Текст книги "Гидропоника для любителей"

Автор книги: Эрнст Зальцер

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 8 страниц)

Небольшая автоматическая установка системы Рёшлера

Такая установка для выращивания растений без почвы на сегодняшний день во всех отношениях аналогична современным производственным крупным установкам, но только ее масштабы значительно уменьшены. Сначала внимательно познакомимся со схемой производственной установки, изображенной на рис 36, с тем, чтобы извлечь все нужное для себя.

Рис. 36. Схема устройства гидропонной установки системы Рёшлера:

1 – резервуар с субстратом; 2 – отделительная стенка; 3 – спуск раствора; 4 – сливной кран; 5 – запирающий стакан; 6 – аварийный сброс; 7 – отводная трубка; 8 – дренажная трубка; 9 – противовес; 10 – блок; 11 – подающая труба; 12 – терморегулятор (температура воздуха в помещении); 13 – терморегулятор (температура раствора); 15 – часовой включающий механизм; 16 – насосный агрегат; 17 – фильтры; 18 – электроды; 19 – кабель для подогрева раствора; 20 – бассейн с раствором; 21 – поплавок; 22 водопроводная вода; 23 – сеть аварийного сигнала; 24 – аварийный сигнал; 25 – перепускная труба: а – уплотняющее кольцо; б – направляющие; в – отверстие в дне стакана.

С самого начала оговоримся: система Рёшлера рассчитана на полную автоматизацию всех процессов по уходу за растениями. Здесь все это решено довольно удачно, потому что в подобной установке любителю собственно остается лишь посадить растения, следить за тем, чтобы они не страдали от болезней и вредных насекомых, убрать урожай и, наконец, очистить установку от послеуборочных остатков. Попробуем же достигнуть таких же результатов на миниатюрной установке.

Что же можно прочитать на схеме? Мы видим водопроницаемый резервуар (корыто или поддон) (1), наполненный гравием и оборудованный дренажным устройством (8) для ускорения движения питательного раствора. Поперечная торцовая перегородка (2) отделяет массу субстрата для того, чтобы сток раствора происходил беспрепятственно. В особом бассейне (20) хранится питательный раствор, который через фильтры (17) засасывается насосной установкой с электрическим приводом (16) и подается через питающий трубопровод (11) либо непосредственно в резервуар с субстратом, либо перегоняется через возвратную трубу (25) назад в бассейн. (Последнее целесообразно в тех случаях, когда для компенсации использованного раствора к нему добавляется концентрат, потому что путем перекачки всей жидкости достигается более быстрое и тщательное перемешивание). Работа насосной установки регулируется часовым включающим (15), и обслуживающему персоналу не нужно заботиться о включении и выключении насоса.

Сливное отверстие (3) в резервуаре с субстратом также перекрывается автоматически, так как запирающий стакан (5), снабженный снизу уплотнителем а, заполняется тонкой струей раствора из проходящего над ним ответвления (7) питающего трубопровода. При наполнении раствором стакан становится тяжелее и перевешивает противовес (9), соединенный с ним через ролик (10). Стакан опускается и закрывает сток. Для правильной центровки стакана в сточном отверстии он снабжен снизу направляющими б.

Производительность насоса в производственных условиях рассчитывается на полное заполнение резервуара с субстратом за 20 минут. Через этот промежуток времени автомат (15) снова выключает насос. Сбросная (аварийная) труба (6) предупреждает переполнение резервуара раствором, отводя избыток его к фильтрам в сливной трубе.

Питательный раствор должен оставаться в резервуаре примерно 20 минут для полного насыщения гравия и только после этого снова освобождать резервуар. Как же достигается автоматизация в этом случае? Оказывается очень просто: в дне запирающего стакана (5) просверлено маленькое отверстие в (рис.36, увеличенная деталь схемы в правом верхнем углу), через которое из стакана медленно и непрерывно вытекает раствор. Отверстие должно быть именно такого диаметра, чтобы прим6ерно через 20 минут вес пустеющего стакана стал меньше веса уравновешивающего его груза (противовеса) (9), и тогда стакан поднимается кверху, открывая выход для раствора.

В резервуаре с субстратом есть еще одно сливное отверстие (4), служащее для полного освобождения установки. Для этого дно резервуара делается с 1%-ным уклоном в сторону сливного отверстия.

