Форсунки для аэропоники

Установка с водяным насосом

Схема устройства установки такова: бак с питательным раствором оборудован включаемым в цикле насосом, который, создавая необходимое давление, подает раствор по шлангам к форсунке (распыляющей его и орошающей корни растения. Само же растение держит над закрытым сосудом мягкий зажим (можно взять лист поролона), а его корни постоянно находятся во взвеси из мельчайших капель питательного раствора.

Лучше всего сюда подходят диафрагмовые или мембранные насосы. Они могут создать давление в диапазоне 2-70 атм, а также подают раствор из бака, установленного намного ниже их самих. Такому насосу под силу обеспечить подачу давления сразу на ряд форсунок, имеющих диаметр сопла от 0,4 мм и дающих на выходе частицы взвеси диаметром до 10 мк.

К сожалению, подавляющее большинство центробежных аквариумных помп не обеспечат требуемым давлением даже форсунки, имеющие диаметр сопла более 0,8 мм.

Для таких форсунок в простейших аэропонных установках лучше брать автонасосы подачи омывателя на лобовое стекло или на фары. Однако более одной форсунки такой насос заведомо не потянет, создав просто струю раствора вместо аэрозоли.

Типы аэропонической системы

Системы аэропоники могут быть нескольких видов. Подразделяются они в зависимости от способа, которым жидкость для питания корней преобразуется в аэрозоль:

Система с использованием насоса высокого давления

Обеспечивает опрыскивание корней через определенные интервалы времени. Данному виду системы присущи следующие характеристики:

• Верхняя часть культуры находится на стеллажах.
• Корневая система растения располагается в специальном герметичном пространстве. В эту часть направлен распылитель, который с другой стороны соединяется с насосом. Насос качает подготовленный раствор из специального бака.

• Питание корней происходит автоматически с выдержанным интервалом времени. Для рассады интервалы короткие 5-10 минут. Для взрослых растений их увеличивают до 20 минут. Несвоевременная подача питательных веществ губительна для любых растений.
• Питательный раствор преобразуют в «туман» из мельчайших частиц. Он окутывает корневую систему, питая ее и насыщая необходимыми веществами.
• В остальное время корневая система находится в воздухе, получая максимальное количество кислорода.

Аэропоническая система с воздушным компрессором

Работает следующим образом:

• Раствор помещается в специальный бак;
• В бак при помощи компрессора подается воздух;
• Во время этого процесса возникает давление. Оно поднимает жидкость по трубке. Когда жидкость достигает электромагнитного клапана, он под давлением открывается;
• Раствор через форсунку попадает на корни.

Ультразвуковая аэропоника

Принцип ее действия схож с установками климатического контроля:

• Ультразвуковые волны проходят сквозь раствор;
• Этот процесс приводит к появлению кавитационных пузырей;
• Выпрыскивается раствор в виде мельчайшие частиц.

В связи с особенностями, данный способ хорош для выращивания рассады либо молодой зелени.

Аэропоника — оборудование, необходимое для создания установки своими руками

Аэропонную установку можно купить. Однако современные профессиональные образцы стоят недешево. Да и если не планируется создавать целую плантацию для выращивания овощей методом аэропоники, то ее можно сделать и своими руками.

Какое оборудование нужно для аэропонной установки:

1. Резервуар или контейнер, в котором собственно будут выращиваться растения. Такой резервуар должен быть непрозрачным (солнечный свет может погубить оголенные корни растений), иметь два уровня: для резервуара с водой и для посадки растений.
2. Бак для воды
3. Насос для подачи воды в аэрозольный опрыскиватель. Насос для аэропоники должен быть достаточно мощным, поэтому можно купить специальный, либо, воспользовавшись опытом других любителей кислородного выращивания, приспособить для этих целей автомобильный компрессор или даже насос для стеклоомывателя.
4. Шланги подачи водяного раствора к распылителям. Главное здесь — обеспечение герметичности всех соединений.
5. Сопла-насадки для выходов  распылителя к корням растений: они должны распылять водный раствор до состояния мелкокапельной взвеси. Доказано, что именно такое состояние водного раствора помогает растениям усвоить все питательные вещества наиболее быстро и эффективно.
6. Держатели растений — это такие полки, в которые вставляются горшки с растениями. Такие полки изготавливают из влагозащищенных материалов, например, пенопласта. Формы емкостей для растений и их размеры варьируются в зависимости от вида выращиваемой культуры и количества растений. Понятно, что для овощей с крупными корнями потребуются большие емкости, а для выращивания зелени можно обойтись небольшим горшочками.
7. Для автоматизации полива растений используется таймер. Здесь выбирать придется между механическими и электронными таймерами. Первые более надежны, но обладают большим минимальным интервалом между «аэрополивами» — более 10 минут (а многие растения на первых этапах развития требуют более частой подачи влаги). Вторые — более точные, но и более дорогие.

