Аеропоніка: город без ґрунту
При класичної аеропоніці коріння рослин висять в повітрі і періодично обприскують (або омиваються) живильним розчином. У сучасному варіанті цієї агротехнології коріння постійно занурені в живильний туман.
Під аеропоніки розуміють агротехніку вирощування рослин без ґрунтового субстрату. При цьому сама рослина підтримується певною опорною системою, а його коріння, вільно висять в повітрі, зрошуються живильним розчином. У цьому головна відмінність аеропоніки і гідропоніки, яка передбачає занурення коренів в розчин. Подача розчину на корені проводиться у вигляді мікрокрапель або аерозолю (туману) в залежності від розпилювального пристрою.
Щоб запобігти пересихання коренів, подача розчину ведеться періодично через інтервал часу від декількох секунд до декількох хвилин. Така агротехніка звільняє рослини від грунтових хвороб і шкідників, тобто вони ростуть більш здоровими, ніж рослини на грядках, однак у них гіпертрофовано великі і довгі коріння, причому за рахунок інших частин рослин.
Відомі принципи побудови найпростіших аеропонних установок
На сучасному ринку товарів для садо і городників-любителів можна знайти будь-яке обладнання для ентузіастів агропонікі. Є навіть одно- і багатоярусні промислові аеропонние установки (типу установок «Урожай»). Однак новачкам в цій справі краще за все не нести надмірних витрат, а, використовуючи прості і недорогі пристрої, створити найпростішу аеропонную установку для вирощування своїх перших рослин.
Найпростіші аеропонние установки будуються за такими трьома принципами:
- Установка з водяним насосом.
- Установка з повітряним компресором.
- Ультразвукова установка.
Устаткування для перших двох типів установок зазвичай є не спеціалізованим, а пристосованим – від автомобіля і різної побутової техніки.
Установка з водяним насосом
Схема пристрою установки така: бак з живильним розчином обладнаний включаються в циклі насосом, який, створюючи необхідний тиск, подає розчин по шлангах до форсунки (розпилюючи його і зрошує коріння рослини. Саме ж рослина тримає над закритим посудиною м'який затискач (можна взяти аркуш поролону) , а його коріння постійно перебувають у суспензії з найдрібніших крапель живильного розчину.
Найкраще сюди підходять діафрагмові або мембранні насоси. Вони можуть створити тиск в діапазоні 2-70 атм, а також подають розчин з бака, встановленого набагато нижче їх самих. Такому насосу під силу забезпечити подачу тиску відразу на ряд форсунок, що мають діаметр сопла від 0,4 мм і дають на виході частинки суспензії діаметром до 10 мк.
На жаль, переважна більшість відцентрових акваріумних помп не забезпечать необхідним тиском навіть форсунки, що мають діаметр сопла більше 0,8 мм.
Для таких форсунок в найпростіших аеропонних установках краще брати автонасоси подачі омивача на лобове скло або на фари. Однак більше однієї форсунки такий насос свідомо не потягне, створивши просто струменем розчину замість аерозолі.
Установка з повітряним компресором
У цій схемі найпростішої аеропонной установки над розчином в баку формується повітряний прошарок з тиском до 15 атм від компресора. Вниз від бака відходить трубка подачі розчину під тиском на форсунку Маючи діаметр сопла від 0,4 мм, форсунка створює суспензія з діаметром частинок до 10 мк.
Якщо в компресор не вбудований датчик тиску, то його встановлюють вгорі бака з розчином. Тут же має бути і клапан, що забезпечує аварійне скидання тиску.
Компресором може послужити безмасляний автокомпресор з функцією автоматичного вимкнення при досягненні заданого тиску, хоча він і є джерелом досить сильного шуму.
Даний тип установок не може оснащуватися акваріумними компресорами через низький (менше 1 атм) забезпечується ними тиску.
аеропоніка ультразвукова
Джерелом туману з живильного розчину може бути ультразвуковий випромінювач, наприклад, з зволожувача повітря.
Основою його є пьезокерамический елемент у вигляді плоскої мембрани, до якої підводиться змінна напруга з частотою, рівній резонансній частоті мембрани (близько 1.7 МГц). В результаті п'єзоелектричного ефекту мембрана починає механічно коливатися з тією ж частотою. якщо вона занурена в живильний розчин, то в прилеглих до мембрані його шарах чергуються між собою області розрідження і згущення рідини.
В областях розрідження через явища кавітації рідина закипає без нагріву тільки за рахунок зниження її тиску, а в повітря викидаються окремі дрібні частинки рідини. Над мембраною з'являється туман з окремих крапельок, діаметр яких безпосередньо залежить від частоти коливань мембрани.
Температура туману, отриманого таким способом, не перевищує 40 ° С, тому його називають «холодним». Але це все ж удвічі вище оптимальної температури в прикореневій зоні. Якщо спробувати охолоджувати розчин над мембраною, то це знизить продуктивність установки. Те ж саме буде, якщо охолоджувати вже сам туман перед подачею його в прикореневу зону – він почне конденсуватися. Незбалансованість теплового режиму аерозолю-туману стримує застосування ультразвуку в аеропоніці.
Другим стримуючим недоліком є низький вміст солей в частинках туману, яке, може бути, і нормально для розсади і молодих рослин, але для дорослих плодоносних рослин необхідна як мінімум удвічі більша концентрація солей.
Якщо мембрана занурена в рідину на 25-30 мм, то її продуктивність становить 0,3-0,5 л перетвореного в туман живильного розчину на годину. Цього вистачить невеликого числа рослин.
При роботі пьезомембрана сильно нагрівається, а покриває шар рідини охолоджує її. Щоб не допустити перегріву пьезомембран, всі подібні генератори туману повинні бути оснащені пристроєм захисту від «сухого» включення.
Для пьезомембран зволожувачів повітря характерна конденсація солей на них під час простою, що змушує регулярно чистити їх поверхні від солей. Для генераторів туману аеропонних установок простій не буває більше 20 хв, тому солі не осідають на їх мембранах, і очищати їх не потрібно.
Аеропоніка (відео)
Як видно, обладнання для найпростіших аеропонних установок може бути укомплектовано досить легко. Спорудити ж таку установку під силу будь-якому хоча б трохи знайомому з технікою людині. Після цього можна буде на власному досвіді випробувати всі переваги (і недоліки) цієї найсучаснішої агротехнології.