Воду, теряющуюся из бассейна с раствором и из всей системы, со временем пополняют за счет свежей воды из водопровода (22). При этом нет необходимости следить за пополнением уровня жидкости в бассейне (20). Для контролирования уровня раствора в бассейне имеется сигнальное устройство (21). При критическом уровне поплавок (21) замыкает цепь (23) аварийного сигнала (24), предупреждающего обслуживающий персонал.

Что еще можно увидеть на схеме? В бассейн (20) опущены два электрода (18) контрольного прибора (14), постоянно показывающего, все ли в порядке в отношении концентрации питательного раствора ( о концентрации подробнее говорится в разделе о питательном растворе). Кроме того, там же имеется спираль или кабель (19) для электроподогрева раствора до желательной температуры. Этот процесс регулируется самостоятельно дистанционным терморегулятором (13). Второй терморегулятор (12) контролирует работу обогревательной системы и, следовательно, температуру помещения.

Давайте же посмотрим, как исходя из описанного образца, мы могли бы соорудить миниатюрную установку, по возможности в точности воспроизводящую ту, что показана на схеме.

Начнем с резервуара для субстрата. Он должен иметь глубину не менее 25 см, а длину и ширину мы можем выбрать произвольно. Конечно, этот резервуар, так же как и бассейн для хранения раствора, мы покроем изолирующим слоем. Весьма рекомендуется монтировать резервуар на какой-либо подставке с четырьмя ножками, как у стола. Тогда под резервуаром можно разместить бассейн для раствора, имеющий равные с резервуаром габариты. Кроме того, поднятие гряды субстрата облегчает все операции по уходу за растениями.

Система расположения труб ясно показана на схеме, и ее детали можно не описывать. Вместо металлических труб можно воспользоваться резиновыми шлангами. Автоматическое перекрытие стока из резервуара также ничего сложного из себя не представляет. Нужно лишь проследить, чтобы стакан даже в опущенном состоянии был примерно на 1 см выше отверстия сбросной (аварийной) трубы, иначе отверстие для стока не будет открываться. Диаметр отверстия в дне стакана указать невозможно, поскольку он должен быть найден экспериментальным путем. Сначала просверливают совсем узенькое отверстие и расширяют его до тех пор, пока стакан (при наполненном резервуаре) не поднимется вверх после примерно 20-минутного вытекания из него раствора. (На стакан влияет не только противовес, но еще в большей степени выталкивающее действие воды на все больше и больше пустеющий сосуд.)

Аварийное устройство с сигналом для регулирования уровня жидкости в бассейне с раствором по причинам безопасности может работать только от источника слабого тока. От него вообще можно отказаться, потому что не так уж трудно пополнять незназничетельную убыль воды из бассейна и незачем подводить к нему жесткую систему труб. Она может понадобиться лишь в редких случаях.

От насоса с электрическим приводом отказываться, конечно, не следует, да это и не требуется, поскольку у нас в распоряжении имеются полноценные насосы для аквариумов. (Один искусный любитель сумел приспособить даже старый автомобильный шестеренчатый насос.) Если производительность насоса окажется слишком высокой, всегда можно приоткрыть кран возвратной трубы настолько, чтобы насос мог заполнить резервуар за 20 минут.

Вместо обогревательного кабеля в большинстве случаев достаточен обычный электрический кипятильник, который в сочетании с терморегулятором будет поддерживать температуру питательного раствора на уровне 18-20о. растения, особенно если их выращивают в течение всего года, реагируют на такой подогрев превосходным ростом. В торговой сети имеется масса хороших термостатов, и все их здесь описать невозможно. Поэтому следует строго придерживаться прилагаемой к каждому из них инструкции, а в случае необходимости обратиться к специалисту-электрику. Это, впрочем, следует делать во всех случаях, если вы незнакомы с электротехникой. Вовремя полученные от специалиста совет или помощь страхуют также от несчастного случая.

Об устройстве и принципе действия прибора для измерения концентрации питательного раствора будет говориться ниже в разделах, относящихся к растворам. Остается, таким образом, говорить лишь о часовом включающем механизме, и это наиболее больной вопрос. Все, о чем мы до сих говорили, можно найти в собственном хозяйстве, изготовить самому или купить по невысокой цене. Расходы на насос, кипятильник и термостат также лежат еще в пределах доступного, однако реле времени – это уже дорогостоящий прибор. Поэтому может быть следует отказаться от этой последней ступени автоматизации и попробовать за счет других мероприятий придать нашей установке законченный вид. Тогда нам легче будет примириться с необходимостью ручного включения и выключения насоса.

Рис. 37. Гидропонная установка в миниатюрной тепличке: 1 – субстрат; 2 – терморегулятор; 3 – кабель обогрева; 4 – петли; 5 – откидная фрамуга для облегчения работы и для вентилирования; 6 – светящиеся трубки; 7 – включение освещения.

Сначала совершим прогулку и очень внимательно осмотрим какую-нибудь, доступную для нас, садовую теплицу. После этого мы будем в состоянии соорудить над нашим резервуаром модель теплицы (рис.37), безупречную с точки зрения специальных требований. Для этого требуется несколько досок, рейки, немного оконного стекла – и тепличка готова. Любой стекольщик поможет нам советом и делом. Обе верхние поверхности кровли двускатной теплички укрепляют на петлях, чтобы их можно было высоко поднять. Это очень облегчит уход за растениями и другие работы в тепличке.

При достаточной внимательности при посещении теплицы мы, конечно, заметим систему труб водяного обогрева, обычно монтируемых вдоль длинных стен теплицы. Сделаем у себя то же самое. В нашей модели мы укрепим подобным же образом кабель электрообогрева, который будет совершенно автоматически включаться и выключаться установленным на нужную температуру терморегулятором. (В данном случае эта температура зависит от культуры или культур, которые намечено выращивать в тепличке.) После этого мы будем иметь даже преимущество в системе обогрева по сравнению с большинством крупных теплиц, не располагающих еще столь современными устройствами.

Монтаж описанного обогревательного устройства позволит выращивать так называемые тепличные растения, которые трудно сохранить в комнатах с обычной системой обогрева. Уже по этой причине новая система заслуживает внимания. Конечно, тепличку следует делать возможно более герметичной, чтобы избежать слишком больших потерь тепла.

Перейдем, наконец, к завершающему этапу нашей работы – оборудованию для искусственного освещения растений. Оно обеспечивает нашим питомцам искусственный солнечный свет в пасмурные дни и в зимние месяцы, и они отблагодарят нас за это. Одновременно такое освещение позволит нам проводить бесчисленные опыты, например выгонку растений в сверхранние сроки, наблюдение за поведением растений короткого и длинного дня при различной периодичности освещения и т.д

Рис. 38. Свет, воздух, тепло, вода и питание обеспечат пышный рост растений.

Для искусственного освещения растений нам необходим источник света с составам спектра, возможно более близким к солнечному. Газоразрядные трубки дневного света довольно хорошо отвечают этому требованию и экономичны в отношении расхода электроэнергии. Таким образом, мы устанавливаем под коньком нашей теплицы подобные светящиеся трубки и на этом наша работа заканчивается.

Не может быть никакого сомнения в том, что в сооружение миниатюрной установки для гидрокультуры вложено много труда и заботы и, возможно, что над ней даже не раз пришлось попотеть. Следовательно, она должна доставить много радости. В этой связи уместно повторить здесь уже цитированную формулу: свет-воздух-тепло-вода-питание! Будем всегда помнить о том, что мы удовлетворили все потребности наших растений. Благодаря прилежанию мы можем теперь обеспечить растения в нужном количестве не только светом, воздухом, теплом и водой, но и питательными веществами, с тем чтобы они могли беспрепятственно развиваться (рис.38). Выбор культуры, которой мы засадим тепличку, зависит от нас, и на него может повлиять только лишь размер теплички. Салат и редиска будут столь же хорошо расти в ней, как, например, кактусы, но только в том случае, если мы сначала тщательно изучим их специфические требования, которые мы должны удовлетворить.

Гидропонные установки в саду

Рис. 39. Гидропонная установка под открытым небом: 1 – полукруглая земляная чаша для раствора; 2 – пластическая пленка; 3 – питательный раствор; 5 – врытые в почву опорные камни; 6 – рассада; 7 – слой субстрата (10см); 8 – решетка.

Эти установки будут предметом нашей дальнейшей работы. Для них мы воспользуемся практически опытом, накопленным в отношении этого способа на всем земном шаре, чтобы успех был обеспечен также и в этот раз.

