Гидропоника - Hydroponics

«Гидропоника» перенаправляется сюда. Об альбоме 311 см. Гидропоника (EP).
НАСА исследователь, проверяющий гидропонику лук (центр), Салат Бибб (слева) и редис (верно)

Гидропоника[1] это тип садоводство и подмножество гидрокультура, который представляет собой метод выращивания растения, обычно посевы, без почва, используя минеральная питательное вещество решения в водный растворитель.[2] Наземные растения можно выращивать только с их корни подвергаются воздействию питательной жидкости, или, кроме того, корни могут быть физически поддержаны инертный среда, такая как перлит, гравий, или другой субстраты.[3] Несмотря на инертную среду, корни могут вызывать изменения ризосфера pH[4] и корневые экссудаты может повлиять на ризосферу биология.[5]

Питательные вещества, используемые в гидропонных системах, могут поступать из множества различных источников, включая (но не ограничиваясь ими) рыбные экскременты, утка навоз, куплено химические удобрения, или же искусственные питательные растворы.[6]

Растения, обычно выращиваемые на гидропонике, на инертная среда, включают помидоры, перец, огурцы, клубника, салат, марихуана, и модельные растения подобно Arabidopsis thaliana.[7]

Гидропоника предлагает множество преимуществ, одно из которых - сокращение использования воды в сельском хозяйстве. Чтобы вырастить 1 килограмм (2,2 фунта) помидоров, используйте интенсивное земледелие методы требует 400 литров (88 имп галлонов; 110 галлонов США) воды;[нужна цитата ] с использованием гидропоники, 70 литров (15 имп галлонов; 18 галлонов США); и всего 20 литров (4,4 галлона имп; 5,3 галлона США) при использовании аэропоника.[8] Поскольку для выращивания продуктов требуется гораздо меньше воды, в будущем у поставщиков, работающих в суровых условиях с ограниченным доступом к воде, появится возможность выращивать собственные продукты питания.[9]

История

Дальнейшая информация: Историческая гидрокультура

Самой ранней опубликованной работой по выращиванию наземных растений без почвы была книга 1627 года. Сильва Сильварум или "Естественная история" Френсис Бэкон, напечатанный через год после его смерти. После этого водное культивирование стало популярным методом исследования. В 1699 г. Джон Вудворд опубликовал свои эксперименты по культуре воды с мята. Он обнаружил, что растения в источниках с менее чистой водой росли лучше, чем растения в дистиллированной воде. К 1842 году список из девяти элементов, которые считались необходимыми для роста растений, был составлен, и открытия немецких ботаников Юлиус фон Закс и Вильгельм Кноп в 1859–1875 гг. привела к развитию техники беспочвенной обработки почвы.[10] Выращивание наземных растений без почвы в минеральных питательных растворах было названо растворной культурой.[11] Он быстро стал стандартным методом исследования и обучения и до сих пор широко используется. В настоящее время растворная культура считается разновидностью гидропоники, в которой используется инертная среда.

Около 1930-х годов учёные-растениеводы исследовали болезни определенных растений и, таким образом, наблюдаемые симптомы, связанные с существующими почвенными условиями. В этом контексте эксперименты с водными культурами были предприняты с надеждой вызвать аналогичные симптомы в контролируемых условиях.[12] Такой подход вызван Деннис Роберт Хогланд привело к тому, что модельные системы стали играть все более важную роль в исследованиях растений. В 1929 г. Уильям Фредерик Герике из Калифорнийского университета в Беркли начал публично продвигать культуру растворов для использования в производстве сельскохозяйственных культур.[13][14] Сначала он назвал это аквакультурой, но позже обнаружил, что аквакультура уже применялся для культивирования водных организмов. Герике произвел фурор, выращивая томатные лозы высотой двадцать пять футов (7,6 метра) на заднем дворе в растворах минеральных веществ, а не в почве.[15] Он ввел термин гидропоника, водная культура, в 1937 году, предложенный ему У. А. Сетчелл, а психолог с обширным образованием по классике.[16] Гидропоника происходит от неологизм υδρωπονικά (производное от греческого ύδωρ = вода и πονέω = возделывать), построенный по аналогии с γεωπονικά (производное от греческого γαία = земля и πονέω = возделывать),[17] геопоника, то, что касается сельского хозяйства, заменяя, γεω-, землю, ὑδρο-, водой.[10]

К сожалению, Герике недооценил, что время еще не пришло для общего технического применения и коммерческого использования гидропоники для выращивания сельскохозяйственных культур. Сообщения о работе Герике и его заявлениях о том, что гидропоника произведет революцию в растениеводстве, вызвали огромное количество запросов о дополнительной информации. Герике было отказано в использовании университетских теплиц для своих экспериментов из-за скептицизма администрации, и когда университет попытался заставить его опубликовать свои предварительные рецепты питательных веществ, разработанные дома, он попросил место в теплице и время, чтобы улучшить их, используя соответствующие исследовательские возможности. Хотя в конечном итоге ему предоставили тепличное пространство, университет назначил Hoagland и Арнон чтобы переоценить утверждения Герике и показать, что его формула не имеет преимущества над урожайностью растений, выращиваемых на почве, - точка зрения Хогланда. В 1940 году Герике опубликовал книгу, Полное руководство по беспочвенному садоводству, после ухода с академической должности в 1937 году в политически неблагоприятной обстановке. В нем он впервые опубликовал свою основную формулу, включающую соли макро- и микроэлементов для растений, выращиваемых на гидропонике.[18]

В результате исследования заявлений Герике по заказу Калифорнийского университета Деннис Роберт Хоугланд и Дэниел Исраэль Арнон написали классический сельскохозяйственный бюллетень 1938 года: Метод водной культуры для выращивания растений без почвы, в котором утверждалось, что урожайность гидропонных культур не лучше, чем урожайность сельскохозяйственных культур с хорошими почвами.[19] В конечном счете, урожайность сельскохозяйственных культур будет ограничена другими факторами, кроме минеральных питательных веществ, особенно легких.[20] Однако в этом исследовании не было адекватно оценено, что гидропоника имеет другие ключевые преимущества, включая тот факт, что корни растений имеют постоянный доступ к кислороду и что растения имеют доступ к такому количеству или малому количеству воды, в котором им нужно.[21] Это важно, так как одна из самых распространенных ошибок при выращивании - это чрезмерный полив и недостаточный полив; и гидропоника предотвращает это, поскольку большое количество воды, которая может затопить корневую систему в почве, может быть доступно для растений, а любая неиспользованная вода сливается, рециркулируется или активно аэрируется, тем самым устраняя аноксические условия. Что касается почвы, садовод должен иметь большой опыт, чтобы точно знать, сколько воды нужно подкормить растение. Слишком много, и растение не сможет получить доступ к кислороду; слишком мало, и растение потеряет способность переносить питательные вещества, которые обычно попадают в корни в растворе. Взгляды Хогланда и полезная поддержка со стороны Университета побудили этих двух исследователей разработать несколько новых формул для растворов минеральных питательных веществ, широко известных как Раствор Хогланда. По-прежнему будут использоваться модифицированные растворы Хогланда, а также гидропонные методы, предложенные Герике.[22]

Один из первых успехов гидропоники произошел на Остров Уэйк, скалистый атолл в Тихом океане, использовавшийся в качестве заправки для Pan American Airlines. Гидропоника использовалась там в 1930-х годах для выращивания овощей для пассажиров. Гидропоника была необходима на острове Уэйк, потому что там не было почвы, а доставлять свежие овощи по воздуху было непомерно дорого.[23]

С 1943 по 1946 год Дэниел И. Арнон занимал должность майора в Армия США и использовал свой предыдущий опыт в области питания растений, чтобы накормить солдат, дислоцированных на бесплодных Остров Понапе на западе Тихий океан путем выращивания сельскохозяйственных культур в гравии и богатой питательными веществами воде, потому что не было пахотная земля имеется в наличии.[24]

В 1960-х годах Аллен Купер из Англии разработал техника питательной пленки.[25] Земельный павильон в Центре EPCOT Мира Уолта Диснея, открытом в 1982 году, в котором широко используются различные методы гидропоники.

