Новые технологии выращивания растений

Обновлено: 07.07.2024

Гидропоника – это выращивание зеленных, овощных и декоративных культур без использования почвы. Несмотря на отсутствие грунта, растения получают необходимое количество питательных веществ, поэтому прекрасно себя чувствуют и хорошо развиваются.

Питание поступает к растениям из питательного раствора, обогащенного кислородом. Оно легко усваивается корневой системой, поэтому при таком способе выращивания культуры растут быстрее и дают часто большие урожаи, чем при традиционном способе разведения. Использовать гидропонный метод можно даже в обычной городской квартире.

Преимущества выращивания растений на гидропонике

Гидропонный метод выращивания обладает большим количеством достоинств:

процесс выращивания является более чистым, т.к. не используется земля;
питательные вещества поступают непосредственно к корням, поэтому у растения нет необходимости наращивать мощную корневую систему – оно все свои силы тратит на развитие надземной части и благодаря этому растет быстрее и дает большие урожаи;
выращивание в помещении помогает избежать такой проблемы, как повреждение растений насекомыми-вредителями;
можно не волноваться за неподходящие погодные условия: дождь, изнуряющая жара, палящее солнце не навредят растениям и не испортят урожай, как это происходит при выращивании в открытом грунте;
гидропонный метод позволяет экономить воду и питательные вещества, т.к. они расходуются практически полностью: все поглощается растениями, а не уходит в грунт.

Типы гидропонных систем

Существует шесть основных типов гидропонных систем.

1. Фитильная система

Фитильная система относится к пассивным системам гидропоники. Она работает без насоса – питательный раствор из бака поднимается в корневую зону по фитилю за счет капиллярных сил. Нижний край фитиля, сделанного из хлопковой или синтетической ткани, опущен в питательный раствор.

Система максимально простая, однако не подходит для выращивания быстрорастущих и крупных растений.

2. Система капельного орошения

Система капельного орошения также довольно проста в использовании. Суть ее в следующем: насос, подключенный к таймеру, подает к каждому растению по шлангам нужное количество питательного раствора. Сами растения высажены в специальный субстрат (кокосовое волокно, минеральная вата, перлит, гравий). При таком способе выращивания велик риск появления корневых гнилей.

3. Аэропоника

Аэропоника – достаточно новый способ выращивания растений без почвы. Их корни в таких установках находятся в воздухе и орошаются питательным раствором при помощи распылителя. Вода при этом разбивается на мельчайшие капли и становится похожей на туман.

Аэропоника – технология довольно дорогая, но очень эффективная: растения очень быстро растут, дают богатые урожаи. Однако любое отключение электричества может привести к их гибели.

4. Система питательного слоя (NTF)

При таком способе выращивания контейнеры с растениями устанавливаются под небольшим углом в специальную емкость. В нее помпой закачивается питательный раствор. Он омывает корни растений, а затем возвращается обратно в резервуар.

5. Система периодического затопления

Суть данного способа выращивания заключается в периодическом затоплении и осушении околокорневой зоны растений. Питательный раствор из резервуара подается к горшкам при помощи насоса по таймеру. Через некоторое время жидкость сливается обратно в резервуар.

Так же, как и в предыдущих двух способах, при таком способе успех выращивания зависит от электричества. Любое отключение электроэнергии сразу отразится на растениях.

6. Система глубоководных культур (система глубинного потока)

Горшки с растениями устанавливаются в крышку резервуара, наполненного питательным раствором. При помощи компрессора он постоянно обогащается кислородом. Корни растений погружаются в резервуар и постоянно получают достаточное количество питания и кислорода.

Этот способ чаще других используется для выращивания быстрорастущих и крупноразмерных культур.

Оборудование для гидропоники

Прежде чем приступить к выращиванию растений гидропонным методом, необходимо приобрести минимальный набор оборудования. В зависимости от типа гидропонной системы оно будет несколько отличаться. Остановимся на наиболее распространенной – системе глубоководных культур. Благодаря простоте и надежности новичкам рекомендуется приступать к выращиванию на гидропонике именно с этого способа.