Башенные установки для аэропоники

Аэропоника своими руками — видео
 

Каким должен быть питательный раствор для аэропоники?

Единого мнения по составу и рецепту питательного раствора для выращивания растений по методу аэропоники нет, да и быть не может. Естественно все зависит от выращиваемой культуры, этапа развития растения и т.д.

Но основные элементы для создания питательного раствора можно выделить: это калий, фосфор и азот. Так как технология аэропоники довольно молодая (ее изобрели в 2006 году), для питательного раствора можно использовать специальные смеси, изготовленные для выращивания растений по методу гидропоники.

Главное, пожалуй, это использовать для аэрозольного полива качественную воду — не трубопроводную и не жесткую.

Приготовление раствора для аэропоники
 

Ультразвук и аэропоника

В  некоторых аэропонических установках для большей эффективности используют ультразвук. Ультразвуковые волны, проходя сквозь водный раствор вызывают его «пузырькование». Лопнувшие пузырьки выбрасывают в воздух микрочастицы воды с питательными веществами, которые по составу напоминают туман.

Эффект тумана от ультразвука

Правда стоимость такой ультразвуковой установки будет достаточно высокой, так как помимо источников ультразвука потребуется еще и специальная система охлаждения — температура образованных ультразвуком микрокапель доходит до 40 градусов, в то время как благоприятная для растений температура подачи раствора — 20 градусов.

Как собрать аэропонику своими руками ↑

Насос с таймером подсоединяется к баку. Форсунки аэропоники устанавливаются в дно контейнера, и к каждой из них крепится шланг с помощью множественного переходника. Эти соединения обязательно должны быть герметичными, для чего можно воспользоваться силиконом. Второй конец шланга присоединяется к насосу. Установка готова, осталось высадить растения. При этом необходимо, чтобы они не соприкасались с пластиком, ведь жесткий материал может повредить нежные побеги и корни.

Непосредственно в крышку растения можно вмонтировать, воспользовавшись горшочками без дна. Другой вариант — использование пластины пенопласта или поролона. Размер отверстий подбирается очень тщательно, ведь необходимо чтобы растение чувствовало себя комфортно и при этом не проваливалось вниз. Питательный раствор заливается в бак, отсюда он с помощью насоса будет поступать к форсункам и распыляться на корни растений.

Необходимые затраты многократно компенсируются благодаря скорости получения урожая

Это похожий вариант, но с другой движущей силой, обеспечивающий подачу раствора к корням. Вместо насоса здесь следует взять внешний воздушный компрессор и подсоединить его к баку. И бак, и шланг, и все соединения, при этом, должны быть строго герметичными, поскольку необходимо, чтобы работа компрессора создавала внутри резервуаров повышенное давление. Как и в любом другом устройстве, имеющем дело с повышенным давление, необходим датчик, регистрирующий его изменения, а также электромагнитные клапаны, которые устанавливаются перед каждой форсункой. Такой способ удобно использовать, если предполагается создание аэропонной установки небольшого размера, например, для выращивания укропа, петрушки или другой зелени.

Это еще один, пожалуй, наиболее оригинальный метод распыления питательного раствора. Такой подход давно практикуется в приборах климатического контроля, например, так называемые «генераторы тумана» представляют собой пример ультразвуковой аэропоники. Прохождение звуковой волны через жидкость вызывает образование в ней кавитационных пузырьков, в результате чего в воздух выбрасываются мелкие частицы жидкости. Волна ультразвука генерируется в таких установках пьезокерамическим элементом, представляющим собой мембрану или плоский диск.

