Хидропоника

Хидропоника (од грчкиот збор хидро што значи вода и понос што значи работа) е метод на одгледување на растенија во вода, без земја со употреба на минерални хранливи раствори. Копнените растенија може да се одгледуваат со корењата потопени само во минерален хранлив раствор или во инертен супстрат, како перлит, чакал (ситен камен), минерална волна или лушпи од кокос.

Во 19 век научниците откриле дека растенијата во водата апсорбираат неопходни минерални хранливи материи како неоргански јони. Во природни услови почвата има улога на резервоар за хранливи материи но самата почва не е неопходна за растењето на растенијата. Кога хранливите минерални состојки од почвата се раствораат во вода, растенијата можат да ги апсорбираат преку корењата. Кога потребите хранливи минерални состојки по вештачки пат се внесуваат во залихите на вода на растението, почвата веќе не е потребна за успешно растење на растението. Скоро секое копнено растение може да расте со хидропонскиот методот на одгледување. Хидропониката е стандардна техника во истражувањето на биологијата а се користи и како помагало при  предавањата.

Историја

Проучувањето на исхраната на посевите започнало пред илјадници години. Уште во древната историја има податоци за разни експерименти кои ги правел Теофраст (372-287 г. п.н.е.). Неколку ботанички записи на Диоскорид кои се зачувани до денес, датираат од првиот век п.н.е.
Најрано издадено дело за одгледување на копнени растенија без земја е книгата „Силва Силварум“ (анг. „Sylva Sylvarum“) од Сер Френсис Бекон, издадена во 1627 година, една година по неговата смрт. После тоа одгледувањето во вода станало популарна истражувачка техника. Во 1699 година, Џон Вудвард ги објавил своите експерименти за одгледувањето на нане во вода. Тој стигнал до заклучок дека растенијата во нечиста вода растат подобро отколку оние во дестилирана вода. До 1842 година, била направена листа од девет елементи за кои се верувало дека се од суштинско значење за растењето на растенијата, заедно со откритијата на германските ботаничари Џулиус вон Сакс и Вилхелм Кноп, во периодот од 1859 до 1865 година, доведоа до развојот на техниката наречена беспочвено одгледување. Одгледувањето на копнени растенија без земја во минерални хранливи раствори било наречено одгледување во раствори. Тоа набрзо станало вообичаена истражувачка техника и помагало во предавањата кое се користи и денес. Одгледување во раствор денес се смета за вид на хидропоника, каде не се употребува инертен супстрат.

Во 1929 година Професорот Вилијам Герик од Универзитетот на Калифорнија во Беркли почнал јавно да го промовира одгледувањето во раствори да се употребува за производство на земјоделски посеви. Тој најпрво го именувал аквакултура, но потоа дознал дека тој термин се користи за одгледување на водни организми. Герик направил сензација кога во својот двор израснал стебла од домати високи 7 метри користејќи минерални хранливи раствори наместо почва. По аналогија на старогрчкиот термин за земјоделство, геопоника, наука за култивирање на земјата, Герик го вовел терминот хидропоника  во 1937 година (иако тој потврдува дека терминот бил предложен од д-р В. А. Сечел, од Универзитетот на Калифорнија) за одгледување на растенија во вода (од грчкиот збор хидро што значи вода и понос што значи работа).

Вестите за работата на Герик и неговите тврдења дека хидропониката ќе го револуционизира земјоделството, поттикнале огромен интерес и барања за повеќе информации. Герик тврдел дека истражувањето го спровел дома, во слободно време и одбил да ги открие неговите тајни. Неговото одбивање на крај завршило со напуштање на Универзитетот на Калифорнија. Во 1940 година, тој ја напишал книгата „Водич за беспочвено градинарство“.

