Преимущества и недостатки гидропоники

Можно задаться вопросом: для чего тратить деньги на гидропонные системы, когда можно высадить растение в горшок с землей и выращивать его без особых денежных издержек? Рассмотрим плюсы и минусы гидропоники по сравнению с выращиванием в земле.

Преимущества гидропоники

Регулировка подкормки растений

Первое и самое важное преимущество здесь в том, что питание растения находится под вашим полным контролем. В корневую зону попадают только те элементы, которые вы внесете в воду, к тому же в заданных вами пропорциях. В любой момент времени вы можете контролировать качество и количество питательных веществ, растворенных в воде. Не забудем, что за последние двести лет своими успехами растениеводство обязано гидропонным технологиям, особенно в области питания растений. Сегодня гидропоника применяется в большинстве исследований растений. Какие бы споры это ни вызывало, она также применяется в генетических исследованиях и переносе генов.

Экономия воды

Для поддержания здорового роста растение должно транспирировать определенное количество воды. Быстрый пышный рост, имеющий место в гидропонике, подразумевает потребление большого количества воды. Однако растение транспирирует всю израсходованную воду. Ничто не исчезает в почве или при испарении. Экономия воды, по сравнению с растениями, растущими в почве, весьма внушительная. Недавние усовершенствования в орошении – переход от полива всего поля к доставке воды в основание растений – значительно повысили эффективность расходования воды в садоводстве. Однако гидропоника в этом отношении все равно намного эффективнее.

Экономия питательных веществ

Аналогичным образом растения целиком усваивают все израсходованные питательные вещества. Ничто не уходит в грунт, грунтовые воды не загрязняются, и не оказывается никакого воздействия на микробную жизнь в почве.

Благодаря улучшенному здоровью и ускоренному росту меньше потребность в пестицидах

Само по себе слово «пестицид» – недоразумение! Эти вещества следовало бы назвать «биоцидами», так как они убивают все живое (но кто тогда купит биоцид!). Многие воображают, будто пестициды убивают одних только вредителей. На самом деле их действие не является избирательным, и они также уничтожают полезные организмы. Их применение должно быть ограничено исключительными случаями. То обстоятельство, что растение на гидропонике при правильном уходе растет быстро и не болеет, позволяет ему перерасти вредителей или, по крайней мере, оказывать им сопротивление. Это не значит, что вам уже никогда не понадобится бороться с вредителями, но необходимости в этом будет меньше, и вы сможете решать проблемы, применяя более щадящие растворы, не уничтожая все живое в окружении растения. Разумеется, это распространяется в основном на быстрорастущие однолетние растения. В случае многолетних растений тут можно поспорить, хотя жизненная сила гидропонного растения помогает и здесь.

Гербициды не нужны

Это очевидно. В пластмассовых лотках или желобах сорнякам негде расти. Оба обстоятельства: и что в гербицидах нет нужды, и что вредителей можно уничтожать менее радикальными способами, – делают гидропонику весьма чистой технологией.

Растение, изначально выращенное гидропонными методами, более жизнеспособно

Если вырастить материнское растение на гидропонике с целью дальнейшего клонирования и затем пересадить ростки в почву, то они будут жизнеспособнее, чем если бы они произошли от материнского растения в почве. Вильям Тексье в своей книге "Гидропоника для всех" пишет: "Я неоднократно проводил этот эксперимент, и разница каждый раз была очевидна."

Оптимальное использование генетического потенциала растений

Классическая картина растениеводческого предприятия – это цепочка, прочность которой сводится к прочности её слабейшего звена. В растениеводстве это означает, что всегда найдется лимитирующий фактор. Это может быть освещение, углекислый газ (CO₂), влажность, нехватка питания – что угодно! При гидропонном выращивании отсекаются многие слабые звенья цепочки, особенно блокировка элементов в почве, что часто происходит по разным причинам. Теперь у растения есть оптимальные условия для полной реализации своего потенциала. Если нерационально выбрана культура, то слабым звеном может оказаться генетика. За многие годы в нашей теплице мы вырастили огромные растения, прежде не виданные в природе; мы не сделали ничего особенного, а только усилили слабые звенья. В большинстве случаев в гидропонике вы можете создать для растений идеальные условия с точки зрения питания, освещенности, температуры и влажности. Тогда слабым звеном будет углекислый газ.