Самое необходимое оборудование для гидропоники:

Емкость для питательного раствора – в ней хранится вода с разведенными в ней питательными веществами. Рекомендуется приобретать емкость из непрозрачного материала (тогда вода будет дольше оставаться чистой и не зацветет) с плоской крышкой. Минимальный объем – 3 л. Однако чем он больше, тем стабильнее будет pH питательного раствора, поэтому оптимальными считаются емкости объемом 30-50 л.
Горшки для растений – чтобы питательный раствор беспрепятственно проникал к корням растений, нужно брать емкости с отверстиями, например индивидуальные горшочки для рассады. Если таких нет, можно использовать любой пластиковый горшок, однако нужно проделать в нем отверстия диаметром не менее 8 мм.
Субстрат – в качестве субстратов используют керамзит, минеральную вату, кокосовое волокно, гравий, крупнозернистый песок и другие легкие рыхлые материалы. Крупные растения дополнительно крепят при помощи растяжек и подпорок, т.к. небольшое количество субстрата не может удержать их в вертикальном положении.
Насос – нужен для циркуляции питательной жидкости. Для удобства пользования настраивается при помощи таймера. Насосы приобретают в специализированных магазинах, однако можно использовать и двухканальные насосы для аквариумов.
Компрессор – необходим для обогащения питательного раствора кислородом.
Камни – их кладут в резервуар с раствором. Пузырьки воздуха, ударяясь о камни, распадаются на мелкие части и благодаря этому лучше насыщают жидкость кислородом.

Питательные растворы для гидропоники

В продаже имеются специальные растворы для гидропонных систем, где все необходимые элементы находятся в правильном соотношении. Обычно питательные растворы содержат:

азот,
калий,
фосфор,
микроэлементы.

Пока у вас нет опыта выращивания, рекомендуется приобретение готового питательного раствора. В дальнейшем приготовить его вы сможете самостоятельно, учитывая потребности выращиваемых культур.

Какие растения можно выращивать на гидропонике

Перечень растений, которые можно вырастить на гидропонике, велик. Перечислим основные культуры, которые дают хорошие урожаи при таком способе разведения:

зелень (укроп, петрушка, базилик, кинза, салат, мята и др.),
лук,
огурцы,
перец,
томаты,
баклажаны,
земляника садовая,
бобовые и др.

Хорошо растут на гидропонике и многие цветочные культуры.

А вот культуры, образующие клубни и корнеплоды (картофель, свекла, морковь и др.), методом гидропоники выращивать не рекомендуется, т.к. при неправильном поливе их корневая система начинает гнить.

Технология выращивания растений гидропонным методом

А теперь расскажем о технологии выращивания на гидропонике.

Проращивание семян

Вначале нужно прорастить семена. Это можно сделать в специальном субстрате, в почве или на воде. Второй способ используется реже, т.к. перед пересадкой растения в гидропонную установку придется тщательно промыть корневую систему, чтобы избавиться от грунта.

Когда появятся первые настоящие листики, растение можно пересаживать на постоянное место.

Пересадка рассады на постоянное место

Предварительно наполните емкость для выращивания водой и проверьте работу насоса и компрессора.

Питательные вещества рекомендуется добавлять в раствор только через 5-7 дней. Причем делать это лучше постепенно, в несколько этапов: вначале концентрация раствора должна быть около 33%, затем – 66%, и только потом – 100%. Вводить удобрения в раствор прекращают за 3-4 недели до сбора урожая.

Каждый саженец поместите в отдельный горшок, заполненный выбранным вами субстратом. Если у сеянца длинные корни, то протяните их через отверстия в днище горшка.

Дальнейший уход за растениями

В дальнейшем регулярно следите за процессом выращивания:

проверяйте уровень pH раствора: он должен быть около 6,0;
контролируйте температуру и влажность окружающей среды – эти характеристики должны соответствовать требованиям выращиваемой культуры;
обеспечьте необходимое растениям освещение;
постоянно проверяйте уровень раствора в резервуаре и по мере необходимости доливайте жидкость;
вовремя собирайте подросший урожай.

