Краткая история гидропоники, земледелия нового поколения и земледелия без почвы
Теперь у гидропоники много применений. Он используется во всем мире для выращивания растений на суше или в воде без грязи или почв, как для коммерческого, так и для домашнего использования. Корни растения не контактируют с растущей средой или почвой, а вместо этого живут в растворе, содержащем все питательные вещества, необходимые для роста растений.
Условия окружающей среды, в которых выращиваются гидропонные растения, могут контролироваться для создания оптимальных условий выращивания. Гидропоника используется для выращивания тепличных культур на круглогодичной основе и экономически получения здоровой пищи.
Этот метод был разработан в Соединенных Штатах во время Второй мировой войны W. F. Gericke, ученым в области сельского хозяйства из Калифорнийского университета, который разработал и построил плавучую систему для выращивания томатов под водой. Первая рабочая модель состояла из деревянного каркаса с крючками, в который помещались глиняные горшки; Герике назвал свое изобретение «безземной культурой».
Слово гидропоника происходит от греческого слова «гидропоника», означающего воду и «понос», означающего труд.
Современные коммерческие операции используют [технологию биозаражения, разработанную НАСА] (https://www.nasa.gov/missions/science/biofarming.html) при производстве растений, поддерживающих жизнь в космическом пространстве. Без почвы астронавты не могли бы выращивать овощи и фрукты.
(изображение из биозаражающего подразделения НАСА)
Существует два различных стиля гидропонных систем:
Пассивные гидропонные системы
Пассивная система использует окружающую среду в качестве растущей среды, обычно применяя какой-то механизм впитывания воды и питательных веществ в корневую зону растения. Пассивные системы, как правило, дешевле, чем активные системы, но они не могут регулироваться так точно.
Активные гидропонные системы
Активная система используется для контроля окружающей среды, в которой выращиваются растения, обеспечивая точный уровень воды и питательных веществ. Строительство активных систем обходится дороже, но они обеспечивают улучшенный рост растений и более высокую урожайность.
Активные гидропонные системы подразделяются на две категории:
Системы EBB-и-потока
Системы ЭБ-и-потока затопляют культуры богатой питательными веществами водой, а затем сбрасывают раствор обратно в резервуар. Это позволяет использовать большое количество растущих сред, обеспечивая при этом хорошую аэрацию для корней. Около половины коммерческих гидропонных производителей используют системы эббэнд-потока, которые часто называют NFT или системами наводнения/слива.
Техника питательной пленки
Системы технологии питательных пленок используют поверхностные воды и растут среды, которые имеют низкую устойчивость к течению. Питательные вещества перекачиваются через стол под давлением, обеспечивая хорошую аэрацию для корней. Питательный раствор постоянно циркулирует, обеспечивая равномерную концентрацию питательных веществ в воде.
В гидропонике растения нуждаются в меньшем пространстве по сравнению с почвенными растениями из-за отсутствия макропористого субстрата, который заменяется инертным материалом (каменная вата, перлит) или питательным раствором. Таким образом, гидропоника выращивает растения на 30% меньше земли по сравнению с обычным земледелием.
Питательные вещества в гидропонных системах растворяются в воде; большинство коммерческих гидропонных систем постоянно циркулируют питательный раствор. Уровень питательных веществ тщательно поддерживается, как правило, в пределах нескольких процентных пунктов от оптимального количества, необходимого корням растений для здорового роста. **Регулируемая среда в гидропонике позволяет более эффективно контролировать рН и температуру воды, чем традиционное сельское хозяйство. **
Гидропонные растения обычно дороже, чем выращивание их в почве из-за стоимости необходимого оборудования (светильников, систем климат-контроля и т.д.) и потому, что затраты на установку выше. Тем не менее, **гидропонные системы набирают популярность у мелких садовников и садовников из-за их способности работать на меньшем бюджете. **
Однако после того, как первоначальные затраты на оборудование окупаются, гидропоника становится дешевле, чем обычное земледелие, если учитывать затраты на замену почвы, навыки, необходимые для управления почвами, а также недостаток трудов, требуемый в гидропонной обстановке.
Краткая история
Концепция, согласно которой растения в основном нуждаются в кислороде и воде для выживания, была известна на протяжении тысячелетий. Теофраст (около 372—287 гг. до н.э.) упомянул об этом в своей книге «Расследование растений». Эдвард Блит был первым, кто упомянул коммерческое гидропонное садоводство, с 16-страничной статьей под названием «Watersprout Culture» в номере журнала «Journal of the Indian Agricultural Society» 1870 года.