В последние десятилетия, НАСА провел обширные гидропонные исследования для своего Управляемая экологическая система жизнеобеспечения (CELSS). Исследования гидропоники, имитирующие марсианскую среду, используют светодиодное освещение для выращивания в другом цветовом спектре с гораздо меньшим количеством тепла. Рэй Уиллер, физиолог растений из лаборатории космических наук о жизни Космического центра Кеннеди, считает, что гидропоника приведет к успехам в космических путешествиях, поскольку биорегенеративная система жизнеобеспечения.[26]

В 2007 году фермы Eurofresh в Уиллкоксе, штат Аризона, продали более 200 миллионов фунтов выращенных на гидропонике растений. помидоры.[27] Eurofresh имеет 318 акров (1,3 км2) под стеклом и составляет около трети площади коммерческих гидропонных теплиц в США.[28] Помидоры Eurofresh не содержат пестицидов, выращены в минеральная вата с верхним орошением. Eurofresh объявила о банкротстве, и теплицы были приобретены NatureSweet Ltd. в 2013 году.[29]

По состоянию на 2017 год в Канаде имелись сотни акров крупных коммерческих гидропонных теплиц, где выращивали помидоры, перец и огурцы.[30]

Благодаря технологическим достижениям в отрасли и многочисленным экономические факторы, по прогнозам, мировой рынок гидропоники вырастет с 226,45 млн долларов США в 2016 году до 724,87 млн ​​долларов США к 2023 году.[31]

Методы

Для каждой среды существует два основных варианта: суб-орошение и сверху орошение[уточнить ]. Для всех методов большинство гидропонных резервуаров в настоящее время построено из пластика, но используются и другие материалы, включая бетон, стекло, металл, твердые вещества растительного происхождения и дерево. Контейнеры должны исключать свет, чтобы предотвратить рост водорослей и грибков в питательном растворе.

Культура статического раствора

Резервуар для глубоководного плота в Центре диверсификации сельскохозяйственных культур (CDC) Юг Аквапоника теплица в Брукс, Альберта

В культуре статического раствора растения выращивают в емкостях с питательным раствором, например в стеклянных. Банки каменщика (обычно в домашних условиях), кастрюли, ведра, кадки или резервуары. Раствор обычно осторожно аэрируют, но можно и без него. При отсутствии аэрации уровень раствора поддерживается на достаточно низком уровне, чтобы достаточное количество корней находилось над раствором, чтобы они получали достаточно кислорода. В верхней части резервуара для каждого растения вырезается (или просверливается) отверстие; если это банка или кадка, то это может быть крышка, а в противном случае сверху можно положить картон, фольгу, бумагу, дерево или металл. Один резервуар может быть предназначен для одного растения или для разных растений. Размер резервуара можно увеличивать по мере увеличения размера растений. Самодельная система может быть изготовлена ​​из пищевых контейнеров или стеклянных консервных банок с аэрация обеспечивается аквариумным насосом, аквариумными трубками и аквариумными клапанами. Прозрачные контейнеры покрывают алюминиевой фольгой, мясной бумагой, черным пластиком или другим материалом, чтобы исключить свет и тем самым предотвратить образование водорослей. Питательный раствор меняется либо по расписанию, например, раз в неделю, либо когда концентрация падает ниже определенного уровня, определенного с помощью измеритель электропроводности. Когда уровень раствора истощается ниже определенного уровня, добавляется вода или свежий питательный раствор. А Бутылка мариотта, или поплавковый клапан, можно использовать для автоматического поддержания уровня раствора. При культивировании на плотных растворах растения помещают в лист плавучего пластика, который плавает на поверхности питательного раствора. Таким образом, уровень раствора никогда не опускается ниже корней.

Культура непрерывного потока раствора

В техника питательной пленки (NFT) используется для выращивания различной салатной зелени

В культуре с непрерывным потоком питательный раствор постоянно проходит мимо корней. Его гораздо проще автоматизировать, чем культивирование в статическом растворе, потому что отбор проб и корректировка температуры, pH и концентраций питательных веществ может производиться в большом резервуаре для хранения, который может обслуживать тысячи растений. Популярным вариантом является техника питательной пленки или NFT, посредством чего очень неглубокий поток воды, содержащий все растворенные питательные вещества, необходимые для роста растений, рециркулирует мимо голых корней растений в водонепроницаемом толстом корневом мате, который развивается на дне канала и имеет верхнюю поверхность, которая, хотя влажный, витает в воздухе. Вследствие этого корни растений получают обильное снабжение кислородом. Правильно спроектированная система NFT основана на использовании правильного наклона канала, правильной скорости потока и правильной длины канала. Основное преимущество системы NFT перед другими формами гидропоники заключается в том, что корни растений подвергаются достаточному количеству воды, кислорода и питательных веществ. Во всех других формах производства существует конфликт между удовлетворением этих потребностей, поскольку чрезмерное или недостаточное количество одной из них приводит к дисбалансу одной или обеих других. NFT, благодаря своей конструкции, обеспечивает систему, в которой все три требования для здорового роста растений могут быть удовлетворены одновременно, при условии, что простая концепция NFT всегда помнить и применять на практике. Результатом этих преимуществ является то, что более высокие урожаи высококачественной продукции получаются в течение длительного периода выращивания. Обратной стороной NFT является то, что у него очень небольшая буферизация от прерываний потока (например, отключения электроэнергии). Но в целом это, вероятно, один из наиболее продуктивных методов.[нужна цитата ]

Те же конструктивные характеристики применимы ко всем обычным системам NFT. Хотя рекомендуются уклоны вдоль каналов 1: 100, на практике трудно создать основу для каналов, которая была бы достаточно верной, чтобы питательные пленки могли течь без образования прудов в локально депрессивных областях. Как следствие, рекомендуется использовать уклоны от 1:30 до 1:40.[32] Это позволяет оставлять мелкие неровности на поверхности, но даже при таких уклонах возникают лужи и заболачивание может возникнуть. Уклон может быть обеспечен полом, скамейки или стойки могут удерживать каналы и обеспечивать необходимый уклон. Используются оба метода, которые зависят от местных требований, часто определяемых местностью и требованиями урожая.

Как правило, расход для каждого оврага должен составлять один литр в минуту.[33] При посеве нормы могут быть вдвое меньше, а верхний предел 2 л / мин оказывается примерно максимальным. Расходы сверх этих предельных значений часто связаны с проблемами питания. Когда длина каналов превышает 12 метров, наблюдается снижение темпов роста многих культур. Тесты на быстрорастущих культурах показали, что, хотя уровни кислорода остаются адекватными, азот может истощаться по всей длине оврага. Как следствие, длина канала не должна превышать 10–15 метров. В ситуациях, когда это невозможно, снижение роста можно устранить, поместив еще одну питательную среду на полпути вдоль оврага и уменьшив вдвое скорость потока через каждое выпускное отверстие.[нужна цитата ]

Аэропоника

Основная статья: Аэропоника

Аэропоника представляет собой систему, в которой корни постоянно или периодически содержатся в среде, насыщенной мелкими каплями ( туман или же аэрозоль ) питательного раствора. Этот метод не требует субстрата и предполагает выращивание растений с подвешенными корнями в глубоком воздухе или камере для выращивания, причем корни периодически смачиваются тонким туманом измельченные питательные вещества. Отличная аэрация - главное достоинство аэропоники.

Схема аэропонная техника

Аэропонные методы оказались коммерчески успешными для размножения, проращивания семян, выращивания семенного картофеля, выращивания томатов, листовых культур и микрозелени.[34] С изобретателем Ричард Стоунер В 1983 году аэропоника была коммерциализирована, аэропоника была внедрена во всем мире как альтернатива водоемким гидропонным системам.[35] Ограничение гидропоники заключается в том, что в 1 килограмме (2,2 фунта) воды может содержаться только 8 миллиграммов (0,12 г) воздуха, независимо от того, используются ли аэраторы или нет.

