Безґрунтове обробіток

1. Вступ до безґрунтового обробітку

Безґрунтове вирощування стосується сільськогосподарських методів, коли рослини ростуть без природного ґрунту, натомість використовуючи:

• Розчини на водній основі (гідропоніка, аеропоніка)

• Інертні субстрати (кокосова койра, перліт, мінеральна вата)

• Системи з біостимуляторним удобренням (органічна гідропоніка)

Такий підхід дозволяє точно контролювати стан кореневої зони, пропонуючи:
✔ 90% економії води порівняно з традиційним сільським господарством
✔ У 3-10 разів вища врожайність на квадратний фут
✔ Цілорічне виробництво незалежно від клімату
✔ Зменшення використання пестицидів

Спочатку розроблені для тепличних господарств, безґрунтові системи зараз домінують:

Міські вертикальні ферми 

Контрольоване сільське господарство (CEA)

Виробництво продуктів харчування для космічних місій

2. Наукові принципи безґрунтового обробітку

• Безґрунтові системи оптимізують ріст рослин завдяки:

• A. Управління оксигенацією

• Коріння поглинає в 3 рази більше кисню, ніж у ґрунті

• Запобігає анаеробним умовам, що викликають гниття коренів

• B. Точність доставки поживних речовин

• Прямий контроль pH (5,5-6,5) та електропровідності (1,0-3,5 мСм/см)

• Відсутність блокування поживних речовин частинками ґрунту

• C. Прискорення зростання

• На 30-50% швидше дозрівання в оптимізованих умовах

• Постійний доступ до води/поживних речовин зменшує стрес

• 3. Типи безґрунтових систем

• Тип системи	Опис	Найкраще для	Використання води
  Глибоководна культура (ГВК)	Коріння, занурене в насичений киснем розчин	Салат, зелень	Низький
  Метод поживної плівки (NFT)	Тонка поживна плівка протікає повз коріння	Листова зелень	Дуже низький
  Припливи та відпливи	Періодичне затоплення/осушення	Закваски, лікарські рослини	Середній
  Аеропоніка	Коріння, ополіскане поживним туманом	Високоцінні культури	Мінімальний
  Субстратна культура	Росте в інертному середовищі (наприклад, кокосова койра)	Помідори, огірки	Середній

• 4. Гідропонні методи безґрунтового вирощування

• A. Метод поживної плівки (NFT)

• Як це працює: поживна плівка товщиною 1-2 мм протікає через похилі канали

• Основні характеристики:

• Не потрібен субстрат для вирощування

• Швидкість потоку 1-2 л/хв

• Ідеально підходить для швидкозростаючої зелені

• B. Глибоководна культура (ГВК)

• Компоненти:

• Плавучі плоти (пінопластові або пластикові)

• Повітряні камені для насичення киснем

• Резервуари об'ємом 20-50 галонів

• Культурні культури: базилік, салат, капуста

• 5. Аеропонні системи для безґрунтового вирощування

• Аеропоніка високого тиску (HPA)

• Розмір частинок туману: 5-50 мікрон

• Тривалість циклу: 5 сек. УВІМК. / 5 хв. ВИМК.

• Комерційне використання: AeroFarms (Нью-Джерсі) вирощує 2 млн фунтів зелені на рік

• Аеропоніка низького тиску (LPA)

• Найкраще для: Домашніх виробників

• Вартість: $200-$$200-$1000/налаштування

• 6. Методи на основі субстрату

• Порівняння медіа безґрунтового обробітку

• Субстрат	Затримка води	Аерація	Стабільність pH
  Кокосова койра	Високий	Середній	Добре
  Перліт	Низький	Відмінно	Справедливий
  Роквул	Середній	Добре	Відмінно
  Глиняні гальки	Низький	Відмінно	Добре

• 7. Управління поживними речовинами при безґрунтовому обробітку

• Основні елементи:

• Макронутрієнти: N, P, K, Ca, Mg, S

• Мікроелементи: Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo

• Параметри рішення:

• Діапазон pH: 5,5-6,5 (більшість культур)

• Рівні ЄС:

• Розсада: 0,8-1,2 мСм/см

• Вегетативний: 1,2-2,0

• Плодоношення: 2,0-3,5

• 8. Фізіологія рослин. Адаптації до безґрунтового вирощування.

• Кореневі структури: Розвиток більшої кількості бічних кореневих волосків

• Регуляція продихів: покращена при оптимізованому VPD

• Поглинання поживних речовин: пряме поглинання підвищує ефективність

• 9. Проектування системи безґрунтового обробітку

• Саморобна система для дому (менше 100 доларів):

• Контейнер: 5-галонне відро

• Субстрат для вирощування: кокосова койра + перліт

• Подача поживних речовин: Повітряний насос + крапельні лінії

• Освітлення: світлодіодна панель потужністю 50 Вт

• Комерційне встановлення теплиць для безґрунтового вирощування

• Конструкція: Полікарбонат або скло

• Зрошення: Автоматизоване фертигація

• Клімат-контроль: збагачення CO₂, осушувачі повітря

• 10. Оптимальні умови безґрунтового вирощування

• Параметр	Ідеальний діапазон
  Температура	20-25°C (68-77°F)
  Вологість	60-70% відносної вологості
  CO₂	800-1200 ppm
  Інтенсивність світла	400-800 мкмоль/м²/с