Такая аэропоника имеет некоторые ограничения. Дело в том, что температура тумана, получаемого с помощью ультразвука, не может быть ниже 40°С, а это вдвое выше, чем оптимальная температура раствора. Поэтому необходимо прикладывать дополнительные усилия к предварительному охлаждению жидкости, что существенно снижает производительность процесса. Кроме того, в такой аэропонике можно использовать только растворы низких концентраций, не превышающих 500 ppm. Поэтому с помощью ультразвука возможно выращивать только рассаду либо молодую зелень.

Под воздействием ультразвука образуется водяной пар

Достоинства и недостатки аэропоники

Аэропоника построена на утверждении, что главной составляющей роста и развития растений является кислород. Поэтому растения, выращиваемые по принципу «кислородного насыщения», находятся в емкостях в подвешенном состоянии, их корни открыты и получают максимум воздуха. Для орошения применяется капельная система, подающая воду и питательный раствор.

Преимущества данного метода состоят в следующем:

• экологически чистый урожай, полученный без применения искусственных добавок;
• насыщенная кислородом среда ускоряет рост и развитие растений;
• благоприятные условия, создаваемые для культур, увеличивают урожай в несколько раз по сравнению с аналогами, выращенными в грунте или в субстрате;
• ускоренная вегетация позволяет получать урожай несколько раз в год, стабильно и без привязки к колебаниям климата;
• распылители орошают аэропонную систему с периодичностью, необходимой для оптимального роста растений;
• ухаживать за зеленью и овощами проще простого. Например, для обновления или пересадки достаточно удалить старое растение и промыть оросительную систему.

Главное – не оставлять корни без питательных веществ

Косвенными недостатками аэропоники можно считать следующие:

• растение имеет непривычный вид – корневая система слишком длинная, мощная и развитая по сравнению с остальными частями растений;
• поломки и ошибки в управлении системой орошения могут погубить урожай;
• повышенные требования к гигиене и защите от вирусов и бактерий, поскольку корневая система открыта;
• установки с подсветкой и механической оросительной системой стоят довольно дорого.

Наездники

Наездники развиваются, как паразиты, на различных хозяевах, которыми могут быть многие насекомые, за исключением пауков. Для садоводов наездники имеют большое значение, так как они уничтожают гусениц бабочек, личинок мух и тлю. Внешним видом наездники напоминают ос и в большинстве случаев имеют темную или пеструю окраску. Их величина неодинакова и колеблется от менее 1 мм до более 10 мм. В качестве примера следует упомянуть 2 разных вида наездника, имеющих особое значение. Первый вид паразитирует на гусеницах бабочки-капустницы, второй — на тле. Яйца наездник откладывает на насекомое, его личинку, гусеницу или в их тела с помощью специального жала, которое молниеносно протыкает тело жертвы. Из яйца вылупляется личинка соответствующего вида наездника и высасывает «хозяина».

Наездгик — аразитирующая оса из семейства Бракониды (Braconidae). David Ball

Наездники могут зимовать, будучи личинкой, куколкой или взрослой особью. За 1 раз самка откладывает около 30 яиц в гусеницу капустницы. В общей сложности она может отложить до 200 яиц. После вылупления личинок в гусенице оболочка ее тела трескается, выпуская личинок, которые чуть позже превращаются в куколки.

Виды, паразитирующие на тле, откладывают яйца в тело тли. Личинка, появляющаяся из яйца, высасывает тлю изнутри, таким образом питаясь, и окукливается в коконе из тонкой паутины. После окукливания наездник выходит из кокона через небольшое отверстие в оболочке тли. От каждой самки страдает около 200 тлей. Развитие насекомого, начиная от яйца до стадии куколки, продолжается около 10 дней, так что в течение года может появиться несколько поколений. Тля, пораженная наездниками, имеет характерный медный окрас и цилиндрическое туловище.

Гусеница зараженная яйцами наездника. itchydogimages

Расселение в саду:

• Необходимо устраивать зимовочные «квартиры» в высокой траве или в корнях под кустарником и тд.
• Наездник любит селиться в зонтичных растениях (укроп, кориандр, любисток, тмин, купырь и пр.)

Что такое гидропоника?

