Vesiviljelus (hüdropoonika): mullata taimede kasvatamine ja ajalugu
Vesiviljelus (hüdropoonika) — mullata taimede kasvatamise ajalugu, põhimõtted ja praktilised nipid: tõhus, ruumisäästlik ja aastaringne lahendus köögiviljadele ja maitsetaimedele.
Hüdropoonika ehk vesiviljelus on meetod, mille puhul kasvatatakse taimi mulla asemel kontrollitud veelahuses olevate toitainete abil. Taimed paigutatakse kas otse vette või kasvatatakse inertsetes kasvupindades (näiteks perliit, kookoskiud, kivivill), ning juured puutuvad kokku toitainete lahusega. Selle abil on võimalik kasvatada köögivilju, lilli ja maitsetaimi nii väikeses koduses süsteemis kui ka suurtes kaubanduslikes kasvuhoonetes.
Ajalugu lühidalt: idee mullata taimekasvatusest on vana. Varaseim teadaolev avaldus maapealsete taimede kasvatamise kohta ilma mullata leidub Francis Baconi 1627. aasta köites "Sylva Sylvarum". 19. sajandil uurisid taimefüsioloogid, näiteks Julius von Sachs, taimede toitainete imendumist lahustest. 1929. aastal hakkas William Frederick Gericke California Ülikoolist Berkeley's avalikult propageerima, et lahustikultuuri (hydroponics) võiks kasutada põllumajanduses ja see muutus aluseks kaasaegsele hüdropoonikale. Edaspidi on süsteeme arendanud nii teadlased kui ka praktilised kasvatajad ning tehnoloogia on laienenud hobi- ja tööstustasandile.
Põhimõte ja vajalikud komponendid
- Toitainelahus: vee sees peab olema õige tasakaal makro- (N, P, K, Ca, Mg, S) ja mikroelementide (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo jne) osas.
- Õhk ja hapnik: juurte hapnikuvarustus on kriitiline — sageli kasutatakse õhupumpasid või õhutamist, et juurtel oleks piisavalt O2.
- PH ja elektrijuhtivus (EC): pH mõjutab toitainete kättesaadavust (tavaliselt 5,5–6,5) ja EC näitab lahuse soolsust/ toitained kontsentratsiooni.
- Vee kvaliteet: puhas, mikroorganismidest ja juhtmetest vaba vesi pikendab süsteemi eluiga ja vähendab haiguste riski.
Levinumad hüdropoonilised süsteemid
- Deep Water Culture (DWC): juured ripuvad pidevalt hapendatud toitaineterikkas vees.
- Nutrient Film Technique (NFT): õhuke toitainetefilm liigub kanalis juurte all, sobib hästi lehtköögiviljadele.
- Ebb-and-flow (tõusu-langev): kasvualus ajutiselt ujutatakse toitainelahusega ja seejärel lastakse ära voolata — sobib mitmele taimeliigile.
- Drip (prits): toitainelahus tilgub individuaalselt taimede juurtesse; sageli kasutatakse ringlussevõtet.
- Wick-system (niisutusniit): lihtne, ei vaja pumpa; toitainelahus tõmmatakse taime juurte juurde kapillaarjõu abil.
- Aeroponics: juured pihustatakse peene toitainelahuse aerosooliga; väga efektiivne hapniku varustamisel ja kiireks kasvuks.
Eelised
- Veekulus võib olla kuni 70–90% väiksem võrreldes traditsioonilise mullakasvatusega (sõltuvalt süsteemist ja ringluse kasutamisest).
- Toitainete kontrollimine vähendab raiskamist ja võimaldab kiiremat kasvu.
- Vähem sõltuvust mullast seotud haigustest ja kahjuritest.
- Võimaldab saagikuse intensiivsemat juhtimist ja vertikaalset/linna kasvatamist.
Puudused ja riskid
- Süsteemid võivad olla alginvesteeringuna kallimad (pump, mahutid, pH- ja EC-mõõturid, valgustus).
