Выращивание овощей в гидропонике, т. е. без почвы в растворах минеральных солей, имеет большие преиму­щества. Оно является желанным помощником в получе­нии высоких урожаев овощей главным образом тем ого­родникам, которые умеют разумно обращаться с водой, или тем, у которых мало земли. Гидропоника особенно выгодна при выращивании ранних овощей под стеклом или под пленкой.

Кроме увеличения урожайности гидропоника позволя­ет сократить период вегетации, а благодаря этому обес­печить более частую смену отдельных видов овощей в культурообороте. Кроме того, гидропоника позволяет соединить вместе удобрение и полив, снизить потребность в рабочей силе, обеспечивает условия для безупречной дезинфекции всего окружающего, отчасти облегчает под­кормку С02 и подсвечивание растений. При гидропонике отпадает проблема смены почвы, тогда как при обычной культуре через каждые 5—8 лет старую почву нужно за­менять таким же количеством свежей.

Гидропонное выращивание овощей можно осуществить несколькими способами: в водной, песчаной, воздушной, гравийной или торфяной культуре.

Водная культура. Наиболее старым и известным ги­дропонным способом является водная культура, при ко­тором корни растений растут в питательном растворе, содержащем все необходимые питательные элементы. Обеспечение корней кислородом достигается аэрацией раствора. Растения устанавливаются на опорах, обвора- чиваются пористым материалом и уплотняются мхом, торфом, древесными стружками, стекловатой и др. Укреп­ленная корневая шейка должна возвышаться на 5 см над почвенным раствором, в который свободно погружены корни. Питательный раствор размещается в резервуаре или в желобе (рис. 31).

Преимущество этого способа выращивания, который почти не отличается от выращивания в гидропонных ва­зах, состоит в том, что по мере роста растений можно ве­сти наблюдения за всей корневой системой. При необхо­димости корни можно осмотреть, дать им возможность подышать воздухом и даже очистить. Пористый мате­риал, который удерживает растения на опорах, обеспе­чивает доступ воздуха к корням растений.

 

Выбор подходящих сосудов определяется в первую очередь поставленными целями, видом растений и их пе­риодом вегетации.

Для объема в 35—40 л лучше подходит емкость с раз­мерами 75X30X20 см, изготовленная из жести или пласт­массы. К ней лучше подходят крышки (решетки), сделан­ные из деревянных дощечек или из жести с подходящими отверстиями для корневых пробок, в которых высажен­ные растения уплотняются ватой. Для возделывания ранних овощей больше подходят длинные, сравнительно узкие и плоские сосуды (20—30 см). Такие сосуды, шири­ной 60—120 см, можно изготовить из жести, дерева, бе­тона или любого другого подходящего материала, кото­рый не содержит вредных для растений соединений. Со­суды нужно покрыть защитным слоем, который не опасен для растений, например разогретый асфальт или черный асфальтовый лак. Не следует применять оцинкованную жесть, потому что цинк, проникая в питательный раствор, может вызвать отравление растений.

Очень хорошо выращивать растения в сосудах из пластмасс. Они прочны, легки, удобны в использовании. Их можно устанавливать прямо на землю, или на под­ставку, или просто закопать в землю. Они особенно вы­годны при возделывании ранних огурцов.

Резервуар можно сделать следующим образом: из планок и досок соорудить остов резервуара в виде жело­ба, который изнутри выстлать пленкой. Из планок мож­но сделать решетку такой же ширины, что и остов резер­вуара.

Песчаная культура. Этот способ гидропонного выра­щивания растений сравнительно прост. Корни растений развиваются в мелком песке, а питательный раствор или подается на дно водонепроницаемого сосуда, или нали­вается сверху и промачивает песок. Зернистость песка должна быть такой, чтобы песочный субстрат после на­сыщения и отвода раствора мог обеспечить корни расте­ний водой и питательными веществами и сохранить хо­рошую воздухопроницаемость. Питательный раствор пе­риодически доливают и аэрируют (рис. 32).

