Конкурс Гідропонні системи своїми руками.

Маєте багаторічний гній, то чому б і ні, вирощуйте. А щодо нітратів, то органічне добриво теж проходить процес мінералізації і розкладається до неорганічних солей. При цьому нітрати так само можуть накопичуватись в рослині при використанні органіки.
А якщо включати логіку, то я б не боявся макроелементів, як нітрати. Макроелементи є у великих кількостях в рослині, саме тому їх назвали макро і коливання їх кількості в рослині в десятки разів є прийнятно для людини, бо це природній процес для нас. Небезпечно, коли в рослині мікроелементи перевищують гранично допустимі концентрації. Мікроелементи тому і називають мікро, бо їх повинно бути мікроскопічні кількості, але людина вже настільки підняла їх рівень на поверхні, що земля перенасичена ними. В залежності від того звідки берете воду для гідропоніки, то і там може бути перенасичення ними. Тобто як вам подобається, так і вирощуйте. Я ж більше технічні моменти побудови гідропонних установок буду вказувати.

 

Сьогодні я розкажу про ще дві гідропонні установки, які можна віднести до установок типу Ebb&Flow(система з періодичним затопленням).

--- добавлено: 30 кві 2017 у 15:18 ---
Класична система Ebb&Flow складається з ємності в якій розростаються корені рослин і ємності в якій знаходиться живильний розчин. При цьому є насос, який по таймеру включається і затоплює ємність з коренями, живлячи їх розчином солей. Після відключення насоса, живлячий розчин знову стікає в нижню ємність і корені знову опиняються в повітряному середовищі. Далі цикл знову повторюється, тобто щось схоже на приплив і відплив, що дає кореням і повноцінно дихати і повноцінно зволожуватись(живитись) розчином солей(див. прикладений рисунок).

 

От тільки корені мають таку неприйємну властивість, як розростатись і забивати навіть найменші(менше 1мм) отвори, що створює проблеми з фазою "відпливу", бо стічні отвори забиваються. При цьому якщо стічні отвори робити більшими, то фаза "відпливу" занадто швидко проходить і корені можуть пересохнути. Також надійність насосів бажає кращого.
Я ж в своїх установках не боровся з проблемою розростання коренів, а дав їм можливість вільно розростатись. Корені в мене починають розростатись в керамзиті, а потім занурюються в бак з розчином солей. При цьому насос при включенні зволожую керамзит, а також насичує розчин повітря. А щоб не мати проблем з насосом, то я використав звичайний дешевий циркуляційний насос від стиральних машин, який не боїться заклинювань, попадання води, камінців і т.д., тобто кувалдостійкий і надійний. Ось декілька фото першої установки.


Принцип роботи простий: 1 раз на 3 години включається таймером насос, який подає розчин солей у верхню ємність в якій є отвори внизу через які розчин витікає і зволожує керамзит. В кінці ємності під керамзит прикраплена пластмасова сітка через яку розчин проходить і стікає назад в нижній бак. Насос включається на 20секунд і якщо при подачі розчину його рівень перевищує максимальну позначку, то є труба для переливу. Коріння розростаються в керамзиті, а потім через отвори в пластмасовій сітці проникають в нижній бак з розчином і там теж починають розростатись, що ще більше дає силу рослинці.
--- добавлено: 30 кві 2017 у 16:10 ---
Друга установка має напірну колону, яка дає можливість рівномірно зволожувати керамзит на всі 360градусів навколо колони. Ось декілька фото.

--- добавлено: 30 кві 2017 у 16:20 ---
Рослини в таких установках почуваються ідеально. Найважливіше, щоб дати їм побільше сонця і тепла, а все інше легко зробити на таких установках.
Ось декілька коротеньких відео:
https://drive.google.com/file/d/0B1QYONmSbJAaX1FkRm9hZnBSZmc/view
https://drive.google.com/file/d/0B1QYONmSbJAaSGpYeEdMNmRiMUE/view

 

Для прикладу, як я роблю розчин для огірка:
1) підбираю 5шт. скляних банок ємністю 1.5л.
2) в кожну банку наливаю 900гр. води.
3) зважую:
- 120гр. крісталона типу 3.11.38
- 90гр. мастер типу 13.40.13
- 120гр. яра ліва кальцінити
- 60гр. калієвої селітри
- 120гр. сульфата магнія
4) зважені солі засипаю в кожен свою банку з водою
5) добре розмішую і ще чекаю декілька годин, щоб повністю розчинились солі у воді.
6) концентрат в мене получився в 300-а разів сильніший ніж потрібно, і саме тому я беру тільки 3мл концентрату на 1літр води при приготуванні гідропонного розчину для огірка.
7)рослина по мірі росту випиває різну кількість розчину і, як приклад, через тиждень в бак потрібно долити 10літрів, то для цього беру 10літрів чистої води і в цю воду доливаю з кожної банки по 10*3=30мл концентрату, а потім все розмішую і заливаю в бак гідропонної установки.