Еще одно явное преимущество аэропоники перед гидропоникой состоит в том, что любые виды растений можно выращивать в настоящей аэропонике, поскольку микросреду аэропоники можно точно контролировать. Ограничение гидропоники состоит в том, что некоторые виды растений могут выжить в воде только так долго, прежде чем они станут заболоченный. Преимущество аэропоники в том, что подвешенные аэропонные растения получают 100% доступного кислорода и углекислого газа в зону корней, стебли и листья.[36] таким образом ускоряется рост биомассы и сокращается время укоренения. Исследования НАСА показали, что растения, выращенные на аэропонике, имеют на 80% больше сухой массы биомассы (основных минералов) по сравнению с растениями, выращенными на гидропонике. Аэропоника использует на 65% меньше воды, чем гидропоника. НАСА также пришло к выводу, что растения, выращиваемые в аэропонах, требуют поступления питательных веществ по сравнению с гидропоникой.[37][38] В отличие от растений, выращиваемых на гидропонике, растения, выращенные в аэропортах, не будут страдать от шока при трансплантации при пересадке в почву и предлагают производителям возможность уменьшить распространение болезней и патогенов. Аэропоника также широко используется в лабораторных исследованиях физиологии растений и патологии растений. Аэропонным методам уделялось особое внимание со стороны НАСА поскольку с туманом легче обращаться, чем с жидкостью в условиях невесомости.[37]

Fogponics

Основная статья: Fogponics

Fogponics является производным от аэропоники, в которой питательный раствор распыляется с помощью диафрагма вибрирует на ультразвуковых частотах. Капельки раствора, полученные этим методом, обычно имеют диаметр 5–10 мкм, что меньше, чем капли, полученные при нагнетании питательного раствора через форсунки под давлением, как в аэропонике. Меньший размер капель позволяет им легче диффундировать в воздухе и доставлять питательные вещества к корням, не ограничивая их доступ к кислороду.[39][40]

Пассивный автополив

Основная статья: Пассивная гидропоника
Водоросоль -культурный крокус

Пассивное суб-орошение, также известное как пассивная гидропоника, полугидропоника или гидрокультура,[41] это метод, при котором растения выращивают в инертный пористый среда, которая переносит воду и удобрения к корням капиллярное действие из отдельного резервуара по мере необходимости, сокращая трудозатраты и обеспечивая постоянную подачу воды к корням. В самом простом случае горшок стоит в мелком растворе удобрений и воды или на капиллярном коврике, пропитанном питательным раствором. Доступны различные гидропонные среды, такие как керамзит и кокосовая шелуха, содержат больше воздуха, чем более традиционные почвенные смеси, доставляя больше кислорода к корням, что важно для эпифитный такие растения как орхидеи и бромелии, корни которого в природе находятся на воздухе. Дополнительные преимущества пассивной гидропоники - уменьшение корневой гнили и дополнительная влажность окружающей среды за счет испарений.

Гидрокультура по сравнению с традиционным сельским хозяйством с точки зрения урожайности сельскохозяйственных культур с площади в контролируемой среде была примерно в 10 раз более эффективной, чем традиционное сельское хозяйство, использует в 13 раз меньше воды на один цикл урожая, чем традиционное сельское хозяйство, но в среднем использует в 100 раз больше килоджоулей на килограмм энергии, чем традиционное сельское хозяйство.[42]

Приливы и отливы (паводки и дренаж), дополнительное орошение

An Приливы и отливы, или же наводнение и слив, система гидропоники
Основная статья: Приливы и отливы

В простейшем виде над резервуаром с питательным раствором находится поддон. Либо лоток заполнен питательной средой (чаще всего глиняные гранулы), а затем посадите непосредственно, либо поставьте горшок на среду, вставьте в лоток. Через регулярные промежутки времени простой таймер заставляет насос заполнять верхний лоток питательным раствором, после чего раствор стекает обратно в резервуар. Благодаря этому среда регулярно пополняется питательными веществами и воздухом. Как только верхний лоток заполняется за ограничитель слива, он начинает рециркуляцию воды до тех пор, пока таймер не отключит насос, а вода из верхнего лотка стечет обратно в резервуары.[43]

Бегство в отходы

В системе без отходов питательный и водный раствор периодически наносится на поверхность среды. Метод был изобретен в Бенгалия в 1946 г .; по этой причине ее иногда называют «Бенгальской системой».[44]

А выброшенный в отходы система гидропоники, именуемая "The Бенгалия Система "по региону в восточной Индии, где она была изобретена (около 1946 г.)

Этот метод можно настроить в различных конфигурациях. В простейшей форме раствор питательных веществ и воды вручную наносится один или несколько раз в день на контейнер с инертной средой для выращивания, такой как минеральная вата, перлит, вермикулит, кокосовое волокно или песок. В немного более сложной системе она автоматизирована с помощью нагнетательного насоса, таймера и поливной трубки для подачи питательного раствора с частотой подачи, которая зависит от ключевых параметров размера растений, стадии роста растений, климата, субстрата и проводимости субстрата. , pH и содержание воды.

В коммерческих условиях частота полива является многофакторной и регулируется компьютерами или ПЛК.

Коммерческое гидропонное производство крупных растений, таких как томаты, огурцы и перец, использует ту или иную форму безотходной гидропоники.

При экологически ответственном использовании богатые питательными веществами отходы собираются и обрабатываются с помощью системы фильтрации на месте, которую можно многократно использовать, что делает систему очень производительной.[45]

Немного бонсай также выращиваются на беспочвенных субстратах (обычно состоящих из Акадама, зернистость, диатомовая земля и другие неорганические компоненты), и их вода и питательные вещества поступают в безвозвратную форму.

Глубоководная культура

В глубоководная культура техника, используемая для выращивания Венгерский восковый перец
Основная статья: Глубоководная культура

Гидропонный метод выращивания растений путем подвешивания корней растений в растворе насыщенной питательными веществами, насыщенной кислородом воды. Традиционные методы благоприятствуют использованию пластиковых ведер и больших емкостей, при этом растение содержится в сетчатом горшке, подвешенном к центру крышки, а корни - в питательном растворе. Раствор насыщается кислородом с помощью воздушного насоса в сочетании с пористые камни. При использовании этого метода растения растут намного быстрее из-за большого количества кислорода, которое получают корни.[46] В Метод Кратки похож на глубоководную культуру, но использует не циркулирующий водоем.

Глубоководная культура с подкормкой

С верхним кормлением Глубоководная культура - это метод, включающий доставку насыщенного кислородом питательного раствора прямо в корневую зону растений. В то время как при глубоководной культуре корни растений свисают в резервуар с питательным раствором, в глубоководной культуре с верхним питанием раствор перекачивается из резервуара к корням (верхнее питание). Вода стекает по корням растения, а затем возвращается в резервуар внизу в постоянно рециркуляционной системе. Как и в случае с глубоководной культурой, существует воздушный поток в резервуаре, который закачивает воздух в воду через шланг снаружи резервуара. Аэростон помогает добавлять в воду кислород. И воздушный поток, и водяной насос работают 24 часа в сутки.

Самым большим преимуществом глубоководной культуры с верхним кормлением перед стандартной глубоководной культурой является ускоренный рост в течение первых нескольких недель.[нужна цитата ] При глубоководной культуре бывает время, когда корни еще не достигли воды. При глубоководной культуре с верхним питанием корни получают легкий доступ к воде с самого начала и будут расти в резервуар, расположенный ниже, намного быстрее, чем при глубоководной культуре. Как только корни достигают резервуара ниже, глубоководная культура с верхним питанием не дает большого преимущества перед стандартной глубоководной культурой. Однако из-за более быстрого роста вначале время роста можно сократить на несколько недель.[нужна цитата ]

Роторный

Демонстрация роторного гидропонного культивирования на выставке Pavilion Expo Бельгии в 2015 году.

Вращающийся гидропонный сад - это стиль коммерческой гидропоники, созданный внутри круглой рамы, которая непрерывно вращается в течение всего цикла роста любого выращиваемого растения.

Несмотря на то, что особенности системы различаются, системы обычно вращаются один раз в час, давая предприятию 24 полных оборота в пределах одного круга каждые 24 часа. В центре каждого вращающегося гидропонного сада может быть светильник высокой интенсивности, предназначенный для имитации солнечного света, часто с помощью механизированного таймера.

Каждый день по мере вращения растений их периодически поливают гидропонным раствором для выращивания, чтобы обеспечить все питательные вещества, необходимые для устойчивого роста. Из-за того, что растения постоянно борются с гравитацией, растения обычно созревают намного быстрее, чем при выращивании в почве или других традиционных гидропонных системах выращивания.[нужна цитата ] Поскольку ротационные гидропонные системы имеют небольшой размер, они позволяют выращивать больше растительного материала на квадратный фут площади пола, чем другие традиционные гидропонные системы.[47]

Субстраты (вспомогательные материалы для выращивания)

Одним из наиболее очевидных решений, которые должны принять фермеры, занимающиеся гидропоникой, является то, какую среду им следует использовать. Для разных методов выращивания подходят разные среды.

