0

Аэропоника оборудование своими руками

Что такое аэропоника

Под этим названием понимают выращивание растений без использования субстрата. Корни при этом находятся в воздушном пространстве — это основное отличие аэропоники от гидропоники, при которой они погружены в раствор. Как же питательные вещества попадают к растениям? Для этого корни регулярно орошаются растворами, содержащими все необходимые компоненты. Полив производится не струйно, а в виде аэрозоля, размер капель которого зависит от распыляющего устройства. Чтобы корни не пересыхали, такое орошение повторяется регулярно, с интервалом в несколько минут ли даже секунд.

Впервые метод был разработан и опубликован В.М. Арциховским в 1911 году. Однако на протяжении последующих 80 лет упоминания о нем встречаются крайне редко. И лишь с 1990-х выращивание в воздушном пространстве начали широко применять в лабораторной практике. Начиная с 2000 года аэропонные установки стали использоваться в сельском хозяйстве и стремительно набирать популярность.

Мини-аэропоника позволяет круглый год иметь под рукой свежую зелень

Сейчас этот метод считается экологически безопасным и высокоэффективным, позволяющим получать гораздо большие урожаи при меньших затратах. Однако он используется не только в промышленных масштабах. Можно приобрести или сделать своими руками аэропонику миниатюрную, рассчитанную на домашнее использование.

Оборудование для аэропоники

Рассмотрим как изготовить своими руками аэропонику с водяным насосом. Для устройства небольшой установки потребуются следующие элементы.

  • Бак для питательного раствора.
  • Плоский контейнер с крышкой. Он обязательно должен быть непрозрачным Дело в том, что на свету в растворе начинают развиваться сине-зеленые водоросли, конкурирующие с растениями за питательные вещества и воздух, а также отравляющие их продуктами своей жизнедеятельности.
  • Гибкие шланги. Важно правильно подобрать их диаметр, ведь все сочленения должны быть герметичными. Шланги, форсунки, переходники и разные элементы соединения легко найти в магазинах сантехники.
  • Форсунки. Выбирая распылители для аэропоники, следует учитывать биологические особенности растений. Достаточно грубые корни, нуждающиеся в обильном увлажнении, можно орошать крупными каплями, имеющими диаметр более 100 микрометров. Универсальны микроджеты, распыляющие воду практически в туман: такой способ подачи делает питательный раствор максимально доступным для корней.
  • Собственно насос, мембранный или диафрагменный. При выборе этого устройства понадобится творческий подход. Многие пытаются пользоваться аквариумным оборудованием, но его мощность недостаточна даже для самой маленькой установки. А вот автомобильные устройства подходят вполне. Насос для стеклоочистителя и автомобильный компрессор давно и успешно используются любителями бессубстратного выращивания растений. Есть и специальные насосы для аэропоник, причем стоимость моделей отечественного производства может составлять всего пару тысяч рублей.
  • Таймер. Это оборудование для аэропоники может быть механическим или электронным. Первые более просты и надежны, однако минимальный размер шага для них составляет 15 минут, такой интервал для ряда систем оказывается слишком большим. Опрыскивать корни молодых растений следует каждый 5 минут, и лишь по мере роста этот промежуток можно увеличить до 20 минут для взрослых растений.
  • Кроме того многие такие модели отличаются громким тиканьем. Слабое место электронных таймеров — их аккумуляторы, нередко оказывается, что купить эту запчасть крайне сложно. При покупке таймера не стоит выбирать самые дешевые модели — они очень быстро выходят из строя, так что сэкономить в этом случае не удастся.

Существует множество распределительных систем

Как собрать аэропонику своими руками

Насос с таймером подсоединяется к баку. Форсунки аэропоники устанавливаются в дно контейнера, и к каждой из них крепится шланг с помощью множественного переходника. Эти соединения обязательно должны быть герметичными, для чего можно воспользоваться силиконом. Второй конец шланга присоединяется к насосу. Установка готова, осталось высадить растения. При этом необходимо, чтобы они не соприкасались с пластиком, ведь жесткий материал может повредить нежные побеги и корни.

Непосредственно в крышку растения можно вмонтировать, воспользовавшись горшочками без дна. Другой вариант — использование пластины пенопласта или поролона. Размер отверстий подбирается очень тщательно, ведь необходимо чтобы растение чувствовало себя комфортно и при этом не проваливалось вниз. Питательный раствор заливается в бак, отсюда он с помощью насоса будет поступать к форсункам и распыляться на корни растений.