В 1886 году Бодингтон и Филлипс запатентовали «искусственную культуру растений без почвы», которая соединила систему труб с гидропонически выращенными фруктовыми деревьями. Первая коммерческая реализация была осуществлена Юлиусом Хензелем в Германии, который начал продавать системы для тепличного использования в 1920-х годах. В 1930 году Либерти Хайд Бейли и Эмерсон опубликовали «Влияние горячих кроватей, холодных рамок и приютов на рост томатных растений».
В 1937 году министерство сельского хозяйства США выпустило два циркуляра: Циркуляр № 318 — Сроки посадки помидоров во Флориде и Циркуляр № 404 — Предложения по повышению товарной урожайности томатов. Эти публикации описывают гидропонные методы, которые до сих пор используются, но используются более крупные горшки и коммерческие удобрения.
В 1940-х годах д-р Уильям Ф. Трейси расширил свои исследования по питанию растений, которые первоначально ограничивались ростом растений в песчаных почвах, включив в них биогенные растворы в статье «Культура хризантем в синтетических средах».
В 1950-1960-х годах исследования гидропоники пережили затишье. Космическая гонка и толчок к посадке людей на Луну заставили правительство США финансировать исследования других вещей, таких как полупроводники, а не гидропонные системы производства пищевых продуктов.
Гидропоника была вновь открыта кинорежиссером и изобретателем Flux Davenport. Он также был основателем Международного общества движений за органическое сельское хозяйство (ISOM) в 1991 году и организовал первую конференцию по органическому городскому сельскому хозяйству в своем доме в Окленде, штат Калифорния.
В 1977 году прорыв произошел, когда до н.э. («Бад») Вулф опубликовал книгу «The Potting Mix».
Он пришел в то время, когда интерес возник к гидропонике, и содержал всю информацию, необходимую для воссоздания простой системы питательной пленки (NFT). Однако это не оказало большого влияния до 1986 года, когда статья Вулфа на тему «Как я кормлю свои растения: A Layman’s Guide to NFT» была опубликована в журнале Alternative Agriculture.
Первая коммерческая система аквакультуры была разработана Деннисом Хогландом во время работы в Департаменте рыбного хозяйства и дикой природы Университета Висконсин-Мэдисон, и называется «Гидропоника Хогланда» или «Система Висконсина». Система «Висконсин» состоит из рециркулирующей, реоксигенизирующей системы, которая одновременно питает растения и водоросли. Он был разработан таким образом, чтобы быть недорогим, автономным с рекуперацией питательных веществ на месте и модульным. Конструкция была тщательно проверена в лаборатории д-ром Робертом Берглундом на факультете управления биосистемами Университета Висконсина (Мэдисон). Это та же технология, которая использовалась для финансируемого НАСА проекта, разработанного доктором Берглундом для выращивания овощей в космосе как на Земле, так и в условиях микрогравитации (с использованием самолета NASA с пониженной гравитацией). Система Висконсинского университета была лицензирована более чем 50 компаниям по всему миру и коммерциализирована как гидропонные системы Rapid Rooter и Rapid Beds.
Нынешний интерес к гидропонике был вызван разработкой первых прототипов систем пассивного субирригационного орошения (PSI), разработанных после исследований по питанию растений в Калифорнийском университете, Дэвис. Впоследствии значительное число людей экспериментировали с различными средами, питательными веществами и растущими конфигурациями. Профессиональный журнал «Hydro Culture» был создан в 1983 году, но через пять лет он прекратил публикацию.
Еще один шаг произошел в начале 1990-х годов, когда голландским ученым Йероеном ван ден Бошем из Вагенингенского университета была разработана гидропонная система на основе PSI, называемая плотной культурой или плавающей растительной плавучести. Кровать состоит из пластиковых или бамбуковых плотов, размещенных на поверхности водоема. Растения выращиваются в культурной среде, взвешенной между плотами, и корни проникают в воду ниже, где растворяется кислород. Эта пассивная гидропонная система стала очень популярной у любителей, потому что она может быть построена с использованием недорогих материалов, найденных в местных точках снабжения зданий.
Гидропонное производство с тех пор было принято некоторыми, но не всеми профессиональными производителями. Это один из нескольких новых методов, используемых гидропонными фермерами в контролируемых средах, таких как теплицы и высокие туннели. Гидропоника является эффективной системой выращивания сельскохозяйственных культур, поскольку она позволяет производителю контролировать, какие питательные вещества поступают в растение и сколько света и воды он получает. Питательный раствор может быть повторно использован в течение определенного периода времени (обычно недель), что снижает воздействие на окружающую среду по сравнению с традиционным земледелием на почве.
Она по-прежнему является движущей силой в сельскохозяйственном сообществе и заслуживает инвестиций. [Ознакомьтесь с некоторыми ресурсами] (https://learn.farmhub.ag/resources/), чтобы начать работу.