Гидропоника – это обобщающий термин для обозначения методов выращивания растений без почвы, с использованием специальных растворов, содержащих  питательные элементы, необходимые для развития растений, в необходимой концентрации.

Земля является для растений, не более и не менее, опорой и хранилищем питательных веществ, которые поступают в нее с водой.  

Растения без земли - это идеи природы, а не изобретения нашего времени. Основа растений в гидрокультуре, которые совершенно обходятся без земли, проходит свое испытание на жизнеспособность уже многие миллионы лет. Субстратами для существования растений были горные породы, вулканическая лава и вода.

Различают следующие методы выращивания растений с использованием гидропоники:

- гидропоника (водная культура);

- гидрокультура (субстратная культура);

- аэропоника (воздушная культура);

- хемокультура (культура сухих солей);

- ионопоника.

Гидропоника (водная культура) - это метод выращивания, при котором растение укореняется в тонком слое органического субстрата (торф, мох и т.п.), уложенного на сетчатую основу, опущенную в поддон с питательным раствором.

Корни растений через субстрат и отверстия основы опускаются в раствор, питая растение. При гидропонном способе выращивания растений сложность представляет аэрация корней, так как содержащегося в питательном растворе кислорода растению не достаточно, и корневую систему растения полностью погрузить в раствор нельзя. Для обеспечения дыхания корней между раствором и основой оставляют воздушное пространство для молодых растений 3см, для взрослых - 6см. При этом необходимо позаботиться о поддержании повышенной влажности воздуха в этом пространстве, иначе корни быстро засохнут. Питательный раствор заменяется раз в месяц.

Для выращивания растений

Аэропоника (воздушная культура) представляет собой метод выращивания растений без субстрата вообще.

Растение закрепляется зажимами на крышке сосуда, наполненного питательным раствором таким образом, чтобы 1/3 корней находилась в растворе, а остальные корни находятся в воздушном пространстве между раствором и крышкой сосуда и периодически увлажняются. Чтобы не повредить зажимом стебель растения и не препятствовать его утолщению по мере роста, рекомендуется применять мягкие эластичные прокладки, например, из поролона.

Кроме вышеописанного способа выращивания растений на аэропонике, можно использовать способ опыления корней питательным раствором. Для этого в сосуде, где находятся корни, помещается туманообразующий распылитель, с помощью которого 2 раза в сутки по 2-3 минуты корням подается питательный раствор в виде мельчайших капель.

При аэропонном выращивании особенно важно позаботиться о поддержании повышенной влажности воздуха в пространстве, окружающем корни, чтобы они не засохли, но при этом обеспечить доступ воздуха к ним.



Хемокультура, или культура сухих солей, при котором растения укореняются в органическом субстрате, пропитанном раствором питательных веществ. (к примеру, «голландские» кактусы- один из вариантов культуры сухих солей).

Ионопоника - зародившаяся полтора — два десятка лет тому назад ионитопонная - культура выращивания растений на ионообменных материалах. В качестве субстрата применяют ионитные смолы, волокнистые материалы, блоки и гранулы пенополиуретана.

Совершенно новые возможности по размножению особо редких видов и форм представляют методы размножения in vitro, когда целостное растение получают из кусочка его ткани или даже одной клетки ткани. Суть метода в том, что используются действительно богатые питательные растворы (да еще и с витаминами и гормонами) и в обычных условиях там будет моментально поселяться микрофлора. Чтобы этого избежать, эксплант культивируется в стерильных условиях. Механическим субстратом для растений обычно является агар. Это «холодец» из морских водорослей.

Наибольшее распространение получила гидрокультура - метод, при котором растения укореняются в толстом слое минерального субстрата (гравий, керамзит, вермикулит и т.п.).

Преимущества:

Гидропоника имеет большие преимущества по сравнению с обычным (почвенным) способом выращивания:



- Так как растение всегда получает нужные ему вещества в необходимых количествах, оно растет крепким и здоровым, и намного быстрей, чем в почве. При этом урожайность плодовых и цветение декоративных растений увеличивается в несколько раз.

- Корни растений никогда не страдают от пересыхания или недостатка кислорода при переувлажнении, что неизбежно происходит при почвенном выращивании.

- Так как расход воды легче контролировать, нет необходимости каждый день поливать растения. В зависимости от выбранной ёмкости и системы выращивания нужно добавлять воду гораздо реже - от раза в три дня до раза в месяц.

- Не возникает проблемы недостатка удобрений или их передозировки.

- Исчезают многие проблемы почвенных вредителей и болезней (нематоды, медведки, сциариды, грибковые заболевания, гнили, и пр.), что избавляет от применения ядохимикатов.

- Сильно облегчается процесс пересадки многолетних растений - не надо освобождать корни от старой почвы и неизбежно травмировать их. Надо лишь перевалить растение в большую посуду и досыпать субстрат.

- Нет необходимости покупать новую почву для пересадки, что сильно удешевляет процесс выращивания комнатных растений.

- Так как растение получает только нужные ему элементы, оно не накапливает вредных для здоровья человека веществ, неизбежно присутствующих в почве (тяжелые металлы, ядовитые органические соединения, радионуклиды, избыток нитратов и др), что очень важно для плодовых растений.

- Ну, и, наконец, нет необходимости возиться с землей: руки всегда чистые; гидропонные сосуды мало весят; в доме, на балконе или в теплице чисто и опрятно, нет посторонних запахов, летающих над горшками сциарид, и прочих неприятных сопутствующих почвенному выращиванию факторов.