Необходимые затраты многократно компенсируются благодаря скорости получения урожая

Аэропоника с воздушным компрессором

Это похожий вариант, но с другой движущей силой, обеспечивающий подачу раствора к корням. Вместо насоса здесь следует взять внешний воздушный компрессор и подсоединить его к баку. И бак, и шланг, и все соединения, при этом, должны быть строго герметичными, поскольку необходимо, чтобы работа компрессора создавала внутри резервуаров повышенное давление. Как и в любом другом устройстве, имеющем дело с повышенным давление, необходим датчик, регистрирующий его изменения, а также электромагнитные клапаны, которые устанавливаются перед каждой форсункой. Такой способ удобно использовать, если предполагается создание аэропонной установки небольшого размера, например, для выращивания укропа, петрушки или другой зелени.

Ультразвуковая аэропоника

Это еще один, пожалуй, наиболее оригинальный метод распыления питательного раствора. Такой подход давно практикуется в приборах климатического контроля, например, так называемые «генераторы тумана» представляют собой пример ультразвуковой аэропоники. Прохождение звуковой волны через жидкость вызывает образование в ней кавитационных пузырьков, в результате чего в воздух выбрасываются мелкие частицы жидкости. Волна ультразвука генерируется в таких установках пьезокерамическим элементом, представляющим собой мембрану или плоский диск.

Такая аэропоника имеет некоторые ограничения. Дело в том, что температура тумана, получаемого с помощью ультразвука, не может быть ниже 40°С, а это вдвое выше, чем оптимальная температура раствора. Поэтому необходимо прикладывать дополнительные усилия к предварительному охлаждению жидкости, что существенно снижает производительность процесса. Кроме того, в такой аэропонике можно использовать только растворы низких концентраций, не превышающих 500 ppm. Поэтому с помощью ультразвука возможно выращивать только рассаду либо молодую зелень.

Под воздействием ультразвука образуется водяной пар

Приготовление раствора для аэропоники

Состав элементов, в регулярном поступлении которых нуждаются растения, более-менее известен и проработан для разных групп растений. А вот количество компонентов и режим поступления каждый раз необходимо подбирать методом проб и ошибок. Дело в том, что попав на корни, капли раствора начинают подсыхать, а значит изменяется и концентрация солей. В выборе оптимального режима главную роль играют наблюдения за растениями: интенсивностью роста, сохранению тургора, изменениям окраски листьев, и т.п.

Основные компоненты питательного раствора — азот, фосфор и калий (N, P, K). Однако, кроме этого, нужны и многие другие элементы, причем в форме, доступной для их усвоения корнями. Обычно в состав питательных смесей входят соли кальция, например, кальциевая селитра, сульфаты магния, меди и цинка, цитрат, хлорид или сульфат железа. Существуют подробные рецепты, в которых расписаны все составляющие и указано их ориентировочное количество. Эти составы разработаны, главным образом, для гидропоники, их можно сделать отправной точкой и при создании аэропонной установки.

Для приготовления питательного раствора лучше использовать не водопроводную, а дистиллированную или дождевую воду, это позволит точно знать концентрации и избежать нежелательных примесей. Каждую соль растворяют по отдельности, лишь затем смешивают и добавляют количество воды нужного объема. Жесткую воду предварительно смягчают с помощью специальных фильтров, таблеток или путем настаивания в течение 12 часов с торфом из расчета 700 г на 10 литров. Хранить соли желательно в темном сухом помещении в плотно закрытых банках.

Достоинства аэропоники

Поклонники метода называют аэропонику самым прогрессивным методом и технологией будущего.

  • Отсутствие субстрата позволяет избежать обычной для огородничества грязи и пыли.
  • Легко решается проблема вредителей.
  • Неограниченная доступность кислорода для корней способствует быстрому их развитию, которое, в свою очередь, обеспечивает стремительный набор побеговой биомассы.
  • В условиях искусственной среды легко подобрать климатические условия, оптимальные для данной культуры.
  • Независимость от внешних условий можно получать несколько урожаев в год.
  • Многие составляющие ухода за растениями автоматизированы, остальные — минимальны. Перед новым сезоном достаточно промыть систему и удалить старые растения.
  • По сравнению с традиционными методами выращивания растений, аэропоника требует гораздо меньших площадей. Кроме того, такую установку можно легко сделать многоярусной.