Други двајца нутриционисти за растенија од Универзитетот на Калифорнија добиле задача да ги истражат тврдењата на Герик. Денис Р. Хогланд и Даниел И. Арнон во 1938 година, напишале земјоделски  извештај, „Методот на култивирање во вода за одгледување на растенија без почва“, во кој ги разоткриле преувеличените тврдења за хидропониката. Хогланд и Арнон заклучиле дека хидропонските посеви не дале подобар род од посевите во квалитетна почва. Родот на посевите бил ограничен од други фактори, особено од светлината, а не од минералните хранливи состојки. Меѓутоа, ова истражување не го забележало фактот дека хидропониката има други предности како фактот дека корењата на растенијата имаат постојан пристап до кислород и дека растенијата имаат пристап до онолку вода колку што им треба. Ова е важно бидејќи една од највообичаените грешки во одгледувањето е пренаводнување или недоволно наводнување, а хидропоникатата го оневозможува ова со тоа што на растението му дава пристап до големи количини вода, водата која не се користи се дренира, се рециркулира и активно се снабдува со воздух, со што се отстрануваат аноксидните состојби кои го загушуваат кореновиот систем во почвата. 
За одгледување во почва, одгледувачот треба да биде искусен за да знае точно колку вода да му обезбеди на растението.
Премногу вода и растението нема да добие кислород, недоволно вода и растението нема да може да ги преземе хранливите материи, кои корените ги впиваат додека се растворени.

Овие истражувачи развиле неколку формули за хранливи минерални раствори, познати како Хоагландови раствори. Изменети верзии на Хоагландови раствори сѐ уште се употребуваат.

Еден од раните успеси на хидропониката се случил на островот Вејк, карпест корален остров во Тихиот Океан , кој се употребувал како станица за полнење гориво на Пан Акерикан Ерлајнс. Хидропониката таму се користела во 1930-тите години за да се одгледува зеленчук за патниците. Хидропониката била нужност на островот Вејк бидејќи таму немало земја, а било претерано скапо да се носи свеж зеленчук со авиони.

Во 1960-тите години, Ален Купер од Англија ја развила техниката на хранлив слој. Земјениот Павилјон во Светскиот ЕПКОТ Центар на Волт Дизни бил отворен во 1982 година и таму биле прикажани разни хидропонски техники. Во последните децении, НАСА изврши опсежни хидропонски истражувања за нивниот Контролиран еколошки систем за одржување на живот (анг. Controlled Ecological Life Support System – CELSS). Хидропониката која се планира да се користи на Марс се користи со светлечки диоди во различен светлосен спектар кои оддаваат многу малку топлина.

Во 1978 година, пионирот на хидропониката Д-р. Хауард Реш го издал првото издание на неговата книга „Хидропонско производство на храна“. Оваа книга (сега дополнета)  го поттикнала создавањето на она што подоцна стана познато како формула од три основни хранливи состојки, која сѐ уште е основен дел од денешното хидропонско градинарство. Реш подоцна издал и други книги, а во моментот раководи со современ објект за хидропонско истражување и производство на Карибите.

Во последниве неколку години, популарноста на хидропонскиот пазар брзо се зголеми.

Потекло

Беспочвено одгледување

Герик на почетокот ја дефинирал хидропониката како одгледување на посеви во хранливи минерални раствори, без цврст супстрат за корењата. Тој се противел на луѓето кои го употребувале терминот хидропоника за други типови на беспочвени одгледувања како одгледувањето во песок или чакал. Често разликата меѓу хидропониката и беспочвеното одгледување била нејасна. Беспочвено одгледување е поширок термин од хидропониката, за него е потребно да не се користи почва со глина или кал. Забележете дека иако песокот е вид на почва, одгледувањето во песок е вид на беспочвено одгледување.  Хидропониката е подгранка на беспочвеното одгледување. Многу видови на беспочвено одгледување не користат хранливи минерални раствори кои се потребни во хидропониката.

Годишно се произведуваат билиони саксиски растенија, вклучувајќи овошје, украсни дрва, грмушки, садници за пошумување, зеленчукови садници, едногодишни и многугодишни растенија и  ползавци. Повеќето саксиски растенија се произведуваат во беспочвени супстрати, кои претставуваат беспочвено одгледување. Меѓутоа, повеќето не спаѓаат во хидропоника бидејќи беспочвениот супстрат често дава некои хранливи минерални состојки преку споро испуштање на ѓубриво, размена на катјони и распаѓање на самиот органски супстрат. Повеќето беспочвени супстрати за саксиски растенија содржат и органски материи како тресет или компостирана кора, кои му обезбедуваат азот на растението. Одгледувањето во вреќи со тресет во стакленик, често се нарекува хидропоника, но всушност не е, бидејќи супстратот дава дел од хранливите минерални состојки.