- Elektrikatkestuse või pumpade rikke korral võivad juured kiiresti vigastuda (hapnikupuudus).
- Toitainete vale segunemine või pH kõikumine võib kiiresti kahjustada taimi.
- Süsteemid nõuavad regulaarset kontrolli ja hooldust, et vältida infektsioone ja setete teket.
Tavalised kultuurid
Hüdropoonikas kasvatatakse sageli lehtsalatit, basiilikut, tilli, salateid, spinatit, tomatit, kurki, maasikat ja erinevaid lilli. Lehttaimed annavad tavaliselt kiireid ja usaldusväärseid tulemusi algajale hüdropoonikule.
Hooldus- ja juhtnöörid
- Kontrolli pH-d ja EC-d regulaarselt (vähemalt paar korda nädalas väiksemas süsteemis, sagedamini intensiivsetes süsteemides).
- Vaheta või filtreeri vett ja puhasta süsteemi korrapäraselt, et vältida setete ja patogeenide kogunemist.
- Tagada varutoide või generaator, kui elektrikatkestused on tõenäolised.
- Jälgi taimede seisundit – kollasus, kasvupeetus või lehepõletused võivad viidata toitainete ebakõlale.
Rakendused ja tulevik
Hüdropoonika on levinud nii koduaedades kui ka professionaalsetes vertikaalsetes farmides ja kasvuhoonetes. Seda kasutatakse linnakeskkonnas, kuhu maapinnapind on piiratud, ning ka teadusuuringutes ja kosmoseuuringutes (nt ruumataimed ja sõlmpunktide uurimine). Uute valgustus- ja automaatikalahendustega muutub hüdropoonika järjest efektiivsemaks ja kättesaadavamaks laiemale kasutajaskonnale.
Lisamärkus: kuigi hüdropoonika pakub palju võimalusi, on tulemused sõltuvad õigest planeerimisest ja hooldusest. Algajale soovitatakse alustada lihtsama süsteemiga (nt wick või väike DWC) ja õppida järk-järgult keerukamate automaatsete süsteemide juhtimist.
hüdropoonilised maasikad
Meetodid
Taimede kasvatamiseks on mitmeid viise. Siin on mõned näited.
Staatilise lahuse kultuur
See asetab või ujub taimed toitainetega täidetud vees konteinerisse. Vett uuendatakse kontrollsüsteemi abil, et vältida taimede juurte kuivamist. Vesi ei voola läbi konteineri, vaid jääb staatiliseks. Kuna vesi on paigal, kasvavad sageli vetikad, mis kasutavad toitaineid ja katavad taimede juured, nii et need ei saa toitaineid nii hästi vastu võtta. Vetikate kasvu saab vähendada, kui kasutada mõnda meetodit, mis takistab valguse jõudmist juurteni, näiteks musta plasti või alumiiniumfooliumi. Staatilist lahust tuleb vahetada iga nädal või paar korda, et tagada õige kogus toitaineid.
Pideva vooluga lahendus
See on taimede kasvatamine pidevalt voolava vee voolus. Taimed võib asetada madalasse anumasse ja toitainetega vesi voolab läbi juurte. Seda saab teha mitmel erineval viisil, kas vee juhtimine üle paljaste juurte torus või õõnsas mahutis või vee juhtimine läbi kiudmati, millesse juured on sisse kasvanud, või nende kahe variatsiooni vahel. Selle süsteemi üks peamisi eeliseid on see, et toitevett saab hoida säilituskonteineris ja kui toitevett on vaja muuta, on seda lihtne teha säilituskonteineris. Süsteem toimib tavaliselt gravitatsiooniga, säilitamisanum asub taimedest kõrgemal ja vesi voolab allapoole, kuni see on läbinud taimede juured ja jõudnud madalamasse säilitamisanumasse, kust see pumbatakse tagasi kõrgemasse anumasse. Selle meetodi eeliseks on see, et see kasutab toitained tõhusalt ära, võimaldab hapniku jõudmist juurteni (mis on oluline tervisliku kasvu jaoks) ja vett saab väga lihtsalt reguleerida. Peamised puudused on see, et kui ringlussüsteemis esineb mõni viga, on taimedel vähe vett, kuni viga on kõrvaldatud, ja voolukanalid peavad olema korrapäraselt kaldu, kui need ei ole korrapärased, võib vesi jääda kaldu mittekalduvatesse kohtadesse ja see võib põhjustada probleeme.
