Александр Токарев

Как измерить кислотность (pH) питательного раствора?

Ранее мы упоминали, что любой гидропонный питательный раствор обладает двумя важнейшими показателями, которые выращивателю необходимо уметь измерять и контролировать. Первый показатель — концентрация раствора, т. е. общий удельный вес содержащихся в нём питательных веществ. Второй — это показатель кислотности раствора, более известный как pH, о котором мы поговорим сегодня.

Что такое pH?

pH (произносится пэ аш), или водородный показатель,  — характеристика водного раствора, описывающая меру его кислотности или щёлочности.

Значения на шкале pH располагаются от 0 до 14, с плавным переходом от предельно кислотного значения к нейтральному и далее, к предельно щелочному (или, как говорят химики, предельно осно́вному, от слова «основание»):

Значение рН напрямую связано с соотношением положительно заряженных [H⁺] и отрицательно заряженных [OH⁻] ионов водорода в водном растворе:

• Если раствор имеет равную концентрацию положительных и отрицательных ионов водорода, он считается нейтральным (его рН=7 при 25°C);
• Если положительных ионов водорода в растворе больше, чем отрицательных, раствор считается кислотным (его рН находится в диапазоне от 0 до 7);
• Если отрицательных ионов водорода в растворе больше, чем положительных, раствор считается щелочным (его рН находится в диапазоне от 7 до 14).

Шкала рН является логарифмической. Это значит, что при изменении рН на одну единицу концентрация ионов [H⁺] изменяется в 10 раз. К примеру, раствор с рН 8 является в 10 раз более щелочным, чем раствор с рН 7. Раствор с рН 9 является в 100 раз более щелочным, чем раствор с рН 7, и т. д.

Для чего измерять и контролировать кислотность питательного раствора?

Правильный баланс питательных веществ в растворе и подходящая концентрация — не единственное, что нужно для обеспечения полноценного питания растений: необходимо также, чтобы питательные вещества находились в доступной форме — то есть, в таком химическом состоянии, в котором корни способны их усвоить.

Кислотность раствора (т. е. его pH) значимо влияет на доступность питательных веществ: в зависимости от меры кислотности, они становятся более или, наоборот, менее доступными для усвоения. Поэтому если вы желаете обеспечить вашим растениям наилучшие условия, ваша задача — подобрать (и постоянно поддерживать!) такую кислотность раствора, при которой доступность всех питательных элементов будет оптимальной.

Какое значение pH оптимально для гидропонного питательного раствора?

Ответ учёного-биохимика или агротехнолога скорее всего будет таким: «Это зависит от следующих факторов:

• видовых и сортовых особенностей выращиваемой культуры;
• стадии развития данного растения;
• химической композиции раствора (конкретного набора и пропорции солей, из которых он состоит);
• температуры раствора, длины светового дня;
• и т. д., и т. д. …»

Нисколько не сомневаюсь, что для точного определения значения pH, которое идеально подойдёт для каждой отдельно взятой редиски, совершенно необходимо учесть все эти факторы. Однако поскольку я не учёный и не агротехнолог, а выращиватель-любитель, в моём случае столь высокая точность расчётов и сложный многофакторный мониторинг не принесёт мне особой выгоды. Скорее наоборот, излишне отяготит и тем самым превратит весь процесс из удовольствия в работу.

Поэтому мне как выращивателю-любителю для экономии времени более целесообразно выращивать растения (а в моём случае это популярные овощные культуры: огурцы, помидоры, перец, листовой салат и т. п.) на каком-то одном, условно-универсальном растворе и поддерживать его кислотность в усреднённом, условно-универсальном диапазоне pH, в достаточной мере пригодном для всех этих культур. Существует ли такой диапазон?

В поисках золотой середины

Чтобы определить, какой диапазон pH более всего подходит на роль условно-универсального, рассмотрим диаграмму, на которой сопоставлена относительная доступность различных питательных элементов в зависимости от кислотности субстрата:

Доступность питательных элементов в гидропонном растворе
Относительная доступность питательных элементов в зависимости от pH. Толщина полоски пропорциональна доступности элемента в данном диапазоне pH. Зелёным цветом выделен pH-диапазон, в котором доступность всех элементов сочетается наилучшим образом

Глядя на эту диаграмму, можно прийти к неожиданному выводу: похоже, не существует волшебного, идеального pH-значения, при котором все 12 необходимых питательных веществ были бы одновременно доступны по максимуму!

Тем не менее, в слабокислом диапазоне pH-шкалы всё же имеется участок (на диаграмме он выделен зелёным), где максимальная доступность питательных веществ сочетается наилучшим образом. Именно этот диапазон кислотности можно считать оптимальным для большинства гидропонных растворов.

По мнению авторов книг по гидропонному выращиванию, которыми я руководствуюсь, диапазон значений между pH 5,8 и 6,2 является наиболее подходящим и универсальным для большинства популярных овощных культур, выращиваемых в гидропонике.

(Примечание. Насколько я понял, представления об условно-универсальном диапазоне pH не являются догмой и за последние десятилетия пересматривались в сторону допущения большей кислотности. Отдельные авторы утверждают, что нижний порог может без особого вреда для корневой системы опускаться до pH 5,0 и ниже. Что ж, очень может быть. Между тем, во всех гидропонных контейнерах моей балконной оранжереи кислотность раствора поддерживается в районе pH 6, и мои растения растут и плодоносят очень хорошо.)

Почему для одного и того же растения в грунте оптимальным является одно значение pH (допустим, pH 7.0), а в гидропонике — другое (допустим, pH 6.0)? Нет ли тут ошибки?

Ошибки тут нет. Если говорить упрощённо, кислотно-щелочной баланс (pH) — это своего рода химическое уравнение с несколькими переменными; у каждой переменной свой собственный pH, который влияет на общий совокупный pH.

При гидропонном выращивании в этом уравнении участвуют две главные переменные: корни и раствор. Тогда как в случае грунтового выращивания этих переменных больше: и корни, и раствор, и почва, и различные почвенные микроорганизмы. Соответственно, pH-значение переменной под названием «раствор» при грунтовом и гидропонном выращивании отличаются, чтобы результат всего pH-уравнения сохранялся в пределах нормы.

Чем измеряют pH в гидропонике?

Среди способов, которыми можно измерить кислотность, в любительской гидропонике наиболее популярен прибор под названием pH-метр. Моделей таких устройств существует великое множество.

Вот наиболее простой и доступный вариант в ассортименте (цена — около 9$):

pH-метр

Выглядит он почти так же, как и наш старый знакомый EC-метр. Чтобы не пользователям было проще различать эти устройства при ежедневном использовании, производители обычно красят их корпуса в разные цвета: pH-метр, чаще всего, жёлтый, а EC-метр синий. (Впрочем, эта цветовая схема не догма: самое главное, купить разноцветные).

Такой pH-метр можно смело рекомендовать новичку — к примеру, если есть желание попробовать гидропонику из интереса, но без особых обязательств. Измеряют они вполне сносно, обычно имеют АТС (автокоррекцию температуры) и, как правило, поддаются 2-точечной калибровке (вручную или автоматически). Однако, электрод у них несъёмный и, к тому же, не защищён специальным винтовым колпачком, куда наливается раствор, продлевающий срок использования электрода. Вследствие чего такой pH-метр, по сути, является одноразовым. (У меня он продержался ровно один сезон, после чего стал показывать явную ерунду.)

В более продвинутых моделях pH-метр совмещён в одном корпусе с EC-и TDS-метром, термометром и даже измерителем солёности воды. Обычно такие устройства называются «4-в-1» или «5-в-1»:

 pH-метр 4-в-1

Такие комбинированные pH-метры, естественно, стоят дороже (около 20$), но у них есть пара весомых плюсов. Во-первых, возможность замены электрода. Нижняя часть инструмента, в которой находится стеклянная капсула с электродом, у этих моделей съёмная. Поэтому в случае выхода из строя электрода её можно заменить отдельно, как запчасть, что, естественно, обойдётся дешевле, чем покупка нового pH-метра. Тех, кто увлечётся гидропоникой, эта возможность точно порадует, поскольку электрод со временем неизбежно выходит из строя вследствие частых контактов с электроактивными солями. К тому же его капсула может разбиться по неосторожности (у меня такое случалось). Поэтому съёмный, заменяемый электрод — это очень правильно и практично.