Предности

Еве некои од причините зошто хидропониката низ светот се адаптира за производство на храна:

Нема потреба од почва.
Водата останува во системот и може повторно да се употреби, така имаме помали трошоци за вода.
Може да се контролира нивото на хранливи материи во целост, така имаме помали трошоци за исхрана на растенијата.
Животната средина не се загадува со испуштање хранливи материи во неа бидејќи системот е контролиран.
Постојани и високи приноси.
Штетниците и болестите полесно се отстрануваат отколку во почва поради подвижноста на контејнерите со растенија.

Денес хидропониката е оформена гранка на агрономијата. Хидропониката брзо се развива, и резултатите добиени од повеќе земји докажуваат дека е навистина практична и има особена предност пред конвенционалните методи на хортикултура. Двете главни придобивки од беспочвеното одгледување на растенијата се, прво, многу поголеми приноси и второ, хидропониката може да се врши на места каде класичното земјоделство или градинарство во почва не се возможни.

Затоа не само што е ова профитабилен потфат, туку и докажано има големи придобивки за човештвото. Луѓето кои живеат во пренаселените градски улици, можат да одгледуваат свеж зеленчук и овошје на прозорите или на покривите. Со помош на хидропониката сите такви места може да носат редовен и обилен принос на свежи плодови. Пустините, карпестите и каменестите земји во планинските области или неплодните и стерилни области може да станат продуктивни со релативно ниски трошоци.

Други предности се, побрзиот раст во комбинација со елиминирање на болестите кои доаѓаат од почвата, доследност во приносите и одличниот квалитет на плодовите. Исто така значително се намалува површината за одгледување. Коровот практично не постои, додека стандардизираните методи и автоматските процеси значат помалку работници, помали трошоци и полесна физичка работа.  Со тоа што некои растенија може да се одгледуваат надвор од сезона, имаме подобра контрола на посевите.

Недостатоци

Хидропонските услови (присуство на ѓубриво и голема влажност) создаваат средина која поттикнува развој на салмонела. Друг недостаток е нападот од патогени, вклучувајќи ги габите Вертикулиум (анг. Verticillium Wilt) кои се појавуваат поради високата влажност во хидропонското одгледување. Исто така, многу хидропонски растенија бараат различни ѓубрива и системи во кои се одгледуваат.

Техники

Двата главни вида на хидропоника се одгледување во раствор и одгледување во супстрат. Одгледувањето во раствор не користи цврст супстрат за корените, само хранливиот раствор. Трите главни вида на одгледување во раствор се: одгледување во статичен раствор, техника на хранлив филм и аеропоника. Методот на одгледување во супстрат користи цврст супстар за кореновиот систем и се именува според типот на супстратот, на пример, песок, чакал или камена волна. Постојат две главни варијации за секој супстрат, субиригација и горна иригација. За сите техники, повеќето хидропонски резервоари се направени од пластика но се користат и други материјали како бетон, стакло, метал и дрво. Контејнерите треба да не пропуштаат светлина за да спречат развој на алги во хранливиот раствор.

Одгледување во статичен раствор

Во одгледување во статичен раствор, растенијата се одгледуваат во контејнери со хранлив раствор , како стаклени тегли (најчесто во домашна примена), пластични кофи, цевки или резервоари. Растворот вообичаено по малку се снабдува со со воздух, но може и да не се прави тоа. Ако растворот не се снабдува со воздух, нивото на растворот се држи доволно ниско за дел од корените да бидат над растворот  за да можат да добиваат доволно кислород. На капакот од резервоарот се отвора дупка за секое растение. Во еден резервоар може да има едно или повеќе растенија. Големината на резервоарот може да се зголеми со зголемувањето на големината на растението. Системите направени во домашни услови може да бидат направени од пластични контејнери или стаклени тегли а кислород може да биде обезбеден преку аквариумска пумпа.  Проѕирните контејнери може да бидат покриени со алуминиумска фолија, хартија, црна пластика, или други материјали кои не пропуштаат светлина и така ќе помогнат во спречувањето на создавањето на алги.  Хранливиот раствор се менува според распоред, на пример еднаш неделно, или кога концентрацијата ќе падне под ниво кое е одредено од електричен мерач.  Кога растворот е потрошен до одредено ниво, се додава вода или нов хранлив раствор, може да се користи посебен вентил или „Мариотово шише“ за автоматско одржување на нивото на растворот.  Во одгледување во раствор со сплав, растенијата се ставаат на парче пловна пластика која плови по површината на хранливиот раствор. На тој начин, нивото на растворот никогаш не паѓа под корењата.