Керамзитовый заполнитель

Основная статья: Керамзитовый заполнитель
Керамзитовый заполнитель

Гранулы из запеченной глины подходят для гидропонных систем, в которых все питательные вещества тщательно контролируются в водном растворе. Гранулы глины инертны, pH -Нейтрально и не содержат питательных веществ.

Из глины формуют круглые гранулы и обжигают в ротационной печи. печи при 1200 ° C (2190 ° F). Это заставляет глина расширяться, как попкорн, и становиться пористой. Он легкий и не сжимается со временем. Форма отдельной гранулы может быть неправильной или однородной в зависимости от марки и производственного процесса. Производители считают керамзит экологически устойчивой и многоразовой средой для выращивания из-за ее способности очищать и стерилизовать, как правило, промывкой в ​​растворах белого уксуса, хлор отбеливать, или же пероксид водорода (ЧАС
2О
2) и полностью промыть.

Другая точка зрения состоит в том, что глиняную гальку лучше не использовать повторно, даже после очистки, из-за роста корней, которые могут попасть в среду. Разломав глиняную гальку после того, как был обнаружен урожай, можно обнаружить этот рост.

Камни роста

Камни роста, изготовленные из стеклянных отходов, имеют больше пространства для удержания воздуха и воды, чем перлит и торф. Этот заполнитель содержит больше воды, чем пропаренная рисовая шелуха.[48] Камни роста по объему составляют от 0,5 до 5%. карбонат кальция[49] - для стандартного мешка Growstones 5,1 кг, что соответствует от 25,8 до 258 г карбонат кальция. Остальное - натриево-известковое стекло.[49]

Кокосовая койра

Независимо от потребности в гидропонике, кокосовая койра является естественным побочным продуктом, получаемым в процессе производства кокоса.Внешняя оболочка кокосового ореха состоит из волокон, которые обычно используются для изготовления множества предметов, от ковриков до щеток. После того, как длинные волокна используются для этих целей, пыль и короткие волокна объединяются для создания кокосового волокна. Кокосы поглощают большое количество питательных веществ на протяжении всего своего жизненного цикла, поэтому кокосовое волокно должно пройти процесс созревания, прежде чем станет жизнеспособной питательной средой.[50] Этот процесс удаляет соли, дубильные вещества и фенольные соединения за счет значительной промывки водой. Загрязненная вода является побочным продуктом этого процесса, так как требуется от трехсот до шестисот литров воды на один кубический метр кокосового волокна.[51] Кроме того, это созревание может занять до шести месяцев, и одно исследование пришло к выводу, что условия труда во время процесса созревания опасны и будут незаконными в Северной Америке и Европе.[52] Несмотря на то, что кокосовая койра требует внимания, представляет опасность для здоровья и вреда для окружающей среды, она обладает впечатляющими свойствами материала. Под воздействием воды коричневый, сухой, крупный и волокнистый материал расширяется почти в три-четыре раза по сравнению с первоначальным размером. Эта характеристика в сочетании с водоудерживающей способностью кокосового волокна и устойчивостью к вредителям и болезням делает его эффективной питательной средой. Используемый в качестве альтернативы минеральной вате кокосовая койра, также известная как кокосовый торф, предлагает оптимальные условия выращивания.[53]

Рисовая шелуха

Рисовая шелуха

Пропаренная рисовая шелуха (PBH) - это побочный продукт сельского хозяйства, который в противном случае мало пригодился бы. Со временем они разлагаются и пропускают дренаж,[54] и даже удерживают меньше воды, чем камни для выращивания.[48] Исследование показало, что рисовая шелуха не влияет на действие регуляторы роста растений.[54][неосновной источник необходим ]

Перлит

Перлит

Перлит представляет собой вулканическую породу, которая превратилась в очень легкую стеклянную гальку. Используется отдельно или в пластиковых гильзах, погруженных в воду. Он также используется в горшечных почвенных смесях для уменьшения плотности почвы. Перлит имеет аналогичные свойства и использование вермикулит но в целом содержит больше воздуха и меньше воды и обладает плавучестью.

Вермикулит

Вермикулит

Как перлит, вермикулит - это минерал, который был перегрет до тех пор, пока не превратился в легкую гальку. Вермикулит содержит больше воды, чем перлит, и обладает естественным «впитывающим» свойством, которое может поглощать воду и питательные вещества в пассивной гидропонной системе. Если слишком много воды и недостаточно воздуха окружают корни растений, можно постепенно снизить водоудерживающую способность среды, добавляя все большее количество перлита.

Пемза

Пемза

Как перлит, пемза это легкая добытая вулканическая порода, которая находит применение в гидропонике.

Песок

Песок дешев и доступен. Однако он тяжелый, плохо удерживает воду, и между использованием его необходимо стерилизовать.[55]Из-за того, что песок легко доступен и пользуется большим спросом, на горизонте видна нехватка песка, поскольку мы истощаемся. [56]

Гравий

Тот же тип, что используется в аквариумах, но можно использовать любой мелкий гравий, если его предварительно помыть. Действительно, растения, растущие в типичном традиционном слое гравийного фильтра, где вода циркулирует с помощью электрических насосов, фактически выращиваются с использованием гравийной гидропоники. Гравий недорогой, его легко содержать в чистоте, он хорошо дренируется и не заболачивается. Однако он также тяжелый, и, если система не обеспечивает непрерывной подачи воды, корни растений могут высохнуть.

Древесное волокно

Эксельсиор, или древесная шерсть

Древесное волокно, полученный паровым трением древесины, является очень эффективным органическим субстратом для гидропоники. Его преимущество в том, что он очень долго сохраняет свою структуру. Древесная шерсть (например, деревянные щепки) использовались с самых первых дней исследований гидропоники.[18] Однако более поздние исследования показывают, что древесное волокно может оказывать пагубное воздействие на «регуляторы роста растений».[54][неосновной источник необходим ]

Овечья шерсть

Шерсть от стрижки овца это малоиспользуемая, но многообещающая возобновляемая среда для выращивания. В исследовании, сравнивающем шерсть с торфяными плитами, плитами из кокосового волокна, плитами из перлита и минеральной ваты для выращивания огурцов, овечья шерсть имела большую воздухоёмкость на 70%, которая снизилась при использовании до сопоставимых 43%, а водоёмкость увеличилась с 23 % до 44% при использовании.[57] Использование овечьей шерсти дало наибольший выход из тестируемых субстратов, а применение биостимулятора, состоящего из гуминовой кислоты, молочной кислоты и Bacillus subtilis, улучшило урожайность всех субстратов.[57]

Минеральная вата

Минеральная вата

Минеральная вата (минеральная вата ) - наиболее широко используемая среда в гидропонике. Минеральная вата представляет собой инертный субстрат, подходящий как для бытовых, так и для рециркуляционных систем. Минеральная вата изготавливается из расплавленной породы, базальта или «шлака», который скручивается в пучки единичных филаментных волокон и соединяется в среде, способной к капиллярному действию, и, по сути, защищен от наиболее распространенного микробиологического разложения. Минеральная вата обычно используется только на стадии прорастания или с только что обрезанными клонами, но может оставаться в основе растения в течение всего срока его службы. Минеральная вата имеет множество преимуществ и недостатков. Последним является возможное раздражение кожи (механическое) при работе (1: 1000).[нужна цитата ] Промывание холодной водой обычно приносит облегчение. Преимущества включают его доказанную эффективность и действенность в качестве коммерческого субстрата для гидропоники. Большая часть продаваемой на сегодняшний день минеральной ваты является неопасным, неканцерогенным материалом, подпадающим под действие примечания Q Правил классификации упаковки и маркировки Европейского Союза (CLP).[нужна цитата ]

Продукты из минеральной ваты могут быть сконструированы так, чтобы удерживать большое количество воды и воздуха, что способствует росту корней и усвоению питательных веществ. гидропоника; их волокнистая природа также обеспечивает хорошую механическую структуру, удерживающую растение в стабильном состоянии. Естественно высокий pH минеральной ваты делает их изначально непригодными для роста растений и требует «кондиционирования» для производства шерсти с подходящим стабильным pH.[58]

Осколки кирпича

Осколки кирпича по своим свойствам аналогичны гравию. У них есть дополнительные недостатки, связанные с возможным изменением pH и необходимостью дополнительной очистки перед повторным использованием.[59]