Во-вторых, такие устройства можно калибровать по трём точкам с помощью специальных буферных порошков. «Три точки» означает, что устройство последовательно погружается в три эталонных раствора с разной кислотностью (и ниже я покажу, как это делается). Трёхточечная калибровка лучше, чем одно- или двухточечная, поскольку она точнее. Поскольку со временем любой pH-метр начинает подвирать, калибровку желательно проводить регулярно (в идеале — примерно раз в месяц), а также после замены батареек.

Является ли плюсом совмещение pH-метра и EC-метра в одном корпусе? Теоретически — конечно, поскольку, как правило, вам каждый раз требуется измерять и кислотность, и концентрацию. Однако в данном дизайне корпуса значения pH и EC не отображаются на экране одновременно, так что, пользуясь подобным «комбайном», вам всё равно приходится проводить измерение дважды. Поэтому я предпочитаю пользоваться двумя отдельными приборами.

Но главное, что, на мой взгляд, в этих моделях точно следовало бы доработать, — так это расположение экрана. Дело в том, что вертикальное расположение экрана делает невозможным считывание информации при погружении устройства в ёмкость с раствором, поскольку экран становится не виден. Конечно, можно в процессе измерения нажимать кнопку HOLD, фиксировать измерение, вытаскивать устройство и затем смотреть на экран, но, по-моему, это не особенно удобно. Значительно удобнее, когда он расположен в верхней части и под углом, благодаря чему виден с любого ракурса: и сбоку, и сверху.

Именно так расположен экран у pH-метра, которым я благополучно пользуюсь уже 5 лет:

pH-метр

Характеристики:

• экран, наклонённый под 45°, удобный для считывания и сбоку, и сверху;
• сменная нижняя часть с электродом и прикручивающимся увлажняющим колпачком;
• калибровка по трём точкам (pH 4 — pH 7 — pH 10);
• встроенный термометр (температура отображается одновременно с pH)
• ATC, т. е. автокоррекция температуры, повышает точность измерений.

Стоимость — около 45 $. Нижняя часть устройства, в которой находится стеклянная капсула с электродом, — съёмная и сменная. При необходимости её можно приобрести отдельно за 30 $.

pH-метр в разобранном состоянии
pH-метр в разобранном состоянии. Справа — заменяемая нижняя часть с электродом

В собранном виде обе части плотно защёлкиваются с помощью резинового уплотнителя, а благодаря сплошной конструкции нижней части с электродом, напоминающей длинное голенище рыбацкой бахилы, прибор можно погружать достаточно глубоко, не боясь залить электронику. Между тем, полностью погружать его в раствор не следует: несмотря на гордую надпись waterproof, его стандарт водозащиты — IP66, т. е. пыле- и брызгозащищённый, но не водонепроницаемый.

ПРАКТИКУМ: Калибровка pH-метра

Поскольку любой pH-метр спустя пару месяцев всё равно придётся калибровать, давайте начнём сразу с этого. Несмотря на пространное описание, калибровка — очень лёгкий процесс, занимающий не более 5 минут. Вот что для этого нужно:

Стаканы и порошки для pH-калибровки

• 3 чистых стакана ёмкостью от 250 мл;
• 750 мл дистиллированной воды;
• комплект порошков для приготовления калибрующих растворов (pH 4, pH 7 и pH 10).

Где взять дистиллированную воду? Если у вас дома установлен водоочистной фильтр с обратным осмосом (без дополнительных картриджей, обогащающих воду кальцием!), просто налейте три стакана отфильтрованной воды и проверьте её EC-метром; если он покажет 0, такую воду можно смело использовать для калибровки. Если же в воде есть примеси, лучше купить пару 1,5-л бутылок дистиллированной воды — например, в магазине автозапчастей. (Её, кстати, тоже не помешает проверить EC-метром на наличие примесей.)

Где взять пакетики с порошками для приготовления калибрующих растворов? Обычно один комплект пакетиков (в зависимости от модели pH-метра — с одним, двумя или тремя разными pH-значениями) прилагаются в комплекте с устройством. Поскольку данная модель калибруется по трём точкам, я использую три пакетика со значениями pH 4, pH 7 и pH 10. Пакетики одноразовые, т. е. один комплект годится на одну калибровку. В дальнейшем их можно покупать отдельно (разумеется, чем больше, тем дешевле).

Итак, приступим:

  1. Налейте воду в стаканы и разведите в них калибровочные порошки до полного растворения. (Содержимое каждого пакетика нужно высыпать в свой отдельный стакан.) Для ускорения процесса можно помешать воду пластмассовой ложкой.
  1. Поскольку значения pH зависят от температуры раствора, наибольшая точность калибровки достигается при 25°C. Поэтому если вы фанат точности, непременно убедитесь, что вода в стаканах имеет именно такую температуру. Я же считаю, что погрешность в 0,03 pH, обусловленная возможной температурной разницей, настолько несущественна (см. таблицу), что вне лабораторных условий ей можно смело пренебречь. Поэтому заранее даю воде из-под крана отстояться полчасика и калибрую при комнатной температуре.
  1. Открутите с электрода предохраняющий колпачок, нажмите кнопку CAL (калибровка) и опустите прибор в стакан с раствором pH 4. Прибор автоматически начнёт калибровку по этой точке. Через 15 секунд на дисплее высветится SA (т. е. saved, «результат сохранён»), после чего нужно извлечь прибор, стряхнуть с него капли и поместить в следующий стакан (pH 7), а затем, после сохранения результата, — в третий (pH 10):

pH-калибровка
pH-калибровка
  1. Готово! Калибровка завершена, ваш pH-метр готов к работе.

Измерение pH-раствора

Теперь, когда ваш pH-метр должным образом откалиброван, вот вам два практических задания:

  1. Перетасуйте стаканы с растворами и с помощью pH-метра определите кислотность в каждом из них.
  1. Налейте в чистый стакан воду из-под крана и измерьте её кислотность. Если она ниже ph 7, звоните в городскую службу водоснабжения.

На заметку

• Помните, что измерение pH происходит не мгновенно. Для получения точных результатов дождитесь, когда значение на экране стабилизируется.

• Измеряя растворы с разной кислотностью, между измерениями стряхивайте излишки жидкости с pH-метра.

• Помните, что стеклянная колба pH-метра — довольно хрупкая штука. Поэтому постарайтесь не ронять ваш pH-метр на пол и не ударять его о твёрдые поверхности (к примеру, об стенку контейнера).

• Чтобы продлить срок службы вашего pH-метра, измеряйте им только чистую воду и гидропонный раствор. Не используйте его для измерения каких-либо других жидкостей.

• По завершении измерений промойте электрод под струёй воды, налейте в защитный колпачок чистую воду и закрутите его на электроде.


Продолжение тут
Все очерки раздела «Заметки балконного выращивателя»

Понравилась эта статья? Поделитесь ей в соцсетях:

Таки салат!

Рыбинович

Нет, я всё понимаю: кризис, вирус, очередной неурожай нефти и прочие катаклизмы, по вине которых шоколадки и пивные баночки продолжают стыдливо сжиматься в размерах. Но похоже, шринкфляция добралась до самого священного и неприкосновенного — можно сказать, одного из несокрушимых столпов, на котором до сего дня покоилась продовольственная безопасность простого российского обывателя. А именно — салата из морской капусты!

