Idroponica: metodi e tecniche di base per la coltivazione di colture da giardino a casa

Sezioni dell’articolo

• Un po ‘di storia
• Tecniche idroponiche di base
• Cultura acquatica
• Cultura del substrato
• Cultura aerea (aeroponica)
• Composizione di soluzioni nutritive
• Substrati di coltivazione idroponici
• I principali tipi di sistemi idroponici

L’idroponica è considerata da molti scienziati la tecnologia del futuro, che aiuterà l’umanità a risolvere il problema della mancanza di cibo e di acqua potabile. Nell’articolo considereremo i metodi idroponici, studieremo soluzioni nutritive e risponderemo a quali materiali moderni sono adatti come substrati per crescere.

La coltura idroponica è un metodo per coltivare piante senza suolo usando substrati artificiali e soluzioni nutritive. Questo metodo progressivo si basa sulla tecnologia moderna, ma si basa su semplici principi naturali. In effetti, l’idroponica è la forma più antica di vita vegetale. Dopo tutto, come sapete, la vita ha avuto origine nell’acqua e alghe idroponiche fotosintetiche esistevano molto prima della comparsa di varie piante sulla terra.

Un po ‘di storia

Già nel 18 ° secolo, gli scienziati hanno scoperto che le piante sono in grado di assorbire i nutrienti dall’acqua. In condizioni naturali, il suolo funge da cosiddetto serbatoio con i minerali necessari, ma la sua presenza non è una condizione assoluta per la vita di varie culture. Va notato che le piante iniziano ad assorbire sostanze minerali dal terreno solo quando si dissolvono in acqua..

L’idroponica come la conosciamo oggi è emersa all’inizio del XX secolo (1920-1930). Fu durante questo periodo che lo scienziato inglese William F. Guerick fu in grado di togliere la cultura acquatica dalle condizioni di laboratorio e mettere la coltivazione di piante usando la coltura idroponica su base industriale. Possiede il termine “coltura idroponica” e la maggior parte degli esperti lo considera il fondatore di questa scienza.

William F. Guerick

L’uso della coltura idroponica su larga scala avvenne per la prima volta durante la seconda guerra mondiale, quando l’esercito americano dovette affrontare carenze alimentari nelle isole del Pacifico. Questo metodo ha messo radici lì in modo che le piante in crescita usando la coltura idroponica continuassero dopo la guerra, fino agli anni ’50..

La coltura idroponica ebbe una nuova vita negli anni ’60 -’70 del XX secolo, quando iniziò la produzione industriale di vari materiali sintetici. Quindi, la lana minerale è stata utilizzata come substrato e strutture in plastica leggera hanno sostituito i bagni di cemento idroponico. Allo stesso tempo, hanno iniziato a essere prodotti chelati artificiali, che hanno permesso di trattenere i minerali nelle soluzioni nutritive in modo molto più efficiente..

Nel 1978 fu fondata la General Hydroponics. Il suo fondatore, Lawrence Brooks, iniziò a migliorare le grandi strutture idroponiche delle dimensioni di una serra urbana. Da quel momento, l’idroponica è diventata molto popolare tra i coltivatori di ortaggi e frutta..

Nel 1986, all’Esposizione industriale tutta russa, fu dimostrato per la prima volta il metodo di coltivazione di colture su substrati artificiali, il cui autore era Timiryazev. Nello stesso anno, l’agronomo israeliano Hillel Soffer ha inventato l’idromassaggio, che è ancora considerato il sistema idroponico più efficiente..

Dalla metà degli anni ’80, nell’idroponica sono apparse due direzioni opposte: industriale e domestica. Questa divisione è sopravvissuta fino ad oggi. Ci sono molte opzioni per i sistemi idroponici sul mercato agricolo oggi, che vanno dalle installazioni su scala industriale alle strutture domestiche che possono essere posizionate in quasi tutti gli appartamenti. Diamo un’occhiata più da vicino a quali metodi idroponici sono ora e qual è la peculiarità di ciascuno di essi..