 

Если питательный раствор подают на дно водонепро­ницаемого сосуда, в таком случае 2—3 раза в течение дня желоб заливают питательным раствором с таким расче­том, чтобы он на 3—5 см не достигал до поверхности суб­страта. Спустя некоторое время питательный раствор от­водится обратно в специальный резервуар. Очень прак­тичен способ песчаной культуры, когда питательный раствор подводится к растениям в малых, но достаточ­ных дозах капельным способом. При этом способе сосу­ды должны быть проницаемыми. Причем питательный раствор можно использовать только один раз (нецирку- лирующий), не нужно придерживаться точной концентра­ции, раствор можно разводить наполовину и даже больше.

Воздушная, или аэропонная, культура. При этом спо­собе гидропонного возделывания растений корни их рас­тут в закрытом сосуде и с определенными краткими ин­тервалами снизу опрыскиваются мелко распыленным пи­тательным раствором (рис. 33).

Воздушная культура предъявляет высокие требова­ния к оборудованию и обслуживанию, но при большом объеме хорошо себя оправдывает.

Гравийная культура является хорошей комбинацией водной и песчаной культуры. Растения высаживают на грубый минеральный субстрат, в котором затем развива­ются их корни. В качестве субстрата чаще всего исполь­зуется речной гравий, но можно использовать базальто­вый щебень, обломки, керамзит, битый кирпич, пласт­массы, а также другие материалы с величиной зерен 3—10 мм. Пористость такого субстрата достигает 50%, а водоудерживающая способность 15%. Обязательным условием для субстрата является его инертность, т. е. из него не должны вымываться ионы и он не должен реаги­ровать химически с питательным раствором. Субстрат должен быть помещен в непроницаемые сосуды — жело­ба, как показано на рис. 34.

 

Гравийная культура наиболее распространена, пото­му что является наиболее простым гидропонным спосо­бом.

Торфяная культура представляет собой значительно отличающийся способ гидропоники. Лучшим субстратом является грубоволокнистый верховой торф, который име­ет, как правило, кислую реакцию и беден питательными веществами. Поэтому его нужно перемешивать с известью в дозе 2—2,5 кг на 1 м3 сухой массы и спустя 24 ч внести минеральные удобрения, лучше в форме сложных полных удобрений. На 1 м3 торфа нужно внести 180 г N, 80 г Р и 200 г К. Хороший эффект дает обогащение торфа микро­элементами, для чего нужно внести 15—20 г сернокисло­го железа, 5—10 г сернокислой меди, 2—5 г молибдата натрия, 1 г буры, 2—5 г сернокислого марганца и 0,5 г сернокислого цинка. Указанное количество микроэлемен­тов нужно растворить в 5 л воды, полить этим раствором уложенный тонким слоем торф и затем тщательно все пе­ремешать.

 

Рис, 34. Схема гравийной культуры.

После такой подготовки торф закладывается в гидро­понные желоба с водонепроницаемыми стенками, обло­женными, к примеру, полиэтиленовой пленкой. Затем, после насыщения его водой до 75—80% полной влагоем- кости, можно высаживать растения. При такой насыщен­ности водой из торфа вытекает вода уже при небольшом нажатии.

Предварительно внесенных удобрений достаточно в течение шести недель, а нужная влажность поддержива­ется за счет поливов чистой водой (дождевой, кипяченой, дистиллированной). По истечении указанного выше вре­мени нужно начинать подкормку растений 0,2—0,4%-ным раствором сложного жидкого удобрения или твердыми сложными удобрениями в дозе 200—400 г на 10 м2 по­верхности желобов. В торфе в период активного роста растений должно содержаться 100—150 мг N в 1 л суб­страта и достаточное количество остальных питательных элементов.

Питательные растворы для гидропонной культуры ово­щей. Питательные растворы для водных, песчаных, воз­душных или гравийных культур можно приготовить из минеральных удобрений, технически чистых солей, из вы­пускаемых промышленностью специальных смесей и жид­ких удобрений.

Концентрация питательного раствора обычно колеб­лется около 0,2%. Для того чтобы иметь постоянный со­став питательного раствора, необходимо через определен­ные интервалы готовить его заново или следить при по­мощи химического анализа за составом раствора и по мере необходимости дополнять его недостающим количе­ством тех или иных питательных веществ. При приготов­лении питательного раствора из минеральных удобрений нужно пользоваться рецептом, разработанным научно- исследовательским институтом овощеводства в Оломоуце, а именно: на 100 л воды нужно взять:

известково-аммиачной селитры 72 г

простого суперфосфата            75 г

сульфата калия                         75 г

сульфата магния                       12 г

Вместо сульфата калия и сульфата магния (кизери­та) можно взять 140 г удобрения реформкали.

