Гидропонные фермы для дома и сельскохозяйственной промышленности

Что такое гидропонные фермы? Почему и для чего они появились? Как сделать гидроустановку для дома? На эти вопросы ответит наша статья.

Гидропонная система – сооружение, предназначенное для выращивания урожая в любых климатических условиях.

Гидропонные фермы от обычных земледельческих отличаются следующими признаками:

  • сведено к минимуму количество сотрудников,
  • занимают небольшие площади, так как располагаются вертикально, а урожайность с 1 м² выше,
  • возможностью установки в пустынных местах, в городах,
  • условиями выращивания декоративных, сельскохозяйственных культур, рассады.

Предпосылки появления гидропонных ферм

Технология стала востребованной по следующим причинам:

  1. население земного шара растёт огромными темпами;
  2. территория, пригодная под сельскохозяйственные культуры, пастбища, наоборот, сокращается вследствие истощения почв;
  3. население неравномерно распределено по планете;
  4. условия выращивания везде различны вследствие различия климата, рельефа, почв, деятельности человека;
  5. существуют места, абсолютно непригодные для земледелия, садоводства (пустыни, Арктика…);
  6. с каждым годом актуальней становится проблема обеспечения кормами животноводческой отрасли.

Промышленная гидропоника направлена на решение вышеперечисленных проблем. Она призвана спасать от голода, удовлетворять потребность в натуральных витаминах, макро- и микроэлементах, сбалансированном питании.

Однажды учёные заметили, что для активного роста растений вовсе не обязательно наличие плодородных почв. Достаточно

  • доставлять к корневой системе необходимые питательные вещества,
  • обеспечить правильное освещение, температурный режим,
  • соблюдать уровень кислотности питательного раствора, влажности воздуха,
  • насыщать раствор кислородом.

Причём такая технология позволяет избегать заражения растений болезнями, вредителями, которые чаще передаются через почвогрунт, а значит, свести к минимуму или отказаться от ядохимикатов.

Гидропоника для дома и сельского хозяйства

Домашняя гидропонная ферма уже доказала право на своё существование. С её помощью можно круглый год выращивать даже дома укроп, зелёный лук, базилик, петрушку – любую зелень по своему вкусу, ягоды, овощи, декоративные растения, рассаду. Установите её на постоянное место, где сможете обеспечивать контроль, необходимые условия – и на вашем столе всегда будут свежие витамины.

Где установить?

Если соберёте систему во дворе, вам не избежать дополнительных хлопот. Придётся переносить её в помещение или укрывать при всяком изменении погодных условий. Труднее обеспечивать правильный световой, температурный режим, уровень влажности. При неправильном уходе возможно появление плесени, цветение воды.

В помещении основной проблемой является освещение.

Где бы ни была установлено оборудование для гидропоники, поверхность пола должна быть ровной, чтобы питательный раствор распределялся равномерно.

Купить или сделать из подручных материалов?

Если уверены в своих силах и инженерных способностях – дерзайте!

Какие растения можно выращивать в домашней гидропонной ферме?

  • те, которым нужны температуры выше +15°,
  • те, которые не образуют клубни, корневища, сильно разветвлённую корневую систему,
  • те, которые «уживаются рядом», то есть требуют одинаковых условий для роста, не подавляют друг друга.

Субстратные компоненты, применяемые в гидропонике

Они обладают разными химическими, физическими, агрофизическими свойствами. Каждый используется для целей, с которыми лучше всего справляется, поэтому часто компоненты комбинируют. Мы перечислим некоторые:

  • минеральная вата – лёгкая, пористая, стерильная. Не содержит питательных веществ;
  • кокосовое волокно подсмотрено у природы. Органический возобновляемый ресурс, практически идеальная среда;
  • опилки обладают высокой пористостью, низкой плотностью, нейтральным водородным показателем (pH). Комбинируется с другими компонентами, самостоятельно практически не применяется;
  • керамзит – материал из термически обработанной глины. Насыщен воздухом, хорошо дренирует. Периодически требует промывания слабым раствором перекиси водорода (3%);
  • гравий – гранулы размером 2-5 мм, обработанный специальными кислотными составами от излишней щёлочности, тщательно промытый. Не удерживает воду, очень тяжёлый, но долговечный;
  • торф – сфагновый с зольностью не выше 12%, степенью разложения – 10-25%. Влагоёмкий, пористый, обладает антисептическими свойствами;
  • мох сфагнум – гигроскопичная, воздухопроницаемая, антибактериальная среда;
  • песок крупной фракции, очищенный от известковых частиц, хорошо промытый. Химически нейтрален, не разрушается, но обладает очень высокой плотностью, низкими влагоёмкостью, пористостью;
  • гидрогель – полимер, способный удерживать воду;
  • термозит изготавливают из шлаковых отходов доменных печей. Высокощелочной материал;
  • вулканические породы:
  • туф очень влагоёмкий;
  • перлит – лёгкий, пористый материал, но по этой причине плохо поддерживает растения. Зато обладает массой полезных свойств, поэтому его используют, смешивая с другими компонентами;
  • вермикулит, образованный из слюды. Обладает массой полезных свойств, отличный биостимулятор, антисептик, но нужно смешивать с перлитом, торфом.