Прежде всего выберем в саду солнечное, защищенное местечко, где при помощи лопаты и мотыги выроем полукруглую выемку (рис. 39), нижняя точка которой должна находиться на 40 см ниже поверхности почвы. Ширина выемки определяется шириной водонепроницаемой пластической пленки, которую мы позаботились приобрести заранее. Пленка должна выстилать всю выемку и несколько выступать за ее края. Однако, прежде чем выстилать пленкой стенки и дно выемки, необходимо еще раз удостовериться в том, что все ее края строго горизонтальны и лежат в одной плоскости. Если это непременное условие соблюдено, уровень питательного раствора будет всегда и везде одинаково высоким. После этого нужно хорошо уплотнить всю поверхность почвы в выемке там, где она будет соприкасаться с пленкой, и окончательно выровнять ее. Все выступы (а это могут быть острые камни, осколки стекла и пр.) должны быть удалены, чтобы пленка впоследствии не была повреждена и, следовательно, не начала пропускать раствор. Далее мы равномерно увлажняем всю выемку, пользуясь лейкой или шлангом с дождевальной насадкой, чтобы закрепить почву на месте пока мы (сразу после смачивания почвы) будем укладывать пленку. У краев выемки концы пленки отворачивают, чтобы и здесь раствор не мог вытекать. Резервуар гидропонной установки готов!

В отличие от водных культур в выемку гидропонной установки не насыпают никакого субстрата, его помещают на решетку, закрывающую выемку сверху.

Дощатая решетка или настил, как отдельное самостоятельное звено, должны быть длиной не больше 2 м, с тем, чтобы после укладки на него субстрата и посадки растений его еще можно было передвигать.

Поэтому мы укладываем рядом друг с другом нужное число реек или планок длиной 2 м и шириной примерно 5 см на расстоянии 5 см одну от другой и прибиваем к ним три поперечные рейки шириной 10-12 см для придания жесткости конструкции. Решетка должна полностью закрывать весь резервуар. Поперечные рейки, несущие всю тяжесть и опирающиеся на края выемки, должны несколько выступать, чтобы нагрузка не приходилась на самый край выемки. Лучше всего под опорные концы длинных реек подложить кирпичи, заглубив их в почву. Этим предотвращено повреждение краев пленки и достигнута максимальная стабильность сооружения.

Для нас как "старых специалистов" выбор субстрата не представит затруднений. О гравии не может быть и речи, поскольку он будет проваливаться в отверстия решетки. Поэтому мы воспользуемся испытанными субстратами, с которыми мы познакомились при вертикальном озеленении, а именно мхом, сфагновым мхом или торфом.

Однако, поскольку чистая торфяная крошка будет слишком сыпучей, к ней подмешивают примерно около трети (по объему) волокнистого торфа или мха, причем одновременно можно заделать в субстрат запас удобрений – по 2 г полного удобрения на каждый литр субстрата. Эту смесь увлажняют при тщательном перемешивании и укладывают на решетку слоем толщиной минимум 10 см.

Здесь следует указать, что субстрат на протяжении всего периода выращивания культур должен поддерживаться во влажном состоянии. Сухой субстрат значительно отразится на результатах. Следует особо отметить, что пересохший торф приобретает почти что водоотталкивающие свойства и его лишь с трудом можно снова увлажнить. Поэтому никогда не следует допускать такого пересыхания субстрата. Производимое время от времени опрыскивание субстрата водой не следует считать за большой труд.

После этих подготовительных работ мы еще раз очистим выемку от провалившихся сквозь решетку мелких частиц и начнем заполнять ее питательным раствором. Уровень жидкости должен стоять на 3 см ниже решетки. После того как раствор согреется до 16-18о, следует начинать высаживать рассаду.

Рис. 40. Разрез гидропонной установки: 1 – бетонное корыто; 2 – рама из планок; 3 – проволочная сетка; 4 – слой субстрата (мох); 5 – краны для регулирования уровня раствора; 6 – «влажная зона»; 7 – питательный раствор.

