XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

В последнее время в гидропонике был сделан прогресс благодаря внедрению последних достижений науки и передовых технологий. Разработки в области проектирования систем культивации позволяют не только размещать растения на одном уровне, но и заполнять весь объем используемых под данный процесс помещений, тем самым экономя рабочую площадь и повышая урожайность.

Многоярусная гидропонная установка — одна из наиболее прогрессивных технологий для интенсивного, энергосберегающего, экологически чистого выращивания растений в теплицах методом многоярусной узкостелажной гидропоники (МУГ). Многоярусная гидропонная установка использует до 98 % объема теплиц, позволяет увеличить посадочную площадь теплиц в 4-5 раз и количество культурооборотов растений до 4-9 в год, а также увеличивает выход ранней продукции при естественном освещении в 2-3 раза.

Продукция, получаемая методом узкостеллажной многоярусной гидропоники, кроме отменного качества, еще имеет и низкую себестоимость, а также высокий процент выхода товарной продукции.

Установка предназначена для выращивания овощных культур и зелени, а также для выращивания рассады цветочных культур. Изготавливаются в двух модификациях:

1. базовый вариант - для выращивания овощей и зелени, например: салат, петрушка, укроп, базилик и т.п.;

2. цветочный вариант - для выращивания рассады клубневых культур: тюльпанов, нарциссов, крокусов, гиацинтов и т.п.

   

Рисунок 1 - Многоярусная гидропонная установка

Технология многоярусной узкостеллажной гидропоники представляет собой растительный ценоз, имеющий пять, одновременно плодоносящих ярусов. При этом каждый ярус авто­номно получает световую, тепловую энергию, минеральное и углекислотное питание, что обуславливает его высокие продук­ционные показатели. В технологии используется принцип водной питательной пленки (тонкой струи, протекающей между корнями растений). Раствор подается тонким слоем (струей) в корневую зону растений [4].

В качестве корнеобитаемой среды используется торф в пластиковом горшочке объемом 0,7 л. Выращивание культур производится в специализированных отделениях в четыре стадии: всходы, сеянцы, рассада, культура [3].

Биометрические показатели сеянцев и рассады приводятся к параметрам нормативной модели и должны быть статистически однородны. Это обеспечивает одновременное прохождение фенофаз всеми растениями.

Рисунок 2 - Технология многоярусной узкостеллажнойгидропонники

Преимущества:

— низкая себестоимость,

— многоярусная гидропонная установка использует до 98 % объема теплиц,

— экологически чистое выращивание культур,

— существенное уменьшение количества вредных веществ в продукции: нитратов (до 30-40 мг/кг) и пр., — в 8-10 раз ниже ПДК, что соответствует показателям для детского, диетического питания и т.п.,

— многоярусная гидропонная установка позволяет увеличить посадочную площадь теплиц в 4-5 раз,

— увеличение выхода ранней продукции при естественном освещении в 2-3 раза,

— увеличение количества культурооборотов растений до 4-9 в год,

— уплотнение посадки растений до 25-30 шт/кв. м.,

— возможность поэтапно расширять объемы производимой продукции,

— уменьшение количества почвогрунта на 1 метре в 4-6 раз, а на 1 растение в 3-4 раза,

— многоярусная гидропонная установка упрощает борьбу с вредителями и заболеваниями,

— упрощение обеспечения технологического доступа и контроля обслуживающего персонала за корневой системой отдельных растений,

— обеспечение индивидуального лечения растений (реанимационные тележки, баккамеры),

— многоярусная гидропонная установка исключает заболевания растений нематодой,

— исключение системы подпочвенного обогрева, что само по себе сокращает расход тепла на 20%,

— обеспечение одновременного равномерного питания растений в лотках с помощью единой системы подачи питательного раствора,

— сокращение расходов воды на 1 кг продукции в 2,0-2,5 раза по сравнению с капельным поливом или обычными гидропонными установками,

— обеспечение заданной циркуляции питательного раствора наиболее благоприятного для корневого питания растений,

— обеспечение жесткой привязки растений в объеме теплицы, позволяющее использовать робототехнику,

— проведение до 6-9 (по 40-50 дней) оборотов в год, обеспечивая непрерывный круглогодичный выход овощной продукции («зелёный конвейер»),

— интенсификация процессов выращивания культур на всех стадиях технологического процесса,

— многоярусная гидропонная установка позволяет уменьшить в 4-5 раз ценотическое влиянии отдельных растений,

— увеличение продуктивности отдельных растений до 5—6 кг,

— снижение общего расхода тепловой энергии на 50-75%, что обеспечивается за счет размещения 80% отопительныхприборов в зо­не растений,

— повышение урожайности на 30% только лишь за счет дополнительной подвижности воздуха в зоне ценоза без оборудования дополнительными инженерными системами,

— увеличение урожайности сельскохозяйственных культур в 2-3 и более раз по сравнению с обычной («педаль газа тепличного хозяйства»),

— обеспечение урожайности сельскохозяйственных культур на высоком уровне — от 120 до 1 500 кг. плодоовощной продукции с 1 м2 в год, в 2-3 раза и более раз больше, чем с использованием обычных гидропонных установок или систем капельного полива,

— повышение производительности труда в 2,5-3,0 раза;

Таким образом можно прийти к выводу, что многоярусная гидропонная установка обеспечивает экологическую чистоту производ­ства по отношению к окружающей среде.

Безусловно, гидропоника заслуживает внимания. Этот метод позволяет контролировать каждую стадию процесса выращивания, экономить ресурсы и производить большую массу более жизнеспособных растений. Но для того, чтобы заниматься гидропоникой, вам определенно нужно иметь опыт выращивания в почве. Гидропоника не прощает ошибок и требует тщательного наблюдения за процессом, поэтому новичкам лучше всего пробовать свои силы на традиционном субстрате. А опытные садоводы и, особенно, обладатели больших оранжерей могут смело использовать методы гидропоники для увеличения урожая и ускорения роста своих растений.

Литература

1. Варфоломеев Л. П. Светодиоды и их применение // Новости светотехники. М: Дом света. 1998.

2. Рубин А. Б. Первичные процессы фотосинтеза // СОЖ. 1997. № 10.

3. Потапова Т. Энергетика живой клетки //В мире науки. 2006. № 3.

4.Рождественский В.И., Клешнин А.Ф. Управляемое культивирование растений в искусственной среде. – М.: Наука, 1980. – 190 с..

Код для цитирования: Скопировать