Tecniche idroponiche di base

La caratteristica principale di questo metodo di coltivazione è che le piante sono coltivate senza terra e tutti i nutrienti necessari sono ottenuti da un mezzo poroso acquoso umido, acquoso o solido. Questo metodo di coltivazione richiede un’irrigazione a goccia frequente o costante con una soluzione speciale, che contiene tutti gli elementi necessari richiesti per ogni singola coltura. Oggi, gli esperti distinguono tra tre metodi principali di coltura idroponica:

1. Cultura acquatica.
2. Cultura del substrato.
3. Cultura aerea (aeroponica).

Cultura acquatica

La cultura acquatica è considerata il metodo fondamentale della coltura idroponica. In questo metodo di coltivazione, la pianta è radicata in un sottile strato di substrato organico (muschio, torba, ecc.), Che viene posato su una rete. La maglia viene abbassata in un vassoio pieno di soluzione nutritiva. Le radici delle piante attraverso il substrato e i fori nella padella entrano nella soluzione, da dove la pianta riceve tutti i nutrienti necessari per lo sviluppo e la crescita. Parleremo di più sulla composizione della soluzione nutritiva un po ‘più tardi..

La cultura acquatica è considerata il metodo idroponico più antico, ma non il migliore. Il problema principale con questo metodo di coltivazione è l’aerazione delle radici, poiché la quantità di ossigeno contenuta nella soluzione non è sufficiente per la pianta, quindi è impossibile abbassare completamente l’apparato radicale nel mezzo nutritivo. Per garantire la normale respirazione, tra la base e la soluzione nutritiva viene lasciato uno spazio aereo di 3 cm per le piante giovani e 6 cm per le colture adulte. Allo stesso tempo, in un tale cuscino d’aria, è necessario mantenere un’alta umidità dell’aria, altrimenti il ​​sistema radicale può asciugarsi rapidamente. Quando si coltiva per coltura idrica, la soluzione nutritiva deve essere cambiata ogni mese.

Cultura del substrato

Con questo metodo di coltivazione, il sistema radicale viene inserito in uno spesso strato di substrato, che può essere espanso argilla, ghiaia, vermiculite e altri. Parleremo in modo più dettagliato delle qualità dei materiali utilizzati per i substrati nel prossimo capitolo. La nutrizione delle piante con questo metodo idroponico può essere effettuata secondo tre diversi principi: il principio del ristagno, il principio dell’umidificazione periodica, l’irrigazione dall’alto.

Principio di arretramentosta nel fatto che la soluzione nutritiva si trova costantemente solo nello strato inferiore del substrato. L’alimentazione è fornita da lunghe radici che possono penetrare fino in fondo: le sostanze necessarie salgono alla pianta, passando attraverso i capillari dell’apparato radicale e dei tessuti staminali.

Il contenitore con la pianta e il substrato viene completamente inserito nella soluzione nutritiva per un po ‘, il substrato è saturo di sostanze nutritive, dopo di che la soluzione viene drenata – questo è lavoro il principio dell’umidificazione periodica.

Più facile da usare principio di irrigazione dall’alto.In questo caso, più volte alla settimana le piante vengono annaffiate con una soluzione nutritiva, una volta con acqua naturale..

A differenza dell’acqua, la coltura del substrato consente di fornire ossigeno all’apparato radicale al massimo e mantenere senza problemi l’umidità necessaria nell’area della radice. Ecco perché è il più popolare tra i coltivatori idroponici..

Cultura aerea (aeroponica)

L’aeronica è un metodo per coltivare piante senza alcun substrato. In questo caso, vengono utilizzati due metodi:

1. Le piante sono attaccate con speciali clip al coperchio del contenitore con la soluzione nutritiva in modo che la parte inferiore del sistema radicale sia 1/3 in esso. Il resto delle radici si trova in un cuscino d’aria tra il coperchio del contenitore e la soluzione nutritiva, devono essere periodicamente inumiditi. Per evitare danni e ispessimento dello stelo nell’area di attacco, utilizzare distanziali in gommapiuma tra il morsetto e lo stelo.
2. L’apparato radicale della pianta viene posto in una nave con uno spray per l’appannamento, che spruzza la soluzione nutritiva sotto forma di gocce molto piccole 2 volte al giorno per 3-4 minuti.