Арахис пенополистирольный упаковочный

Арахис пенополистирольный

Полистирол упаковка арахиса недорогие, легкодоступные и имеют отличный дренаж. Однако для некоторых целей они могут быть слишком легкими. Они используются в основном в системах с закрытой трубой. Обратите внимание, что биоразлагаемый полистирол обязательно использовать арахис; биоразлагаемый арахис в упаковке разложится на осадок. Растения могут поглощать стирол и передать их своим потребителям; это возможный риск для здоровья.[59]

Питательные растворы

Неорганические гидропонные растворы

В формулировка гидропонных растворов - это применение питание растений, с симптомами дефицита питательных веществ, отражающими симптомы традиционных почвенное земледелие. Однако химический состав гидропонных растворов может отличаться от химия почвы во многих существенных отношениях. Важные отличия включают:

  • В отличие от почвы, гидропонные питательные растворы не содержат катионообменная емкость (CEC) из частиц глины или органического вещества. Отсутствие ЦИК означает pH а концентрации питательных веществ могут изменяться намного быстрее в гидропонных установках, чем это возможно в почве.
  • Селективное усвоение питательных веществ растениями часто приводит к нарушению баланса противоионы в растворе.[18][60][61] Этот дисбаланс может быстро повлиять на pH раствора и способность растений поглощать питательные вещества с аналогичным ионным зарядом (см. Статью мембранный потенциал ). Например, нитрат анионы часто быстро потребляются растениями с образованием белки, оставляя избыток катионы в растворе.[18] Этот дисбаланс катионов может привести к симптомам дефицита других питательных веществ на основе катионов (например, Mg2+ ) даже тогда, когда в растворе растворено идеальное количество этих питательных веществ.[60][61]
  • В зависимости от pH или наличия загрязнителей в воде питательные вещества, такие как железо, могут осадок из раствора и становятся недоступными для растений. Регулярные корректировки pH, буферизация решение или использование хелатирующие агенты часто бывает необходимо.
  • В Раствор Хогланда, например, представляет собой сбалансированный питательный раствор для выращивания растений в гидропонике, в то время как почвенные растворы могут сильно различаться по своему содержанию. сочинение в зависимости от тип почвы.[62] Уровень pH должен быть близок к нейтральному (pH 6,0) и доливать воду до нормального уровня. Регулярное измерение нитрат поскольку ведущий параметр, представляющий общую концентрацию питательных веществ в гидропонной среде, упрощает ориентированную на спрос поставку нитратов и всех других питательных веществ, доступных из искусственного питательного раствора в правильных пропорциях. Это предотвращает избыточное или недостаточное снабжение гидропонных растений питательными веществами и, следовательно, дисбаланс питательных веществ.[63]

Как и в обычном сельском хозяйстве, питательные вещества следует корректировать, чтобы Закон минимума Либиха для каждого конкретного растения разнообразие.[60] Тем не менее, общепринятые концентрации питательных растворов существуют, при этом диапазоны минимальных и максимальных концентраций для большинства растений в чем-то схожи. Большинство питательных растворов смешивают до концентраций от 1000 до 2500. промилле.[18] Приемлемые концентрации для отдельных ионов питательных веществ, которые составляют общую цифру в ppm, приведены в следующей таблице. Для основных питательных веществ концентрации ниже этих диапазонов часто приводят к дефициту питательных веществ, а превышение этих диапазонов может привести к токсичности питательных веществ. Найдены оптимальные концентрации питательных веществ для сортов растений. эмпирически по опыту или по тесты растительной ткани.[60]

ЭлементРольИонная форма (ы)Низкий диапазон (ppm)Высокий диапазон (ppm)Общие источникиКомментарий
АзотОсновные макроэлементыНЕТ−
3 или же NH+
4		100[61]1000[60]KNO3, NH4НЕТ3, Ca (НЕТ3)2, HNO3, (NH4)2ТАК4, и (NH4)2HPO4NH+
4 мешает Ca2+ поглощение и может быть токсичным для растений, если используется в качестве основного источника азота. Соотношение NO 3: 1−
3-N в NH+
4-N (вес%) иногда рекомендуется для уравновешивания pH во время абсорбции азота.[61] Растения по-разному реагируют в зависимости от формы азота, например, аммоний имеет положительный заряд, и, таким образом, растение выбрасывает один протон (H+
) для каждого NH+
4 поглощается, что приводит к снижению pH ризосферы. При поставке с NO−
3обратное может произойти, если растение выделяет бикарбонат (HCO−
3), что увеличивает pH ризосферы. Эти изменения pH могут влиять на доступность других необходимых для растений микроэлементов (например, Zn, Ca, Mg).[64]
КалийОсновные макроэлементыK+100[60]400[60]KNO3, K2ТАК4, KCl, КОН, K2CO3, K2HPO4, и K2SiO3Высокие концентрации нарушают функцию Fe, Mn и Zn. Часто дефицит цинка наиболее очевиден.[61]
ФосфорОсновные макроэлементыPO3−
4		30[61]100[60]K2HPO4, KH2PO4, NH4ЧАС2PO4, ЧАС3PO4, и Ca (H2PO4)2Превышение НЕТ−
3 имеет тенденцию ингибировать PO3−
4 абсорбция. Отношение железа к ПО3−
4 может повлиять на соосаждение реакции.[60]
КальцийОсновные макроэлементыCa2+200[61]500[60]Ca (НЕТ3)2, Ca (H2PO4)2, CaSO4, CaCl2Избыток Ca2+ ингибирует Mg2+ поглощение.[61]
МагнийОсновные макроэлементыMg2+50[60]100[60]MgSO4 и MgCl2Не должно превышать Ca2+ концентрация из-за конкурентного поглощения.[61]
СераОсновные макроэлементыТАК2−
4		50[61]1000[60]MgSO4, К2ТАК4, CaSO4, ЧАС2ТАК4, (NH4)2ТАК4, ZnSO4, CuSO4, FeSO4, и MnSO4В отличие от большинства питательных веществ, растения могут переносить высокую концентрацию SO.2−
4, выборочно поглощая питательные вещества по мере необходимости.[18][60][61] Нежелательно противоион Однако эффекты все еще применяются.
УтюгНезаменимые микронутриентыFe3+ и Fe2+2[61]5[60]FeDTPA, FeEDTA, утюг цитрат, тартрат железа, FeCl3, Железо EDTA, и FeSO4pH значения выше 6,5 значительно снижают растворимость железа. Хелатирующие агенты (например. DTPA, лимонная кислота или ЭДТА) часто добавляют для увеличения растворимости железа в более широком диапазоне pH.[61]
ЦинкНезаменимые питательные микроэлементыZn2+0.05[61]1[60]ZnSO4Избыточный цинк очень токсичен для растений, но при низких концентрациях необходим для растений.
МедьНезаменимые питательные микроэлементыCu2+0.01[61]1[60]CuSO4Чувствительность растений к меди сильно различается. 0,1 ppm может быть токсичным для некоторых растений[61] в то время как концентрация до 0,5 ppm для многих растений часто считается идеальной.[60]
МарганецНезаменимые питательные микроэлементыMn2+0.5[60][61]1[60]MnSO4 и MnCl2Поглощение увеличивается за счет высокого PO3−
4 концентрации.[61]
БорНезаменимые питательные микроэлементыВ (ОН)−
4		0.3[61]10[60]ЧАС3BO3, и Na2B4О7Однако это важное питательное вещество, некоторые растения очень чувствительны к бору (например, токсические эффекты проявляются в цитрусовые деревья при 0,5 промилле).[60]
МолибденНезаменимые питательные микроэлементыМоО−
4		0.001[60]0.05[61](NH4)6Пн7О24 и Na2МоО4Компонент фермента нитратредуктаза и требуется ризобия за азотфиксация.[61]
НикельНезаменимые питательные микроэлементыNi2+0.057[61]1.5[60]NiSO4 и NiCO3Необходим для многих растений (например, бобовые и некоторые зерновые культуры).[61] Также используется в ферменте уреаза.
ХлорПеременный микронутриентCl−0Высокая вариабельностьKCl, CaCl2, MgCl2, и NaClМожет мешать НЕТ−
3 поглощается некоторыми растениями, но может быть полезным для некоторых растений (например, в спарже в концентрации 5 частей на миллион). Отсутствует в хвойные породы, папоротники, и большинство мохообразные.[60]
АлюминийПеременный микронутриентAl3+010[60]Al2(ТАК4)3Необходим для некоторых растений (например, горох, кукуруза, подсолнухи, и хлопья ). Может быть токсичным для некоторых растений при концентрации ниже 10 ppm.[60] Иногда используется для производства цветочные пигменты (например, Гортензии ).
КремнийПеременный микронутриентSiO2−
3		0140[61]K2SiO3, Na2SiO3, и ЧАС2SiO3Присутствует в большинстве растений, в большом количестве в зерновых культурах, травах и коре деревьев. Доказательства того, что SiO2−
3 улучшает устойчивость растений к болезням.[60]
ТитанаПеременный микронутриентTi3+05[60]ЧАС4TiO4Может быть необходимо, но след Ti3+ настолько распространен, что его добавление редко бывает оправданным.[61] При 5 промилле заметно благоприятное влияние на рост некоторых культур (например, ананас и горох).[60]
КобальтНесущественные микронутриентыCo2+00.1[60]CoSO4Необходим для ризобий, важен для бобовых культур. клубеньки корня.[61]
НатрийНесущественные микронутриентыNa+0Высокая вариабельностьNa2SiO3, Na2ТАК4, NaCl, NaHCO3, и NaOHNa+ может частично заменить K+ в некоторых функциях растений, но K+ по-прежнему является важным питательным веществом.[60]
ВанадийНесущественные микронутриентыVO2+0След, не определенВОСО4Выгодно для ризобий N2 фиксация.[61]
ЛитийНесущественные микронутриентыЛи+0НеопределенныйЛи2ТАК4, LiCl, и LiOHЛи+ может увеличить содержание хлорофилла в некоторых растениях (например, картофель и растения перца ).[61]