Освещение на гидропонной ферме

Все знают, что для активного роста здоровых растений важен свет: его спектр, количество, чередование периодов освещённости/затемнения. Естественно, это связано с процессом фотосинтеза, но не менее важно, откуда завезена культура. Все растения делятся на три группы:

  1. светолюбивые,
  2. теневыносливые,
  3. умеренного освещения.

В разные периоды роста растения поглощают лишь часть видимого светового спектра. Комбинируя цвета светодиодов, можно создать оптимальные условия развития ростка из семени, роста, цветения, плодоношения, при этом дополнительно сэкономив электроэнергию.

Читайте также: промышленная гидропонная установка вертикальная, многоярусная, стеллажная.

Дома достаточный уровень освещения обеспечивают различные энергосберегающие осветительные приборы. Они защищают растения от перегрева, ожогов, причиной которых может быть обычная лампа накаливания – именно поэтому её обычно не используют.

Люминесцентные источники излучают мало тепла, поэтому, если требуется освещение плодоносящих культур, выбирайте мощный прибор.

Для пряностей, зелёных овощных культур купите светодиодные лампы. Листья под ними растут здоровыми, крепкими, но, как и плоды, развиваются чуть медленнее.

Флуоресцентный свет благоприятен для рассады, выращиваемой именно дома или в небольших теплицах.

Действие ламп высокого давления эффективно при производстве плодовых растений, цветов. В них предусмотрено спектральное распределение, что полезно применять для разных фаз развития культуры: цветения, фотосинтеза, роста, плодоношения.

Галогенные светильники дадут насаждениям достаточное количество света, способны работать непрерывно до 18 часов, имеют спектральное распределение.

Как вырастить рассаду?

Если вы не верите в результат вашего эксперимента, не стоит и пробовать: купите её у проверенных поставщиков.

Если сомневаетесь, приживётся ли рассада на почвогрунте, соблюдайте технологию выращивания на домашней гидропонной ферме – и она приживётся.

Если сомнения исчезли, подготовьте семена. Их нужно замочить 2-процентным раствором аммиачной селитры, удалить все всплывшие. Затем рекомендуется прогреть, обработать доступным способом с целью защиты от грибка, болезней.

Далее готовим субстрат. Например, торф+древесная зола+доломитовая мука+комплексное минеральное удобрение+вода. Открываем доступный источник, подбираем пропорции под нужную рассаду. Всё перемешиваем, наполняем заранее продезинфицированные небольшие стаканчики. Сеем  – и внимательно следим за субстратом, уровнем раствора: торф быстро высыхает.

Правильно готовьте раствор: сначала маточный, а затем разбавляйте его водой до нужного количества. Отслеживайте уровень влажности, температуру воздуха, воды, насыщайте воду кислородом – это очень важно для питания растений!

Далее следите за развитием корневой системы. Не допускайте её мощного разрастания, так как потом возникнут  трудности с пересадкой.

Гидропонные фермы в сельскохозяйственной промышленности

Домашняя гидропонная ферма обеспечивает зеленью, ягодами лишь одну семью. Чтобы удовлетворить запросы целого государства, обеспечить его продовольственную безопасность, о которой уже столько говорено, некоторые страны давно используют масштабные гидропонные фермы.

Пользу новой (или забытой старинной) технологии оценили в Израиле, Голландии, Канаде, США, других странах, правительство которых поддерживает фермеров, использующих технологию беспочвенного выращивания;  учёных, совершенствующих работу гидропонных систем. И это приносит свои плоды.

