Конструктивные особенности вертикальной гидропоники

Возводя многоэтажные здания – жилые, офисные и даже производственные, человечество легко решило вопрос размещения большого количества людей на относительно маленькой территории. Поэтому, когда стало не хватать на всех продуктов или же земель для их выращивания, выход из ситуации был очевиден: переход к так называемому вертикальному земледелию, дополнительно поставленному на прогрессивные рельсы. Классические горизонтальные грядки в теплицах стали все активнее уступать место вертикальным, а на смену грунтовой культивации постепенно пришла гидропоника, позволившая получать обильные урожаи в более короткие сроки.

Сочетание вертикально располагающихся друг над другом ярусов с растениями и технологии прогрессивной беспочвенной культивации на полностью готовом к усвоению питательном растворе, или вертикальная гидропоника, позволило вывести растениеводческие промышленные и даже домашние мини-хозяйства на качественно новый уровень удобства и эффективности.

Что такое вертикальная гидропоника простыми словами

Вертикальная гидропоника в общих чертах представляет собой гидропонную ферму, или гидропонную башню, выращивание в которой растений осуществляется в вертикально расположенных слоях. Вода или питательный раствор подается по системе трубопроводов к каждому ярусу, что позволяет всем растениям получать одинаковое количество питательных веществ и гармонично развиваться в одном ритме.

Казалось бы, в вертикальной гидропонике полностью сохраняется принцип вертикального земледелия, однако переход от почвенной культивации к беспочвенной дает массу преимуществ. В частности, многоярусно расположенные горшки с грунтом создавали бы высокий статические нагрузки на конструкцию и основание. Гидропонные же башни имеют на 30-50% меньший вес, а цикл грова при этом сокращают в среднем на 20-30%. Поэтому гидропонные фермы-башни могут иметь больше слоев и позволяют получать более высокие урожаи в условиях резкой ограниченности пространства.

Тем не менее, несмотря на современную технологичность, сама технология вертикального земледелия далеко не нова. Понять, как работает вертикальная гидропоника, поможет такой пример вертикального озеленения как висячие сады Семирамиды, упоминание о которых найдено в документах, относимых историками и археологами к периоду 600-500 гг. до нашей эры. Фактически среди пустынной, опаляемой беспощадным солнцем местности на просто на стенах дворца буйно цвели цветы, росли кустарники и даже деревья. Многоярусное чудо требовало много воды, которая подавалась издалека по каналам и разводилась по стенам и ярусам, увлажняя грунт и позволяя корням культур впитывать влагу и питательные вещества.

Сегодня же грунт в ярусах заменен на субстрат, а ручной труд в деле подачи живительной влаги к верхним (да и вообще ко всем) ярусам более не актуален – с задачей куда более эффективно справляются электрические насосы.

Выращивая культуры методом вертикальной гидропоники в помещении остается лишь позаботиться о качественном освещении, чтобы все растения – и верхние, и нижние, могли получать достаточное количество фотонов для развития. На помощь приходят вертикальные светильники.

Преимущества и недостатки вертикальной гидропоники

Таким образом, можно выделить следующие основные преимущества вертикального гидропонного выращивания:

• Возможность выращивания большего количества сельскохозяйственной или цветочно-декоративной продукции на единице площади, причем, в более короткие сроки при наличии грамотно составленной питательной смеси и организации эффективного фитоосвещения. Это именно то, что нужно для городского хозяйства и снабжения продуктами питания перенаселенных городов.
• Как и любой беспочвенный метод гровинга, вертикальная гидропоника является более «чистым» способом культивации растений. К тому же, отсутствие почвы предполагает и отсутствие сорняков, а также снижение риска поражения растений патогенными микроорганизмами.
• Вертикальный гидропонные установки, как правило, бессточные. Питательная жидкость в них циркулирует, что способствует сокращению расхода воды и удобрений, более полному усвоению питательных веществ из раствора.
• В конце концов, компактность и технологичность дизайна делают гидропонные башни куда более практичным, удобным в обслуживании и стильно выглядящим решением для дома, тепличного хозяйства и даже для организации прогрессивного грова под открытым небом на ограниченных площади участках.

