Hidroponika

UVOD

Naraščanje potreb po vrtninah pridelovalce vse bolj sili v intenziviranje pridelovanja. Zaradi tega je potrebno v pridelovanje vlagati vse več znanja in sredstev. Gojenje vrtnin je v naravnih razmerah Slovenije pogosto ovirano zaradi manj ugodnih pridelovalnih razmer, ki vladajo na določenem območju. Za uspešno gojenje vrtnin je pomembna ustrezna ogretost rastnega prostora in ustrezne pridelovalne razmere. Pomanjkanje toplote v posameznih letnih obdobjih in gojitvenih prostorih ter pogost pojav talnih bolezni in škodljivcev nam onemogoča zadostno in rentabilno pridelavo na tržišču deficitarnih vrtnin. Za zagotovitev kontinuirane oskrbe trga in boljše izkoriščenosti proizvodnih površin je potrebno zagotoviti ustrezne gojitvene prostore s kontroliranimi ali nekontroliranimi rastnimi razmerami. Za gojenje vrtnin lahko izberemo primerne lokacije za gojenje na prostem oziroma razne oblike zavarovanega prostora. Uspešnost pridelave je odvisna od obvladanja tehnik gojenja, izbire primernega rastnega prostora in sortimenta za določen namen ter čas pridelave.

Za pospeševanje rasti in razvoja gojenih rastlin izberemo primerno tehniko gojenja, s katero je v danih razmerah omogočeno doseganje optimalnih rastnih razmer ter visokih in kakovostnih hektarskih pridelkov. Izberemo lahko:

  • talno ali
  • hidroponsko obliko gojenja.

V obeh primerih poskrbimo za optimalne rastne razmere ter primerno prehranjenost posevkov – nasadov gojenih vrtnin. Pri talnem gojenju se pogosto pojavljajo težave zaradi enostranskega koriščenja oziroma nepravilnega kolobarjenja. To preprečimo z:

  • izborom dovolj širokega kolobarja ali
  • z določenimi postopki kot so
    • razkuževanje gojitvenega substrata – zemlje in
    • cepljenje nekaterih vrtnin /plodovk/ na za določene bolezni odporne podlage.

Hidroponske tehnike gojenja rastlin omogocaJo nadzorovano pridelavo pri optimalnih pogojih in gojitelju olajšajo nadzor rasti od setve do spravila. Hidroponsko gojenje rastlin ima pred klasičnim gojenjem prednosti, med katerimi so najpomembnejše:

  • pridelava je intenzivna,
  • pridelki so običajno večji,
  • problemi s škodljivci in boleznimi so manjši,
  • z uporabo zaprtih hidroponskih sistemov se zmanjša onesnaževanje talnih voda,
  • lažje je kontrolirano pridelovanje pri izbranih hidroponskih tehnikah gojenja.

Tehnike gojenja prilagodimo možnostim gojenja na prostem in v zavarovanih prostorih. Za ohranjanje primernega zdravstvenega stanja nasadov in posevkov poskrbimo za integriran način pridelave, pri katerem uskladimo porabo kemičnih pripravkov

Preglednica 1: Prikaz možnosti gojenja izbranih rastlin v tleh in na breztalen način v zavarovanih prostorih in na prostem

TEHNIKE GOJENJA
V ZAVAROVANIH PROSTORIH NA PROSTEM
TEKOČINSKI HIDROPONSKI SISTEMI HIDROPONSKI SISTEMI GOJENJA V SUBSTRATNIH PODLAGAH V TLEH IN SUBSTRATIH V TLEH
Vodne kulture (Floating system – vodne kopeli) Vreče ali plošče

(inertni substrati ali komposti)

 Oskrba rastlin klasična

(z založnim gnojenjem in klasičnim dognojevanjem ali s fertirigaciji)

 SUBSTRATIH

(Tankoplastne oblike gojenja v primeru sanacije kmetijskih površin)
Aeroponika

(Občasno

Navlaževanje korenin s hranilno raztopino z rosenjem ali preplavljanjem)

 Pretočni ali preplavni sistemi

(posode z inertnimi substrati

ali komposti)

 Fertirigacijsko gnojenje pri gnojenju v substratih Klasična oblika oskrba rastlin s hranili

(v obliki založnega gnojenja in dognojevanja)

 
NFT

(navlaževanje korenin s hranilno raztopino s sistemom ustvarjanja vodnega filma)

 GFT

(globinsko navlaževanje substrata)

 Fertiirigacijska

oblika oskrba rastlin s hranili

 
Kolone

(stolpičasti in stebričasti sistemi)

 

ZNAČILNOSTI HIDROPONIKE

Kaj je hidroponika?