Quando si utilizza l’aeronica, non ci sono problemi con l’apporto di ossigeno, tuttavia, è necessario mantenere costantemente un’elevata umidità per evitare l’essiccazione delle radici..

Composizione di soluzioni nutritive

Le soluzioni nutritive svolgono un ruolo enorme nella coltivazione di piante utilizzando la coltura idroponica. È da loro che le colture ricevono tutte le sostanze minerali necessarie per il normale sviluppo e crescita. Quando si preparano soluzioni nutritive, è molto importante rispettare le seguenti linee guida:

• prestare attenzione alla qualità dell’acqua;
• la soluzione nutritiva deve contenere tutti i macro e microelementi necessari per la vita di una particolare cultura;
• in diversi periodi della vita, la pianta richiede un diverso rapporto di nutrienti, pertanto la soluzione deve essere preparata, tenendo conto delle fasi di crescita della cultura;
• è molto importante osservare non solo il rapporto corretto, ma anche la concentrazione totale, che dovrebbe essere abbastanza alta, ma, allo stesso tempo, non tossica per le piante.

Come puoi vedere, la preparazione della soluzione nutritiva è piuttosto difficile, quindi per coloro che vogliono organizzare letti idroponici sul davanzale della finestra, è meglio usare soluzioni pronte che possono essere acquistate in negozi specializzati o via Internet. Nel prossimo articolo parleremo più in dettaglio della coltivazione di piante in un appartamento in città usando la coltura idroponica..

Substrati di coltivazione idroponici

Come già notato, a causa della saturazione ottimale del sistema radicale con l’ossigeno e della capacità di mantenere l’umidità dell’aria necessaria, la coltura del substrato è considerata il miglior metodo idroponico. Oggi, come substrato vengono utilizzati vari materiali, i più comuni dei quali sono:

• idrogel
• ghiaia
• segatura
• lana minerale
• argilla espansa
• fibra di cocco
• torba e muschio

Hydrogelviene prodotto sulla base della poliacrilammide e viene utilizzato per la coltivazione principale delle colture, nonché per radicare talee e semi germinativi. Inizialmente, un idrogel è una polvere o granuli che, quando viene aggiunta acqua, si trasformano in una massa gelatinosa. L’idrogel assorbe perfettamente e trattiene acqua e soluzioni nutritive, l’aria tra i suoi granuli circola molto bene. Questo materiale è sterile, completamente atossico per le piante e non inquina l’ambiente (dopo 5 anni si decompone in acqua, anidride carbonica e azoto).

Ghiaiaè stato utilizzato per la coltivazione idroponica per molti anni, durante i quali si è dimostrato un eccellente substrato. Una caratteristica distintiva di questo materiale è considerata la sua capacità di far passare notevolmente l’aria, ma allo stesso tempo non trattiene bene l’acqua, quindi è consigliabile utilizzarla quando si applica il principio di inondazioni periodiche. Un altro svantaggio della ghiaia è il suo peso, ma il suo basso costo e disponibilità rendono questo materiale abbastanza popolare per la coltivazione idroponica. Inoltre, la ghiaia può essere riutilizzata e, più di una volta, la cosa principale è sterilizzarla bene tra i raccolti..

Segaturausato raramente come substrato. Quando li si utilizza, il tipo di legno da cui è stata ottenuta la segatura svolge un ruolo importante, poiché alcune specie (pino, quercia, noce) possono emettere sostanze non sicure per molte piante. Un altro problema quando si utilizza la segatura come substrato è che dopo un certo tempo iniziano a marcire, il che influisce negativamente sulla salute delle colture. Il vantaggio principale della segatura può essere considerato la loro “libertà”, perché, nella maggior parte dei casi, possono essere raccolti in quantità illimitate presso le segherie assolutamente gratuite.

Lana mineraleusato raramente come substrato. Il vantaggio principale di questo materiale è la capacità di accettare molto rapidamente l’acidità della soluzione nutritiva. Tuttavia, la lana di roccia trattiene troppa acqua, non lasciando spazio all’ossigeno attorno alle radici..

Argilla espansai professionisti più esperti considerano il materiale migliore da utilizzare come substrato. L’argilla espansa viene prodotta cuocendo l’argilla nei forni a temperature molto elevate. Questo metodo di produzione determina le caratteristiche specifiche del materiale: le sfere di argilla espansa sono riempite con minuscole bolle d’aria, il che rende questo substrato estremamente leggero. L’uso di argilla espansa fornisce l’apporto ottimale di ossigeno alle radici e il mantenimento dell’umidità necessaria. Queste proprietà consentono di utilizzarlo come substrato per inondazioni periodiche, per l’irrigazione dall’alto e per l’applicazione del principio del ristagno. Insieme alle qualità positive sopra descritte, l’argilla espansa si distingue anche per il suo basso costo..

Fibra di coccoè un materiale ideale da utilizzare come substrato per la coltivazione di piante senza terra. Ha un solo inconveniente: un prezzo relativamente alto. La fibra di cocco non è seconda a nessuno quando si tratta di fornire ossigeno all’apparato radicale e mantenere l’umidità necessaria. Inoltre, questo materiale protegge notevolmente le radici dalle malattie fungine e presenta una serie di innegabili vantaggi:

• pulizia ecologica, assenza di additivi chimici;
• l’acidità della fibra di cocco è quasi ottimale, adatta alla maggior parte delle colture;
• il substrato può essere utilizzato a lungo (circa 6-8 anni);
• con una fornitura costante di soluzione nutritiva garantisce il perfetto equilibrio di tutti i nutrienti.

Torba e muschioutilizzato come substrato principalmente nella cultura acquatica per il radicamento di piantine su un vassoio a rete. La torba di sfagno e il muschio delle paludi sollevate sono più adatti per le piante in crescita. Questo materiale è altamente permeabile all’ossigeno e mantiene una quantità sufficiente di umidità. Il principale svantaggio di questo substrato è che nel tempo può decomporsi in piccole particelle che ostruiscono gli elementi del sistema idroponico..

I principali tipi di sistemi idroponici

Oggi il mercato agricolo offre una vasta gamma di strutture per la coltivazione di piante utilizzando la coltura idroponica. Tutti questi sistemi sono divisi in due gruppi principali: attivo e passivo..

Le piante idroponiche attive sono dotate di dispositivi meccanici (pompe) che garantiscono la costante circolazione necessaria della soluzione nutritiva. Qui viene fornito anche un sistema di aerazione forzata, cioè saturazione del sistema radicale con ossigeno. L’aeronica è un ottimo esempio di pianta idroponica attiva..

Nelle installazioni idroponiche passive, la soluzione nutritiva viene fornita alle radici e alla superficie della pianta solo a causa delle forze capillari della cultura stessa, in questo caso non è soggetta a stress meccanico. Un buon esempio di installazioni idroponiche passive può essere considerato un sistema che funziona secondo il principio dell’inondazione periodica delle colture di substrato..

Oggi, le piante in crescita senza terra vengono utilizzate sempre più spesso, soprattutto nelle piccole aziende agricole, dove in piccole aree, grazie alla coltura idroponica, è possibile coltivare raccolti decenti di verdure, verdure, bacche e fiori..

La coltura idroponica presenta una serie di innegabili vantaggi rispetto alla tradizionale coltivazione del suolo:

• uso economico delle risorse idriche e terrestri;
• la pianta non spreca energia nella ricerca di nutrienti, vengono alimentati direttamente alle radici e tutta l’energia risparmiata va alla crescita e alla fruttificazione aggiuntiva.

Molti scienziati ritengono che l’idroponica sia la soluzione ai problemi dell’umanità di sovrappopolazione, mancanza di acqua dolce e cibo. Questo sistema di coltivazione delle piante è particolarmente rilevante nei paesi con clima arido e mancanza di terra fertile. Con l’aiuto della coltura idroponica, è possibile ottenere diversi raccolti all’anno, utilizzando questo metodo, pomodori, cetrioli e altre verdure possono essere coltivati ​​anche in regioni con basse temperature tutto l’anno..

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