Несмотря на то, что преимущества вертикальной гидропоники перевешивают неудобства и недостатки, о них также стоит упомянуть:

• Более высокие первоначальные затраты на ввод вертикальных гроу-систем в эксплуатацию по сравнению с одноярусными (горизонтальными) установками. Прежде всего, это связано с необходимость применения более мощных и технологичных насосов, а также большего количества ламп, которые будут равномерно освещать растения на всех ярусах. В свою очередь, все это повлечет за собой и более высокий расход энергии, однако в итоге производительность окупит все затраты.
• Сложность обеспечения равномерности распределения потока питательного раствора по всем ярусам. Работа насосов должна быть настолько хорошо согласована с особенностями конструкции самой башни, а также особенностями применяемого субстрата (если таковой имеется) и питательных потребностей растений, чтобы и верхние ярусы получали достаточное количество раствора, и нижние после естественного стекания влаги не «затапливались».

Домашняя вертикальная ферма: гидропоника своими руками

На сегодняшний день существует масса модификаций и вариантов вертикальных гидропонным систем. Крупные коммерческие установки отличаются сложным строением, точной выверенностью и полной оснасткой автоматикой. Однако для того, чтобы оценить в домашнем гровинге все преимущества вертикального беспочвенного выращивания, вовсе не обязательно тратиться на готовую фирменную систему. Простейшую гидропонную башню можно собрать самостоятельно.

Но перед тем как сделать вертикальную гидропонную башню, стоит определиться, какие культуры и в каких объемах будут выращиваться. От этого будут зависеть длина и диаметр труб, размеры горшочков для субстрата, объем накопительного бака, мощность насоса и пр.

Что понадобится:

• ПВХ труба с наружным диаметром не менее 75 мм и торцевая заглушка для нее.
• Большое непрозрачное ведро с крышкой. Объем не менее 20 л. будет служить резервуаром для питательного раствора, из которого жидкость будет подаваться в систему и в который она будет возвращаться обратно самотеком.
• Погружная помпа и виниловый шланг под нее с внутренним диаметром ½ дюйма.
• Сетчатые гидропонные горшочки (под них в трубе высверливаются отверстия).
• Эпоксидная смола.
• Подходящие по мощности и спектральному составу фитосветильники (подойдут LED- и люминесцентные варианты).
• Инструменты: торцовочная и тонкозубая пилы, рулетка, строительный уровень, бумага и карандаш.

Система будет представлять собой вертикально расположенную трубу с высверленными в ней отверстиями под размещение гидропонных горшков с растениями – так называемая башня дождевого типа. 

Сама же труба одним концом будет погружена в ведро через проделываемое в крышке по ее диаметру отверстие, а другой, верхний конец будет заглушен. Как правило, для компактной стандартной домашней гроу-башни хватит и 1,5-метровго отрезка ПВХ-трубы.

Карандашом на трубе размечаются места под горшки. При этом горшки должны размещаться в трубе под углом 45°. Это позволит впоследствии субстрату и свисающим корням равномерно увлажняться стекающим сверху-вниз по внутренним стенкам башни раствором. Насос и шланг используются для подачи воды в верхнюю часть башни.

В такой вертикальной гидропонной системе можно круглогодично выращивать салат и прочую кулинарную зелень к столу, капусту брокколи, чеснок, огурцы корнишоны, помидоры черри, клубнику, перец, меняя или добавляя питательный раствор по мере необходимости (как правило, достаточно раза в 2-3 недели). Некоторые цветоводы предпочитают превращать такие башни, оплетенные мхами, кустами, плющами и лианами, в оригинальное живое украшение интерьера.