Выяснилось это совершенно случайно. Баночку салата «Рыбиновичъ» (нет, он не из Одессы, это Новосибирск жжёт) я прибрёл строго в экспериментальных целях. С её помощью я намеревался проверить истинность двух спонтанно возникших потребительских гипотез:

1) есть ли в салате рыба, как на то намекает название бренда;
2) насколько этот салат кашерный — то есть, можно ли его есть с кашей (в частности, гречневой).

По итогам моего гастрономического исследования выяснилось: рыбы там нет, но с кашей есть можно. Но самое интересное не это. Самое интересное — это количество салата в банке. Зацените, сколько его там оказалось на момент открытия:

Рыбинович
6 марта   быт   забавно   нейминг

Как измерить концентрацию питательного раствора?

TDS-метр

Любой гидропонный раствор, вне зависимости от состава и происхождения, обладает двумя важнейшими показателями, которые выращивателю абсолютно необходимо уметь измерять и контролировать. Первый показатель — это концентрация раствора, т. е. общая плотность растворённых в нём веществ. (Второй показатель — pH, т. е. кислотно-щелочной баланс, которому посвящён следующий очерк).

Для чего нужно измерять и контролировать концентрацию питательного раствора?

• Если концентрация раствора окажется недостаточной, ваши растения будут недополучать питание и, как следствие, медленнее расти и хуже плодоносить;

• Если концентрация окажется чрезмерной (к примеру, в 2-3 раза выше нормы), это может спровоцировать корневые и листовые ожоги, задержку роста, сброс цветков, деформацию и повреждение листьев и плодов, болезни и т. п. Молодые растения особенно уязвимы к передозировке.

Поэтому, зная концентрацию вашего раствора, вы сможете правильно отрегулировать его насыщенность и обеспечить вашим растениям оптимальный (т. е. сообразный их стадии развития и видовым потребностям) режим питания.

Чем измеряют концентрацию раствора?

Концентрацию измеряют с помощью прибора под названием EC-метр или TDS-метр; иногда производители называют их не «метр», а «тестер». Несмотря на загадочное техническое название, в обращении они не сложнее обычного медицинского градусника и в самом простом исполнении выглядят так:

EC-метр, TDS-метр

Продаются также комбинированные измерительные приборы «4-в-1» или «5-в-1», совмещающие функции EC- и TDS-метра, pH-метра, термометра и даже измерителя солёности воды:

EC-метр, TDS-метр

В чём разница между EC- и TDS-метрами?

Оба эти прибора измеряют один и тот же физический показатель — электропроводность раствора, т. е. его способность проводить электрический ток, по которой можно судить о концентрации солей в растворе. Разница между ними в том, что они измеряют этот показатель в разных единицах:

EC-метр (EC, англ. electrical conductivity) измеряет электропроводность в стандартных единицах — mS/cm (миллисименс на сантиметр);

TDS-метр (англ. Total dissolved solids, «общее количество растворённых частиц») вначале измеряет электропроводность, а затем конвертирует его в другую единицу измерения — ppm (англ. parts per million, «частей на миллион»). К примеру, 200 ppm означает, что в данном растворе на миллион частиц воды приходится 200 частиц некоего вещества, способного проводить ток.

Обратите внимание на слово «некоего». Штука в том, что TDS-метр и в самом деле не имеет ни малейшего понятия о химическом составе веществ, находящихся в растворе! Он показывает лишь число частиц электропроводящего вещества, но не знает, что это за вещество. Поэтому контроль состава веществ, находящихся в растворе, — задача самого выращивателя.

Почему для измерения концентрации используются две разных единицы?

В силу традиции. Дело в том, что изготовители измерительного оборудования в разных странах изначально отдали предпочтение разным шкалам: в Европе — EC, в США и Австралии — TDS. Оба стандарта по-прежнему востребованы, поэтому мировая индустрия продолжает выпускать приборы обоих типов.

Какой шкалой лучше пользоваться, EC или TDS?

Той, которая лично вам более удобна. При необходимости значения, полученные в одной шкале, можно сконвертировать в другую с помощью специальной таблицы.

Между тем, если вы цените точность и практичность, то, возможно, вам следует отдать предпочтение шкале EC. Хотите знать, почему? См. спойлер с техническими подробностями.

EC использовать практичнее потому, что это стандартизированный физический показатель, который во всём мире понимается одинаково. Именно поэтому, получив рекомендацию довести ваш раствор до EC 1,2, вы чётко понимаете, что имеется в виду показатель 1,2 mS/cm (миллисименс на сантиметр). 

А вот при использовании TDS-метра не всё так однозначно, поскольку он использует другую единицу измерения — ppm (англ. parts per million, «долей на миллион»). И, в зависимости от того, где и для кого данный прибор был изготовлен, для конвертации из EC в ppm он может использовать один из трёх стандартов:

1. Американский стандарт, продвигаемый производителями измерительного оборудования Hanna Instruments и Milwaukee, для конвертации из EC в TDS в качестве эталона использует раствор поваренной соли (NaCl). Cогласно этому стандарту:

1 EC = 500 ppm

2. Европейский стандарт, продвигаемый фирмой-производителем Eutech, для конвертации из EC в TDS в качестве эталона использует раствор хлорида калия (KCl). Согласно этому стандарту:

1 EC = 640 ppm

3. Австралийский стандарт, продвигаемый новозеладской фирмой-производителем Bluelab Truncheon, для конвертации из EC в TDS в качестве эталона использует среднюю электрокондуктивность раствора трёх солей, присутствующих в питьевой воде (сульфат натрия, бикарбонат натрия, хлорид натрия), взятых в пропорции 40/40/20. Поэтому согласно этому стандарту:

1 EC = 700 ppm

Итак, если вы измеряете в EC, то полученные значения будут понятны кому угодно без дополнительных уточнений.

А если вы пользуетесь TDS, то, читая прикладную литературу или обмениваясь на форуме данными, полученными с помощью TDS-метра, вам каждый раз приходится уточнять, о каком из трёх стандартов ppm идёт речь, что непродуктивно и утомительно.

Как пользоваться EC- или TDS-метром?

Элементарно просто! Я ведь говорил, что эти приборы не сложнее градусника, правда? Сейчас вы в этом убедитесь.

• Снимите колпачок, защищающий электроды и погрузите их в раствор на глубину, не превышающую пунктирную линию.

• Чтобы провести замер в ёмкости, внутри которой табло EC-метра становится недоступно для считывания (например, в непрозрачной банке с узким горлом), в процессе замера нажмите кнопку HOLD (зафиксировать значение).

• Готово! Значение на табло обозначает концентрацию солей в вашем растворе. У TDS-метра оно отображается в ppm, у EC-метра — в миллисименсах на сантиметр (mS/cm) или микросименсах на сантиметр (uS/cm), в зависимости от модели.

Пример: прибор на фото вверху намерил 298 ppm. Велика ли концентрация данного раствора? Ответ: для гидропоники — не особенно. Потому что это количество солей, обычно содержащихся в чистой питьевой воде из-под крана, которая (сюрприз!) и налита в плошку.

На заметку

• Поскольку со временем электроды прибора начинают покрываться слоем соли, которая снижает точность измерения, периодически протирайте их ватной палочкой, смоченной в уксусе или в спирте, после чего прополощите их в чистой воде и закройте колпачком.

• Если при погружении в дистиллированную воду ваш EC- или TDS-метр показывает значение больше нуля, вполне возможно, что он неточно настроен. Однако даже такой простенький прибор, как на фото, можно откалибровать вручную. Для этого, не вынимая прибор из дистиллированной воды, аккуратно подкрутите винтик потенциометра с обратной стороны устройства с помощью тонкой отвёртки, которая обычно прилагается в комплекте с прибором — до тех пор, пока цифры на табло не снизятся до минимально возможного положительного значения (к примеру, 3 ppm).


Продолжение тут
Все очерки раздела «Заметки балконного выращивателя»

Понравилась эта статья? Поделитесь ей в соцсетях:

Как измерить кислотность грунта в домашних условиях?

Прибор для измерения кислотности почвы

Закисание грунта в горшке или контейнере, т. е. снижение его кислотности на 1-2 единицы по шкале pH  — одна из распространённых, но, при этом, неочевидных причин, по которым комнатные или балконные растения растут плохо, несмотря на все ваши старания.

Казалось бы, ваш зелёный питомец обеспечен всем необходимым: и водой, и теплом, и светом, и питанием, но почему-то не выглядит здоровым и бодрым. Его рост явно заторможен, а стебли и (особенно!) нижняя поверхность листьев темнеют, приобретая фиолетовый оттенок, что обычно свидетельствует о нехватке фосфора, ответственного за ростовые процессы.

Завидев это, вы, естественно, поливаете грунт фосфоросодержащим удобрением. Но, как ни странно, лишь усугубляете ситуацию: растению становится всё хуже. «Что за напасть?!» — недоумеваете вы. — «Чего ещё ему нужно?!..»

Разгадка зачастую кроется в следующем: на самом деле, фосфора в грунте достаточно, но, поскольку грунт закис (т. е. его pH-значение с течением времени сместилось от нейтрального к более кислотному), фосфор перестал быть химически доступен корневой системе, поэтому растение не может его усвоить. Если в такой ситуации внести в грунт дополнительный фосфор, его уровень может повыситься до токсического, что ещё сильнее навредит растению.

Что делать? Одно из двух: либо полностью менять грунт, либо попробовать его раскислить — например, с помощью древесной золы. Но для того, чтобы определить количество вносимой золы, нужно знать, насколько сместился показатель кислотности. А для этого нужно эту кислотность чем-то измерить.

Чем измерить кислотность грунта?

Кислотность грунта можно измерить различными способами, из которых самый точный (и самый долгий) по сложности напоминает алхимический процесс получения золота из свинца: возьмите столько-то грамм грунта, высушите его в духовой печи при такой-то температуре, разведите дистиллированной водой в нужной пропорции, выдержите такое-то время, обмакните лакмусовую бумажку в раствор на такое-то количество секунд, сопоставьте цвет со значением в справочнике...

Не сомневаюсь, что значение кислотности, полученное таким способом, будет предельно точным. Но я всё же не учёный-исследователь и не коммерческий агропромышленник, а выращиватель-энтузиаст, которому подобная сверхточность — вплоть до сотых долей — попросту ни к чему: меня вполне устроит несколько менее точное, зато быстрое и простое измерение.

Поэтому многочасовую лакмусовую алхимию я обхожу стороной, а кислотность в своих земляных горшках измеряю с помощью вот такого электроприбора под названием «Инструмент для исследования почвы 4-в-1»:

Прибор для измерения кислотности почвы

Как следует из названия, прибор умеет измерять сразу 4 показателя, которые полезно знать, занимаясь грунтовым выращиванием:

• кислотность грунта (т. е. его pH-значение)
• влажность грунта (сухой/нормальный/избыток влаги)
• температура грунта (°C /F)
• освещённость (темно/нормально/ярко)

Из этих четырёх функций я пользуюсь лишь одной — измерением кислотности. Остальные три показателя мне измерять не требуется: влажность в моих горшках и так идеальная (и вот почему), освещённость измерять таким прибором не вижу смысла, поскольку она не универсальна (у разных растений — свой уровень оптимальной освещённости), а температура грунта в горшках явно не ниже температуры в квартире, в которой эти горшки находятся.

Кислотность грунта этот прибор меряет с точностью до 1/2 pH-единицы, чего мне вполне хватает. Поскольку русской инструкции у прибора нет, выкладываю русскоязычное описание управляющих кнопок:

 Прибор для измерения кислотности грунта

Процесс измерения кислотности грунта с помощью прибора «4-в-1»

• Перед измерением кислотности убедитесь, что грунт в горшке достаточно влажный. Если грунт слишком сухой, полейте его.

• Данный прибор измеряет либо кислотность, либо температуру грунта. Поэтому, чтобы измерить кислотность, переведите маленький жёлтый переключатель на обороте прибора в положение «pH». Для измерения температуры переведите переключатель вправо, в положение «°С».

• Снимите защитный белый пластиковый наконечник со щупа и воткните щуп в грунт примерно на половину глубины горшка, где находится основная часть корней. Актуальное значение кислотности (pH) отобразится в середине дисплея спустя несколько секунд.

• Для большей точности повторите измерение 1-2 раза в другом участке грунта.


  Прибор для измерения кислотности грунта в домашних условиях

В качестве примера на фото — горшок с трёхлетним розмарином. Поскольку грунт в горшке давно не менялся, его кислотность периодически съезжает вниз, в сторону закисления. Вот и сейчас, судя по показаниям прибора, кислотность от нейтральной (pH 7.0) сместилась в сторону слабокислой (pH 6.0).

Что ж, это повод раскислить грунт, ведь розмарин предпочитает слегка щелочную почву (pH 7,0-7,8). Кислотность у горшечных растений я понижаю с помощью золы: сжигаю пару чистых листов обычной офисной бумаги в металлической миске, полученную золу развожу в воде и поливаю ей грунт. Хватает на несколько месяцев.

UPD: Спустя пару дней измерил кислотность повторно. В результате однократного полива раствором золы pH грунта в горшке повысился на 0,5 единицы:


Все очерки раздела «Заметки балконного выращивателя»

Понравилась эта статья? Поделитесь ей в соцсетях:

28 февраля   выращивание

Какие овощи выгоднее выращивать в гидропонике?

Поскольку размеры моей балконной плантации достаточно невелики, перед началом каждого сезона я вынужден принимать непростое решение: какие 3-4 овощные культуры из длинного списка желаемого я намерен вырастить этим летом на ограниченном пространстве в несколько погонных метров.

Между тем, экспериментаторский интерес и лимит посевной площади — не единственное, что формирует мой выбор. Ведь несмотря на то, что выращивание — занятие невероятно увлекательное и приносит массу удовольствия, оно также требует внимания, прилежания, сил и времени. То есть это одновременно и забава, и труд. Поэтому, естественно, мне бы хотелось, чтобы мои балконные старания приносили не только эстетический, но и некий материальный результат.

И хотя в данном случае я имею в виду не деньги (ведь я выращиваю не для продажи), а щедрый урожай, которым я смогу порадовать себя, друзей и близких, мне стало любопытно, какие овощи выгодней выращивать именно в гидропонике, чем в грунте, именно с финансовой точки зрения. Ведь доходность и урожайность, со всей очевидностью, вещи взаимосвязанные.

Критерии выгодности

Кто может грамотно и профессионально ответить балконному выращивателю на вопрос, касающийся финансовой выгоды? Естественно, коммерческие, промышленные аграрии, для которых высокий урожай и максимальная прибыль определяет всё. Поэтому, будучи уверен, что найду ответ через пять минут, я запустил браузер и погрузился в поиски.

Однако внятный и прямой ответ всё никак не находился. И чуть позже я понял, почему: ведь слово «выгоднее» в формулировке моего запроса для бизнеса звучит слишком неконкретно и мало что значит без дополнительных уточнений: выгодней для какой страны, в каком климате и широте, в какой сезон и т. д. Опять же, для точной и объективной оценки коммерческой выгоды требуется учесть и сравнить все категории затрат для обоих случаев: стоимость техники, электричества, воды, отопления, питательного раствора либо удобрений, субстрата и т. д.

Тем не менее, мне удалось обнаружить общий список критериев, которым должна соответствовать овощная культура, чтобы быть выгодной при гидропонном выращивании:

  1. Высокая стоимость.
  2. Высокая урожайность на единицу площади либо короткий цикл выращивания.
  3. Существенный выигрыш в урожайности либо в качестве по сравнению с растением, выращенным в открытом грунте.
  4. Вне сезона данное растение невозможно вырастить в открытом грунте.
  5. Урожайная часть растения должна находиться над уровнем почвы.
  6. Спрос на этот овощ должен быть достаточно высоким для покрытия расходов на выращивание.

Овощи, наиболее выгодные для коммерческого гидропонного выращивания

Итак, вот овощи, которые, согласно вышеупомянутому источнику, максимально соответствуют критериям выгодности при выращивании в гидропонике:

• Помидоры
• Огурцы
• Салат
• Зелёная стручковая фасоль
• Перец
• Кабачки
• Шпинат

В другом источнике в качестве наиболее выгодных также упоминались баклажан и китайская капуста, а в категории «зелень» — зелёный лук, укроп, петрушка, базилик и руккола.

Состав этого списка меня не особенно удивил: бытовая логика подсказывает, что если бы огурцы-помидоры-салаты было невыгодно выращивать, их не выращивали бы в промышленных агрохолдингах в таких гигантских количествах и не продавали на каждом углу. А вместо них выращивали бы какие-то другие овощи — к примеру, гидропонную репу или что-то ещё, что приносит более высокий доход.

Но вот что меня реально удивило, что, как выяснилось, огурцы выращивать в гидропонике выгоднее, чем помидоры! Я-то был уверен, что помидор, судя по более высокой магазинной цене, зачастую превышающей цену мяса, должен быть лидером по доходности. Не тут-то было: оказывается, помидор в коммерческом гидропонном выращивании более затратен (в частности, из-за необходимости интенсивной дополнительной подсветки), втрое менее урожаен, сложнее в технике выращивания и в уходе.

Так что огурец, во всяком случае, в России, — король коммерческой овощной гидропоники! Видимо, не зря я в сезоне-2019 направил все усилия на выращивание огурцов и навыращивал их на своём балконе просто уйму: 52 кг с двух кустов! Так что насчёт высочайшей урожайности этой культуры в гидропонике полностью подтверждаю, лично проверил.

Овощи, наименее выгодные для коммерческого гидропонного выращивания

Глядя на список овощей-фаворитов, хочется спросить: а какие овощи, наоборот, в наименьшей степени выгодны при выращивании в гидропонике? Согласно вышеупомянутому источнику, к таким овощам относятся:

• Картофель
• Репчатый лук (слишком длинный сезон выращивания; к тому же, грунтовой лук дешевле)
• Белокочанная капуста (грунтовая капуста слишком дешева, чтобы гидропонную капусту было выгодно выращивать)
• Морковь (слишком дорога в гидропонном выращивании)
• Тыква
• Свёкла
• Цветная капуста
• Зелёный горошек
• Репа, турнепс

Общих «браковочных» случаев тут два. Во-первых, это растения-корнеплоды (морковь, редис, картофель, репа и т. д.) в условиях «глубоководной» гидропоники (англ. DWC, Deep Water Culture). В условиях, когда почва или другой субстрат, напоминающий грунт по своим механическим свойствам, полностью отсутствует, такие растения растут плохо: корнеплоды у них либо вообще не формируются, либо вырастают очень маленькими и хилыми. Очевидно, их физиология необычайно сильно связана с физико-механическими свойствами почвы и буквально требует её для нормального роста и развития.

(До того, как узнать об этом из книг, я успел наступить на эти грабли и попытался вырастить гидропонную редиску «глубоководным» методом. Результаты оказались смехотворными: ботва кое-как всё-таки выросла, но сами редиски-корнеплоды так и не сформировались.)

Второй случай носит чисто экономический характер: некоторые культуры, такие как белокочанная капуста или репчатый лук, дешевле и проще выращивать в земле, чем в гидропонике. К примеру, тот же картофель можно в качестве забавного эксперимента вырастить и гидропонным способом (к примеру, в ведёрке с перлитом). Но если вы выращиваете картофель на продажу и рассчитываете на обильный урожай, то, разумеется, гораздо выгодней использовать для этих целей обычные земляные шесть соток.


Продолжение тут
Все очерки раздела «Заметки балконного выращивателя»

Понравилась эта статья? Поделитесь ей в соцсетях:

Дали издали

Собрались тут с приятелем на выставку «Магическое искусство Сальвадора Дали», что проходит в Манеже. Стали обсуждать, покупать ли билеты заранее.

— Зачем? — говорит приятель. — На месте и купим. Это ж Дали, а не концерт Тимати. Тем более, сегодня же 23 февраля: как раз все по домам бухать будут в праздник.

В чём-то, думаю, ты прав: Дали — не Тимати. В остальной части есть некоторые сомнения, но будь по-твоему, давай проверим.

В означенный час подходим к Манежной площади и видим следующее:

Москва очередь на выставку Сальвадора Дали

О, Фигерас!.. Эта очередь длиной в четверть километра, состоящая, надо полагать, сплошь из трезвых художников и искусствоведов, решительно презревших воскресный покой и не пожелавших остаться дома в этот суровый праздник — она, как выяснилось, даже не за билетами. Это очередь для тех, кто УЖЕ с билетами. Расчётное время на заход в (предположительно отапливаемый) храм искусства — 2-3 часа. Приятного просмотра тем, кто пришёл со своей палаткой и топливом.

Так что мой друг оказался прав: заранее покупать билеты не было особого смысла — да и на месте, как выяснилось, тоже, поскольку палатку и топливо мы с собой по недомыслию не взяли.

Ну а поскольку мы с ним не потомственные искусствоведы, а понаехавшие, то, взглянув на Дали издали и помахав ему озябшей пятернёй, срочно направились изучать магическое искусство местных кондитеров в ближайшую кофейню.

24 февраля   быт   выставки

Грунт vs Гидропоника: тест на перцах

Гидропонные перцы на балконе
Гидропонные перцы в моей балконной оранжерее (2016 г.)

В предыдущем, весьма теоретическом очерке речь шла о том, что гидропонное выращивание более эффективно, чем земляное (оно же грунтовое) — прежде всего в силу технологических преимуществ гидропоники, которые благоприятствуют работе корневой системы растений.

Однако теория без практики скучна, а личный опыт ничто не заменит, не правда ли? В том, что гидропонное выращивание практически гарантирует отличные результаты, я успел убедиться неоднократно. Вместе с тем мне очень хотелось провести сравнительный тест, чтобы визуально оценить, насколько растение, выращенное в гидропонике, превзойдёт растение, выращенное в грунте.

В сезоне-2016 мне удалось провести такой тест, и даже не один раз, а дважды (чтобы снизить вмешательство случайных факторов, таких как сортовые различия, и таким образом несколько повысить надёжность полученных результатов). В качестве испытуемых использовались саженцы острого перца двух разных сортов.

Как я тестировал

• В каждом из двух тестов я использовал по 2 саженца перца одного сорта, выращенные из семян, посаженных и взошедших синхронно. Изначально саженцы в каждой паре были совершенно одинаковыми на вид.

• Затем один из двух саженцев каждой пары я пересадил в 6-литровый горшок с грунтом, а второй саженец — в 13-литровый гидропонный контейнер собственной разработки.

• Далее все 4 саженца несколько месяцев росли на балконе в условиях одинаковой освещённости, температуры, влажности воздуха, интенсивности полива и прочих средовых воздействий. Таким образом, единственное существенное отличие заключалось в технике выращивания: в одном случае это был горшок с грунтом, в другом — гидропонный контейнер с раствором.

Ну а теперь давайте взглянем на результаты в динамике и посмотрим, кто выиграл.

Первый тест: перцы Тай Бангкок

Да-да, тот самый Тай Бангкок — декоративный тайский перчик, с которого начался мой квест по выращиванию, и который я затем многократно выращивал в обычных горшках с грунтом.

Вот два тестовых саженца спустя примерно полмесяца после пересадки в небольшие промежуточные ёмкости — 0,5-литровый горшок с землёй и 2-литровый гидропонный контейнер. Напомню, изначально оба саженца были абсолютно одинакового размера. Однако уже заметно, что гидропонный Тай начинает обгонять в росте своего грунтового соперника:

перцы Тай Бангкок в земле и в гидропонике
Перцы Тай Бангкок в мае (слева — в грунте, справа — в гидропонике)

А вот эти же перцы спустя ещё два месяца, после пересадки в полноформатные ёмкости — 6-литровый горшок с грунтом и 13-литровый гидропонный контейнер. Разница в размерах становится не то что заметной, а прямо-таки вопиющей:

перцы Тай Бангкок в земле и в гидропонике
Перцы Тай Бангкок в июле (слева — в грунте, справа — в гидропонике)

Ну и, наконец, вот оба растения в самом конце сезона — в ноябре, когда за окном уже лежал снег:

перцы Тай Бангкок в земле и в гидропонике
Перцы Тай Бангкок в ноябре (слева — в грунте, справа — в гидропонике)

По-моему, это безоговорочная, триумфальная победа гидропоники! Разница между растениями в размере и пышности кроны, толщине ствола, размерам корневой системы, мощности и плодовитости настолько велика, что с трудом верится, что это перцы одного сорта.

Кстати, вот они крупным планом в процессе созревания:

перцы Тай Бангкок

Второй тест: перцы Табаско

Но может быть, этот успех случаен и целиком объясняется генетическими преимуществами конкретного сорта? Вдруг какие-то разновидности (к примеру, низкорослые, декоративные) изначально предрасположены к условиям гидропоники, а другие, более высокорослые, в силу генетики, наоборот, лучше растут в земле?

Чтобы это проверить и таким образом снизить влияние фактора под названием «рост/сорт», параллельно я провёл второе тестирование, по той же схеме и в тех же условиях, но на сей раз с участием среднерослых перцев сорта Табаско.

Результаты практически повторили итоги первого теста! Вот оба перца Табаско в июле. Думаю, даже без подписи ясно, какой из них гидропонный:

перец Табаско в земле и в гидропонике
Перцы Табаско в июле (слева — в грунте, справа — в гидропонике)

К сожалению, финальное фото грунтового Табаско предъявить не могу: похоже, я был настолько восхищён результатами гидропоники, что грунтовой перец для меня померк на их фоне и я забыл его сфотографировать для отчётности. Поэтому сообщаю на словах: его габариты очень незначительно изменились по сравнению с июльскими.

Однако зацените фото гидропонного Табаско-победителя! Размах кроны — почти метр на метр, а количество плодов и вовсе не поддаётся подсчёту:

Гидропонный перец Табаско в финале соревнований

Итоговые соображения

  1. Гидропонное выращивание существенно превосходит грунтовое по эффективности и продуктивности. (В случае острых перцев, судя по результатам проведённых тестов, как минимум в 5-8 раз!)
  1. Если предположить, что скромные результаты грунтовых перцев могли быть обусловлены недостаточным качеством грунта, проведите мысленный эксперимент: щедро умножьте их вдвое! И вам станет очевидно, что даже в этом случае они и близко не сопоставимы с гидропонными.
  1. Если предположить, что успехи гидропонных перцев обусловлены бо́льшим (по сравнению с земляными горшками) объёмом контейнеров, то нужно иметь в виду, что корни перцев в гидропонном контейнере не занимают и половины его объёма, т. е. не превышают 6 литров, что сопоставимо с объёмом грунтовых горшков.


Продолжение тут
Все очерки раздела «Заметки балконного выращивателя»

Понравилась эта статья? Поделитесь ей в соцсетях:

Почему гидропоника эффективнее, чем грунтовое выращивание?

Табаско гидропоника
Заросли гидропонных перцев Табаско в моей балконной оранжерее (2016 г.)

Как-то раз ко мне в гости приехал мой старый приятель. Поскольку мы с ним очень давно не виделись, он был не в курсе, что я вот уже несколько лет увлекаюсь гидропонным выращиванием. Сам он глубоко равнодушен ко всей этой садово-огородной теме, так что предложение взглянуть на мою балконную оранжерею воспринял без особого интереса — скорее, просто как повод покурить (ведь он заядлый курильщик и, увы, не собирается бросать).

Но когда мы с ним вышли на балкон, вожделенная сигарета в его пальцах удивительно долго оставалась незажжённой. Медленно обойдя контейнеры с пышно разросшимися гидропонными перцами и тщательно рассмотрев ветки, необычайно густо усыпанные разноцветными плодами, он со смесью глубокого недоумения и любопытства изрёк: «Но за счёт чего?!..»

Хороший вопрос, правильный! В самом деле, за счёт чего гидропоника обычно значительно эффективнее, чем традиционное земляное (оно же грунтовое) выращивание?

Может, дело в химии?

Фото: pixabay.com

Те, кто знакомы с гидропоникой лишь понаслышке, — например, по страшилкам, вычитанным в жёлтой прессе, и прочим столь же «авторитетным» источникам — склонны объяснять её преимущества «химией», то есть, свойствами гидропонного раствора и разными малопонятными добавками-стимуляторами, которые туда тайком заливают подозрительные личности в защитных очках и лабораторных халатах. В основе подобного представления обычно лежит стойкая убеждённость: всё, что выращено в земле — натурально и полезно, а всё, что выращено с помощью минеральных удобрений — одна сплошная химия и нитраты.

Несмотря на изрядную распространённость, это убеждение не имеет научных оснований; более того, оно абсурдно в силу самой попытки разделить вещества на «химию» и «нехимию». Тем, кто регулярно прогуливал школьные уроки химии и биологии, сообщаю сенсационную новость: по сведениям современной науки, абсолютно всё, чем питаются растения (любые, как произрастающие в земле, так и в гидропонике) — это чистейшая, стопроцентная химия! Если совсем точно — водный раствор химических элементов и их соединений, а также атмосферный углерод и кислород.

«Элементарное» меню

Итак, растения «едят» ТОЛЬКО химию и НИЧЕГО КРОМЕ химии. Просто эта химия может иметь разную форму: на вашей даче она имеет вид земли и компоста, а в гидропонике — вид гранул и порошков. Но если отвлечься от формы и сосредоточиться на сути, в обоих случаях это один и тот же набор из 16 химических макро- и микроэлементов, необходимых растениям для нормального роста и плодоношения:

• Макроэлементы (требуются в относительно больших количествах):
углерод (C), водород (H), кислород (O), азот (N), фосфор (P), калий (K), кальций (Ca), сера (S), магний (Mg).
• Микроэлементы (требуются в крайне малых количествах):
железо (Fe), хлор (Cl), марганец (Mn), бор (B), цинк (Zn), медь (Cu), молибден (Mo).

Этого набора достаточно, чтобы любое растение выросло нормальным и здоровым. В будущем, на основании данных новых исследований, этот список может быть расширен за счёт элементов, которые, не являясь необходимыми, тем не менее, значимо способствуют жизненным процессам растений. На сегодняшний день наиболее вероятными кандидатами на включение в список являются никель (Ni), кремний (Si) и платина (Pt).

Азот и в гидропонике азот

Для корневой системы растения нет разницы, откуда получен, к примеру, азот — из компоста (органического удобрения) или из селитры (минерального удобрения); и то, и другое — просто азот, который в обоих случаях будет нормально усвоен. (Разумеется, это относится не только к азоту, но и ко всем прочим питательным элементам.) Поэтому помидор, выращенный в гидропонике и помидор, выращенный на земляной грядке, физиологически идентичны. Разница между ними примерно такая же, как между двумя помидорами, выросшими у вас на даче на двух соседних грядках.

Если же ваша многолетняя анти-гидропонная оборона строится на аргументе «а вот я как-то раз купил(а) в магазине гидропонные помидоры, так они оказались куда менее вкусными, чем помидорчики с моей грядки», то, уверяю вас, дело скорее всего не в гидропонике, см. спойлер.

Скорее всего, помидоры, которые вы купили в магазине, были сорваны с ветки недозрелыми (зелёными). Обычно это делается из соображений логистики: полностью дозревший, сочный и нежный помидор в процессе транспортировки слишком легко повреждается и может не доехать до покупателя, по дороге превратившись в кетчуп. А более упругий и плотный недозрелый помидор гораздо лучше переносит транспортировку и к тому же успевает покраснеть за время перевозки.

Несмотря на то, что данный трюк позволяет доставить помидоры до конечного потребителя в целости и сохранности, такие помидоры, как правило, заметно менее вкусные, чем те, что дозрели на кусте. Дело в том, что в процессе дозревания на кусте, в помидорах вырабатываются сложные сахара, которые отвечают за богатый и насыщенный вкус и аромат. Если же помидор (неважно, гидропонный или грунтовой) был сорван зелёным, то через несколько дней он обязательно покраснеет, но с биологической и гастрономической точки зрения так и останется недозрелым. И как следствие, менее вкусным, поскольку ценные сахара в нём синтезироваться уже не смогут.

— — —

Зри в корень!

Безусловно, специально сбалансированный раствор и правильно подобранные агростимуляторы действительно могут «поддать газу» и помочь вашему зелёному питомцу выйти в чемпионы. Но всё-таки это скорее дополнения, чем основа. Ведь можно взять самый обычный, универсальный раствор, не использовать никакие стимуляторы, а результат всё равно будет лучше, чем в земле. Безо всяких дополнительных ухищрений гидропонное растение, в сравнении с грунтовым, вырастет более мощным и плодовитым. Почему?

«Чтобы узнать истину, зри в корень», советовали мыслители древности. Давайте последуем их совету — тем более, что разгадка действительно находится именно там, в районе корневой системы.

Четыре коренных преимущества

Итак, правильный ответ на вопрос «за счёт чего гидропоника позволяет добиться столь впечатляющих результатов?» заключается не в таинственных химических формулах или добавках, а прежде всего в том, что гидропонная технология позволяет корням растения получать и усваивать питательные вещества более эффективно, чем при земляном выращивании. А когда растения более эффективно питаются, они быстрее растут и обильнее плодоносят.

Этот совокупный выигрыш в эффективности питания складывается из четырёх важнейших компонентов, связанных с работой корневой системы:

1. Бо́льшая доступность питательных веществ

Доступность необходимых питательных веществ для корней растения столь же важна, как доступность кирпичей, бетонных блоков и прочих стройматериалов при возведении здания: если кирпичи вовремя не подвезли, стройка неизбежно застопорится. И наоборот, когда все нужные материалы в наличии, стройка ведётся бесперебойно, ударными темпами.

При грунтовом выращивании питательные вещества распределены в грунте неравномерно, по принципу «то там, то сям», «то густо, то пусто». Это может замедлять развитие растений, либо (в случае переизбытка питательных веществ) провоцировать токсикоз.

При гидропонном выращивании питательные вещества распределены в растворе равномерно, поэтому весь набор необходимых веществ в правильных пропорциях постоянно доступен корням.

2. Улучшенная аэрация корневой системы

Аэрация (т. е. доступ кислорода к корням) критически важна для питания растения. Корни нуждаются в кислороде, поскольку он участвует в процессе дыхания и обеспечивает энергию, необходимую для всасывания воды и питательных веществ. Недостаток кислорода вокруг корней замедляет их рост и может привести к их гибели. И наоборот, чем больше кислорода вокруг корней (при условии достаточной влажности прикорневой атмосферы!), тем интенсивнее и мощнее они разрастаются и работают, и тем быстрее развивается растение в целом.

При грунтовом выращивании аэрация прикорневой зоны ограничена рыхлостью грунта и с течением времени неизбежно снижается вследствие механического слёживания. Рыхление — единственный метод аэрации, доступный при грунтовом выращивании — затрагивает лишь верхний слой почвы и не позволяет кислороду проникать к корням, залегающим на глубине.

Гидропоника, по сравнению с земляным выращиванием, предоставляет непревзойдённые возможности аэрации корневой системы. Эти возможности зависят от конкретной техники выращивания.
К примеру, при выращивании в перлите интенсивная аэрация достигается за счёт более крупных, чем в земле, зазоров между гранулами увлажнённого субстрата. В технике глубоководного культивирования за аэрацию отвечают погружные помпы, количество и мощность которых ограничивается лишь фантазией выращивателя. Максимальное качество аэрации достигается в технике аэропоники: благодаря мелкодисперсным распылителям корни растения постоянно находятся во влажном тумане, состоящем из воздуха и мельчайших капель питательного раствора.

3. Быстрый и точный контроль кислотности (pH-значения) и концентрации раствора

Кислотность (pH-значение) субстрата либо раствора существенно влияет на усвоение растением питательных веществ, а следовательно, и на скорость ростовых процессов.

Концентрация питательного раствора, т. е. плотность содержащихся там минеральных солей, — параметр, который важно постоянно контролировать, поскольку как дефицит, так и переизбыток питательных веществ значимо влияют на здоровье и темпы роста растения.

При грунтовом выращивании кислотность почвы неоднородна на различных участках и в случае дисбаланса корректируется медленно (в течение нескольких месяцев или даже целого года!) и весьма неточно. Насыщенность почвы питательными веществами сложно измерять и ещё сложнее корректировать: зачастую единственным способом коррекции является полная замена грунта.

При гидропонном выращивании кислотность питательного раствора измеряется точно, а корректируется быстро и легко. При необходимости можно целиком заменить раствор на новый, с правильным значением pH. Насыщенность гидропонного раствора также очень просто измерить и корректировать, что позволяет избежать как дефицита, так и токсичного переизбытка питательных веществ.

4. Оптимальный режим увлажнения корней

Неравномерное увлажнение корней (когда воды или слишком много или слишком мало, или имеет место резкий перепад от засухи к избыточному увлажнению) представляет серьёзный стресс для корневой системы. Поэтому равномерность и достаточность увлажнения корней — одно из важных условий здорового и стабильного развития растения.

При грунтовом выращивании распределение влаги в почве сложно контролировать, особенно в открытом грунте. Вследствие чего возможны переливы, недоливы и прочие стрессовые ситуации, провоцирующие задержку роста, сбрасывание цветков и завязей, плодовую и корневую гниль, растрескивание стеблей и прочие напасти.

При гидропонном выращивании частота циклов увлажнения/осушения гидропонного субстрата или распыления питательного раствора легко программируется с помощью электронного таймера. Поэтому режим увлажнения корней находится под контролем выращивателя и при необходимости легко корректируется. Это позволяет уберечь корни от стрессов, связанных с неравномерным поливом и обеспечить растению наиболее благоприятные условия роста.


Продолжение тут
Все очерки раздела «Заметки балконного выращивателя»

Понравилась эта статья? Поделитесь ей в соцсетях:

Что такое гидропоника?

Фото: pixabay.com

Итак, самые базовые и ориентировочные вещи, касающиеся домашнего контейнерного выращивания в земляном грунте, на примере моей небольшой балконно-контейнерной оранжереи мы разобрали. Безусловно, многие детали — например, агротехника выращивания различных культур, режим питания, освещения и полива, борьба с болезнями и вредителями, — остались за кадром, поскольку представляют интерес не столько для выращивателя-новичка, сколько для продвинутого садовода-огородника.

А теперь, как и было обещано в самом начале, переходим к гидропонике. И, поскольку многое из вышеперечисленного в гидропонике ничуть не менее актуально, чем в традиционном грунтовом выращивании, при необходимости мы поговорим обо всём этом по ходу рассказа.

Определение гидропоники

Почти каждый раз, когда я сообщаю новым знакомым, что увлекаюсь гидропоникой, я слышу в ответ один и тот же вопрос, без малейшей догадки в голосе: «Гидропоника?.. А что это?»

Предлагаю определение, которым руководствуюсь сам. Гидропоника — это метод выращивания растений в питательном растворе без использования почвы. Или, если упрощённо, выращивание растений в воде и без земли.

Название «гидропоника» происходит от греческих слов «вода» и «занятие, труд», в сумме означая: «занятия, связанные с водой». Согласен, дословный перевод названия получается слишком широким и неконкретным: в самом деле, ну мало ли на свете занятий, так или иначе связанных с водой? Так или иначе, условимся считать, что гидропоника — это занятия, связанные именно с выращиванием растений в воде, а не с обучением плаванию или монтажом сантехники.

Немного истории

Висячие сады Вавилона — один из первых гидропонных проектов в истории. Иллюстрация: Latheev Deepan

Когда и где появилась гидропоника? Кто и зачем стал использовать её как метод выращивания, альтернативный почвенному земледелию, созданному самой природой и проверенному тысячелетиями?

Предоставим слово признанному мэтру отрасли, энтузиасту-просветителю и практикующему консультанту, автору нескольких книг по гидропонному выращиванию, доктору Говарду Решу (Howard M. Resh). В своем обстоятельном труде Hydroponic Food Production («Гидропонное производство пищевых продуктов») он пишет:

«...Висячие сады Вавилона, плавучие сады китайцев и мексиканских ацтеков представляли собой гидропонную культуру, хотя это и не именовалось подобным образом. Даже в древнеегипетских иероглифических записях, датированных многими сотнями лет до нашей эры, описывалось выращивание растений в воде…

Самое раннее свидетельство научного подхода к определению компонентов, образующих растения, относится к 1600 г., когда бельгиец Ян ван Хельмонт экспериментальным путём доказал, что растения получают питательные вещества из воды. При этом он не догадался, что им также требуются углекислый газ и кислород…

В 1699 г. англичанин Джон Вудворд, занимавшийся выращиванием растений в воде с растворённой в ней почвой, заметил, что чем больше почвы было растворено в воде, тем лучше росли растения. Следовательно, заключил Вудворд, более интенсивный рост растений происходил благодаря присутствию в воде веществ, содержавшихся именно в почве, а не в воде как таковой.»

Итак, к началу XVIII века учёные установили, что растения питаются некими веществами, содержащимися в почве и растворёнными в воде. Но что это были за вещества, на тот момент оставалось для них загадкой.

Химики спешат на помощь

Дальнейший прогресс в установлении конкретных питательных веществ, необходимых растениям для жизни, был достигнут благодаря развитию химии и появлению новых исследовательских методов:

• В 1804 году швейцарский биохимик Никола де Соссюр предположил, что растения конструируют себя из химических элементов, извлекаемых ими из воды, почвы и воздуха.

• В 1851 году эта гипотеза была подтверждена французом Жаном-Баптистом Буссенго, который определил один из необходимых растению элементов — азот.

• В 1860-1861 гг. немецкие ученые фон Закс и Кноп продемонстрировали, что нормальный рост растения становится возможен при погружении его корней в водный раствор солей азота, фосфора, калия, серы, кальция и магния — то есть, всех тех элементов, что сейчас именуют макроэлементами, поскольку они требуются растениям в наибольших количествах.

• Чуть позже была описана группа микроэлементов, которые столь же необходимы растениям, но в несравнимо меньших объёмах; к ним относятся железо, хлор, марганец, бор, цинк, медь и молибден. На основании полученных знаний учёные начали разработку разнообразных формул питательных растворов.

Первые коммерческие эксперименты

Сугубо практический, коммерческий интерес к гидропонике оформился в 1925-1935 гг. со стороны агропромышленной индустрии. Дело в том, что почва в коммерческих парниках быстро истощалась ввиду сверхинтенсивного использования, в связи с чем её требовалось часто менять, а это было накладно. Требовалось найти какое-то более эффективное решение.

На выручку промышленникам пришли учёные. Уильям Фредерик Герике (W. F. Gericke), учёный из Калифорнийского университета в Беркли, предпринял в это время серию смелых экспериментов по переводу теоретической, лабораторно-кабинетной гидропоники на промышленные рельсы.

Увенчались ли его эксперименты успехом? О да! Герике произвел настоящую сенсацию, предъявив публике помидорную лозу высотой более 7 метров, собственноручно выращенную им на заднем дворе — причём не в земле, а в растворе минеральных солей. Кстати, именно Герике ввёл в оборот термин «гидропоника», сконструированный по образцу «геопоники» — названия византийской сельскохозяйственной энциклопедии Х века.

Между тем, если вам кажется, что 7-метровый помидор, выращенный Герике в 1930-х годах, это предел мечтаний садовода-энтузиаста, взгляните на помидорное чудо-дерево, произрастающее в наши дни в EPCOT — тематическом парке Всемирного центра отдыха Уолта Диснея во Флориде, США. Согласно Книге рекордов Гиннесса, этот помидор-гигант — обладатель мирового рекорда по количеству плодов, собранных с одного растения в течение одного года. В 2006 году с него было собрано 32 194 помидора общим весом 522 кг!


Помидорное дерево в парке EPCOT. Фото: Barrie Brewer

Главные экономические преимущества гидропоники

Несмотря на чудо-растения, выращенные учёными-энтузиастами в питательных растворах, подлинное, широкомасштабное утверждение гидропоники в агроиндустрии произошло лишь тогда, когда очевидны стали два главных экономических преимущества этой технологии:

  1. Более высокая урожайность по сравнению с почвенным земледелием (а, следовательно, и более высокая прибыль!)
  2. Возможность выращивания растений в полностью непригодных для земледелия локациях, будь то пустыня, космическая станция или поверхность Марса.

(Подчеркнём: это два главных, но далеко не единственных преимущества гидропоники перед традиционным земляным выращиванием. На самом деле их значительно больше.)

Дальнейшее продвижение гидропонной технологии

Первым практическим шагом к внедрению наработок Герике стал опыт по выращиванию овощей для нужд американских военных, дислоцированных на непахотных скалистых островах Тихого океана в 1940-х гг. Опыт оказался удачным, и вскоре после окончания Второй мировой войны гидропоника окончательно утвердила себя как коммерчески успешная технология и была взята на вооружение сельскохозяйственной индустрией по всему миру.

А еще чуть позже, с появлением пластика — дешёвого и удобного материала, отлично подходящего для изготовления гидропонных контейнеров, труб, помп, фитингов и прочего необходимого оборудования, гидропоника стала доступна не только гигантам сельхозиндустрии, но и широкому кругу любителей-энтузиастов.

С момента первых экспериментов и до сего дня гидропонная технология успела пройти долгий путь и продолжает совершенствоваться. А земной шар, в свою очередь, всё гуще покрывается огромными высокотехнологичными гидропонными теплицами размером с торговый молл — примерно вот такими:

Несмотря на ударные темпы, с которой гидропоника шествует по планете, удивительно вот что: очень небольшой процент покупателей обычно бывают осведомлены о том, что продукция, которую они ежедневно приобретают в овощном отделе супермаркета, выращена вовсе не в земле. Подавляющее большинство пребывают в полнейшем неведении. «Гидропоника?»- удивлённо переспрашивают они. — «А что это?..»


Продолжение тут
Все очерки раздела «Заметки балконного выращивателя»

Понравилась эта статья? Поделитесь ей в соцсетях:

Дух времени

Туалет онлайн

С ума сойти, до чего дошёл прогресс. Скажи мне кто-нибудь лет пятнадцать назад, что в ближайшем будущем в туалет можно будет сходить онлайн, я бы не поверил. Однако вот, см. фото.

Мало того: сегодня, в 2020-м, я смотрю на импровизированный прайс-лист этой жутковатой уличной кибер-уборной уже не столько с удивлением, сколько с возмущением: почему только Сбербанк? A как же Google Pay? Samsung Pay? И где, я вас спрашиваю, в этом списке биткойн?..