Органические гидропонные растворы

Основная статья: Органическая гидропоника

Органические удобрения может использоваться для дополнения или полной замены неорганические соединения используется в обычных гидропонных растворах.[60][61] Однако использование органических удобрений создает ряд проблем, которые нелегко решить. Примеры включают:

  • Органические удобрения сильно различаются по своему питательному составу с точки зрения минералы и разные химические вещества. Даже похожие материалы могут значительно отличаться в зависимости от их источника (например, качества навоз варьируется в зависимости от диеты животного).
  • органические удобрения часто получают из побочных продуктов животного происхождения, передача болезни серьезная проблема для растений, выращиваемых для потребления человеком или животными корм.
  • органические удобрения часто частицы и может засорить субстрат или другое оборудование для выращивания. Просеивание или же фрезерование от органических материалов до мелкой пыли часто требуется.
  • некоторые органические материалы (т. е. особенно удобрения и субпродукты ) может дальше деградировать издавать неприятные запахи.
  • органические соединения не нужны для нормального питания растений.[65]

Тем не менее, если принять меры предосторожности, органические удобрения можно успешно использовать в гидропонике.[60][61]

Макроэлементы из органических источников

Примеры подходящих материалов с их средним содержанием питательных веществ, указанным в процентах высушенной массы, перечислены в следующей таблице.[60]

Органический материалNп2О5K2ОCaOMgOТАК2Комментарий
Кровяная мука13.0%2.0%1.0%0.5%––
Костный пепел–35.0%–46.0%1.0%0.5%
Костная мука4.0%22.5%–33.0%0.5%0.5%
Копыто / Рог еда14.0%1.0%–2.5%–2.0%
Рыбное блюдо9.5%7.0%–0.5%––
Шерсть напрасно тратить3.5%0.5%2.0%0.5%––
Древесная зола–2.0%5.0%33.0%3.5%1.0%
Семена хлопка пепел–5.5%27.0%9.5%5.0%2.5%
Шрот хлопковый7.0%3.0%2.0%0.5%0.5%–
Сушеный саранча или же кузнечик10.0%1.5%0.5%0.5%––
Натуральная кожа напрасно тратитьОт 5,5% до 22%–––––Фрезерованный до мелкой пыли.[61]
Мука из водорослей, жидкие водоросли1%–12%–––Доступны коммерческие продукты.
Домашняя птица навозОт 2% до 5%От 2,5% до 3%От 1,3% до 3%4.0%1.0%2.0%А жидкий компост который просеянный удалить твердые частицы и проверить патогены.[60]
Овца навоз2.0%1.5%3.0%4.0%2.0%1.5%То же, что и птичий помет.
Козел навоз1.5%1.5%3.0%2.0%––То же, что и птичий помет.
Лошадь навозОт 3% до 6%1.5%От 2% до 5%1.5%1.0%0.5%То же, что и птичий помет.
Корова навоз2.0%1.5%2.0%4.0%1.1%0.5%То же, что и птичий помет.
Летучая мышь гуано8.0%40%29%СледСледСледВысокое содержание микроэлементов.[61] В продаже.
Гуано птицы13%8%20%СледСледСледВысокое содержание микроэлементов. В продаже.

Микроэлементы из органических источников

Микроэлементы также можно получить из органических удобрений. Например, компостированный сосна кора с высоким содержанием марганец и иногда используется для удовлетворения этой потребности в минералах в гидропонных растворах.[61] Для удовлетворения требований к Национальные органические программы, измельченный, нерафинированный минералы (например. Гипс, Кальцит, и глауконит ) также можно добавлять для удовлетворения потребностей растений в питательных веществах.

Добавки

В добавление к хелатирующие агенты, гуминовые кислоты могут быть добавлены для увеличения усвоения питательных веществ.[61][66]

Инструменты

Общее оборудование

Управление концентрацией питательных веществ и значениями pH в допустимых пределах важно для успешной гидропоники. садоводство. Общие инструменты, используемые для управления гидропонными растворами, включают:

Оборудование

Химическое оборудование также может использоваться для точного химические анализы питательных растворов. Примеры включают:[60]

Использование химического оборудования для гидропонных растворов может быть полезным для производителей любого уровня подготовки, поскольку питательные растворы часто можно использовать повторно.[67] Поскольку питательные растворы практически никогда не истощаются полностью, и никогда не должно быть из-за неприемлемо низкого осмотическое давление в результате повторное обогащение старых растворов новыми питательными веществами может сэкономить деньги производителям и контролировать точечный источник загрязнения, общий источник для эвтрофикация близлежащих озер и ручьев.[67]

Программного обеспечения

Хотя предварительно смешанные концентрированные питательные растворы обычно приобретаются у коммерческих производителей питательных веществ любителями гидропоники и небольшими коммерческими производителями, существует несколько инструментов, которые помогут любому приготовить свои собственные растворы без обширных знаний в области химии. Бесплатные инструменты с открытым исходным кодом HydroBuddy[68] и HydroCal[69] были созданы профессиональными химиками, чтобы помочь любому производителю гидропоники приготовить собственные питательные растворы. Первая программа доступна для Windows, Mac и Linux, а вторая может использоваться через простой интерфейс JavaScript. Обе программы позволяют приготовить основной питательный раствор, хотя HydroBuddy предоставляет дополнительные функции для использования и сохранения пользовательских веществ, сохранения рецептур и прогнозирования значений электропроводности.

Смешивание растворов

Часто смешивание гидропонных растворов с использованием индивидуальных солей непрактично для любителей или мелких коммерческих производителей, поскольку коммерческие продукты доступны по разумным ценам. Однако даже при покупке товарной продукции популярны многокомпонентные удобрения. Часто эти продукты покупаются в виде трехкомпонентных формул, которые подчеркивают определенную роль в питании. Например, популярны растворы для вегетативного роста (то есть с высоким содержанием азота), цветения (то есть с высоким содержанием калия и фосфора) и растворы микроэлементов (то есть с микроэлементами). Время и применение этих многокомпонентных удобрений должно совпадать со стадией роста растения. Например, в конце однолетнее растение с жизненный цикл, растение следует ограничить от удобрений с высоким содержанием азота. У большинства растений ограничение азота подавляет вегетативный рост и помогает вызвать цветение.[61]

Дополнительные улучшения

Помещения для выращивания

Благодаря уменьшению количества вредителей и постоянной подаче питательных веществ к корням продуктивность гидропоники высока; тем не менее, производители могут еще больше увеличить урожай, манипулируя окружающей средой растения, создавая сложные помещения для выращивания.

