Исследования гидрогинезации на рост растений в гидропонике

Размещено на http://allbest.ru

Исследования гидрогинезации на рост растений в гидропонике

Степанова Татьяна Викторовна,

Кондратов Артем Сергеевич,

Тулба Николай Георгиевич

Аннотация

Ниже приведены исследования живой воды в лабораторных условиях. Новизной исследований является проведение экспериментов на микрозелени, влияние живой воды на ускоренный рост и развитие микрозелени, а также её обменные процессы.

В этой статье приведены примеры возможности управления ростом растений, путём изменения состава раствора питательных веществ, концентрации кислорода в растворе, что приводит к увеличению урожайности. Выявлены особенности живой воды, её плюсы и минусы.

Ключевые слова: Живая вода, исследование живой воды, влияние на рост и развитие живой воды, обменные процессы, окислительно-восстановительный потенциал, гидропонная установка.

Abstract

The following are studies of living water in laboratory conditions. The novelty of the research is conducting experiments on microgreens, the influence of living water on the accelerated growth and development of microgreens, as well as its metabolic processes.

This article provides examples of the possibility of controlling plant growth by changing the composition of the nutrient solution, the concentration of oxygen in the solution, which leads to an increase in yield. The features of living water, its pros and cons are revealed.

Keywords: Living water, study of living water, influence on the growth and development of living water, metabolic processes, redox potential, hydroponic installation.

Вода является важнейшим элементом жизнедеятельности человека, потому что он состоит из воды более чем на 70%. Снижение её концентрации хотя бы на 5% уже приводит к ухудшению состояния человека, и в последующем может привести к печальному исходу. И проблема в том, что сейчас вокруг этой темы развелось очень много различных предположений, теорий и непонятно где правда, а где нет.

Так разберёмся же в этом. И одна из таких тем это живая вода, которая сейчас является довольно популярной темой в кругах людей, занимающихся выращиванием зелени и микрозелени в гидропонной установке методом гидрогенизации.

Есть очень много факторов, которые влияют на пользу воды. Например, это химическая чистота. Также огромное значение, как оказалось, имеет структура воды и окислительно-восстановительный потенциал. Потому что если структура поломанная и молекулы воды находятся не в четкой структуре, то на такую воду организм тратит больше энергии, чтобы провести её в клетку, так как клетка пускает только структурированную воду.

Таблица 1. Параметры исходной воды, католита и анолита

При гидропонной системе выращивания растений привычный грунт не используется. Вместо него средой для размещения корневой системы служит специальный субстрат. Такие материалы отличаются повышенной влагоемкостью, водо- и воздухопроницаемостью, плотностью и химической инертностью. По природе происхождения принято выделять органический и неорганический субстрат.

Все растения на гидропонике выращиваются в слегка кислотной pH, независимо от того, какой pH они предпочитают в грунте. Когда pH повышается более 6.8, некоторые из питательных веществ и микроэлементов начинают из раствора выпадать в осадок и оседать на стенках резервуара и растительного поддона. К примеру, железо начинает выпадать в осадок при уровне pH 7.3 и при pH 8 в растворе практически вообще не останется железа для вашей зелени и микрозелени. Метод гидрогенизации в гидропонике постепенно набирает обороты у агропромышленного комплекса. Повышается спрос на данный метод, увеличивается массовость рынка, удешевляется производство установок и снижается себестоимость данных установок. Появляются новые проекты гидропонных установок с методом гидрогинезации, позволяющие возделывать культуры более рационально, экономя площадь, издержки, снижая трудозатраты на изготовление установок, тем самым увеличивая готовую продукцию с наименьшими затратами.

На разработанной нами гидропонной установке был поставлен эксперимент по выращиванию листьев салата и перца капельным способом. Было посажено в каждый ящик 6 перцев и 20 семян листьев салата. Ящиков для эксперимента было 6 ящиков: два -- с керамзитом, два -- с минеральной ватой и два-- с мелкой галькой.

Посадка осуществлялась следующим образом: семена заворачивались в фильтровальную бумагу и укладывались в субстраты по различным принципам.

1. В минеральную вату, установленную слоями горизонтально, семена высаживались между слоями на глубину 2-3 см.

2. Посаженные в мелкую гальку семена помещались на глубину 2 -3 см

3. Помещенные в керамзит на глубину 2-3 см семена осторожно присыпались сверху данным субстратом.

Так как период всхожести листьев салата быстрее, чем перца, салат взошел на 4 день посадки по-разному в описанных ранее субстратах. Перец взошёл на 6 день. Фаза второго листа у салата наступила на 8 день посадки, у перца -- на 17 день посадки.

В процессе эксперимента был обнаружен недостаток, который заключается в системе капельниц гидропонной установки, уложенной на грунт, требующая периодической очистки. При манипуляциях с капельницами неизбежно возникали ломка и повреждение молодых ростков салата. После достижения ростками салата определенного размера эта проблема исчезала.