Техника на хранлив слој

Во одгледувањето во раствор со постојан проток, хранливиот раствор постојано тече преку корењата. Многу е полесно да се автоматизира овој систем отколку одгледувањето во статичен раствор бидејќи земањето примероци и регулирањето на температурата и концентрацијата на хранливи материи може да се прави во еден голем резервоар кој би можел да опслужува илјадници растенија. Популарна варијанта е техниката на хранлив слој или ТХС каде многу плиток поток од вода кој ги содржи сите растворени хранливи материи кои се потребни за растот на растението, циркулира покрај голите корења на растенијата. Исто така, корењата на растенијата имаат голема залиха на кислород. Правилно дизајниран ТХС систем најмногу зависи од косината на каналот, брзината на протокот и должината на каналот.  Главната предност на ТХС системот над другите облици на хидропоника е тоа што корењата на растенијата се изложени на доволни залихи на вода, кислород и хранливи материи. Во сите други облици на хидропоника постои конфликт во снабдувањето на овие потреби,  бидејќи преголеми или премали количини на една резултираат во нерамнотежа во една или двете други потреби на растението. Пради својот дизајн ТХС системот овозможува трите потреби за правилен развој на растението да бидат задоволени во исто време.  Резултат на овие предности се високите и квалитетни приноси кои се добиваат на долг рок од одгледување. Недостаток на ТХС системот е тоа што има многу ниска толеранција за прекини во протокот на пример прекин на електричната енергија, но севкупно, тоа е една од најпродуктивните техники.

Истите одлики на дизајнот важат за сите конвенционални ТХС системи. Се препорачува аголот на каналите низ кои тече растворот да биде 0,5°, но во пракса ова е тешко да се направи без хранливиот слој да се собира во базенчиња каде каналот е малку вдлабнат. Затоа се препорачува аголот на каналите да биде 1,5°,  или 2°. Со овој агол може да се избегне создавањето на хранлив раствор во вдлабнатините од каналот. Косината на каналите може да биде направена на подот, на клупи или на држачи. Методот кој ќе го изберете зависи потребите на местото и потребите на посевот.

Протокот на хранлив раствор би требало да изнесува 1 литар во минута. За време на садењето брзината на протокот треба да биде преполовена, а максималната брзина на протокот не треба да премине 2 литри во минута.  Преголемата брзина на протокот може да направи проблеми во исхраната на растенијата.   Кај каналите кои се подолги од 12 метри забележано е опаѓање на брзината на растот на растенијата. Кај брзорастечките посеви, тестирањата покажуваат дека, додека нивоата на кислород се адекватни, нивото на азотот опаѓа по должината на каналот. Според тоа, должината на каналите не треба да преминува 10-15 метри. Во случај каналите да се подолги од препишаното, за да се избегнат несакани ефекти, треба да се вметне уште една пумпа за хранлив раствор на половина од должината на каналите.

Аеропоника

Аеропоника е систем во кој корените постојано или повремено се изложени на средина заситена со ситни капки ( пареа или спреј) од хранлив раствор. За овој метод не е потребен супстрат и наложува растенијата да се одгледуваат така што корените им висат во воздух и повремено се мократ со фина пареа од атомизирани хранливи материи. Главната предност на аеропониката е одличната аерација.

Аеропонските техники се докажаа како исплатливи за размножување, ‘ртење на семиња, производство на семе за компири, производство на домати и микро-салати. Откако изумителот Ричард Стонер во 1983 година ја комерцијализира аеропонската технологија, аеропониката низ светот се употребува како алтернатива на хидропонските системи кои користат многу вода. Ограничувањеto на хидропониката е фактот што 1 кг вода може да содржи само 8 мг воздух, без разлика дали се употребуваат аератори.

Друга значајна предност на аеропониката над хидропониката е тоа што кој било вид на растение може да се одгледува во аеропонски ситем, поради можноста микро-средината прецизно да се контролира.  Ограничувањето на хидропониката е тоа што само одредени растенија можат долго време да преживеат во вода пред да се презаситат. Предноста на аеропониката е во тоа што аеропонските растенија добиваат 100 % од достапниот кислород и јаглерод диоксид до корените, стеблата и листовите, и со тоа се забрзува растењето на биомасата и се намалува гниењето. Истражувањето na НАСА покажува дека растенијата одгледувани аеропонски имаат 80 % поголема тежина на сува биомаса (неопходни минерали) споредено со растенијата одгледувани хидропонски.  Аеропониката користи 65 % помалку вода од хидропониката. Истражувањето на НАСА исто така заклучува дека аеропонски одгледуваните растенија користат само една четвртина од хранливите материи во споредба со хидропониски одгледуваните растенија. За разлика од растенијата одгледувани хидропонски, аеропонските растенија нема да претрпат шок ако бидат пресадени во почва. Аеропониката исто така нуди можност да се намали ширењето на болести и патогени. Аеропониката исто така се употребува во лабораториски проучувања на физиологијата и патологијата на растенијата. НАСА одвои големо внимание на аеропонските техники, бидејќи во бестежинска средина пареата е полесна за ракување отколку течноста.