CO2 обогащение

Основная статья: Углекислый газ § Сельскохозяйственные и биологические применения

Для дальнейшего увеличения урожайности некоторые герметичные теплицы вводят CO2 в окружающую среду, чтобы помочь улучшить рост и плодородие растений.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Герике, Уильям Ф. (1937). «Гидропоника - растениеводство на жидких питательных средах». Наука. 85 (2198): 177–178. Bibcode:1937Sci .... 85..177G. Дои:10.1126 / science.85.2198.177. PMID  17732930.
  2. ^ душ Сантуш, Дж. Д .; Lopes da Silva, A. L., da Luz Costa, J .; Scheidt, G.N .; Novak, A.C .; Sydney, E.B .; Соккол, К. Р. (2013). «Разработка питательного раствора барды для гидропоники». Журнал экологического менеджмента. 114: 8–12. Дои:10.1016 / j.jenvman.2012.10.045. ISSN  0301-4797. PMID  23201600.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  3. ^ Герике, Уильям Ф. (1945). «Значение гидропоники». Наука. 101 (2615): 142–143. Bibcode:1945Научный ... 101..142Г. Дои:10.1126 / science.101.2615.142. PMID  17800488.
  4. ^ Най, П. Х. (1981). «Изменения pH в ризосфере, вызванные корнями». Растение и почва. 61 (1–2): 7–26. Дои:10.1007 / BF02277359. S2CID  24813211.
  5. ^ Уокер, Т. С .; Bais, H.P .; Grotewold, E .; Виванко, Дж. М. (2003). «Корневая экссудация и биология ризосферы». Физиология растений. 132 (1): 44–51. Дои:10.1104 / стр.102.019661. ЧВК  1540314. PMID  12746510.
  6. ^ Джонс, младший, Дж. Б. (2004). Гидропоника: практическое руководство для земледельцев без почвы (2-е изд.). Бока-Ратон, Лондон, Нью-Йорк, Вашингтон, округ Колумбия: CRC Press. С. 153–166. ISBN  9780849331671.
  7. ^ "Упрощенная гидропонная культура Арабидопсис". Био-101. Получено 4 марта, 2020.
  8. ^ Чжан, Хэ; Асутош, Ашиш; Ху, Вэй (27.11.2018). «Внедрение вертикального земледелия в университетском масштабе для развития устойчивых сообществ: анализ осуществимости». Устойчивость. 10 (12): 4429. Дои:10.3390 / su10124429. ISSN  2071-1050. В статье описывается разработанная авторами статистическая концепция моделирования для определения потенциальных преимуществ развития вертикальной фермы в Университете науки и технологий Хуачжун. Хотя цифры консервативны и прогнозируют прибыльность фермы через 10–20 лет, они основаны на метаданных, а не на прямом наблюдении.
  9. ^ Герике, Уильям Ф. (1938). «Растениеводство без почвы». Природа. 141 (3569): 536–540. Bibcode:1938Натура.141..536Г. Дои:10.1038 / 141536a0. S2CID  38739387.
  10. ^ а б Дуглас, Дж. С. (1975). Гидропоника (5-е изд.). Бомбей: Оксфорд UP. С. 1–3.
  11. ^ Бризил, Дж. Ф. (1906). «Отношение натрия к калию в почвенных и растворных культурах». Журнал Американского химического общества. 28 (8): 1013–1025. Дои:10.1021 / ja01974a008.
  12. ^ Hoagland, D.R .; Снайдер, W.C. (1933). «Питание растений клубники в контролируемых условиях. (А) Последствия дефицита бора и некоторых других элементов, (б) восприимчивость к повреждению от солей натрия». Труды Американского общества садоводческих наук. 30: 288–294.
  13. ^ Данн, Х. Х. (октябрь 1929 г.). "Растение" Таблетки "Выращивание больших культур". Ежемесячный научно-популярный журнал: 29–30.
  14. ^ Thiyagarajan, G .; Umadevi, R .; Рамеш, К. (январь 2007 г.). «Гидропоника» (PDF). Предприниматель в сфере науки и технологий. Архивировано из оригинал (PDF) 29 декабря 2009 г. - через Wayback Machine.
  15. ^ Тернер, Бэмби (20 октября 2008 г.). «Как работает гидропоника». Как это работает. InfoSpace Holdings LLC. Получено 29 мая, 2012.
  16. ^ "Биография В.А. Сетчелла". Университет и Джепсон Гербария, Калифорнийский университет. Архивировано из оригинал 15 октября 2015 г.. Получено 21 ноя, 2018.
  17. ^ Liddell, H.G .; Скотт, Р. «Греко-английский лексикон». www.perseus.tufts.edu. Получено 21 ноя, 2018.
  18. ^ а б c d е ж Герике, Уильям Ф. (1940). Полное руководство по беспочвенному садоводству (1-е изд.). Лондон: Патнэм. стр.9 –10, 38 & 84. ISBN  9781163140499.
  19. ^ Hoagland, D.R; Арнон, Д. I (1938). Водный метод выращивания растений без почвы. Круговой. Беркли, Калифорния: Калифорнийский университет, сельскохозяйственный колледж, сельскохозяйственная экспериментальная станция.
  20. ^ Арнон, Д. И .; Хогланд, Д. Р. (1940). «Растениеводство в растворах искусственных культур и в почвах с особым упором на факторы, влияющие на урожайность и поглощение неорганических питательных веществ». Почвоведение. 50 (1): 463–485.
  21. ^ «Различные системы гидропоники». Блог о городском садоводстве и гидропонике. Получено 5 февраля, 2020.
  22. ^ Texier, W .: Гидропоника для всех - Все о домашнем садоводстве. Mama Publishing, английское издание, Париж (2015), стр. 235.
  23. ^ Тейлор, Ф. Дж. (Июль 1939 г.). "Хорошее чистое садоводство". Ротарианец. 55 (1): 14–15. ISSN  0035-838X.
  24. ^ Салливан, Уолтер. «Дэниел Арнон, 84 года, исследователь и эксперт по фотосинтезу», Нью-Йорк Таймс, 23 декабря 1994 г. По состоянию на 7 апреля 2020 г.
  25. ^ Купер, А. Дж. (1979). Азбука NFT: техника питательной пленки: первый в мире метод выращивания сельскохозяйственных культур без твердой среды для укоренения. Лондон: Grower Books. ISBN  0901361224. OCLC  5809348.
  26. ^ Хейни, А. (27 августа 2004 г.). «Фермерство во имя будущего». www.nasa.gov. Получено 21 ноя, 2018.
  27. ^ Адельман, Джейкоб (21 ноября 2008 г.). «Городские земледельцы используют высокие технологии, чтобы прокормить горожан». Newsvine. Ассошиэйтед Пресс. Архивировано из оригинал на 2009-05-03. Получено 21 ноя, 2018.
  28. ^ «Eurofresh Farms добавляет теплицу площадью 53 акра» (PDF). Пресс-релиз Eurofresh Farms. 2007. Архивировано с оригинал (PDF) 10 июля 2011 г. - через Wayback Machine.
  29. ^ «NatureSweet меняет сорта в старых теплицах EuroFresh». Упаковщик. 14 ноября 2013 г. Архивировано с оригинал 7 апреля 2018 г.. Получено 6 апреля, 2018.
  30. ^ Шефер, Карен (2017-01-02). «Канадская тепличная промышленность ищет способы уменьшить загрязнение озера Эри». Marketplace.org. Marketplace.org. Получено 17 января 2017.
  31. ^ Вуд, Лаура (6 декабря, 2017). «Отчет о мировом рынке гидропоники за 2017-2023 годы: ожидается, что рынок вырастет с 226,45 миллиона долларов в 2016 году до 724,87 миллиона долларов к 2023 году - Исследования и рынки». Деловой провод. Berkshire Hathaway. Получено 1 апреля, 2018.
  32. ^ «Техника питательной пленки». www.flairform.com. Архивировано из оригинал на 2018-04-16. Получено 22 ноя, 2018.
  33. ^ «Каковы основы создания системы NFT?». Практическая гидропоника и теплицы. Casper Publications (148). Октябрь 2014 г. Архивировано с оригинал на 2017-09-04. Получено 2017-05-16 - через Wayback Machine.
  34. ^ "Коммерческая аэропоника: история Grow Anywhere". Отчет In Vitro. Новости исследований. Общество биологии in vitro. 44 (2). 2008. Архивировано с оригинал на 2017-01-31. Получено 2018-11-22.
  35. ^ Стоунер, Р. Дж. (22 сентября 1983 г.). «Аэропоника против кровати и гидропонного распространения». Отзыв флористов. 173 (4477) - через AgriHouse.
  36. ^ Стоунер, Р. Дж. (1983). «Укоренение в воздухе». Производитель теплиц. 1 (11).
  37. ^ а б НАСА (2006). "У прогрессивного растениеводства процветает бизнес" (PDF). 2006 Spinoff. Центр аэрокосмической информации НАСА (CASI): 64–67.
  38. ^ Ritter, E .; Angulo, B .; Рига, П .; Herrán, C .; Relloso, J .; Сан-Хосе, М. (2001). «Сравнение гидропонных и аэропонных систем выращивания для производства миниклубней картофеля». Картофельные исследования. 44 (2): 127–135. Дои:10.1007 / bf02410099. ISSN  0014-3065. S2CID  3003824.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  39. ^ Эллиотт, С. (27 декабря 2016 г.). "Выяснение Fogponics". Максимальная доходность. Получено 15 марта, 2017.
  40. ^ «Сделай сам» Fogponics. Журнал Садовой Культуры. 1 января 2016 г.. Получено 15 марта, 2017.[постоянная мертвая ссылка ]
  41. ^ "Что такое гидрокультура?". Зелень Гидропоника. Архивировано из оригинал 23 ноября 2018 г.. Получено 22 ноя, 2018.
  42. ^ Barbosa, G .; Gadelha, F .; Кублик, Н .; Проктор, А .; Reichelm, L .; Weissinger, E .; Wohlleb, G .; Halden, R .; Барбоза, Г. Л. (2015). «Сравнение требований к земле, воде и энергии для салата-латука, выращенного с использованием гидропоники, и традиционных сельскохозяйственных методов». Int. J. Environ. Res. Здравоохранение. MDPI. 12 (6): 6879–6891. Дои:10.3390 / ijerph120606879. ЧВК  4483736. PMID  26086708.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  43. ^ «Наводнение и сток или приливы и отливы». www.makehydroponics.com. Архивировано из оригинал на 2013-02-17. Получено 2013-05-17.
  44. ^ Дуглас, Джеймс Шолто (1975). Гидропоника: бенгальская система (5-е изд.). Нью-Дели: издательство Оксфордского университета. п. 10. ISBN  9780195605662.
  45. ^ "Часто задаваемые вопросы". Newagehydro.com. Получено 2011-09-20.
  46. ^ «Глубоководная культура». GroWell Гидропоника и освещение растений. Архивировано из оригинал 13 апреля 2010 г.
  47. ^ Sky Green (17 июня 2016 г.). "Коммерческие вертикальные фермерские инициативы" (PDF). MVO Нидерланды. Архивировано из оригинал (PDF) 9 мая 2018 г.. Получено 22 ноя, 2018.
  48. ^ а б «Камни для выращивания - идеальная альтернатива перлиту, пропаренной рисовой шелухе». (e) Новости науки. 14 декабря 2011 г. Архивировано с оригинал 19 июля 2018 г.. Получено 22 ноя, 2018.
  49. ^ а б «Паспорт безопасности материалов для продуктов GrowStone» (PDF). Growstone, LLC. 22 декабря 2011 г. Архивировано с оригинал (PDF) 10 апреля 2018 г.. Получено 22 ноя, 2018.
  50. ^ Намасиваям, С .; Сангита, Д. (январь 2008 г.). «Применение сердцевины кокосовой койры для удаления сульфатов и других анионов из воды». Опреснение. 219 (1–3): 1–13. Дои:10.1016 / j.desal.2007.03.008.
  51. ^ [Павлис, Роберт. «Является ли кокосовое волокно экологически чистой заменой торфяного мха?» Garden Myths, 22 июля 2017 г., www.gardenmyths.com/coir-ecofriendly-substitute-peat-moss/.].
  52. ^ [Паникер, Венугопал и др. «Назобронхиальная аллергия и нарушения функции легких у работников кокосового волокна Алаппужи». Ассоциации врачей Индии, 4 сентября 2010 г., www.japi.org/july_2010/Article_03.pdf.].
  53. ^ Barrett, G.E .; Александр, П.Д .; Робинсон, J.S .; Брэгг, Северная Каролина (ноябрь 2016 г.). «Создание экологически устойчивой среды выращивания для систем беспочвенного выращивания растений - обзор». Scientia Horticulturae. 212: 220–234. Дои:10.1016 / j.scienta.2016.09.030.
  54. ^ а б c Валлхеймер, Брайан (25 октября 2010 г.). «Рисовая лузга - надежный вариант дренажа для тепличных хозяйств». Университет Пердью. Получено 30 августа, 2012.
  55. ^ "Введение в гидропонику песчаной культуры". Проект теплицы ФВГУ. 13 июня 2014 г.. Получено 22 ноя, 2018.
  56. ^ «Следующий кризис устойчивости: люди используют так много песка, что у нас может кончиться». ArchDaily. 16 апреля 2018. Получено 20 мая, 2020.
  57. ^ а б Böhme, M .; Шевченко, J .; Пинкер, I .; Герфорт, С. (январь 2008 г.). «Огурец, выращенный на плитах из овечьей шерсти, обработанных биостимулятором, по сравнению с другими органическими и минеральными субстратами». Acta Horticulturae. 779 (779): 299–306. Дои:10.17660 / actahortic.2008.779.36. ISSN  0567-7572.
  58. ^ Том Александр; Дон Паркер (1994). Лучшее из растущего края. New Moon Publishing, Inc. ISBN  978-0-944557-01-3.
  59. ^ а б Паркер, Рик (2009). Растениеводство и почвоведение: основы и приложения. Cengage Learning. ISBN  978-1111780777. Получено 22 января 2019.
  60. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа ab ac объявление ае аф аг ах ай эй ак Шолто Дуглас, Джеймс (1985). Расширенное руководство по гидропонике: (выращивание без почвы). Лондон: Книги Пелхэма. С. 169–187, 289–320 и 345–351. ISBN  9780720715712.
  61. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа ab ac объявление ае аф аг ах ай Дж. Бентон, Джонс (2004). Гидропоника: практическое руководство для земледельцев без почвы (2-е изд.). Нью-Йорк: Тейлор и Фрэнсис. С. 29–70 и 225–229. ISBN  9780849331671.
  62. ^ Хогланд, Д. (1920). «Оптимальные питательные растворы для растений». Наука. 52 (1354): 562–564. Bibcode:1920Sci .... 52..562H. Дои:10.1126 / science.52.1354.562. PMID  17811355.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  63. ^ Рокель, П. (1997). «Рост и потребление нитратов подсолнечника в ризостате, устройстве для непрерывной подачи питательных веществ в растения». Журнал питания растений. 20 (10): 1431–1447. Дои:10.1080/01904169709365345. ISSN  0190-4167.
  64. ^ Мак-Ниар-младший, Д. Х. (2013). «Ризосфера - корни, почва и все, что между ними». Природное образование. 4 (3): 1.
  65. ^ Мурашиге, Т; Скуг, Ф (1962). «Обновленная среда для быстрого роста и биологических анализов с культурами тканей табака». Physiologia Plantarum. 15 (3): 473–497. Дои:10.1111 / j.1399-3054.1962.tb08052.x.
  66. ^ Адания, Фабрицио; Женевиния, Пьерлуиджи; Закчеоа, Патриция; Зоккья, Грациано (1998). «Влияние товарной гуминовой кислоты на рост растений томата и минеральное питание». Журнал питания растений. 21 (3): 561–575. Дои:10.1080/01904169809365424.
  67. ^ а б Кумар, Рамасами Раджеш; Чо, Джэ Ён (2014). «Повторное использование отработанного раствора гидропоники». Экология и исследования загрязнения окружающей среды. 21 (16): 9569–9577. Дои:10.1007 / s11356-014-3024-3. PMID  24838258. S2CID  46558335.
  68. ^ «HydroBuddy v1.62: первая бесплатная программа для расчета гидропонных питательных веществ с открытым исходным кодом, доступная в Интернете». scienceinhydroponics.com. 30 марта 2016 г.. Получено 22 ноя, 2018.
  69. ^ «HydroCal: калькулятор формулы гидропонных питательных веществ». SourceForge. 2 февраля 2010 г.