Микроэлементы в данный раствор вводятся при до­бавлении технически чистых солей в следующих количе­ствах:

сульфат железа 1,6 г сульфат меди 0,1 г сульфат марганца 0,2 г борная кислота 0,2 г сульфат цинка 0,1 г молибдат аммония 0,2 г

Реакция такого раствора должна быть в пределах зна­чений рН 5,5—6,5 и в этих пределах ее нужно поддержи­вать во время вегетации при помощи серной кислоты (если нужно подкислить) или щелочного раствора (если нужно снизить кислотность).

Из технических солей можно приготовить стандартный раствор для гидропонного выращивания овощей соглас­но рецептуре, разработанной в ГДР, а именно: на 100 л воды нужно взять:

нитрата калия (KN03)                100 г

фосфорной кислоты 65% (Н3Р04) 22 г (15 мл)

сульфата магния (MgS04-7H20)    50 г

сульфата железа (Fe2(S04)3)         1,5 г

буры (Na2B407-10H20)                 0,2 г

сульфата марганца (MnS04-4H20) 0,2 г

сульфата меди (CuS04-5H20)      0^1 г

сульфата цинка (ZnS04-7H20)      0,1 г

молибдата аммония ((NH4)6Mo7024-4H20) 0,1 г азотной кислоты (HN03) в количестве, достаточном для достижения рН 5.

Общее содержание солей в данном растворе должно составлять 0,2%, а содержание отдельных питательных веществ в 1 л раствора будет следующим: N (в форме N03) — в зависимости от массы прилитой HNO3 140— 170 мг; Р — 66 мг; К — 386 мг; Mg — 48 мг; Са в зависи­мости от наличия в воде 140—210 мг.

Для приготовления раствора можно использовать во­допроводную или колодезную воду. Лучшей, однако, бу­дет дождевая вода. Понятно, что вода, взятая для приго­товления раствора, не должна содержать токсичных для растений веществ.

Дезинфекция сосудов. Сосуды и желоба, в которых выращивались растения в гидропонной культуре, нуж­но после сбора урожая продезинфицировать. В связи с тем что при дезинфекции выделяются неприятно пахну­щие пары, лучше эту работу проводить на открытом воз­духе. Сосуды нужно вначале вымыть мыльной водой и дать им обсохнуть. Заранее приготавливается 2%-ный раствор формалина и этим раствором обрабатываются сосуды. Таким же способом дезинфицируются крышки или рамы с проволочной сеткой, потому что в деревянных и других иористых материалах хорошо задерживаются зародыши вредных микроорганизмов. Пары формалина быстро испаряются и уже спустя несколько дней можно сосуды использовать вновь. Если формалин не испарил­ся, он может оказать фитотоксическое действие.

Требования отдельных видов овощных культур при гидропонном выращивании. Овощи в гидропонной куль­туре лучше выращивать в закрытом светлом помещении, например теплице, в которой нужно установить некото­рые из описанных выше специальных гидропонных устройств для водной, песчаной, гравийной и других культур.

Томат — наиболее подходящая овощная культура для выращивания в питательном растворе, из которого он в полной мере получает для своего быстрого роста воду и питательные вещества. Опытами, проводимыми в одина­ковых температурных условиях, было доказано, что с одинаковой площади в водной культуре был получен при­мерно в три раза больший урожай томата, чем при выра­щивании в почве. Спустя 153 дня после посадки в гидро­понной культуре было собрано 30 кг плодов с 1 м2.

При выращивании томата лучше подавать питатель­ный раствор со дна сосуда. Рассаду можно выращивать обычным способом, но для посадки нужно брать только здоровые и сильные растения.