Капиларен систем

Капиларниот систем, познат и како пасивна хидропоника или семи-хидропоника, е метод со кој растенијата се одгледуваат во инертен порозен супстрат кој обезбедува вода и ѓубриво на корените преку капиларно движење од посебен резеровоар, со што се намалува работата и се обезбедува постојан довод на вода до корењата. Во наједноставниот метод, контејнерот со растението се поставува во плиток раствор од ѓубриво и вода или на капиларна подлога заситена со хранлив раствор. Разните хидропонски супстрати, како експандирана глина и лушпа од кокос содржат повеќе воздух отколку вообичаените мешавини за садење, и со тоа им даваат многу повеќе кислород на корењата што е особено важно за епифитните растенија како орхидеите и бромелиите, чии корења во природата се изложени на воздух. Дополнителни предности на капиларниот систем се намалувањето на гниењето на корените и дополнителната амбиентална влажност добиена од испарувањето.

Систем на плима и осека

Во наједноставниот пример, над резервоар со хранлив раствор се поставува канал. Каналот или е наполнет со супстрат (најчесто со глинени гранули) и се сади директно во него, или саксии полни со супстрат се редат во каналот. На редовни интервали, едноставен тајмер ја вклучува пумпата која го полни каналот со хранлив раствор, по што растворот се испушта назад во резервоарот. Ова на супстратот редовно му носи хранливи материи и воздух. Откако каналот ќе се наполни до одреденото ниво, водата почнува повторно да циркулира сѐ додека пумпата не се исклучи и водата од каналот не се испушти назад во резервоарот.

Систем капка по капка

Во овој систем капка по капка, хранливиот раствор периодично се нанесува на површината на супстратот. Ова може да се прави и рачно, со нанесување на хранлив раствор и вода еднаш или неколкупати дневно во контејнер со инертен супстрат, како камена волна, перлит, вермакулит, кокосови влакна или песок. Во посложените системи, процесот е автоматизиран со пумпа, тајмер и цевки кои кои го носат хранливиот раствор по утврден распоред направен според параметрите како големината на растението, стадиумот на раст, супстратот, спроводливоста на супстратот, pH нивото и содржината на водата.
Во индустриска средина, честотата на наводнување ја води личен сметач или програмабилен логички управувач (PLC).
Индустриското хидропонско производство на големи растенија како домати, краставици и пиперки, користат некој од видовите на системот капка по капка.
Во системите кои се безбедни за животната средина, вишокот на хранливиот раствор кои растенијата не го апсорбирале се собира преку систем за филтрација и може повторно да се користи со што се зголемува и продуктивноста на системот. 

Водена култура

Ова е хидропонски метод каде корењата на растенијата се поставуваат во раствор богат со хранливи материи и кислород. Традиционалниот метод со пластични кофи или големи контејнери во кои растението се става во мрежеста саксија на капакот и корењата се поставуваат во хранлив раствор. Растворот се снабдува со кислород со пумпа и порозни камења. Со овој метод растенијата растат многу побрзо поради големата количина на кислород кои ја добиваат корењата.

Супстрат

Една од првите одлуки кои хидропонските одгледувачи мора да ја направат е да одберат каков супстрат ќе употребат. Различни супстрати одговараат на различни техники на одгледување.

Диахидро

Супстрат од седиментна карпа која содржи фосилизирани останки од силикатни алги. Диахидрото е многу богато со силициум (87 – 94 %), неопходна компонента за растот на растенијата и зацврстување на клеточните мембрани. 

Експандирана глина
Гранулите од печена глина се погодни за хидропонски системи во кои сите хранливи материи се контролирани во воден раствор. Глинените гранули се инертни, pH неутрални и немаат хранлива вредност.