Гидропоника позволяет выращивать растения на меньшей площади с большим результатом. Именно по этой технологии работает большая часть современных крупных тепличных комбинатов и фермеров.

Вместо привычной земли, корни растений погружены непосредственно в питательный раствор (вода с растворенными в ней питательными веществами). Отсюда и название – «гидро» означает вода. Для удержания верхней части растения над питательной средой используют непитательный грунт: вермикулит, солому, кокосовую койру, маты из синтетических волокон, поролон. Главное, чтобы этот грунт хорошо вентилировался. Выращивание растений, зелени по этой технологии имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• Меньший расход воды по сравнению с традиционными методами. Замкнутый цикл производства позволяет значительно экономить воду. Основная статья экономии – неиспользованная растениями вода собирается, очищается и используется снова.
• Быстрее созревает урожай. Для растений создаются идеальные условия и им не приходится расходовать силы на восстановление после разного рода стрессов. А значит, они могут сосредоточится на своем развитии, росте и плодах.
• Увеличивается продуктивный сезон. Эта черта характерна для всех теплиц – урожай можно получать до начала самых сильных морозов, а при хорошем отоплении и круглый год.
• Можно легко изменять рацион питания растений в зависимости от их фазы роста. Например, в фазе активного роста необходим калий, но в фазе плодоношения – фосфор. Это позволяет контролировать состав конечных продуктов, оградив их от накопления химикатов, радионуклидов и пр.
• Овощи и зелень очень чистые. Зелень в маленьких горшочках, которую мы покупаем в магазинах, зелень лука, помидоры, огурцы – чистые, без следов почвы.
• Экономия площади. Растения получают достаточно питания из питательного раствора, потому у них нет нужды разрастаться на огромные пространства в глубину и по ширине. Поэтому, их можно располагать друг рядом с другом, главное, обеспечить полноценное освещение.
• Никаких сорняков.
• Минимальная вероятность для растений заразиться грибками и бактериями из почвы, ведь ее попросту нет. В то же время, замкнутое регулируемое пространство позволяет более продуктивно использовать различные методы борьбы с вредителями и болезнями.
• Широкие возможности по автоматизации процесса выращивания. Большую часть процессов можно автоматизировать благодаря созданию единой разноуровневой сети.

Наиболее актуально использование гидропоники в крупных теплицах. Однако, многие любители с удовольствием применяют гидропонику для выращивания растений в домашних условиях, на дачном участке. Однако, в связи с высокой стоимостью гидропонных комплектов, питательных грунтов и нутриентов питательной смеси для мелких потребителей, это экономически нецелесообразно. Выходом для многих энтузиастов стали самодельные гидропонные установки. Благо, их собрать не так уж и сложно. Отсутствии грязи в виде почвы делает этот метод особенно притягательным для многих.

Гидропонная система может различаться способом обеспечения питательным раствором:

1. Фитильная система. Питательный раствор поступает по системе фитилей или сосудов. Часто используется для домашней гидропоники.
2. Система глубоководных культур. На плавающей из пенопласта платформе располагают растения.
3. Система периодического затопления. Через определенные промежутки времени, контролируемые таймером, осуществляется подача питательного раствора к корням.
4. Техника питательного слоя (NFT). Здесь не используют непитательный грунт, а удерживают растение посредством горшочка или другой емкости с отверстиями для выхода корней.
5. Система капельного полива. Именно эта система используется в крупных теплицах, т.к. она позволяет автоматизировать процесс. Питательный раствор подается с помощью насоса к корням растений небольшими порциями.

Помидоры Amber in Gold – Янтарь в Золоте

Где взять аэропонику

На сегодняшний день недостатка в предложениях готовых аэропонных систем нет. Их можно заказать по интернету на специализированных порталах или купить в ближайшем садовом гипермаркете.

Купить готовую

Продаются как готовые комплекты, так и отдельные комплектующие. Но и в том и в другом случае перед покупкой необходимо просчитать количество растений и определиться с размером ячеек, а также формой контейнеров.

Важно учесть ориентацию емкостей: горизонтальная или вертикальная. Выбор составных частей будет зависеть от выращиваемой культуры

Например, для влаголюбивых растений желательно приобретать крупнодисперсные форсунки.