Рассаду извлекают из горшка, тщательно моют и с ненарушенной корневой системой высаживают в сосуд на расстоянии 35—40 см друг от друга. Следует позабо­титься, чтобы растения после посадки не страдали. При формировании куста нужно оставить только один сте­бель, остальные необходимо отщипнуть. Растения нужно подвязать шпагатом или проволокой к опорным колыш­кам, укрепленным по краям сосудов.

 

Таблица 53. Содержание питательных веществ в растворах для культуры огурца (мг на 1 л раствора)   Ранняя и среднеранняя посадки Осенняя посадка Питательное ве­           щество ДО 4 5-8 свыше 9 не­ до 4 свыше 5   недель недель дель недель недель N 70 140 180 140 140 Р 33 66 88 66 88 К 191 386 498 386 519 Mg 24 48 48 48 48

При быстром росте и развитии, особенно в горячие летние дни, томат требует много воды, а поэтому в соот­ветствии с расходом нужно подливать воду к питатель­ному раствору. Раствор нужно менять каждые 14 дней, а летом — каждые 10 дней.

При систематической смене стандартного раствора можно получить хорошие результаты, хотя некоторые новейшие исследования показывают, что смена состава питательного раствора во время вегетации может еще больше стимулировать рост растений и их урожайность.

При выращивании ранних и среднеранних томатов рекомендуется вначале (в первые восемь недель после посадки) снизить концентрацию питательного раствора наполовину. Дальше, вплоть до начала образования пло­дов, применять стандартный раствор. После этого нужно повысить концентрацию калия и магния в растворе при­мерно на 30%. Если томат выращивается осенью, то нуж­но использовать схему смены раствора, принятую для культуры огурца и описанную ниже.

Иногда на растениях проявляются признаки недостат­ка железа (хлороз или пожелтение), вызванные быстрым ростом томатов. В таком случае нужно дать растениям слабый раствор солей железа (например, 1 г сульфата железа Fe2(S04)3 нужно растворить в 1 л воды и из это­го раствора следует взять 1/8 л — 125 мл на 100 л пита­тельного раствора).

Культура огурца. Выращивать огурец в питательном растворе значительно сложнее, чем томат, потому что он требует более высокой и постоянной температуры (днем 25—30 °С, ночью 20—22 °С). Другой особенностью огур­ца является очень высокая чувствительность к недостат­ку питательных веществ. Недостаток железа проявляется чаще и ярче выражен, чем у томата.

В благоприятных условиях в гидропонной культуре за 105 дней получено 23 кг огурцов с 1 м2.

Точно так же, как и у томата, получению высоких урожаев способствует правильная смена стандартного раствора. Изменение концентрации раствора в зависимо­сти от фазы развития растений дает при гидропонной культуре огурца очень хорошие результаты.

При ранней и среднеранней посадке очень полезно в течение первых четырех недель использовать раствор половинной концентрации. От четвертой до восьмой неде­ли следует использовать стандартный раствор, а после девятой недели нужно повысить концентрацию азота, фосфора и калия на 30%. В табл. 53 приведены значения концентраций питательных веществ N, Р, К и Mg для лет­него и осеннего выращивания огурца (значения указаны в мг на 1 л раствора).

Хорошие результаты получены также при выращива­нии салата и кольраби в стандартном питательном раст­воре. При выращивании салата, особенно в зимний пери­од, хороший результат дает увеличение концентрации фосфора на 30%.

В зимнее время очень выгодно выращивать в гидро­понном растворе различные виды зеленных овощей. Вы­ращивать их лучше в вазах, а зелень срезать постепенно, потому что в обогреваемых помещениях она быстро от­растает.

Петрушку можно высаживать в начале декабря, для чего выбирают четыре-пять коротких, но мощных и здо­ровых корнеплодов, вымытых в чистой воде. Корнеплоды у дна вазы оборачивают мхом и затем засыпают гравием. Точно так же можно выращивать лук-резанец. Один куст, как правило, заполняет всю внутреннюю часть вазы. Кор­ни лука-резанца мыть не следует, нужно только очи­стить их от крупных кусков земли, достаточно очистить только ту землю, которая мешает при заполнении вазы.

Сразу после посадки ваза заполняется чистой водой из расчета, чтобы 1/3 корневой системы была в воде. Пи­тательный раствор меняют один раз в месяц, а в проме­жутках при необходимости приливают чистую воду.