Инновационные технологии сейчас активно внедряются даже в такой достаточно консервативной отрасли, как растениеводство. За какие-то 10-20 последних лет новые методы и подходы не только позволили увеличить объёмы получаемой продукции, но и значительно улучшить её качество. И то, что совсем недавно казалось научной фантастикой, сегодня используется в разных направлениях растениеводства.

Дроны в сельском хозяйстве

Беспилотные летательные аппараты, кружащие над полями и садами, уже давно не вызывают удивления. Небольшой коптер может выполнять множество задач, которые требовали раньше значительных трудовых, временных и финансовых затрат:

постоянное наблюдение за посевами;
внесение препаратов и удобрений;
объёмное картирование местности;
ведение фото-, видео- и теплосъёмки полей;
охрана культур;
диагностика болезней;
посадка семян.

IoT-платформы

Вертикальные сады

Пионер в области вертикального озеленения француз Патрик Блан ещё в 80-х годах прошлого века разработал эту технологию, но сейчас она начала истинное победное шествие по миру. Построением вертикальных садов увлечены тысячи дизайнеров. В основе таких садов лежат несколько решений:

специальный металлический каркас;
современные полимеры, укрепляющие конструкцию и защищающие стены от корней растений;
тщательный подбор растений, размещаемых на поверхности.

Технологии, повышающие эффективность обработки почв

Конечно, новые технологии в растениеводстве не могут не коснуться почвообработки. Сохранение плодородия почв при минимизации вносимых удобрений и максимально возможном эффекте остаётся приоритетом. В этом направлении используется несколько нетрадиционных и высокотехнологичных методик.

Нулевая обработка почвы

Суть этого способа состоит в том, что плодородный слой не проходит предпосевную пропашку и служит основой для размещения измельчённых растительных остатков прошлого урожая – мульчи. Нулевая обработка используется на землях с достаточно высокой эрозионной опасностью. Благодаря такому подходу предотвращается эрозия почв, улучшается плодородный слой и задерживается необходимая растениям влага. Некоторое снижение урожайности нивелируется меньшими затратами на обработку почвы, что, в конечном итоге, увеличивает рентабельность сельского хозяйства в целом.

Точное земледелие

биодоступный кремний;
экстракт пихты сибирской.

Биопестициды

Биологические пестициды – это средства, получаемые в результате жизнедеятельности различных живых организмов или основанные на некоторых природных компонентах.
Химические средства для защиты растений (ХСЗР), несомненно, являются действенными в борьбе с вредителями и болезнями многих культур. И в ближайшие годы вряд ли сдадут свои позиции в растениеводстве. При этом активные химические вещества могут накапливаться как в почвах, растениях, так и передаваться дальше по биологической цепочке до человека или животных, домашних или диких.
Поэтому в последние годы прослеживается устойчивая тенденция роста производства биопестицидов. Этот тип пестицидов успешно конкурируют с ХСЗР, хотя иногда применяется и в комбинации с ними.

Грамотное и эффективное растениеводство зависит от применения наиболее передовых практик с учётом собственных условий и возможностей. В ряде случаев можно и нужно комбинировать лучшие решения для достижения максимального эффекта

Какому садоводу не хотелось бы получать болшой урожай? А, если собирать его ещё и как минимум дважды в сезон? От такого, пожалуй, не откажется ни один огородник. Тем более – промышленные овощеводы, которые давно и успешно использую для этого современные технологии быстрого выращивания различных культур (картофеля, огурцов, помидоров, ягод и зелени), получая при этом действительно завидный сбор.

Способы скоростного выращивания

Несмотря на то, что агрофизиками, сельскохозяйственными предприятиями, да и простыми садоводами их придумано несколько десятков, все они по большому счету сводятся к одному: максимально облегчить растению процесс получения им питательных веществ. Дело в том, что растения в течение всего периода своего роста тратят большое количество энергии на разрыхление почвы корнями и добычу в ней столь необходимых для них влаги и прочих жизненно важных элементов. То есть вся сила уходит не в рост, а в постоянную борьбу. Именно поэтому залог быстрого созревания – в устранении данных проблем.