Beseda hidroponika izhaja iz dveh grških besed (hydro = voda in ponos = delo). To je tehnika gojenja rastlin brez prsti oz. brez zemlje (izven zemlje) kot to obliko poimenujejo v nekaterih deželah. Korenine lahko rastejo v zraku (ob vzdrževanju visoke vlažnosti), v vodi z dobrim prezračevanjem) ali v različnih inertnih medijih (pesek, mivka, različni gradbeni materiali, kamena volna, šotni substrati, ekspandirana glina, žagovina). V vodi je raztopljena točno določena količina hranil (ustrezne koncentracije), ki so potrebna za rast rastlin

ZGODOVINSKI PREGLED RAZVOJA  HIDROPONIKE

Prvi znani način gojenja rastlin s hidroponiko so plavajoči vrtovi, chimpas, na jezeru Texcoco. Na njih so indijanski vrtnarji pridelovali zelenjavo in okrasno cvetje, s čimer so preskrbeli četrt milijona prebivalcev mesta Ciudad de Mexico. Španci so ob svojem prihodu te vrtove spregledali, izgubili pa so se tudi vsi zapisi in z njimi vse izkušnje. Podobni vrtovi so bili tudi v Kašmirju v Indiji.

Leta 1600 je belgijec Jan Van Helmont s poskusom dokazal, da rastlina vse potrebne sestavine za rast dobi iz vode. V svojem poskusu je posadil vrbove poganjke v lončke s suho prstjo in jih pet let redno zalival z deževnico. Ugotovil je, da je razlika v teži vrb in posajenih poganjkov bistveno večja od razlike v teži prsti pred in po poskusu. Iz tega je sklepal, da je rastlina vse hranilne snovi dobila iz vode. Danes nam je znano, da je del snovi izviral tudi iz zemlje in zraka, česar pa Van Helmont seveda ni mogel izmeriti.

John Woodward je leta 1699 gojil rastline v vodi, ki ji je dodal prst. Odkril je, da so najbolj zrasle tiste rastline, ki so rasle v vodi z največjo koncentracijo prsti.

Sto let kasneje sta Francoza De Saussure in Boussingault dokazala, da rastline vsebujejo ogljik, vodik, kisik in dušik. V 19. stoletju so prišli do pomembnih odkritij o prehrani rastlin. Osnovne poskuse so opravili številni znanstveniki, med katerimi sta še posebej pomembna dva nemška, Sachs v letu 1860 in Knop med letoma 1861 in 1865. Odkrili so pomembna hranila, ki jih potrebujejo rastline, in ugotovili njihove kemične formule. Poleg že znanih elementov, ki so nujno potrebni za rast rastlin, so odkrili še fosfor, žveplo, kalij, kalcij in magnezij.

Kasneje so z izpopolnitvijo kemijskih in eksperimentalnih tehnik odkrili tudi pomembnost železa, cinka, bakra, bora, mangana, molibdena in klora. Ker so ti za rast rastlin potrebni v zelo majhnih količinah, jih imenujemo  mikroelementi.

Dr. W. F. Gericke iz Kalifornije je leta 1940 objavil navodila za komercialno uporabo tehnike gojenja brez uporabe prsti in jo imenoval Hydroponics – hidroponika. To metodo je razvil in opisal; najprej je bila namenjena raziskavam o fiziologiji in biokemiji rastlin, šele kasneje so jo začeli uporabljati v vrtnarstvu. Sestavil je recept za učinkovito hranilno raztopino in s tem odstranil največjo oviro za razvoj hidroponike.

Med drugo svetovno vojno so s pomočjo hidroponike v angleških in ameriških vojaških bazah na pustih otokih v Pacifiku in Atlantiku pridelali na milijone ton zelenjave. Leta 1948 so angleški znanstveniki vpeljali hidroponiko med preproste in revne Bengalce, ki so imeli malo zemlje za obdelavo. Želeli so poenostaviti in poceniti pridelovanje zelenjave brez prsti. Uporabili so stare zabojnike, jih preluknjali, namesto prsti pa so vanje nasuli droben pesek in mivko. Na dno so položili večje kamne, nanje pa nasuli mešanico petih delov drobnega peska in enega dela mivke. Nekatere vrste zelenjave so sejali tako na stalno mesto, nekatere pa so posejali samo v mivko in jih potem presadili. Gnojila so začeli dodajati šele, ko so bile rastline visoke 1 cm, potem pa enkrat na teden. V času močnega deževja so jih zaradi spiranja dodajali pogosteje. Zaradi preprostosti se je ta način gojenja zelo hitro razširil še v Indijo in tudi drugam po svetu. Uporaba hidroponike je omogočila spremembo rastnega medija in odpravila odvisnost rastlin od zemlje. S tem so nadomestili dve glavni funkciji, ki jih opravlja zemlja, to sta opora rastlinam in preskrba z vsemi potrebnimi hranili in z vodo. V vseh hidroponskih sistemih je način gnojenja rešen na podoben način, tako da vsa potrebna hranila za posamezno vrsto rastlin raztopijo v vodi in nato raztopino na različne načine dovajajo do rastlinskim  koreninam.

RAZVRSTITEV HIDROPONSKIH SISTEMOV

Po tem, ali se hranilna raztopina ponovno uporabi ali ne, ločimo:

  • zaprte hidroponske sisteme, kjer hranilna raztopina v sistemu kroži in
  • odprte hidroponske sisteme, kjer hranilno raztopino po uporabi zamenjamo.

Hidroponske sisteme razvrščamo glede na način gojenja, uporabo substratov in hranilne raztopine. Sistemi so primerni za:

  • gojenje rastlin v zavarovanem prostoru ali
  • za gojenje na prostem.

KLASIFIKACIJA HIDROPONSKIH SISTEMOV

Tehnike breztalnih načinov

 

Preglednica 2: Prikaz   klasifikacije   hidroponskih   sistemov  gojenja (novejša verzija) (Tesi, 2001)

PRAVI IN PRILAGOJENI HIDROPONSKI SISTEMI
V prezračevanih vodnih kopelih (bazenih) kompletna sestava hranilne raztopine (water culture) prezračevanje z vpihovanjem zraka ali s pretakanjem hranilne raztopine (razprševanjem)
V trdnih inertnih substratih (kamena volna, ekspandirana glina, perlit, prod, pesek –       hranilna raztopina se pretaka v obliki zaprtega (vračanje hranilne raztopine) ali odprtega sistema (iztekanje hranilne raztopine po navlaževanju substrata)

–       hranilna raztopina za globinsko namakanje (gravel culture) z nadomeščanjem manjka vlage

 –       z občasnim površinskim navlaževanjem substrata (slop method)

–       s kapljičnim kapljičnim sistemom namakanje (drip method)

–       vzdrževanje nivoja vode v sistemu za gojenje

–       z občasnim namakanjem

–       z globinskim kroženjem in vzdrževanjem konstantnega nivoja navlaženosti
SEMIHIDROPONSKI  SISTEMI
V aktivnih substratih (prod-šota, perlit-šota, ekspandirana glina-šota –       hranilna raztopina  z odprtim sistemom (fertiirigacija) –       razporejanje hranilne raztopine po metodi lokaliziranega namakanja

–       razporejanje hranilne raztopine z višine v visečih ali vertikalno postavljenih kontejnerjih (posodah
AEROPONSKI IN AEROHIDROPONSKI SISTEMI
Brez substrata z razporejanjem hranilne raztopine po koreninah –       piramidasto postavljene plošče z možnostjo optimalnega navlaževanja korenin z občasnim enakomernim oroševanjem ali pretočnim navlaževanjem (cevni sistem)

–       v plastičnih kanaletah z naslonom ali zemljo (s padcem 1,5%) (NFT) ali v visečih plastičnih kanalih, z cirkulacijo hranilne raztopine (zaprt sistem)

Več sledi…