Домой Растения Гидропонные системы и необходимое освещение

Гидропонные системы и необходимое освещение

19
0

Пример простой домашней гидропоники: купить в магазине мяту или базилик, продающиеся с корнями в том самом стаканчике, в котором их вырастили, и поставить в нем же на подоконник в емкость с водой. В обычной водопроводной воде есть небольшое количество нужных растению солей. Света из окна недостаточно для быстрого роста, но растение уже в той фазе развития, когда его пора срезать. В холодильнике кустик мяты завял бы быстро, а в воде на подоконнике простоит очень долго, пока его не съедят.

Чтобы выращивать зелень в промышленных масштабах — интенсивно, контролируемо и дешево, — нужны промышленные гидропонные системы. Недостаточно налить в поддон питательный раствор и поставить стаканчики с минеральной ватой и семенами. Во-первых, растения выбирают из раствора питательные вещества и меняют его кислотность, поэтому состав раствора нужно автоматически измерять и восстанавливать, а сам раствор желательно дезинфицировать ультрафиолетом. Во-вторых, чтобы не «зацвести», раствор должен циркулировать. В-третьих, из стоячего раствора корни довольно быстро выберут весь кислород, и рост остановится, так что нужна аэрация. В-четвертых, чтобы рост был интенсивным, растениям требуется очень много света.

Есть шесть основных решений, обеспечивающих выполнение этих условий.

• Фитильная система (Wick System)

Растения высаживают в горшки с пористым грунтозаменителем, который как фитиль поднимает из поддона к корням воду и в своих порах содержит достаточное количество воздуха. Этот метод прост и оправдан для одного ценного растения, но сложен и нерационален для больших объемов. Обычно используется для декоративных растений.

• Плавающая платформа (Deep Water Culture, DWC)

В поддоны с циркулирующим раствором запускают плавать листы из вспененного пластика с отверстиями под стаканчики. Этот метод прост и дешев, салат из ближайшего магазина почти наверняка выращен именно так. Чтобы раствор не «зацвел», необходимо обеспечивать его циркуляцию, а чтобы корням хватало кислорода — интенсивно аэрировать, продувая через него воздух.

• Метод питающего слоя (Nutrient Film Technique, NFT)

Растения корнями находятся в слое питательного раствора, который непрерывно стекает по наклонной плоскости и насосом возвращается вверх. Метод похож на предыдущий, но принудительная аэрация заменена взаимодействием с воздухом больших площадей циркулирующего питательного раствора.

• Прилив-отлив (Ebb and Flow)

В этой технологии автоматика периодически наполняет поддоны питательным раствором и затем спускает его. Основной минус — более сложная гидравлическая система. Но огромный плюс в том, что корни гарантированно получают достаточно кислорода.

• Вертикальная гидропоника (Vertical Hydroponics)

Растения расположены в сколь угодно высоких колоннах. Питательный раствор стекает по корням вниз, затем снова насосом поднимается наверх, и так бесконечно. Недостатков у системы практически нет, разве что нужны специфические светильники для освещения колонн с растениями, а не пространств между ними.

• Аэропоника (Aeroponics)

Корни висят в воздухе и опрыскиваются питательным раствором из автоматических пульверизаторов. Все прекрасно, но на практике дорого, к тому же пульверизаторы часто выходят из строя.

Назвать наиболее перспективную систему гидропоники нельзя, каждая ферма выбирает свое решение исходя из задач и условий. Пока из-за простоты и дешевизны побеждает метод плавающей платформы.

Рост урожайности с ростом освещенности происходит примерно до 300 ватт мощности эффективных современных светодиодных светильников на квадратный метр. Это много и дорого, но необходимо. Если дать света меньше, пропорционально уменьшится урожайность и увеличатся остальные расходы в пересчете на единицу продукции. Экономия на свете нарушает основной принцип гидропоники: максимальная интенсификация роста ради эффективности.

Споры вокруг идеального спектра идут с тех пор, когда узнали, что извлеченный из листа хлорофилл поглощает только синий и красный свет, причем красный более эффективно. Начали освещать растения красным светом, но они погибали. Оказывается, для синтеза хлорофилла необходим синий свет. Стали добавлять к красному синий, и растения воспряли. Характерный красно-синий свет запомнился людям как фитосвет, и с тех пор лучше всего продаются именно такие фитосветильники. Но в живом листе пигменты ловят и передают хлорофиллу энергию света всех цветов радуги. Лист менее эффективно использует зеленый свет, пропуская его вниз, на листья нижнего яруса. Но то, что не поглотит верхний ярус, использует нижний. Если учесть все факторы, оказывается, что живое растение примерно с равной эффективностью поглощает и преобразует все длины волн видимого света. Не получится сэкономить, если убрать из спектра какой-то наименее эффективный диапазон длин волн. А вот навредить можно.

Энергетическая эффективность белого света со сплошным спектром примерно такая же, как у красно-синего. Светотехники надеются, что можно изобрести особенный спектр, под которым растения развиваются более эффективно. Но растению нужны не особые пропорции спектральных составляющих, ему нужно, чтобы всего было в достатке. В последнее время растения все чаще освещают белым светом со сплошным спектром. Растение, как и в живой природе, само берет то, что ему нужно для специальных целей, а лишнее использует просто как энергию.

Преимущество белого света еще и в том, что под ним можно работать людям. Под фиолетовым светом психологически трудно долго находиться и не виден цвет листьев. Да и вообще зеленые растения под хорошим белым светом — это красиво. Можно и школьников на экскурсии водить, и в какой-то степени вернуться в прошлое — объединять жизненные пространства человека и растения. Пусть человек работает, общается, идет по делам, а его взгляд упирается не в стену, а в зеленые растения, освещенные ярким белым светом.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here