При наблюдениях за растениями в различных субстратах было обнаружено: вода гидропонный микрозелень католит

На мелкой гальке наблюдалось более медленное прорастание культур (на 5-6 день -- салат и на 7-8 -- перец); на 11-12 день обнаружилось пожелтение листов у салата. Растения замедлили свой рост.

На минеральной вате растения проросли быстро, пожелтение салата наблюдалось на 15 день. Перец не подвергся изменению цвета.

На керамзите растения проросли достаточно быстро (на 4 день -- салат и на 7 день -- перец) и повсеместно. Культуры на данном субстрате быстрее достигли фазы второго листа, обладали лучшим внешним видом, без изменений в окраске, как в предыдущих субстратах.

Через 30 дней был произведен сбор салата.

Таблица 2. Масса растений

На мелкой гальке салат желтого цвета, саженцы неоднородные; на субстрате присутствует плесневой грибок; на минеральной вате перец значительно выше, чем на мелкой гальке; листья салата зеленого цвета, имеют больше листов, чем на мелкой гальке и растет повсеместно; на керамзите листья салата зеленого цвета, растет повсеместно и имеет больший прирост.

Были проанализированы размеры кустов перца и зеленые листья салата на 34 день на различных субстратах.

Из приведенных замеров видно, что размер кустов перца на различных субстратах практически не отличается, а масса листьев салата незначительно снижается на мелкой гальке. Также на мелкой гальке наблюдалось значительное пожелтение листов салата. Во время последующего выращивания растения воду и питательные вещества подают с использованием капельниц, которые доставляют жидкость, содержащую живую воду и питательные вещества, в систему либо непосредственно к блокам, либо к плитам. Живая вода и питательные вещества в блоках и плитах поглощаются корнями растений и соответственно растения растут. Вода и питательные вещества, которые не были усвоены растением, либо оставляют в субстрате системы, либо сливают через сливное отверстие.

В процессе выращивания желательно использовать живую воду и питательные вещества как можно более эффективно. Это обусловлено как затратами, так и экологическими причинами. В частности, получение питательных веществ является затратным, при этом сточные воды, содержащие такие питательные вещества, трудно утилизировать из-за экологического законодательства. Желание исключить подобные отх оды совпадает с желанием улучшить условия выращивания растений, и, следовательно, повысить урожайность и качество плодов, полученных таким путем от растений.

Окружающей средой гидропонной системы выращивания, такой как теплица, можно управлять с помощью компьютера климат-контроля, выполненного с возможностью регулировать такие факторы, как, например, длительность в часах облучения солнечным светом, температура, влажность, скорость ветра или направление ветра. Компьютер климат-контроля может также отслеживать рост растений, здоровье растений, содержание воды и питательных веществ в субстрате. Измерение содержания воды и/или содержания питательных веществ в субстрате для выращивания растений известно. Хотя известные системы и устройства могут предоставить полезную информацию о составе сельскохозяйственной почвы и могут помочь с автоматизацией орошения почвы, они, однако, не могут обеспечить решения по эффективному управлению распределением воды и воды/питательных веществ в гидропонных системах выращивания, таких как субстраты из минеральной ваты. Также желательно в процессе выращивания использовать как можно более эффективно ресурсы, потребляемые компьютером климат - контроля, такие как электричество, вода и отопление, по тем же причинам, что приведены выше.

При использовании такой системы производители утверждают стратегию орошения (которая означает количество питательных веществ и воды, подаваемых в систему), проводят мониторинг системы, а затем корректируют уровень орошения на основании, например, измерений содержания воды или содержания питательных веществ. Однако проблема такого подхода состоит в том, что стратегию орошения своевременно не корректируют и целевые уровни (например, воды или питательных веществ) достигаются либо слишком рано, либо слишком поздно.

Существует постоянная потребность в совершенствовании систем, доступных пользователю, для управления орошением растений при выращивании растений в системах гидропонного выращивания методом гидрогенизации. В частности, желательно улучшить управление условиями выращивания в ответ на быстро меняющиеся факторы, такие как факторы окружающей среды, или на замену растений, субстратов или других материалов, используемых в системе.

Из наблюдений можно сделать вывод, что мелкая галька, сочетая в себе дешевизну и доступность, может быть использована в качестве субстрата для выращивания перца, но не рекомендуется для листьев салата. Оптимальным субстратом для нее является минеральная или базальтовая вата. Керамзит идеально подходит как для выращивания листьев салата, так и для томатов, но его стоимость довольно высока по сравнению со стоимостью минеральной ваты или мелкой гальки.

В данной ситуации экологической обстановки нужно как можно больше изучать тему гидрогенизации воды и способы её структурирования.

Использованные источники