8)є поняття рівня соленості розчину, який я заливаю в бак установки. Цей рівень можна виміряти солемірами(EC або TDS метри). Я купив TDS метр і він показує результат в ppm, тобто він міряє сухий залишок солей в воді, тобто скіли солей в міліграмах є в одному літрі води. Щодо EC метра, то він міряє питомий опір води в мкСм/см. Кажуть, що EC метр краще, бо в схемах живлення вказують необхідний рівень солей саме в EC. Хоча з ppm в ec можна легко перевести, бо це вказано в паспорті TDS метра. В мене наприклад 770ppm рівне 1.4EC(1400мкСм/см).

Отже щодо необхідного рівня соленості, який в кінцевому результаті впливає на рівень нітратів...В схемах живлення для огірка рекомендують 1.8-2.5EC.
Якщо лити концентрати (вказані вище) в пропорції 3мл на літр води, то будемо мати приблизно 1.2EC, що є достатнім для старту. По мірі росту огірка, він набирає більшу кількість листя і збільшує кореневу систему, і тоді якщо є достатньо сонця і тепла, то він готовий до повноцінного дорослого харчування, тобто вже з кожної банки треба брати не 3мл на літр, а 6мл і навіть більше. Є результати, які показують, що навіть при 4EC огірок почувається прекрасно і рівень нітратів не перевищує допустимих концентрацій. А 4EC це вже майже 10мл мого концентрату на 1літр води. Хоча я більше 6мл на 1літр не даю, хоча ще можна, а особливо якщо багато сонця, тепла, багато листя з плодами на огіркові і обширна коренева система, то рослина легко може переварити велику концентрацію солей в поживні для людей елементи.

Я 1-2 рази в тиждень міряю своїм TDS метром рівень солей і добавляю або воду або концентрати.

 

Як я вказував, вирощувати рослини можна на відкритому повітря, а можна в повністю закритому приміщенні. Різниця буде тільки в витратах на обладнання і рахунків за кВт спожитої електроенергії.

В моєму випадку я мав в розпорядженні комірчину розміром приблизно 2 х 1 метр. Комірчина без вікон, без вентиляції і тільки одні вхідні двері.

Перше, що необхідно рослині - це світло. На даний час тільки лампи ДНАТ є, на мою думку, найбільш підходяший варіант. Хоча ще є багато інших світильників, але в кожного є свої "підводні камені". Рекомендують 600Вт лампи ДНАТ на 1м2 площі на якій росте рослина, якщо рослина повністю отримує світло тільки від лампи. В моєму випадку я використав спеціальну ДНАТ для рослин(Philips GreenPower) потужністю 250Вт. Лампа дорога, а тому краще не економити на баласті і тому в мене електронний баласт Lumatec, який може включати як 250Вт ДНАТ, так і 400Вт лампи. Такий баласт значно подовжить життя лампи і також ви зможете повністю використати можливості лампи - див. прикладено фото.


По-друге рослині потрібна теплота. В мене стоїть керамічний нагрівач з терморегулятором - див. фото. Крім того лампа ДНАТ при включенні повністю забезпечувала теплом приміщення. Саме тому я не ставив потужнішої лампи, бо тоді без колби і вентиляції не обійтись.


По-третє рослині потрібна правильна вологість. Так як в мене не було вентиляції, то в мене була проблема з надмірною вологістю. Вода для рослини є ніби кров, яка доставляє солі в тканини, а далі ця "кров" випаровується в атмосферу і якщо атмосфера насичена вологою по-максимуму, то циркуляція припиняється і рослина помирає...Тобто надмір вологи це теж проблема. Проблему можна вирішити двома шляхами: вентиляція або осушувач повітря. Я вибрав другий спосіб.


Також рослині потрібний вуглекислий газ, бо інакше отримати багато плодів буде проблематично. Є багато способів як отримувати СО2 і одним з найбільш цікавих для домашніх умов є так званий "генератор СО2 Юрія", а в промислових парниках подають з балонів або труби від заводів в яких СО2 є "сміттям" або більш цікаві методи коли парники обладнані своєю електростанцією на газові і спалюючи газ мають електрику+тепло+СО2...

Все інше дрібниці. Наприклад можна ще поставити ультрафіолетову лампу для знезараження і іонізації приміщення. Ну а про живильні розчини я вже розказував.

 

Залишилось розказати про ще дві гідропонні установки, які я би відніс до Aeroponics (Аеропоніка). Хоча в установках є дещо від підходів, які використовуються при капельному поливі(Drip Method) і техніки живильного шару(NFT), але все ж в установках використаний метод вирощування рослин ближчий до аеропонного методу.

