Гидропоника приливов и отливов

Деталь приливно-отливной системы: богатая питательными веществами вода перекачивается через шланги, соединяющие контейнеры.

Приливно-отливная гидропоника — это разновидность гидропоники , известная своей простотой, надежностью эксплуатации и низкими первоначальными инвестиционными затратами. Горшки заполнены инертной средой, которая не действует как почва и не обеспечивает питание растений, но которая закрепляет корни и действует как временный резерв воды и растворяющих минеральных питательных веществ. Гидропонный раствор поочередно затопляет систему и дает ему возможность утечь.

Корневой ком и питательная среда, необходимые для выращивания одного растения. Перед повторным использованием среду промывают и дезинфицируют.

В рамках этой системы водонепроницаемые контейнеры для выращивания заполняются инертной питательной средой . Среда может состоять из заполнителя керамзита , кубиков минеральной ваты или других инертных материалов. Его периодически на короткое время заливают питательным раствором, перекачиваемым из расходного бака. Затем раствор либо перекачивается насосом, либо самотеком возвращается в расходный резервуар. Эта гидропонная система выращивания может быть очень эффективной для растений любого размера в зависимости от места. Способ неэффективен при использовании воды и питательных реагентов растений. Возникновение заболеваний корней и недостаточность питательных элементов могут возникнуть без многократного использования раствора без должной оксигенации залитых емкостей. Поскольку это «закрытая» система, рециркулируемый питательный раствор требует мониторинга каждый раз, когда система возвращается в резервуар, на предмет pH и PPM. В период выращивания питательный раствор может потребовать замены. Среду для укоренения может потребовать промывки для удаления остатков корней и накопленных осадков, а также стерилизации, если она используется повторно.

Принципы работы

Фундаментальный принцип гидропоники основан на удобренной и аэрированной воде, которая обеспечивает питательными веществами и кислородом растения . корневая зона. Часто это связано с относительно сложными процессами механизации, которые могут быть пугающими для обычных любителей. Питательные растворы обычно должны быть ниже температуры, при которой может начаться рост патогенов , но не настолько прохладными, чтобы подавлялась активность корней. Активная аэрация раствора удобрений является обычным явлением, поскольку корневая система сама удаляет кислород, создавая условия, которые также могут способствовать развитию патогенных бактерий передаваемой через воду и плесени, .

E&F использует тот факт, что раствор не находится в постоянном контакте с корнями растений, чтобы избежать необходимости насыщения его кислородом или охлаждения. Вместо этого он полагается на характеристики функции корня, обеспечивающие пассивную оксигенацию на высоком уровне, что имеет тенденцию подавлять рост патогенов.

Простота поддерживается за счет использования единственного двунаправленного пути решения. Вода поступает и выходит по одной и той же трубке. Когда насос поднимает воду в поддон, ненадолго погружая корни, насос отключается с помощью переключателя, обычно таймера, и вода течет или перекачивается обратно по той же трубе.

Системы приливов и отливов возникают в зависимости от водоудерживающей способности среды, в которой находятся корни. Среды с высокой водоудерживающей способностью могут требовать полива только один раз в день, в то время как другие требуют от двух до шести затоплений. Время, необходимое для затопления корней, не является критическим параметром, а это означает, что насосы часто имеют умеренную производительность и могут быть небольшими для систем, поддерживающих комнатные растения. Это делает метод популярным среди любителей и городских садоводов. В некоторых системах гравитация действует как дренажный насос, а аэрация достигается за счет тонкой пленки и принудительного вытеснения воздуха, когда он вытесняется из корневой зоны водой.

Технология «Приливы и отливы» универсальна, поскольку можно использовать различные субстраты, включая одноразовые среды, такие как кубики минеральной ваты, торф или кокосовое волокно, или такие среды, как лавовый камень или заполнитель керамзита, которые можно дезинфицировать и повторно использовать во многих случаях. раз.

Аэрация

Аэрация приливно-отливной системы является важным аспектом ее работы. Автоматическое перемещение удаляет воздух, лишенный кислорода корнями, когда вода поднимается до самой высокой стадии разлива. Когда система течет обратно в резервуар, она снова открывает воздуху пространство вокруг корней.

Пленка воды, остающаяся вокруг корней во время отлива, имеет высокое соотношение поверхности к массе, а это означает, что даже когда корни поглощают кислород, ее большая площадь поверхности способствует реоксигенации, что может поддерживать корни до тех пор, пока остается их поверхность. влажный. Высокое содержание кислорода в воде, полученной таким образом, подавляет большинство вредных форм жизни, сохраняя прикорневые зоны свободными от болезней. В других типах гидропоники эта функция должна выполняться путем охлаждения раствора, чтобы защитить его от пития , формы водной плесени, ответственной за состояние, называемое «корневой гнилью», при котором внешние клетки корней отмирают, становятся коричневыми и отслаиваются. когда обрабатывается. Также устраняется необходимость в дополнительной оксигенации с использованием воздушных насосов, что повышает надежность и снижает сложность.

Гидропонные системы приливов и отливов также работают бесшумно, потребляя при этом меньше энергии, чем другие гидропонные системы, а это означает, что их можно использовать в средах, где акустическая сигнатура и чрезмерное количество сантехники нежелательны, например, в жилых домах или классах, где пространство ограничено.

Недостатки

Системы приливов и отливов являются гибкими и имеют несколько практических недостатков. Хотя он обычно известен компактным выращиванием растений небольшого роста, он использовался для выращивания крупных растений с использованием ведер размером от 1 галлона до 5 галлонов, а также с использованием насосов большого объема, например, в больших аквариумах , декоративных фонтанах и т . Д. пруды кои .

У этих систем есть аспекты, требующие определенных затрат труда при крупномасштабных приложениях. В первую очередь это управление средами между использованиями, например, промывка и стерилизация. Это можно сделать, выгрузив лоток в лоток и наполнив его стерилизующим раствором, например, перекисью водорода или раствором хлора , временно закупорив слив и удалив вручную фрагменты корней. Контейнеры большего размера требуют переноса среды на подходящую поверхность после стерилизации, чтобы можно было удалить остатки растительного материала.

Второй недостаток конструкций, в которых несколько растений выращиваются в одном контейнере, заключается в том, что корни имеют тенденцию срастаться вместе, а это означает, что удаление собранных или поврежденных растений может быть несколько проблематичным для растений с хорошо развитой корневой системой. Коммерческие культуры, собранные одновременно, в некоторой степени невосприимчивы к проблемам, связанным с этим аспектом системы, но в случае проникновения патогенов проблема может быстро распространиться, поскольку все корни имеют один и тот же источник наводнения.

Кроме того, в большинстве систем приливов и отливов используется резервуар для рециркуляции, чтобы затопить контейнеры для выращивания. Со временем pH питательного раствора может колебаться до уровня, вредного для здоровья растения. Если pH не корректировать, могут возникнуть различные проблемы, в том числе плохое усвоение питательных веществ и каннибализация листьев. Как следует из названия, каннибализация листьев происходит, когда растение берет питательные вещества из одной части растения и использует эти питательные вещества в другой части растения. Каннибализация листьев проявляется в виде желтых или коричневых пятен на листьях.

Плохой или неполный дренаж может вызвать состояние, при котором плотные корни подвергаются воздействию застоявшейся воды, которая задерживается корневой массой. Корневая гниль и рост грибков являются наиболее частым результатом застоя воды. Некоторые системы E&F не так устойчивы к корневой гнили, как могли бы быть хорошо спроектированные системы. В столах, где растения больше, чем оптимально для системы, это может создать необходимость в таких модификациях, как экраны или подстилки из гравия среднего размера, чтобы предотвратить стоячую воду. Наклон лотка – один из способов добиться лучших характеристик слива. В ковше E&F эту проблему можно решить аналогичным образом, обеспечив хороший дренаж за счет использования среды соответствующего размера и гарантируя, что дренаж контейнера будет полным между циклами затопления.

Перекись водорода также добавляют в питательные растворы, когда есть подозрение, что питиозной на поверхности корней начала размножаться анаэробная плесень корневой гнили. Кислород, выделяемый из перекиси водорода, губителен для одноклеточных организмов, и его вводят в дозах, которые варьируются в зависимости от концентрации перекиси. Обычно используется несколько столовых ложек или более 3,5% раствора перекиси на галлон воды. Временное повышение уровня кислорода лишь минимально вредит корням, в то время как уничтожение плесени, переносимой водой, может значительно повысить урожайность или даже сохранить жизнеспособность культуры.