  • Ферма «MightyVine» (Иллинойс, США) площадью около 6 га обеспечивает томатами Чикаго круглый год. При этом она потребляет воды в 10 раз меньше, чем требуется обычным фермам, а урожай достигает еженедельно 54 тонн.
  • Голландия – вообще второй в мире поставщик продуктов питания растительного происхождения. Хотя её территория всего-то  42 508 км², а средние температуры июля +16-17°.
  • Расположенная на 4,5 км² Иудейской пустыни израильская гидропонная ферма «Алейну» производит около 3 млн зелёных растений разных сортов за 1 год
  • Австралийская ферма «Sundrop» ежегодно производит 17 000 тонн томатов, используя опреснённую морскую воду, энергию солнечного света.

Основными недостатками таких ферм являются:

  • высокая стоимость оборудования,
  • быстрая гибель урожая при сбоях любой системы.

Поэтому главное здесь – полный контроль и предусмотрительность.

Производство пряной зелени и овощей

Те гидрофермы, которые уже существуют практически по всему миру, доказали, что зелень, овощи, выращенные без использования почвогрунта, не уступают по своим вкусовым качествам, внешнему виду, полезности продуктам, выращенным традиционным путём.

Наиболее востребованы базилик, перо лука, укроп, руккола, щавель, мята, мелисса, кинза, петрушка, шалфей, салат, капуста, томаты, огурцы, шпинат, брокколи, бобовые, перец, которые свободно можно купить круглый год.

Конечно, стоимость таких продуктов выше, приобретают их пока чаще рестораны, которым важна, в первую очередь, свежесть. Но это неудивительно, если знать стоимость оборудования и процесса производства даже поверхностно: дорогостоящее оборудование, соли, удобрения, дезинфицирующие средства, семена, инновационные разработки, расходы на электроэнергию, транспорт,  доставка, заработная плата… Пока эта технология только развивается, такие затраты неминуемы, но даже сегодня гидропонные системы в сельскохозяйственной промышленности окупаются относительно быстро.

Кроме продуктов питания, установки промышленного масштаба эффективны в обеспечении кормами животноводческой отрасли, разведении цветов (та же Голландия как пример).

Ферма по выращиванию зелёного корма

Известно, что после 2-3 месяцев хранения резко снижается качество заготовленного силоса, сенажа, а это влечёт за собой потерю значительной части кормов, снижение удоя, заболевания животных, расходы на пищевые добавки, лекарства.

Гидропонный зелёный корм – это зелёная масса побегов вместе с корневой системой (так называемым «матом»), выращенная вне почвогрунта.

Зелёный корм всегда свежий, насыщенный нужными витаминами, микроэлементами,  что положительно сказывается на качестве молока, репродуктивности животных, повышении экологичности мясо-молочной продукции. Основой для него являются злаковые, бобовые культуры или их смесь.

О зелёном корме в цифрах

  • 1 кг зерна даёт за 6-8 суток 6-11 кг зелёного корма (ростки, зерно, корни),
  • с 1 м² получают 25-28 кг зелёной массы зерновых или около 50 кг зеленой массы кукурузы,
  • 1 кг зерна усваивается пищеварительной системой животного на 40%, а выращенная из того же 1 кг сочная масса – на 95%, что положительно сказывается на здоровье животных, профилактике заболеваний, укреплении иммунитета,
  • использование зелёных кормов как основного компонента рациона снижает его себестоимость на 10-30%.

Этапы выращивания сочного «мата» в промышленном сельском хозяйстве

  1. Подготовка семян: взвешивание, дезинфекция, отбор.
  2. Предварительное проращивание, пока корни не переплетутся, образуя основу «мата».
  3. Непосредственно посев.
  4. Выращивание проростков.
  5. Уборка урожая.
  6. Мытьё лотков, подготовка к новому посеву.

Весь цикл длится 5-12 дней в зависимости от поставленной задачи.

При этом получаем сочную массу, насыщенную аминокислотами, макро- и микроэлементами,  витаминами А, В, С, Е.

Изучая опыт работы гидросистем в промышленном сельском хозяйстве, человечество приходит и привыкает к мысли о рациональном использовании ресурсов в производстве продуктов питания.

Многие стартапы сегодня благополучно развивают эту идею, работая над повышением урожайности без внесения вредоносных химикатов, внедрением новшеств, позволяющих снизить затраты на производство (использование солнечной энергии, усовершенствование систем гидропоники) и логистику.

Информация по теме:

  1. Автономные системы гидропоники для зелени и овощей.
to-top