Глината се прави во тркалезни гранули и се пече во ротирачки печки на 1 200 °C. Ова прави глината да се експандира, како пуканка, и да стане порозна. Имаат многу мала тежина и не се собираат со текот на времето. Обликот на гранулите може да биде нерамен или рамен во зависност од производителот и процесот на произведување. Производителите тврдат дека експандираната глина е еколошки безбедна и може да се употребува повеќепати, затоа што може да се чисти и стерилизира, вообичаено се пере во раствор од оцет, хлор, и водород пероксид (H2O2).

Некои советуваат и дека е најдобро глинените гранули да не се употребуваат повторно дури и ако се исчистат поради тоа што корењата растат низ нив. Ако скршите глинена гранула откако била искористена ќе ги видите корењата кои растеле низ неа.

Камена волна

Камената волна (минерална волна) е најверојатно најшироко распространетиот супстрат во хидропониката. Камената волна е инертен супстрат за системите на рециркулација и слободна дренажа. Се прави од растопени камења кои се предат во влакна налик на шеќерна волна, што дава фиброзен супстрат кој е подложен на капиларно движење кое не се деградира од микробиолошки активности. Големата густина исто така го подобрува капиларното движење и распространувањето на влага и хранливи материи, што ги привлекува корењата да се шират во повеќе области на супстратот, и така се зголемува производството на растенијата.

Коир

Кокосов тресет, познат како коир или коко, е матереријалот кој останува по отстранувањето на влакната од надворешната обвивка на кокосот. Коирот е 100 % природен супстрат.

Перлит

Перлитот е вулканска карпа која со прегревање се шири и образува многу лесни експандирани стаклени камчиња. Се употребува слободно распределен или во пластични кеси потопени во вода. Се употребува и во земја за саксии за да се намали густината на земјата. Перлитот има слични својства со вермикулитот, но содржи повеќе воздух и помалку вода. Ако не е затворен, при хранење со плима и осека може да плови и да излезе од контејнерот. Тој е спој на гранит, обсидијан, пемза и базалт. Оваа вулканска карпа природно се спојува на високи температури во процес наречен „Фузиска метаморфоза“.

Вермикулит

Како и перлитот, вермикулитот е уште еден минерал кој со суперзагревање се шири и создава лесни камчиња. Вермикулитот содржи повеќе вода од перлитот и има својство да влече вода и хранливи материи во пасивен хидропонски систем.

Песок

Песокот е евтин и лесно се набавува. Меѓутоа, тој е тежок, не задржува вода многу добро и мора да се стерилизира пред наредна употреба.

Чакал

Може да се употреби типот кој се употребува за аквариуми, или кој било ситен чакал, ако претходно се измие. Чакалот е евтин, лесен за чистење и добро ја пропушта водата. Меѓутоа, истиот така е тежок, и ако системот не обезбедува вода постојано, корењата може да се исушат.

Парчиња од тула

Парчињата од тули имаат слични својства со чакалот. Тие имаат дополнителни недостатоци, како менување на pH вредноста и потреба од дополнително чистење пред повторна употреба. 

Парчиња стиропор

Парчињата стиропор за пакување се евтини, достапни и имаат одлична дренажа. Меѓутоа за некои употреби имаат премала тежина.. Најчесто се употребуваат во системи со затворени цевки. Внимавајте, биоразградливите парчиња стиропор ќе се разложат во каша. Растенијата може да апсорбираат стирен и да го пренесат на потрошувачите, што претставува опасност по нивното здравје.

Дрвени струготини

Дрвените струготини, се многу ефикасен органски супстрат за хидропоника. Неговата предност што долг период ја задржува структурата.

Хранливи раствори

Хранливите материи се раствораат во вода која се употребува во хидропониката и најчесто се во неорганска и јонски облик. Основни помеѓу растворените катјони (позитивно наелектризирани јони) се: Ca2+ (калциум), Mg2+ (магнезиум), K+ (калиум), а најважните хранливи анјони во хранливите раствори се NO−3 (нитрат), SO2−4 ( сулфат), и H2PO−4 ( диводороден фосфат).