Еще одно техническое замечание: мы уже знаем, что в гидропонных системах обеспечение корней кислородом складывается не слишком благоприятно. В питательном растворе, в который будет погружена большая часть корневой системы, после прорастания корней сквозь решетку содержится лишь очень немного растворенного кислорода и этого недостаточно. Поэтому приходится прибегать к искусственному приему, создавая между уровнем питательного раствора и нижней поверхностью решетки так называемую влажную зону.

Именно поэтому уровень жидкости уже при посадке растений должен оставаться на 3 см ниже решетки, а позднее, при полном развитии растений (после того как их корни уже достигнут раствора), его необходимо понизить еще больше – до 5-6 см. По той же причине нужно регулярно увлажнять слой субстрата на решетке (здоровые корни могут дышать очень интенсивно) и дополнительно тщательно уплотнять края выемки между краем пленки и решеткой при помощи мха или торфа. Тогда в пространстве "Влажной зоны" будет создана такая влажность воздуха, что корни растений будут чувствовать себя хорошо (рис.40).

В период выращивания растений может случиться, что уровень раствора вследствие естественного испарения понизится больше чем на указанные 6 см и, следовательно, влажная зона станет слишком большой.

В этом случае, не дожидаясь очередной смены раствора, следует пополнить убыль чистой водой. Дело в том, что слишком большая влажная зона также нежелательна. Влажность воздуха в ней тогда слишком низка, а, с другой стороны, корни начинают образовывать "бороду" за счет роста надземных органов, и этого следует избегать.

Рис. 41. Этим способом очень легко удалить раствор из установки: 1 – стенка бассейна; 2 – земляная выемка; 3 – шланг для перекачки раствора; 4 – бочка, врытая в землю; 5 – пластическая пленка.

Стремясь обеспечить непрерывное обильное питание растений, мы и в этом случае будем полностью заменять раствор через каждые 2-3 недели. Использованным раствором можно поливать обычные грядки. Однако, как же удалить раствор из выемки?

Вычерпывание раствора нежелательно, потому что при этом очень легко повредить пленку. Кроме того, для этого пришлось бы оставить один конец решетки незасаженным для проведения этой неудобной работы.

Находчивая голова всегда выйдет из затруднительного положения. Мы можем значительно облегчить смену раствора, врыв в землю рядом с выемкой какой-нибудь резервуар, например железную бочку (рис.41). Теперь достаточно опустить конец короткого шланга в раствор, отсосать из него ртом воздух и опустить второй конец шланга в яму или бочку, и раствор сам начнет переливаться из выемки в бочку, откуда его можно вычерпывать по мере надобности для распределения по грядкам. Для ускорения процесса шланг следует брать довольно большого диаметра.

Удаление раствора из выемки, конечно, значительно облегчается, если установка приподнята над уровнем земли. Однако это связано и с некоторыми отрицательными моментами, заключающимися в том, что в этом случае требуется больше строительного материала и необходимо сооружать прочную опору со всех сторон из досок или другого материала. Сюда же относятся большие, чем в почве обычных грядок, скачки между дневными и ночными температурами. Правда, эти колебания температуры отражаются не очень сильно, если они не достигают крайних значений.

Рис. 42. Бетонированные выгоночные гряды для водной культуры в саду:1 – выгоночные грядки; 2 – питательный раствор; 3 – бочка для сливания раствора.

При сооружении описанной гидропонной установки в открытом грунте и при работе с ней мы приобрели опыт и знания, которые необходимы для успешного применения гидропонного способа в садоводческой практике. Теперь от нас самих зависит, как изменять форму и размеры, местоположение и конструкцию установки. Само собой разумеется, мы точно так же можем соорудить настоящий парник с рамами и взять в качестве строительного материала цемент (рис.42) или сделать гидропонный балконный ящик, который после соответствующего увеличения размеров будет служить законченной цветочной витриной. Начальный стимул мы уже получили, а практическое претворение знаний – это уже наше дело. Нужно лишь всегда помнить о только что усвоенных принципах и применять их в деле, и тогда наши усилия увенчаются полным успехом.

После гидрокультур и гидропоники, с которыми мы уже познакомились, обратимся теперь к культуре сухих солей, или так называемой хемокультуре, также открывающей перед любителями много интересных возможностей.

Мы уже знакомы с выращиванием растений на стенках их мха, которое относится к этой категории методов, и после него научились еще многому, а поэтому можем без опасений отважиться на большее, например на создание садика на плоской крыше, если такая крыша имеется.