Системы капельного орошения в гидропонике (Drip systems)

Данная статья описывает системы капельного орошения (Drip systems). Если вы впервые знакомитесь с гидропоникой, рекомендуем начать со статьи «Что такое гидропоника?», а также «Типы гидропонных систем».

Одновременно с системами питательного слоя (NFT), которые разрабатывались как метод для культивирования небольших растений с коротким циклом, методика капельного полива (Drip systems) разрабатывалась для парниковых хозяйств и растениеводства в промышленных масштабах.

Изобретение минеральной ваты, как нового субстрата для гидропоники, послужило стремительному развитию систем капельного полива. Минеральная вата — это вулканическая порода, вспученная при высокой температуре и свитая в волокно. Затем это волокно формуют в плиты или кубики любого размера. Затем плиты или кубики минеральной ваты покрывают листом пластика. Рассмотрим классическую схему производственного участка по выращиванию помидоров.

Длинные ряды плит из минеральной ваты уложены на пластиковую пленку. Они слегка приподняты, и в лоток сбоку стекает избыток питательного раствора. Вдоль каждого ряда — основной линии — полиэтиленовая труба подает питательный раствор. Растения высажены в кубики минеральной ваты, и когда с нижней стороны кубика показываются их корни, то их расставляют через равные промежутки на плиты.

Из питающей магистрали вторичные тонкие пластиковые патрубки-спагетти орошают каждое растение в отдельности. На конце патрубка маленький пластмассовый штырек закрепляет патрубки вверху каждого кубика и медленно выпускает капли (отсюда и название), орошая кубик. Скорость выпуска капель регулируется. Циркуляция управляется таймером и включается в разное время в течение дня в зависимости от потребностей растения, которые в свою очередь определяются погодными условиями и прочими факторами. Излишки питательного раствора, а это 25–30% всего объема, не возвращаются, а выбрасываются в окружающую среду, и это весьма огорчительно. Причиной подобного расточительства является то, что нужно вымывать соли из плит и обеспечивать, чтобы последние растения в каждом ряду получали достаточно раствора. Так почему же не вернуть раствор и не использовать повторно? Потому что так дешевле! В парниковой промышленности считается, что когда питательный раствор циркулирует в замкнутом контуре, то вместе с ним циркулируют и патогенны. Они довольно быстро доберутся до всего урожая. Это значит, что для повторного использования нужно каким-то образом стерилизовать питательный раствор, что весьма проблематично. Эта теория вызывает сомнения. Специалисты, выращивающие сотни растений в замкнутых контурах, не испытывают при этом никаких проблем. Несколько растений всегда гибнет, но они разбросаны в различных местах. Это самые слабые растения, и это происходит с ними и в открытых системах. Болезни разносятся насекомыми и ветром и всегда находят себе лазейку. В конечном счете, если растения здоровы, их защитные механизмы и иммунная система остановят это вторжение — динамика та же, что и у людей и всего живого. Все мы живем в окружении микробов и ужасных патогенов! Другой причиной отказа от повторного использования раствора является то обстоятельство, что не все соли поглощаются с одинаковой скоростью. Раствор пришлось бы подвергнуть анализу и сбалансировать содержание ионов перед рециркуляцией. Тем самым повторное использование того же раствора влетает в копеечку, дешевле слить его в ближайший водоем.

Однако согласно новому законодательству о переработке отходов очистка стоков обязательна. Медленно и не без принуждения парниковая промышленность начинает обзаводится экологической сознательностью. Также были внедрены новые субстраты: во-первых, стекловата (не очень отличающаяся от минеральной ваты), затем плиты из кокосовых волокон и разлагаемый субстрат, открывающий перспективу более щадящего с экологической точки зрения использования капельной технологии.

Как это ни поразительно, данный тип системы появился в вариантах, при­способленных к выращиванию в закрытых помещениях. Одна из причин — значительная дешевизна. Однако то обстоятельство, что после каждого цикла выращивания приходится заменять субстрат, делает его дорогостоящим в эксплуатации. Нужны всего лишь прямоугольные пластмассовые лотки, в которые укладываются плиты из минеральной ваты, стекловаты, кокосового волокна и т.д., очень маленький насос, дешевая питающая магистраль со вторичными шлангами-спагетти. В расположенный снизу резервуар собирается излишек питательного раствора, который зачастую просто выбрасывают. Минимальные размеры такой системы: 30х55 см.

Капельные системы надежны и просты в эксплуатации. Они хорошо подходят для начинающих. В некоторой степени среда защищает корни от резких перепадов температуры и влажности, а вообще — от ошибок оператора. Для этих систем жизненно важен цикл орошения: слишком много воды — корни загнивают от кислородного голодания; мало воды — соли кристаллизуются на кубике и мешают впитыванию корней. С точки зрения оксигенации — это далеко от идеала, так как применяемые субстраты удерживают большое количество воды. В холодном климате эта вода не может поглощаться достаточно быстро, чтобы её место занял свежий воздух. В результате образуются пазухи корневой гнили, которые часто встречаются при капельном орошении. Интервал между двумя оросительными циклами, когда условия в корневой зоне идеальны, весьма короток: в остальное время субстрат либо переувлажнен, либо пересушен.

Если есть желание поэкспериментировать с гидропоникой без траты денег, то можно начать с капельного орошения, но нужно использовать плиту из кокосового волокна, а не из минеральной ваты. И если не использовать питательное вещество повторно, то можно хотя бы поливать им домашние или дворовые растения. Количества субстрата или воды, подлежащие повторному использованию, незначительны. Но нужно отдавать себе отчет, что вы не одиноки. Выращивание растений в помещениях — процветающая индустрия, в которую вовлечены буквально миллионы людей во всем мире, причем в самых неожиданных местах. То, что делаете вы, повторяется многократно множеством подобных вам людей. Если собрать все отходы, то получится внушительная масса, и тут уж будет не до шуток! Разумеется, чем больше площадь рассады, тем значительнее ваше воздействие. Многие проводят первые опыты с гидропоникой, используя плиты и капельное орошение, потому что этот субстрат ближе всего стоит к почве и выглядит не так пугающе, как оголенные корни. Они обычно получают хорошие результаты, но со временем, когда они становятся увереннее в себе, то зачастую переходят на другой метод, описанный в этой главе.

См. также:

Система периодического затопления в гидропонике

Метод питательного слоя в гидропонике (NFT)

Техника глубинного потока в гидропонике (DFT, Deep Flow Technique)

Системы аэро-гидропоники

Системы пассивной гидропоники

Активные гидропонные системы

Аэропоника

Вертикальная система гидропоники

Гидропонная система плавающей платформы (DWC, Deep Water Cultivation)

Гидропоника будущего: перспективы развития

Какую систему гидропоники выбрать?