Постојат голем број „рецепти“ за хидропонски раствори. Сите користат различни комбинации на хемикалии за да постигнат сличен конечен состав. Најчесто употребувани хемикалии се калиум нитрат, калциум нитрат, калиум фосфат и магнезиум сулфат. Разни други елементи се додаваат во мали дози во хидропонските раствори, како Fe (железо), Mn (манган), Cu (бакар), Zn (цинк), B (бор), Cl (хлор), and Ni (никел). Понекогаш се додаваат специјални агенси за регулирање на железото. Многу варијации на хранливите раствори на Арнон и Хоагланд се изменети и се употребуваат и денес. Менување на содржината на растворот во различни стадиуми на развојот на растението, ја зголемува неговата хранлива вредност. Растенијата го менуваат составот на хранливиот раствор со трошењето на одредени хранливи материи побрзо од други, црпејќи вода од растворот и со менување на pH вредноста со испуштање на киселост или алкалност. Треба да се внимава концентрацијата на сол да не биде висока, да не се истрошат хранливите материи и нивото на pH вредноста да остане на посакуваното ниво.

Стопанство

Најголемиот стопански хидропонски објект во светот е Еурофреш Фармс во Вилкокс во Аризона, кој во 2005 продаде 56 милиони килограми домати. Еурофреш има стакленици во површина од 129 хектари и претставува една третина од стопанските хидропонски стакленици во САД Доматите на Еурофреш се одгледуваат без пестициди, но не се сертифицирани како органски. Тие се одгледуваат во камена волна со системот капка по капка.

Некои стопански фарми воопшто не користат пестициди или хербициди. Често потрошувачите плаќаат поскапо за производите кои се означени како органски. Некои држави во САД бараат растенијата да бидат одгледани во почва за да се сертифицираат како органски. Постојат доста контрадикторни закони донесени од федералната власт на САД, па така некои хидропонски производи може да се сертифицираат како органски. 
Хидропониката заштедува вода, со хидропонско одгледување се троши 1/20 од количината која би ја потрошила обична фарма, за да го произведе истото количество на храна.

За да се зголеми растот на растенијата се користат системи за осветлување, како метал-халид светилки за раните фази на развој и светилки со натриум под притисок за фазите на растење и цветање, за да се продолжи денот или да се дополни сончевата светлина. Метал-халид светлата зрачат повеќе светлост во синиот спектар, поради што се идеални за растенијата но се штетни за незаштитена кожа и предизвикуваат рак на кожата. Светлата од натриум под притисок зрачат повеќе светло во црвениот спектар, што највеќе одговара за дополнување на сончевата светлост и за сите стадиуми на раст на растението. Меѓутоа, овие светлосни системи трошат големи количини на електрична енергија.

Средината во хидропонските стаклени градини се внимателно се контролира за максимална ефикасност и ова се нарекува беспочвена/контролирана земјоделска средина (Soil-less/Controlled Environment Agriculture (S/CEA)). Така земјоделците може да огледуваат висококвалитетна храна насекаде во светот, без разлика на температурата и сезоната. Тие може постојано да ја следат температурата, влажноста и pH нивото.

Хидропониката се користи и да се подобри хранливата вредност на зеленчукот. Хидропонски одгледувач од Вирџинија создал зелена салата со повисоки нивоа на калциум и калиум, која е достапна на пазарот од април 2007 година. Продавачите велат дека продажбата оди одлично, а фармерите тврдат дека хидропонската салата користи 90% помалку вода од онаа одгледана по традиционалниот метод.

Напредок

Без штетници и со постојан пристап до хранливи материи, продуктивноста на хидропониката е голема, иако растот на растенијата може да биде ограничен од нивото на јаглерод диоксид во атмосферата или изложеноста на сонце. За уште повеќе да ги зголемат приносите, некои затворени стаклени градини внесуваат јаглерод диоксид за да се подобри растот на растенијата (збогатување со CO2), додаваат светла за да се продолжи денот итн.

Поврзано

 Наводи 


Надворешни врски
Controlled Environment Agriculture Center, University of Arizona 
Hydroponic Lesson Plans
Barak, P. 2002. Essential Elements for Plant Growth: Hydroponics.  
Jensen, M.H. 1997. Hydroponics. HortScience 32  
Hydroponics as a Hobby: Growing Plants Without Soil. University of Illinois, Circular 844 
Utah State University Hydroponics 
Hydroponics at McMurdo Station Antarctica
Cornell University Commercial Hydroponic Lettuce, Spinach and Pak Choi Grower's Handbooks
Hydroponics and Soilless Cultures on Artificial Substrates as an Alternative to Methyl Bromide Soil Fumigation
Essential elements for hydroponics set up 

Категорија:Градинарство