 

Я починав описувати свої установки з гідропонної системи DWC, в якій корені знаходяться у розчині, а акваріумний компресор насичує розчин повітрям. В аеропоніці все навпаки, тобто корені знаходяться в повітрі, а повітря насичується живильним розчином у вигляді капель, розмір яких залежить від того, чим ви розпилюєте розчин.

Якщо у вас пєзокерамічний розпилювач, то у вас ідеальний живильний туман в якому розчин у вигляді капель розміром менше 2мкм. Якщо ж у вас розпилення форсунками, то в залежності від форсунки каплі можуть бути більше 10мкм, а можуть бути і більше 100мкм.

Від розміра капель теоретично залежить ефективність поглинання живильного розчину, так як на коріннях є дуже тонкі волосинки, які легко пошкоджуються, але які дуже ефективно поглинають розчин і якщо у вас розчин у вигляді тумана, то коріння може все обрости "пушком", який дуже позитивно впливає на ріст рослини за рахунок великої поверхні всмоктування. Але це в теорії, а на практиці коріння може рости так, що в зоні бомбардування великими каплями буде товстий стовбур кореня, а під ним спокійно буде рости "пушок", захищений товстим стовбуром.

Хоча розпилення живильного розчину у вигляді тумана з допомогою пєзокерамічного розпилювача є теоретично дуже бажане, але такі розпилювачі дуже швидко виходять із ладу і дають малу потужність розпилення. Якщо ж використовувати форсунки, то вони теж нажаль швидко виходять із ладу і потребують періодичних чисток. Також для стабільної роботи форсунок, живильний розчин повинен подаватись під тиском, а отже дорогий насос і проблеми які можуть бути з ним.

Також недоліком "чистої, класичної" аеропоної системи є залежність від постійного розпилення розчину. Тобто при поломці розпилювача чи відключенні електроенергії, корені швидко засихають і рослина гине.

Найбільшою ж перевагою аеропонних систем є відсутність субстрата, тобто не потрібно ніякої мінеральної вати чи керамзиту чи кокосових волокон чи інших несучих хімічно нейтральних матеріалів для корінної системи. Також коріння може по-максимуму дихати і насичуватись живильним розчином з повітрям.

 

Для розпилення живильного розчину я використав два дешевих циркуляційних насоса від стиральних машинок. Один із насосів подає розчин, а інший насос своєю крильчаткою розбиває потік на тисячі краплин створюючи дощ всередині обєму, де росте коріння. Крім того краплини дощу вдаряючись в стінки ємності ще більше подрібнюються, а головне що таке розпилення надійне і не потребує догляду роками.
Ось коротке відео як це працює:
https://drive.google.com/file/d/0B1QYONmSbJAadWh2Q1RrVEloVFk/view?usp=sharing

Сама установка складається із двох обємів між якими є бак з живильним розчином.


Всього є 4-и циркуляційних насоса. Один циркуляційний насос подає розчин в верхню ємність де другий циркуляційний насос розбиває потік на дрібні краплини. Далі все стікає вниз де потрапляє в трубу яка веде в нижню ємність, а саме вихід труби розміщений над третім циркуляційним насосом, який цей стік розчину розбиває на дрібні краплини, які зрошують коріння в нижній ємності. Далі все стікає вниз і четвертий циркуляційний насос піднімає ці залишки назад в бак з живильним розчином, а далі все починається спочатку. В залежності від налаштувань таймера включення всіх насосів може тривати 10-20сек, а пауза 3-4години.

При цьому дно кожної ємності не оголюється повністю. На днові завжди є декілька літрів розчину, в який менше ніж через тиждень після посадки рослини, занурюються коріння і таким чином навіть при простої установки більше доби рослина не загине від пересихання.

 

На такій аеропонній установці я вирощував огірки, помідори, перець, квасолю і навіть картоплю, але наприклад для салатів, занадто великий обєм для росту коренів не використовується, а на установці є тільки 8-м посадочних місць.
Щоб збільшити кількість посадочних місць і не використовувати багато циркуляційних насосів, я вирішив зробити ще одну аеропонну установку.

В такій установці є 32-а посадочних місць і лише два циркуляційних насоси. Один насос подає живильний розчин, а другий насос розбиває потік живильного розчину на дрібні каплі, які зволожують корені всередині колони з рослинами.
Колона з рослинами обертається, що дає можливість всім кореням зволожуватись. Також така система дає можливість більш ефективно використовувати світло, бо однією лампою можна почергово освітлювати кожну рослину і можна ближче розмістити рослини до лампи, не боячись, що лампа спалить рослину.
Але ця установка пропрацювала тільки один рік. Проблемою було обертати колону, бо при обертанні створювався занадто великий шум. До того ж колона з рослинами була важка і габаритна, що не було для неї плюсом. Хоча така установка могла б ефективно використовуватись, ось наприклад як тут: