Современное сельское хозяйство сталкивается с вызовами роста численности населения, дефицита воды и сокращения пригодных для сельского хозяйства земель. Технологии гидропоники и аквапоники — инновационные методы, которые позволяют выращивать растения без использования почвы, с высоким уровнем ресурсной эффективности и минимальным воздействием на окружающую среду. Эти системы выращивания подходят как для коммерческих, так и для домашних хозяйств, предлагая более устойчивый подход к производству продуктов питания.

Что такое гидропоника и аквапоника? 

Гидропоника — это метод выращивания растений в водной среде, обогащенной питательными веществами. В такой системе корни растений получают все необходимые микро- и макроэлементы из раствора, что позволяет полностью контролировать процесс выращивания и улучшить результаты по сравнению с традиционным земледелием.

Аквапоника - сочетает выращивание растений в воде с разведением рыб. В аквапонной системе отходы жизнедеятельности рыб служат природным удобрением для растений, а растения фильтруют воду, очищая ее для рыб. Это создает симбиотическую экосистему, которая позволяет значительно снизить использование синтетических удобрений и химикатов.

Преимущества технологий:

• Высокая урожайность на ограниченной площади.

• Экономия воды за счет замкнутых циклов полива.

• Минимальное использование почвы и полное отсутствие гербицидов.

Преимущества гидропоники и аквапоники

Технологии гидропоники и аквапоники позволяют увеличить продуктивность сельского хозяйства и предлагают ряд других важных преимуществ.

Увеличение урожайности: Гидропонные и аквапонные системы обеспечивают стабильное поступление питательных веществ, что ускоряет рост растений и позволяет получать урожай чаще, чем при традиционном выращивании в почве. Некоторые растения могут давать урожай каждые 2–3 недели.

Экономия воды: В отличие от обычного земледелия, гидропоника и аквапоника потребляют до 90% меньше воды. Вода в этих системах циркулирует по замкнутому кругу, поэтому потери на испарение и стекание минимальны.

Снижение потребности в удобрениях и химикатах: Гидропоника и аквапоника требуют значительно меньше удобрений, так как питательные вещества подаются непосредственно к корням растений. Аквапоника также полностью исключает использование химических удобрений, что делает продукцию экологически чистой.

Отсутствие зависимости от погодных условий: Системы гидропоники и аквапоники могут быть установлены в закрытых помещениях, теплицах и даже вертикальных фермах, что делает их независимыми от климата и погоды. Это позволяет фермерам выращивать культуры круглый год и избегать потерь урожая из-за неблагоприятных погодных условий.

Фото iStock.

Основные системы гидропоники

Гидропонные системы делятся на несколько типов, в зависимости от метода подачи питательных веществ к корням растений.

1. Система питательного слоя (NFT). Корни растений располагаются в наклонных каналах, по которым постоянно течет тонкий слой питательного раствора. Эта система проста в установке и требует минимального количества воды.

2. Система глубоководных культур (DWC). В системе DWC корни растений погружаются в емкости с питательным раствором. Раствор постоянно насыщается кислородом для предотвращения загнивания корней. Это одна из самых эффективных систем для быстрого роста зелени и листовых овощей.

3. Капельное орошение. В капельных системах питательный раствор подается непосредственно к каждому растению через капельницы. Эта система позволяет индивидуально регулировать количество раствора, что удобно для растений с разными потребностями в воде и питательных веществах.

Традиционное орошение неэффектвно расходует воду. / Фото iStock. 

4. Аэропоника. В аэропонной системе корни растений находятся в воздухе и опрыскиваются питательным раствором. Такая система подходит для выращивания различных культур, но требует высокой точности и регулярности подачи раствора.

Основные элементы аквапонной системы.

Аквапонные системы включают в себя водоем для рыб, посадочные контейнеры для растений и систему фильтрации, обеспечивающую циркуляцию воды.

1. Водоем для рыб: В водоеме разводятся рыбы, такие как тилапия, сом, карп или форель. Важно подобрать рыб, которые смогут выживать в замкнутой системе с высокой плотностью посадки.

2. Система фильтрации: Фильтры удаляют твердые отходы рыб, предотвращая их накопление. Биофильтр преобразует аммиак и нитриты из отходов рыб в нитраты, которые затем поглощаются растениями.

3. Грядки для растений: Растения размещаются в гидропонных контейнерах, где их корни погружаются в воду, обогащенную питательными веществами. Растения поглощают питательные вещества, очищая воду для рыб.

Какие растения и рыбы подходят для гидропоники и аквапоники

Подходящие растения для гидропоники Гидропоника подходит для выращивания большинства овощных и зелёных культур, таких как:

• Салат, шпинат, руккола.

• Огурцы, томаты, перец.

• Капуста, брокколи, цветная капуста.

Аквапоника также хорошо подходит для зелени и овощей, но дополнительно поддерживает рост культур, которые требуют большого количества азота, например:

• Листовые овощи (шпинат, салат).

• Травы (базилик, мята).

• Томаты и перец.

Подходящие рыбы для аквапоники:

В аквапонных системах рекомендуется разводить рыбу, которая устойчива к высокой плотности посадки:

• Тилапия: Легко адаптируется к замкнутым системам и быстро растет.

• Сом: Неприхотлив, подходит для систем с различными условиями.

• Карп: Хорошо себя чувствует при умеренной плотности населения и подходит для умеренных температур.

Уход и управление системами гидропоники и аквапоники

Поддержание уровня pH и питательных веществ: Оптимальный уровень pH для большинства культур в гидропонике и аквапонике — 5,5–6,5. Регулярно проверяйте уровень pH и содержание питательных веществ, чтобы избежать дефицита или избытка элементов.

Аэрация воды: Корням растений необходим кислород для нормального роста, поэтому важно обеспечить аэрацию раствора. В аквапонных системах аэрация также помогает поддерживать здоровье рыб.

Контроль температуры: Для поддержания роста растений и здоровья рыб контролируйте температуру в пределах 20–25°C. Используйте нагреватели или системы охлаждения для поддержания оптимальных условий.

Заключение

Гидропоника и аквапоника — это высокоэффективные и устойчивые системы, которые позволяют выращивать растения без почвы и минимизировать воздействие на окружающую среду. При правильном планировании и уходе они могут существенно увеличить урожайность, сократить затраты воды и удобрений и создать экологически чистую продукцию. Эти технологии имеют потенциал стать важной частью будущего сельского хозяйства и помогут фермерам адаптироваться к меняющимся условиям и росту спроса на продукты питания.