы, раньше начинают плодоносить, плоды имели более товарный вид (цвет, размеры). При выборе использования какай либо технологии необходимо исходить из следующего:

  1. конструктивные особенности установок используемой технологии;
  2. вид субстрата либо его отсутствие;
  3. питательный раствор;
  4. способ подачи раствора.

Таблица. Сравнительный анализ методов без почвенного выращивания растений

  Для метода характерно Главной проблемой Достоинства
Гидропоника (корни растений находятся в растворе питательных солей) Полное отсутствие субстрата. Корневая система растений частично погружена в питательный раствор. Поток находиться в постоянном движении рециркуляции и аэрации. Уровень питательного раствора постоянный или переменный. Недостаточное снабжение корней кислородом, по причине крайне низкой скорости диффузии газов.
В 1977 году была разработана технология водной культуры – Nutrient Film Technique – NFT -тонкослойная проточная культура Гидропонная технология, при которой корневая система растений развивается в тонком проточном слое питательного раствора. В технологиях NFT соблюдается режим постоянной аэрации питательного раствора и меры по обеззараживанию раствора в процессе выращивания растений. Прекращение циркуляции питательного раствора на срок более чем на 1…2 часа, при высоком уровне облученности растений, отрицательно отражается на урожае. Система позволяющая практически полностью автоматизировать процесс выращивания тепличных культур, в настоящее время является одной из самых ресурсосберегающих и экологически чистых по сравнению с другими тепличными технологиями
Устройство Ермакова Е.И. для выращивания растений способом водной культуры Гидропонное устройство состоит из контейнера, внутри которого размещаются специальные подставки, на которые устанавливаются емкости с растениями. Над контейнерами размещается увлажнитель для верхнего полива растений. Подача раствора сверху обеспечивает периодическое обновление раствора на дне контейнера. Надёжное. При отключении насоса растения будут несколько дней обеспечены раствором, находящемся на дне контейнера, не испытывая стресса
Ионитопоника (субстрат состоит из ионообменных материалов) Метод выращивания растений на субстрате из смеси двух синтетических ионообменных смол: катионита КУ-2 и анионита ЭДЭ-ЮП. Иониты, имея малую величину гранул, обладают высокой влагоемкостью, поэтому корни растений страдают от недостаточной аэрации. Из-за высокой стоимости ионитного субстрата практического применения в промышленной светокультуре не получила. После каждой вегетации субстрат необходимо подвергать регенерации, повторному насыщению катионами и анионами с помощью специальных химических реактивов. Отсутствует необходимость в питательном растворе. Перед применением смесь насыщают катионами и анионами минеральных веществ, необходимых растениям, и поэтому полив производят чистой водой.
Аэропонная культура (корни растений находятся в воздухе, в замкнутом объеме, и периодически опрыскиваются питательным раствором) В аэропонной культуре растение закрепляется опорной системой, а корневая система растений развивается в условиях воздушной среды в закрытом пространстве. Однако метод из-за невысокой надежности и технологических трудностей в реализации, практического применения в промышленной светокультуре не получил Использование метода аэропоники практически исключает заражение растений болезнями связанными с почвой или почвозаменителями, обычными для защищенного грунта. Позволяет создавать полностью автоматизированные системы выращивания растений
Агрегатопоника (корни размещены в твердых инертных, неорганических субстратах – щебне, гравии, керамзите, песке и т.п.) Корневая система растений развивается в среде неорганического (керамзит, гравий, щебень и др.) или синтетического (вермикулит, цеолит и др.) в которые периодически подается питательный раствор. В связи с быстрыми темпами роста и развития корневой и надземной части растений, большим выносом элементов питания при культивировании растений является обеспечение хорошей аэрации корневой системы растений Используемые минеральные и синтетические субстраты недостаточно продуцируют СО2, растения при интенсивном выращивании испытывают дефицит углекислого газа, поэтому требуется дополнительное оборудование для подкормки растений углекислым газом (СО2). Успешная реализация оптимального водно-воздушного режима для корневой системы растений зависит от степени учета физических и гидрофизических свойства используемых корнеобитаемых сред.
Хемопоника (субстратом служат верховой торф, опилки и другие недоступные для непосредственного питания культурных растений органические материалы) Используют органические материалы: сфагновый мох, древесную кору, опилки и получивший наибольшее распространение верховой торф, обладающий хорошими водно-физическими свойствами Установлено, что в регулируемых условиях показатели скорости минерализации верхового торфа, изменение его объема и плотности, самые низкие среди органических материалов, и поэтому верховой торф, по сравнению с основными органическими смесями, используемыми в защищенном грунте, является наиболее устойчивым к изменению своих свойств. Наряду с применением органоминеральных субстратов на основе верхового торфа, все большее распространение получает кокосовое волокно – коковит Изучение возможности повторного использования верхового торфа в течение более длительного срока показало, что при ежегодном внесении в субстрат свежего торфа в количестве 10…20% от первоначального объема за 3 года эксплуатации не происходит значительного снижения его водоудерживающей способности и ухудшения аэрации.

субст_10