Каталог

Гидропоника как историческое достижение

08.09.2015

Технология гидропоники развивалась вместе со знаниями человека о растениях. Каковы были ключевые факторы, давшие повод создать такой интересный и эффективный метод культивации? Что за преимущества есть у гидропоники перед традиционным земельным выращиванием?




Определение термина «гидропоника» звучит как «метод выращивания растений без почвы в воде, содержащей растворенные питательные вещества. Само слово произошло от греческого úδωρ – вода и πόѵος – работа. То есть имеется в виду, что работа совершается водой. Взаимосвязь между ростом растения и достаточным количеством воды была установлена человеком еще тысячелетия назад. Но как именно растение питается и чем, было открыто не столь скоро. До наших дней дошли упоминания о плотах «чинампа», которые использовали индейские племена Южной Америки для увеличения пахотных угодий. Чинампа плелись из стеблей камыша, кукурузы и тростника. На этот каркас накладывали богатую питательными веществами грязь из вулканической земли и спускали плот на озера. Питательные вещества растения получали как из илистой грязи, так и из озерной воды, которая содержала растворенные соли, была прохладна и хорошо насыщена кислородом. Точно такой же метод использовался и в других уголках мира, например, в Китае. Никто не знает, где и когда плавучие сады появились впервые, но очевидно, что это первая гидропонная технология, примененная человеком.

В 1699 году Джон Вудварт, натуралист, историк, интересующийся ботаникой, провел первый эксперимент, доказывающий, что растение получает питание из почвы и посредством воды. Он выращивал растение в воде, в которую добавлял почву. И чем больше почвы было добавлено, тем лучше был рост, следовательно, растения получают из почвы нечто полезное. Кроме того, ученый обнаружил, что растения растут лучше в речной воде, чем в дистиллированной, а значит, из воды они также извлекают что-то, что способствует их росту.




Далее следовала череда открытий – что растение выделяет кислород и поглощает углекислый газ, что для фотосинтеза необходим свет. И только к началу 19 века человек более или менее постиг основные механизмы роста растений, но по-прежнему не знал, какие именно элементы для этого роста необходимы.

Первым ученым, опубликовавшим формулу питательного раствора, который может быть растворен в воде и использован для выращивания, был Юлиус фон Закс (1860 год). Вместе с агрохимиком Кнопом он заложил основы гидропоники. Точная формула этого раствора не дошла до наших дней. Однако с тех пор методом проб и ошибок, добавляя и подавляя элементы в растворе, ученые смогли выяснить, какие элементы жизненно важны для растений.

Использование водных культур для производства продуктов питания теснейшим образом связано с именем американского фитофизиолога проф. Уильяма Ф. Герикке, доцента Калифорнийского университета. Он также ввел термин «гидропоника». Это были 1920-1930 годы, бурные времена многих научных открытий. Опыты Геррике показали возможность выращивания большого количества различных растений в корытах, наполненных питательным раствором. Позднее в 1940-1944 гг. метод Геррике блестяще выдержал проверку, когда потребовалось обеспечить свежими овощами отдельные американские воинские подразделения, находящиеся в период второй мировой войны на совершенно бесплодных скалистых островах. Однако нельзя не отметить, что к тому времени, когда Геррике проводил свои опыты, в Европе уже действовали подобные установки. Вероятно, наиболее крупная из них была создана в советском институте плодоводства по инициативе проф. Д.Н. Прянишникова. Результаты работ этой значительной научной установки были практически реализованы советской полярной экспедицией уже в 1937 г. В СССР методом гидропоники в оранжереях начали выращивать овощные и цветочные растения с 1936 года.

В последующие годы было уделено много внимания разработкам питательных формул, усовершенствованию гидропонных систем, подбору субстратов, служащих опорой растению. Так, например в 1970-х с небольшими изменениями стала использоваться минеральная вата, служившая до этого строительной изоляцией. Появились на свет искусственные хелаты, что дало возможность эффективно удерживать микропитательные вещества в растворе. Бурный расцвет пластмассовой промышленности привел к тому, что теплицы и оранжереи заменили стекла на пластиковые покрытия, а бетонные гидропонные ванны сменились на пластмассовые желоба и лотки.




Сегодня гидропоника стала отдельной промышленной отраслью по производству продуктов питания, заняла прочное место в домашнем растениеводстве и даже укоренилась в фитодизайне. Так почему же гидропоника столь популярна, так жизнеспособна и уже столько времени занимает умы ведущих ученых? Казалось бы, зачем тратить деньги на гидропонное оборудование, если можно высадить растения в землю и выращивать без особых издержек. Одним из самых очевидных преимуществ гидропоники является возможность выращивания растений там, где прежде это было недоступно по причинам климата или неподходящего типа почв. Космическим агентством США NASA в конце 60-х - начале 70х гг. производились исследования даже по выращиванию растений в условиях невесомости.

Растения, выращенные в гидропонике, заметно крупнее своих собратьев, выращенных в грунте. Особенно это касается развития зеленой биомассы. Генетический потенциал растений используется более оптимально, так как при гидропонном методе выращивания отсекаются многие слабые звенья, например, блокировка питательных веществ в почве.

При этом методе легко получить доступ к корням. Проверять их состояние очень полезно, они многое могут поведать о состоянии здоровья растения и о его будущем развитии. Кроме того, это полезно, если главным продуктом выращивания является корень (лекарственных трав, к примеру).




Из-за отсутствия почвы решаются такие проблемы, как гербициды – сорнякам просто негде расти; пестициды – при правильном уходе у вас растет крепкое растение, способное противостоять болезням, да и вредители, хоть как-то развивающиеся в почве, вам уже не грозят. К тому же не надо таскать землю. Это еще ничего, если у вас свой дом, а если это квартира?..

Экономия воды и удобрений – растение усваивает все питательные вещества, ничто не уходит в грунт, не загрязняет почву и грунтовые воды, не оказывает воздействия на микробную жизнь в почве. Вы сами регулируете питание растений, в корневую зону попадает лишь то, что вносите вы сами, в заданных известных пропорциях. Становится гораздо легче регулировать переход от одной стадии роста к другой. Известно, что для вегетации необходим один набор питательных элементов, а для цветения совсем иной. На почве этого тоже можно достичь, но с большими затратами питательного раствора. В гидропонике достаточно опорожнить бак и залить новый раствор.

Но, как известно, у медали всегда две стороны, и обратная сторона гидропоники, ее недостаток в том, что растения не защищены от ваших ошибок. Почва обладает буферными свойствами, то есть она способна поддерживать определенную стабильность в зоне корней. В гидропонике все происходит быстро, и некоторые необдуманные действия могут привести к серьезным последствиям. Поэтому садоводы-новички чаще всего начинают постигать азы растениеводства на земле. Но с накоплением опыта, если вы перейдете на гидропонный метод, то непременно ощутите все его прелести.

Возврат к списку