Как правило, для частного использования собирают первый вид аэропоники, работающий на насосе высокого давления. Чтобы собрать систему самостоятельно потребуются:

• Двухуровневая емкость. Резервуар для выращивания растений должен быть достаточно просторным, не пропускать солнечный свет и иметь два уровня. Верхний предназначен для размещения саженцев, нижний служит в качестве резервуара для воды.
• При желании можно установить отдельный бак для питательно раствора. Для этого выбирают емкость из светонепроницаемого материала и с плотно прилегающей крышкой.
• Полки с выемками для горшков. Они устанавливаются в верхнем ярусе и служат в качестве держателей. Изготавливают полки из влагоустойчивых материалов: пластик или пенопласт. Форма полки, количество выемок и их размер рассчитываются индивидуально. Главное учесть тот факт, что для крупных огородных культур потребуются емкости большего размера, тогда как под декоративные растения с небольшой корневой системой или зелень можно выбрать более компактные горшки.

Отдельного внимания заслуживает оросительная система:

• Насос. Его мощность будет зависеть от размеров плантации. В любом случае он должен быть достаточно мощным, но покупать специальный прибор не обязательно. Допустимо использование насоса от машинных стеклоомывателей или аквариумный компрессор.
• Шланги, подающие раствор в распыляющим форсункам и герметичные соединители.
• Форсунки или сопла для распыления раствора. Лучшими считаются модели с мелкодисперсным распылением. Но желательно ориентироваться на потребности конкретной культуры.
• Таймер. Механические модели надежны, но подходят только для взрослых культур, так как минимальный шаг у них больше 10 минут. Электронные модели более дорогие, но и относятся к числу универсальных и долговечных.

Все что потребуется после сборки – это регулярная проверка системы, отслеживание состава питательного раствора и освещения.

Также нужно отслеживать грибковые заболевания, вовремя удалять зараженные экземпляры и обновлять систему полива.

Варианты «подручной» аэропоники

Система для комнатных растений

Это приспособление хорошо подойдет для комнатных растений. Возьмем обыкновенный цветочный горшок и найдем к нему герметичную крышку. В ней сделаем отверстие, опустим растение, зафиксируем «надземную часть» силиконовым или поролоновым зажимом. В горшок нальем питательный раствор, объем зависит от длины корня. Правило строгое: корневая система должна быть погружена в раствор на одну треть, не больше. Соединяем элементы – устанавливаем крышку на цветочную емкость. Уход заключается в своевременном «поливе». Для этого нужно поднять крышку и долить раствор.

Система для рассады

Для выращивания большего количества растений нам понадобится обыкновенный ящик для цветов и герметичная крышка к нему. Технология та же: делаем в крышке отверстия, соответствующие диаметру растений, помещаем рассаду. Наливаем в ящик питательный раствор так, чтобы корни были погружены в него на одну треть. «Закрываем» ящик крышкой с растениями. Получаем «надземную часть», изолированную от «подземной». Недостаток такой конструкции в том, что при уходе вам понадобится помощник, который подержит крышку с закрепленными в ней цветами, пока вы будете доливать раствор.

Для растений с объемными корнями

Этот вариант подходит для растений с объемной корневой системой. Возьмем два рассадных ящика. Нижний должен быть чуть объемнее верхнего. В него будет налит питательный раствор, в который опустятся корни цветов.

Верхний ящик переворачиваем и делаем в дне небольшие отверстия. Дальше по знакомой схеме. В отверстия помещаем цветы, для более устойчивого положения закрепляем их зажимами. Получаем ровную поверхность, на которой красуются растения, а корни свободно свисают во внутренней части ящика. Оцениваем объем корневой системы, наливаем в нижний ящик столько питательного раствора, чтобы корни были погружены в него на 1/3 часть. Ставим верхний ящик в нижний – установка готова. Остается только периодически поднимать верхний ящик, доливать раствор и любоваться прекрасным цветением любимых растений.

Для изготовления установок, в которых корни будут периодически орошаться питательным раствором, потребуется чуть больше времени, умений и денег.

Основные компоненты такой аэропоники: емкость для питательного раствора, посадочные ящики, средства для фиксации растений, шланги, форсунки, распылители. Главной составляющей такой аэропонной установки может быть насос, воздушный компрессор или бытовой увлажнитель воздуха.

