Аэропоника — технология выращивания растений в воздушной среде, без использования почвенного субстрата. Принцип питания растений заключается в доставке необходимых элементов к корням с помощью распыления аэрозоля обогащённого питательными элементами раствора.
Технология аэропонического выращивания позволяет экономить воду и удобрения и получать больше урожаев за счёт увеличения скорости роста растений. Переход от экспериментального к коммерческому применению аэропонных систем произошёл около 15 лет назад, после чего технология распространилась по всему миру.
"Скажите, что растениям не нужны почва и вода, и люди решат, что вы променяли свою корову — и здравый смысл — на горсть бобов!" — с этой фразы начиналось описание технологии в исследовании NASA (2007). Сегодня эффективность систем — доказанный факт.
У людей, не имеющих отношения к сельскому хозяйству, есть предубеждение, что растения лучше растут в земле. Но растение берёт из почвы только необходимые для развития микро и макроэлементы, которые можно добавить в воду и доставить к корням и без использования почвы.
Компоненты системы
.jpg)
Аэропоническая система состоит из нескольких основных компонентов: ёмкостей для воды, насосной станции, опорной конструкции (полых труб или стеллажей), системы подачи жидкости (с клапанами, фитингами, форсунками), сливного водопровода. Для создания водного тумана в системе должно поддерживаться постоянное высокое давление более трёх атмосфер, иначе, форсунки будут выливать воду, которая не будет попадать на корни и растения погибнут.
Чтобы компенсировать высокие затраты на установку и производство, аэропонические системы используются для выращивания высокомаржинальных культур. В украинских реалиях актуально выращивание зелени: салат, рукола, петрушка, базилик.
Более высокая скорость роста растений позволяет чаще получать урожай. Если время созревания растений салата в почве 40-45 дней, то в аэропонической теплице всего 28-32 дня.
Автоматизация теплицы
Автоматизация системы облегчает управление, позволяя одному работнику легко контролировать работу теплицы площадью 1 га. При этом исключается возможность человеческой ошибки и увеличивается точность управления. За корректной работой всех узлов системы можно следить дистанционно с помощью смартфона.
Автоматизирована закачка воды в систему, дозированная подача питательных элементов (пропорционально объёму воды), по таймеру контролируется открытие-закрытие клапанов, включение освещения. После открытия клапана автоматически запускается насос, подавая необходимое количество воды.
Кроме того, в аэропонических теплицах используются датчики температуры, освещения, влажности, давления воды.
%20(1)%20(1)%20(1)%20(1).jpg)
Рабочий цикл системы
- Этап 1. Автоматическое открытие клапана приводит в действие насос. Необходимое количество воды обогащённой питательными микро и макроэлементами закачивается из подземного резервуара в систему.
- Этап 2. В системе создаётся давление необходимое для получения водяного тумана.
- Этап 3. Форсунки распыляют питательный раствор смачивая корни растений.
- Этап 4. Через определённый промежуток времени клапан отключается, и подача воды к форсункам прекращается. Неиспользованная вода стекает по желобам опорной конструкции и по сливному трубопроводу возвращается в резервуар для повторного использования.
Водный раствор для аэропонической системы
Насосно-силовое оборудование перекачивает по системе воду необходимой температуры, обогащённую питательными элементами. Независимо от источника воды (открытый водоём, скважина) прежде чем попасть в подземный резервуар в теплице, вода отстаивается до двух суток. После согревания до приемлемой температуры (18-20 °C) необходимый объём воды с пропорциональным количеством удобрений и питательных элементов попадает в подземный резервуар и используется для полива.
Частота распыления достаточная для того чтобы корни не пересыхали и были обеспечены достаточным питанием, но также имели бы доступ к кислороду и не переувлажнялись.
В системе предусмотрены аварийные краны для перекрытия подачи жидкости в случае появления протечки. Форсунки равномерно распределены между клапанами. Клапаны открываются по очереди для поддержания постоянного высокого давления в системе.
Опорная конструкция
Обогащённый питательными веществами водный туман попадает исключительно на корни растений, благодаря тому, что листья и стебли отделены от среды распыления элементами опорной конструкции. Полые каркасы с отверстиями для растений спроектированы таким образом, чтобы ни корневая система, ни зелёная часть растений не испытывали препятствий для естественного роста. Если рост растения будет ограничен, возрастёт риск повреждения растения и, следовательно, вероятность заболевания. Усиленная аэрация питательного раствора и отсутствие препятствий (гранул почвы или иного субстрата) усиливает рост корней и препятствует появлению патогенов.
Ярусное размещение растений позволяет более рационально использовать пространство теплицы, упрощает обслуживание растений и сбор урожая. Расположение элементов конструкции под уклоном способствует более эффективному сбору воды. Средний цикл рециркуляции воды в системе — две недели (система Green Garden Group). По истечении этого промежутка остатки воды выкачиваются и система заполняется по новой.
Современные теплицы с датчиками, IT-технологиями и системами автоматизации — самый эффективный инструмент фермерства. Они позволяют быстро и качественно выращивать свежие овощи, ягоды, зелень круглый год. Аэропоническое выращивание растений в полностью контролируемой среде (теплицах и вертикальных фермах) позволяет получать урожай чаще и здоровее, чем при классической технологии.