Увеличиваются размеры, повышается качество

Очевидно одно: если укрепить здоровье растения, то повысится производительность и урожайность. Гидропонные культуры заметно крупнее своих собратьев, выращенных в грунте. И вот вишневидные томаты уже не похожи на вишенки! А в сфере питания было проведено множество анализов, которые последовательно демонстрируют большое, зачастую двойное, увеличение количества витаминов и минеральных солей. Это распространяется и на активные вещества в лекарственных растениях.

Доступ к корням

Очень полезно постоянно проверять состояние корней. В большинстве гидропонных систем такой доступ имеется, что позволяет решать возможные проблемы с патогенами; при вмешательстве на ранней стадии они легко излечиваются. Корни также много расскажут вам о здоровье растения и о том, как оно будет развиваться в будущем. Обретая опыт, вы сможете избавляться от черенков, которые хотя и живы, но не имеют здоровых корней. 

Применение гидропоники особенно выгодно, когда главным продуктом, получаемым от растения, является корень. У большинства лекарственных растений активные вещества находятся в корнях. В некоторых случаях активные элементы в корнях отличаются от тех, что содержатся в надземной части растения. Их невозможно экстрагировать, не уничтожив само растение. В результате многие дикорастущие лекарственные растения подвергаются хищническому сбору, иногда вплоть до их истребления. В закрытых гидропонных системах корни оголены и омываются потоком воды с растворенными питательными веществами. В такой ситуации можно почти постоянно собирать большое количество корней, не уничтожая растений. Очевидно в то же время приходится срезать надземную часть, чтобы содержать растение в состоянии равновесия. В некоторых случаях эта зеленая биомасса сама по себе является дополнительным источником экстракции, в других случаях она попросту идет в компост. Сбор корней таким методом поддерживает их чистоту и не требует промывки или иной обработки перед экстракцией. Они также очень богаты активными веществами. Их концентрацию можно повысить путем адаптации питания растения к тому типу молекулы, которую мы хотим получить. Далее мы можем сами увеличить рост корней, регулируя уровень растворенного кислорода в питательном растворе. В этой, равно как и во всех других областях, если речь заходит о культивации, необходимо сначала обеспечить рынок и организовать коммерциализацию продукта, прежде чем начнется сама культивация. Однако в данном случае дело обстоит не так остро, как с фруктами и овощами, поскольку сухие корни можно долго хранить без какого-либо ущерба для них. Это открывает новые горизонты для парниковой индустрии, выживание которой стоит под вопросом.

Производство большого количества биомассы

Гидропоника на это способна. Высокое содержание нитрата (азота) в питательном растворе способствует взрывному вегетативному росту растения. Если вам нужно много зеленой массы, тогда это выгодно. Гидропонные бассейны можно использовать для очистки сильно загрязненных сточных вод. Побочным продуктом будет множество зеленой массы, которую можно переработать в топливо. Такая технология существует. Проведено множество успешных экспериментов, например в Португалии, где в научно-исследовательском институте удалось очистить стоки свинофермы, а уж хуже этого поискать! Их преобразовали в прибыльную культуру! Почему этот метод не нашел широкого применения – остается для меня загадкой.

Выращивание культур в экстремальных условиях

Первое серьезное исследование в современной гидропонике было проведено космическим агентством НАСА еще в конце 1960-х – начале 1970-х годов в США. Человек не сможет выжить в космосе без средств для производства свежих продуктов питания. НАСА даже проводило эксперименты по выращиванию растений в невесомости… Тяжелая задача! На планете Земля, на оторванных от внешнего мира научных станциях в Антарктиде, Арктике и прочих негостеприимных местах гидропоника применяется для выращивания добавок к пище. Помнится, гидропонная система была собрана для нашей станции в Антарктиде. Помещение оранжереи, которое имело форму иглу, было также оснащено гамаками для членов экспедиции, которые могли там отдохнуть и согреться. Конечно, главным достижением было снабжение основными продуктами питания, которым нет цены во время долгой экспедиции.  

Необязательно, чтобы условия были слишком суровыми. Гидропонике найдется место и на туристических островах Карибского моря. Земля там скудная, засоленная и, очевидно, не может обеспечить большое число туристов свежими овощами, которые в основном импортируются, но их можно выращивать на островах гидропонными технологиями с меньшими затратами.

Кое-какие эксперименты проводятся по оснащению гидропонными установками убежищ на случай землетрясения или тайфуна. В течение чуть более месяца население может восстановить небольшую часть семейного огорода, применив принципы гидропоники. Такой опыт ставился пару раз в Южной Америке. Некая группа – Институт упрощенной гидропоники – занимается разработкой «нетехнологичной гидропоники» для стран третьего мира. Они осуществляют проекты на разных континентах.

Преимущества гидропоники при выращивании растений в больших объемах

Рациональнее используется пространство

Корням нет необходимости распространяться так, как в грунте. Растения могут получать всё требуемое питание на ограниченной площади, не вступая в конкурентную борьбу между собой. В результате они могут стоять ближе друг к другу, чем в грунте. Так можно получить «море зелени». При этом методе достигается невероятная плотность растений – до 60–70 штук на квадратный метр. Под искусственным освещением лучше выращивать много малых растений, чем несколько больших. Гидропоника исключительно подходит для этого метода.

Не нужно перетаскивать землю

Когда живешь в доме, это мало беспокоит, но если живешь в квартире и носишь мешки с землей – это не очень-то практично. Все это причиняет массу хлопот. Гидропоника почти безотходна и не требует больших обновлений после каждого урожая. Таким образом, гидропоника становится идеальной технологией в условиях небольшого ограниченного пространства. 

Регулирование питания

В отличие от растений, вроде помидоров или перца, а также многих других, которые одновременно и растут, и воспроизводятся, есть категория растений с выраженным вегетативным этапом, за которым следуют выраженные этапы цветения и плодоношения. На данных этапах эти растения требуют совершенно иного питания. В грунте этого можно достичь за счет определенных потерь посредством многократного полива огромным количеством воды. В гидропонике это всего лишь «опорожни бак – залей бак». Конечно, излишки вегетативного раствора не выбрасываются. Ими поливают домашние или садовые растения, но не сливают в канализацию. Вероятно, кардинальные перемены в составе питательного раствора – это одна из причин, почему цветение и плодоношение ускоряются при выращивании на гидропонике. Растения получают убедительный сигнал о том, что настала пора цветения, и в то же время получают все необходимые для этого элементы. 

Быстрый рост материнского растения

Гидропонное растение с богатым азотным питанием дает пышный зеленый рост. Некоторые даже считают его чрезмерным, но если вам нужно постоянно производить большое количество черенков, то тут ничто не заменит материнское растение на эффективной гидропонной системе. Это обстоятельство широко используется в садоводческой индустрии для распространения многих видов растений в больших количествах. Опять-таки эти клоны могут выращиваться как гидропонно, так и в грунте, где они получат особое преимущество.

Но, помимо преимуществ, у гидропоники есть и ряд недостатков.

Недостатки гидропоники

Не прощает ошибки

Первый, и самый главный, недостаток заключается в том, что растения не защищены от ваших ошибок! Почва обладает буферными свойствами. Это означает, что она способна поддерживать определенную стабильность вокруг корней. В здоровой почве все физические и биологические параметры находятся в равновесии. Если задать растениям избыток питательного вещества, неправильную смесь или запредельный уровень рН, то микроорганизмы в верхнем слое почвы, а также почвенная химия со временем восстановят равновесие. То же происходит и в гидропонике, но в ограниченной степени. Питательный раствор, конечно, обладает определенной буферностью, особенно в отношении рН. Но, с другой стороны, зашкаливший уровень рН может привести к уничтожению всего урожая в один день. В гидропонике все происходит быстро. Для наглядности сравните гоночную машину с семейной малолитражкой. За рулем гоночной машины вы едете гораздо быстрее, но в случае аварии последствия будут тяжелее. В гидропонике то же самое. Всё происходит так быстро, что буквально видишь, как растения тянутся вверх, но порой может хватить и часа, чтобы их погубить!

Нельзя перегревать

Температура – тоже лимитирующий фактор. При температуре 18–22°C в пределах корневой зоны гидропонные растения растут лучше всего. Они выдержат и больше – до 26°C с ними ничего не случится, затем рост замедлится, и где-то при 35°C их корни, лишенные растворенного кислорода, начинают быстро отмирать, а с ними и растения. Существуют средства борьбы с избыточным теплом.Тем не менее, это серьезное ограничение, особенно в тропических странах и в помещении, где искусственное освещение выделяет много тепла.

Подходит не для всех растений

Другое ограничение в том, что не всякую культуру можно выращивать на гидропонике. Все корнеплоды или клубнеплоды, например морковь или картофель – всё, что извлекают из почвы, требует особых приспособлений и сложной конструкции. Экономические характеристики культуры тоже накладывают свои ограничения. Например, пшеница хорошо растет на гидропонике, но это экономически нецелесообразно. Географическое положение, так же как местный рынок, предопределяет целесообразность и нецелесообразность той или иной культуры.

Дорогивизна

В самом деле, гидропонные системы дорого обходятся, но, выращивая растения в помещении, вы быстро окупаете затраты. Причина проста: электричество стоит дорого. Когда выращивают растения под лампами, то стремятся собрать урожай как можно скорее, так как совокупный расход электроэнергии на освещение и климат-контроль весьма внушительный, даже в случае небольших оранжерей. Чем быстрее вы соберете урожай, тем ниже себестоимость. Гидропоника экономит время, причем значительно. Вот уж, действительно, время – деньги!

Ненатуральность?

Многие упрекают гидропонику за ненатуральность, а растения, выращенные гидропонным путем сравнивают с растениями "под капельницей". Что касается ненатуральности, это спорный вопрос. А что такое натуральность? Когда вы засаживаете целое поле одним видом растения, в этом нет ничего натурального. Природа – это разнообразие. Призадумаемся: по определению, все формы сельского хозяйства «ненатуральны», как бы странно это ни прозвучало. Когда человек еще пребывал на стадии собирательства и охоты, наше воздействие на планету было почти нулевым. Как и прочие живые организмы, мы добывали пропитание из окружающей среды, но мы её не видоизменяли. Проблемы начались, когда мы вступили в земледельческую стадию развития и принялись сажать растения в поле. Это позволило человеку перейти от кочевого образа жизни к оседлому. Вскоре села превратились в города и города-государства, воюющие друг с другом из-за новых земель, что и привело нас к нашей сегодняшней цивилизации. Все проблемы современности уходят корнями к тому человеку, который первым засеял поле. Гидропоника, со своими пластмассовыми трубами и минеральными солями, на первый взгляд может показаться странноватой, но, в конечном счете, она не более и не менее ненатуральна, чем земледелие.

Как ни странно, никто не возражает против того, чтобы подпитывать минеральными солями свои домашние растения в грунте. И делается это небрежно, с риском занести питательные вещества в грунтовые воды или в городскую канализацию. И напротив, настороженно относятся к тем же минеральным солям, причем более чистым, в безопасных условиях пластмассовых желобов и дренажей. Прибегают к некорневому питанию, которое, надо признать, не очень-то распространено в природе, но корни, омываемые питательным раствором, считаются ненатуральными.

Есть множество островов, где земля не способна прокормить большое туристическое население, есть тропические страны, где земля кишит прожорливыми вредителями, есть местности, где земля настолько истощена, что почти лишилась плодородия, есть места, где вообще нет пахотной земли. Везде, где органическое выращивание растений не может быть единственным решением проблемы, гидропоника может стать одним из решений для того, чтобы накормить голодающий мир, не разрушая окружающую среду. И только такая разновидность сельского хозяйства способна обеспечить человека питательной и вкусной пищей, а также лекарствами в таких местах, в которых это иначе было бы невозможно. Степень «ненатуральности» уже не имеет значения.

Итог

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.