При гидропонном методе выращивания растений все элементы должны содержаться в питательном растворе в оптимальном количестве. Чрезвычайно важным условием для роста и развития растений является определенное соотношение, прежде всего макроэлементов. Недостаток какого-либо элемента вызовет относительный избыток других элементов, приведет к нарушению равновесия в питательном растворе. Чрезмерный избыток одного из элементов питания в некоторых случаях может препятствовать усвоению другого элемента, что обусловит появление симптомов недостатка последнего даже при высоком содержании его в питательном растворе.

Только сбалансированный питательный раствор, в котором соли находятся в определенных соотношениях, способствует нормальному росту и развитию растения.

Чрезмерное питание растений отрицательно отражает
ся на их развитии. Так, одностороннее питание азотом, когда недостает других питательных элементов, например фосфора или калия, вызывает пышное развитие листьев и стеблей. Большие листья яркой темно-зеленой окраски становятся излишне сочными и мягкими. Растение чаще подвергается нападению насекомых и поражается грибко

выми заболеваниями. Обильное питание азотом, в част
ности у калл, может вызвать полегание и ломкость листьев.

Если в питательном растворе фосфор будет преобладать над азотом, т. е. нарушится нормальное соотношение элементов, это отразится на цветении. Количество цветов может остаться прежним, но они будут на коротких цветоножках, мелкие, декоративные качества их снизятся. В питательном растворе, составленном с учетом требований выращиваемых комнатных растений, избыток калия обычно не наблюдается. Недостаток калия отражается прежде всего на декоративности некоторых растений. Например, у роз и гвоздик цветоножка бывает слабая, пониклая.

Азот входит в состав белков и хлорофилла. Если азота недостаточно, растения плохо растут и развиваются, листья у них мелкие и имеют окраску от светло-зеленой до совершенно бледной. Нижние листья преждевременно желтеют, а затем отмирают. Пожелтение начинается с жилок листа и распространяется до его краев. Стебли растении в этом случае становятся слабыми.

Оптимальные дозы азота способствуют повышению урожайности растений, больше азота необходимо растениям в период роста листьев и стеблей.

Обильное, превышающее норму питание растений азотом при недостатке других элементов (фосфора, калия) также отрицательно сказывается на их развитии. В этом случае растения пышно развиваются, листья их имеют темно-зеленую окраску, однако они скорее поражаются болезнями.

Фосфор — необходимый элемент питания, без него растения гибнут. Фосфор ускоряет и улучшает цветение, способствует его обилию и продолжительности, ускоряет развитие корневой системы. При недостатке фосфора листья многих растений приобретают серо-зеленую или красноватую окраску, нижние листья желтеют и буреют, а затем отмирают. Развитие растений замедляется, их созревание затягивается, они имеют угнетенный вид. Крайне необходим фосфор молодым растениям.

Калий способствует росту растений и вызреванию побегов, он благоприятно влияет на цветение, повышает интенсивность окраски цветов. В большом количестве находится он в молодых жизнедеятельных органах растений. Особенно богаты калием молодые листья. Большое значение имеет калий при образовании в растениях крахмала, сахара, белков, жиров и других веществ. Калий повышает урожайность и устойчивость растений к полеганию.

При недостатке калия нижние и средние листья желтеют, причем пожелтение начинается с краев, а центральная часть остается зеленой. Копчики листьев и края их постепенно буреют и отмирают. При недостатке калия растения легче поражаются грибковыми заболеваниями.

Рассмотрим микроэлементы. Они, как и макроэлементы, оказывают на развитие растений большое влияние.

Магний необходим для образования хлорофилла, недостаток его вызывает побледнение пластинки листа — пятнами.

Кальций и сера нужны для ряда физиологических процессов, протекающих в клетках. Они способствуют мощному развитию корневой системы растений.

Железо используется растениями для образования хлорофилла. В отсутствие железа растения страдают хлорозом — их листья приобретают бледную, до белой, окраску.

Бор требуется для нормального роста. При отсутствии его рост растений замедляется, верхушки побегов отмирают.

Марганец необходим для образования хлорофилла, а также принимает участие в целом ряде протекающих в растении окислительных процессов.  

Цинк, медь, молибден и кобальт нужны в очень небольших количествах. Они играют большую роль в некоторых биохимических процессах.

Все перечисленные элементы необходимы для построения растительного организма.

Гидрокультура

Выращивание растений в субстратах опровергает теорию о том, что растение не может обходится без земли. Земля является для растений не больше не меньше, чем оболочкой для корней растений и хранилищем питательных веществ. Вода для растений является транспортером, и служит для переноса питательных веществ. Еще в 1865 году в Германии были поставлены опыты, направленные на уточнение роли земли в жизни растений и попытки заменить ее на другие компоненты. Но только в нашем столетии,спустя более чем 100 лет после первых опытов, нашли альтернативу земле - керамзит.

Наибольшее распространение получила гидрокультура - метод, при котором растения укореняются в толстом слое минерального субстрата (гравий, керамзит, вермикулит и т.п.), а обеспечение растений питательным раствором производится по принципу подпора, по принципу периодического увлажнения или обычным поливом сверху.

Принцип подпора заключается в том, что раствор постоянно находится только в нижней части субстрата, куда проникают длинные корни растения, а к остальным корням раствор поднимается по капиллярам.

Принцип периодического увлажнения основан на свойствах пористого субстрата. Через определенные промежутки времени субстрат затопляется питательным раствором и полностью им насыщается, после чего раствор сливается.

Использование полива сверху - исключительно простой способ гидропонного выращивания растений. Несколько раз в неделю субстрат поливают питательным раствором и один раз - чистой водой. При этом для посадки растений используют широкие низкие вазоны, высота которых зависит от диаметра, но не превышает 16 см.

При выращивании растений на гидрокультуре обеспечивается оптимальное снабжение корней кислородом при наименьших проблемах с содержанием их при высокой влажности. Поэтому именно на гидрокультуре мы остановимся более подробно.