Гидропонная технология

Новейшая технология выращивания овощей без почвы. Применяется данный метод ко всем культурам, кроме корнеплодов. Объясняется это лишь особенностями произрастания картофеля и подобных ему плодов. Огурцы же, помидоры, ягоды и зелень можно отлично выращивать с помощью гидропонной установки, которая представляет собой уникальную систему, подающую питающие вещества непосредственно к корням растений. В итоге они не тратят время и силы на поиск и переработку этих элементов, что в разы повышает их урожайность.

Есть у гидропоники и другие важные преимущества перед традиционным способом. Во-первых, круглогодичное выращивание с неизменно высоким плодоношением. Во-вторых, полное исключение опасности заражения культур различными паразитами и болезнями, что часто встречается в обычной среде.

Второй вид – вообще без платформ. Нижняя часть корней предварительно выращенной рассады опускается в питательный раствор. Верхняя опрыскивается этой же жидкостью через форсунку. Само растение удерживается за счет полистирольной крышки резервуара, имеющей небольшие отверстия с хлопковой прокладкой.

Третий вид – это усовершенствованный первый метод, когда к плавающим в питательном растворе платформам с культурами дополнительно подведен ещё и капельный полив из этого же резервуара. Разработано множество и других способов. Однако по большому счету все они идентичны и различаются друг с другом лишь нюансами.

Малообъемная технология

Малообъемное выращивание овощей – это современный, удобный и экономически очень выгодный метод быстрого получения большого урожая. Востребован он, прежде всего, при недостатке естественного грунта. Даная технология – своего рода смесь традиционного способа с гидропоникой. Только вместо почвы используются малые объемы субстрата в обязательном сочетании с капельным орошением.

Субстрат представляет собой органическую или минеральную среду, в которой располагается корневая система растений. Это может быть торф, древесная кора, опилки или перлит, вермикулит, минеральная вата. Иначе говоря, такое сырье, которое благодаря своим химическим и физическим свойствам не только не токсично, но и весьма питательно. А орошаются растения сбалансированными питательными растворами на основе обычных минеральных удобрений.

Работает технология следующим образом. Каждая грядка представляет собой автономную мини-систему, изолированную от внешней среды прочным синтетическим влагонепроницаемым материалом. Проще говоря, большой полиэтиленовый мешок, наполненный субстратом, укладывается горизонтально. В нем проделываются несколько круглых отверстий для растений. И к каждому такому пакету с помощью шлангов подводится орошение питающим раствором, которое поступает от системы автополива. Последняя, в свою очередь, имеет вид накопительной емкости.

В светлое время суток бак с помощью дозирующего клапана наполняется жидкой подкормкой. А вечером срабатывает фотоэлемент, запускающий на короткое время насос. Далее полив осуществляется самотеком до полного опустения емкости. И так цикл за циклом. Такая технология позволяет выращивать овощи и зелень круглогодично и собирать до 4-х урожаев в течение 12 месяцев.

Биоинтенсивная технология

Уникальный метод, усовершенствование которого агрофизиками, да и простыми энтузиастами продолжается до сих пор. В отличие от двух выше описанных способов скоростного выращивания овощей эта технология распространяется на абсолютно все культуры, включая корнеплоды. Более того, она применима на обычном грунте, но при этом с традиционным земледелием несравнима. Ведь для возделывания даже 20-30 грядок овощеводу необходимо приложить множество усилий: рыхление почвы, полив, прополка, борьба с вредителями и болезнями растений и прочее и прочее. Он и не представляет, что можно, оказывается, выращивать овощи и на 60-ти и даже на 100 грядках не делая при этом в течение всего сезона практически ничего! Как такое возможно?

Всё начинается с рыхления и традиционного известкования грунта. Правильное известкование почвы на глубину 90-120 см не только уничтожает сорняки и вредные микроорганизмы, но и обеспечивает проникновение воздуха и воды в грунт без ограничений. Таким образом, земля не слипается и не комкуется, оставаясь рыхлой на протяжении 5-6 лет. То есть в ближайшие годы вспахивать её уже не нужно. Это раз.

Благодаря известкованию в почву глубоко проникает влага (возможен разовый интенсивный полив), которая выходит на поверхность постепенно. Корневая система в данном случае всегда увлажнена и полив можно вообще отменить или свести его к минимуму. Это два.