Полезные советы

Наливать питательный раствор лучше в уже собранную систему. Если вы начинаете с рассады и ее корни малы, то уровень раствора надо держать так, чтобы покрывалось около 2 см от дна сетчатого горшка. По мере роста корней, понижайте уровень воды, чтобы оставалось пространство для воздуха.

Основное преимущество аэро-гидропоники в максимальном обогащении раствора кислородом. Также вы будете использовать меньшее количество раствора, чем в простой гидропонике, а значит, сократится и расход удобрений. На рынке существуют уже готовые аэро-гидропонные системы. В частности, за пример системы, которую мы разобрали выше, был взят Aerofarm (GHE). Не факт, что удастся собрать нечто подобное и выйдет дешевле. Но есть любители «очумелых» ручек и мы всегда им рады!

Ультразвук в аэропонике

Самая необычная технология выращивания культур без использования почвенного слоя — это аэропоника ультразвуковая. Подобная технология используется в системах климатического контроля. В качестве примера можно привести «генераторы тумана», это одна из разновидностей ультразвуковой аэропонной установки.

В основе технологии лежит способность звуковой волны при прохождении через жидкость (питательный раствор) вызвать образование пузырьков. При их всхлопывании в воздух попадают микрочастицы смеси, питающие корни системы. Для генерации ультразвука используются пьезокерамические элементы в виде мембраны или диска. Однако использование ультразвука в аэропонных установках связано с некоторыми ограничениями.

Связано это с тем, что температура тумана, возникшего в результате ультразвуковой волны, составляет 40 градусов, а температура питательной смеси не должна превышать 20 градусов. Поэтому приходится охлаждать раствор, а это отрицательно повлияет на производительность оборудования.

Особенности такой аэропоники позволяют использовать питательную смесь только невысокой концентрации. Аэропонные установки такого типа используются в основном для выращивания рассады и зелени.

Гидропоника ультразвуковая

Что такое аэропоника?

Толковые словари определяют аэропонику, как агротехнику при которой в процессе возделывания растений не используют грунт. В переводе с греческого «аэро» означает воздух. Именно эта среда и является рабочей. Корни растут без субстрата на открытом воздухе, насыщаясь водой и питательными веществами через аэрозоли.

Впервые аэропонный метод выращивания был испытан российским ученым, профессором Арциховским. Тогда, в 1911 году, технология кислородного насыщения не получила отклика у общественности. Однако спустя несколько десятилетий ученый американского происхождения по фамилии Вент разработал и запатентовал новый способ выращивания растений без почвы. Именно благодаря Венту технология и получила название «Аэропоника».

Также в последнее время популярность в среде профессиональных аграриев приобретает гибридная методика, вобравшая все лучшее от разных технологий: аэро-гидропоника. Метод заключается в обогащении растений кислородом, подаваемым в питательный раствор воздушной помпой.

Что такое аэропоника ↑

Под этим названием понимают выращивание растений без использования субстрата. Корни при этом находятся в воздушном пространстве — это основное отличие аэропоники от гидропоники, при которой они погружены в раствор. Как же питательные вещества попадают к растениям? Для этого корни регулярно орошаются растворами, содержащими все необходимые компоненты. Полив производится не струйно, а в виде аэрозоля, размер капель которого зависит от распыляющего устройства. Чтобы корни не пересыхали, такое орошение повторяется регулярно, с интервалом в несколько минут ли даже секунд.

Впервые метод был разработан и опубликован В.М. Арциховским в 1911 году. Однако на протяжении последующих 80 лет упоминания о нем встречаются крайне редко. И лишь с 1990-х выращивание в воздушном пространстве начали широко применять в лабораторной практике. Начиная с 2000 года аэропонные установки стали использоваться в сельском хозяйстве и стремительно набирать популярность.

Мини-аэропоника позволяет круглый год иметь под рукой свежую зелень

Сейчас этот метод считается экологически безопасным и высокоэффективным, позволяющим получать гораздо большие урожаи при меньших затратах. Однако он используется не только в промышленных масштабах. Можно приобрести или сделать своими руками аэропонику миниатюрную, рассчитанную на домашнее использование.