Аэропоника позволяет экономить пространство

В результате, итоговым суммарным преимуществом аэропонных культур можно считать их более высокую урожайность.

Шланги, тройники, форсунки

Все эти необходимые предметы, которые предназначены для того, чтобы перенести наш питательный раствор из резервуара в контейнер с растениями и оросить корни должным образом, можно приобрести в самых обыкновенных магазинах сантехники.

Там найдутся и гибкие шланги нужной длины и нужного диаметра, и тройники, соединители, форсунки.

Что касается последних, то тут есть некоторые нюансы. Важно правильно подобрать распылитель для аэропоники с соответствующими соплами, чтобы при распылении не возникло затруднений. Например, если корни растений нуждаются в обильном орошении, лучше использовать крупнодисперсные распылители, размер капель которых — от 100 мк. Если требуется орошение более мелкими каплями, подойдут маленькие форсунки с размером капли менее 100 мк.

Все остальное — шланги, тройники — не вызывают при покупке каких-либо затруднений. Достаточно знать нужный диаметр. Правда, шланги, по которым будет проходить питательный раствор, также следует брать непрозрачными, чтобы исключить возникновение микроорганизмов.

И — важно! — обязательно купить пару баллонов силиконового герметика, чтобы нигде не возникло протечек.

Насосы, компрессоры и помпы

С выбором этого оборудования для аэропоники дело обстоит несколько сложнее, и некоторое из него придется все же купить. Например, для небольшой и простой по своей конструкции аэропонной установки подойдет насос от автомобильного стеклоочистителя. Но мощность его позволяет полноценно обеспечить только одну форсунку.

Некоторые пробуют применять аквариумные помпы. Стоит сразу сказать, что никакого смысла в этом нет — они слишком слабы, чтобы обеспечить распыление даже самых маленьких частиц аэрозоли.

Поэтому, если в установке планируется установить несколько распылителей, то насос лучше купить. К счастью, стоит он недорого. Если обратиться к отечественным производителям, то вполне можно найти насос в ценовой категории порядка 2 000 рублей. Зарубежные аналоги, конечно, дороже.

Воздушные компрессоры. Важно, чтобы выходное давление было не менее 1 атмосферы. Поэтому аквариумное оборудование опять же отпадает.

А вот автомобильный компрессор может вполне подойти. Плюс его в том, что можно подобрать тот, что будет автоматически отключаться при создании в резервуаре определенного давления. Минус — это оборудование достаточно сильно шумит. Впрочем, если ваш гроубокс стоит в подвале частного дома или шум вас совершенно не беспокоит, можно спокойно их использовать.

Ну и, разумеется, для тех, которого всерьез увлекла аэропоника, купить специальный воздушный компрессор не составит труда. Выбор очень велик.

Конечно, промышленные аэропонные установки должны иметь еще целый ряд комплектующих, но в этой статье мы рассмотрели только самое необходимое оборудование, применяемое в самых простых установках. Натренировавшись на выращивании растений в таких системах, можно переходить к более сложным, совершенствовать свои установки. А пока — вышивать тоже учатся на рогожке, как гласит народная мудрость.

Ультразвуковая аэропоника

Как только я познакомился со словом «гидропоника» — меня это жутко заинтересовало, и, прочитав немного теории (в основном это были рекламные сайты о том «как выгодно заниматься гидропоникой», только купите у нас нашу чудо-установку ), я не стал пробовать никакие «начальные» методы, типа капельного полива или простого «подпора», я сразу начал изучение с аэропоники.

И, т.к. всё это уже было сделано до меня, то мой интерес пал на «ультразвуковой увлажнитель воздуха». Я заметил, что после его продолжительной работы в одном месте на предметах в комнате остается белый налёт — это соли, которые находятся в воде. Значит этот метод получения мелкодисперсного тумана можно использовать для питания корней растений.