Gravitatsiooniga toidetavad süsteemid
See süsteem ei kasuta toitainete sisaldava vee tsirkuleerimiseks elektrit. Süsteemis on suur mahuti, mis asub taimedest kõrgemal ja vesi voolab läbi taime ja taimedeni kontrollitud viisil. Seda süsteemi kasutatakse pottides kasvatatavate taimede puhul, kusjuures vesi juhitakse poti põhja ja kapillaarliikumine tõmbab vee potti ülespoole.
Aeropoonika
Selles kasutatakse süsteemi, mille puhul taimede juured on paigutatud kambrisse, mida pihustatakse pidevalt või katkendlikult peene, toitaineid sisaldava veega. Taime juured ripuvad õhus ja selle süsteemi eeliseks on see, et juurtel on hea juurdepääs hapnikule. Selle süsteemi leiutas 1983. aastal Richard Spooner ja sellest on saanud edukas viis mitmesuguste kultuuride kasvatamiseks, sealhulgas seemnekartuli, tomati, lehtede ja väikeste salatilehtede kasvatamiseks. Aeropoonika muud eelised on see, et selle süsteemiga saab kasvatada palju laiemat taimevalikut, (mõnedele taimedele ei meeldi, kui nende juured on pidevalt vees) taimed kasvavad ainult veerandi võrra vähemate toitainetega kui tavalises hüdropoonikas ja NASA on selle süsteemi vastu huvitatud, sest pihustiga tegelemine on lihtsam kui vedelike käitlemine null gravitatsioonis. Lõpuks saab selle meetodi abil kasvatatud taimi üle viia mulda või teise kasvukeskkonda, ilma et nende kasv aeglustuks uute tingimustega kohanemise ajal. Peamine puudus on see, et selle süsteemi ehitamine ja hooldamine on kulukam kui tavaliste hüdropooniliste süsteemide puhul.
Passiivne allakastmine
Seda meetodit nimetatakse ka passiivseks hüdropoonikaks või poolhüdropoonikaks. Selles süsteemis kasvavad taimed poorses materjalis, nagu spetsiaalsed savikrohvid, vermikuliit, klaaskiud, kookoskoor, perliit või muu sarnane aine, mis hoiab vett, omab palju õhuruumi, kuid ei mõjuta otseselt taimede juuri. Vesi voolab läbi materjali, et see jääks niiskeks, ja materjal hoiab taime juured eraldi, et taimed saaksid hea kontakti õhuga, mis aitab taimedel kasutada hapnikku ja süsihappegaasi. seda meetodit on lihtne luua ja kontrollida ning see sobib mitmete taimede, näiteks orhideede või bromeliidide jaoks, mis looduses kasvavad oma juurtega soojas niiskes õhus.
Ebbe- ja vooluhulkade allakastmine
Seda meetodit tuntakse ka kui "Flood and Drain" (üleujutamine ja tühjendamine). Selle meetodi puhul on suur veemahuti koos toitainetega paigutatud kasvatatavate taimede tasemest allapoole ning aeg-ajalt pumbatakse või tõstetakse käsitsi vett, et taimi niisutada ja seejärel tagasi mahutisse juhtida. Seda meetodit on lihtne ehitada ja seda saab hõlpsasti juhtida automaatse mehhanismiga.
Jookske raisku
See on meetod, mille puhul taimed kasvatatakse materjalil, mis sisaldab veidi vett, kuid millel on palju õhuruumi, näiteks vermikuliit, perliit, klaaskiud või jämedam liiv. Vett koos toitainetega reguleeritakse taimeri abil ja kastmise kogus sõltub mitmest tegurist, näiteks temperatuurist, taimede suurusest, materjali tüübist, milles taimed kasvavad, ja muudest tehnilistest asjaoludest. Pärast taimede kastmist voolab vesi kogumisanumasse ja seda võib uuesti kasutada või ära visata. Seda süsteemi kasutatakse väga laialdaselt kaubanduslikel köögiviljakultuuridel, näiteks tomatite ja kurkide kasvatamisel.
Sügavveekultuur
See hõlmab taimede kasvatamist vees koos toitainetega rippudes. Taimed hoitakse võrkudes, mille juured on vees. Võrgud võivad sisaldada või mitte sisaldada materjali juurte eraldamiseks. Vette pumbatakse õhku, et suurendada hapniku sisaldust vees, mis aitab juurtel kasvada.
Bubbleponics
See on meetod, mida kasutatakse koos eespool kirjeldatud süvaveekultuuri meetodiga. Taimede juured kastetakse varajases kasvufaasis vee ja toitainetega, mis pumbatakse läbi õhukivi, et viia vette suures koguses lahustunud hapnikku, mis aitab noortel juurtel oluliselt kasvada. Seda kasutatakse tavaliselt ainult kasvu varajases staadiumis, kui taimed moodustavad juurekobaraid.
Eelised
- Hüdropoonilisi põllukultuure saab pakendada ja müüa veel elusana, mis suurendab nende värskuse kestust.
- Üle- ja alakastmine on peatatud.
- Hüdropoonika on hea taimekasvatusmeetod piirkondades, kus puudub hea pinnas, näiteks Antarktikas, kosmosejaamades ja kosmosekolooniates.
- Hüdropoonika on väga hea taimede õpetamiseks ja uurimistööks.
- Muld ei ole vajalik.
- Põllukultuurid ei ole mullaga saastunud.
- Vett on vaja vähem kui mullakasvatuse puhul.
- Hüdropoonika on odavam kui teised maasikate kasvatamise viisid.
- Hüdropoonika annab taimedele rohkem päikesevalgust.
- Vead ja muud kahjurite ohud vähenevad hüdropoonilise süsteemi puhul.
Hüdropoonikasüsteem, mis kasvatab toitu söögisaalis.
Küsimused ja vastused
K: Mis on hüdrograafia?
V: Hüdropoonika on meetod, mille puhul taimi kasvatatakse mulla kasutamise asemel toitainetes.
K: Kuidas saavad taimed hüdropoonikas toitained?
V: Hüdropoonikas pannakse taimetoidud vette, mis loob lahuse, milles taimed elavad.
K: Milliseid taimeliike saab kasvatada hüdropoonikas?
V: Köögivilju, lilli ja maitsetaimi saab kasvatada hüdropoonikas.
K: Millal tutvustati esimest korda avaldatud teoses taimede kasvatamist ilma mullata?
V: Maapealsete taimede mullata kasvatamise kontseptsiooni tutvustas esmakordselt Francis Bacon 1627. aastal kirjutatud raamatus "Sylva Sylvarum".
K: Millal sai veekultuurist populaarne uurimistehnika?
V: Veekultuur muutus populaarseks uurimismeetodiks pärast Sylva Sylvarum'i avaldamist 1627. aastal.
K: Kes propageeris lahuskultuuri kasutamist põllumajanduskultuuride kasvatamisel?
V: William Frederick Gericke California Ülikoolist Berkeley's hakkas 1929. aastal propageerima lahusekultuuri kasutamist põllumajanduskultuuride kasvatamisel.
K: Kes on hüdropoonika pioneerid?
V: Oliver ja Tintin on hüdropoonika pioneerid.