Рис. 1
туманообразователь (nebuluzer)
после четырехмесячной
непрерывной работы

Первую свою ультразвуковую аэропонную установку я собрал на туманообразователе от американского производителя Americanpiezo. Производительность её составляет 300 мл в час (при условии активной конвекции), напряжение питания 47 В постоянного тока, но от 37 В и выше уже начинала активно работать. Единственным и серьёзным минусом её является то, что она не имеет встроенной защиты от перегрева, т.е. над поверхностью пьезокерамического элемента (на рис.1 он обозначен литерой «А») всегда при работе должен находиться уровень воды около 30 мм для охлаждения пьезокерамики.

В качестве резервуара для образования «тумана» из питательного раствора я использовал бачок от омывающей жидкисти (обозначена «1» на рис.2). Далее, для выдува поставил куллер (маленький вентилятор от процессора компьютера обозначена «2» на рис.2), который периодически включался и гнал «туман» в корневое пространство (у меня эту роль выполняла пластиковая канализационная труба, диаметром 110 мм. Сам генератор «тумана» (обозначена «1» на рис.2) находится в нижней части бачка, непосредственно перед выходным отверстием с вентилятором.

На рис. 2 представлена моя первая тестовая конструкция для проверки работы этого «генератора тумана». На рис.2 видно, как во время работы из трубы буквально «стекает» и стелится на столе туман из питательного раствора.

Рис. 2
первый тестовый запуск генератора «тумана»

Для того чтобы генератор не включался во время отсутствия над пьезокерамическим элементом необходимого минимального уровня жидкости нужно было сделать регулятор уровня в туманообразующей камере. Его я сделал из клапана поплавковой камеры карбюратора от а/м ЗИЛ-130 🙂 и медицинского шприца. Толкатель шприца связан с поплавком. Как только уменьшается уровень питательного раствора в поплавковой камере — клапан открывается и раствор из бачка, находящегося выше, поступает в ёмкость с генератором тумана.

Это место явилось самым «узким» в моей конструкции : по прошествии некоторого времени из-за естественного появления в растворе водорослей клапан то пропускал раствор всё время, то оказывался продолжительное время в закрытом состоянии. Вследствие чего уровень над пьезокерамической головкой был не всегда постоянным, что вызывало её периодический перегрев.

В качестве освещения я использовал ДНАТ 600 (т.к. эксперимент с «плохим» светом не дал бы вообще никаких результатов), лампа Sylvania GroLux + естественный солнечный свет (установку сделал двухярусную и расположил её на лоджии с южной стороны дома).

В верхние посадочные места я посадил: низкорослый томат «Ямал», какой-то индетерминантный сорт томата и кабачок. Раствор делал самостоятельно из того, что было в ближайшем магазине. (процесс работы установки показан на видео 1 и видео 2 ).

Все системы искуственного обеспечения растений не стал делать на покупных таймерах, т.к. не собирался останавливаться на простой установке, поэтому сделал собственное «устройство», позволяющее управлять всем оборудованием через LPT порт компьютера. Для него же пришлось писать собственное программное обеспечение.

Рис. 3
заполнение мелкодисперсной
аэрозолью из питательного
раствора всей корневой зоны

Во время эксперимента несколько раз пересыхали корни растений (из-за всяческих поломок, недоделок и т.д.) Растения верхнего яруса (ближе к источнику аэрозоли из питательного раствора) росли на много лучше ратений нижнего яруса, до которых «туман» практически не доходил (успевал испариться).

Ближе к началу плодоношения томатов на верхнем ярусе установки начала сильно ощущаться нехватка воды растениям. Для устранения этого я сделал периодический «пролив» помпой питательного раствора по дну труб с корнями.

На рис.4 — рис.6 в хронологическом порядке представлены фотографии роста томата (кабачки практически не росли в этой установке по причине нехватки света и гниения корней, причина чего рассмотрена в следующей статье.

В итоге я получил очень ценный для себя первый опыт и около двух киллограммов томатов.

Рис. 4
верний ярус установки

Рис. 5
верхний ярус
с разросшимся томатом

Рис. 6
индетерминантный томат
в верхнем ярусе заполнил
всё пространство и
начал плодоносить

Рис. 7
корни томата

Видео 1
проверка работы
ультразвукового генератора «тумана»
из питательного раствора

Видео 2
первая установка
на основе ультразвукового
генератора «тумана»
(период простоя)

Видео 3
первая установка
на основе ультразвукового
генератора «тумана»
(период «опрыскивания» корней)

admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *