Кислород относится к самым важным элементам, которые нужны для питания корневой системы любого растения. Этим обусловлена необходимость насыщения им питательного раствора в гидропонике.

Формула кислорода из пузырьковЧем в большем объёме корни получают кислород, тем сильнее развивается корневая система. В результате ускоряется рост самой культуры. За аэрацию (оксинегацию) в гидропонных установках отвечают воздушные компрессоры, аэраторные камни и насосы. Подробнее об этих приборах, а также о значении аэрации в гидропонном растениеводстве, я расскажу в статье.

Что такое аэрация?

Аэрация воды
Под аэрацией в гидропонике понимается естественное проветривание корней растения и насыщение их воздухом (кислородом).При этом воздух тесно контактирует с водой.

Аэрация осуществляется путем пропускания пузырьков через водные массы. Это подразумевает естественный контакт воздуха и воды.

Михаил Петров
Профессиональный эксперт в области агрономии, с большим опытом работы в данной сфере.
Аэрационные процессы нашли применение в разнообразных отраслях. Особое место они заняли и в гидропонике, где отвечают за насыщение корневой системы кислородом, которое приводит к увеличению темпов ее развития. Это подтверждают многочисленные исследования, проведённые в данной области.
— Михаил Петров Профессиональный эксперт в области агрономии, с большим опытом работы в данной сфере.

Схема аэрации в гидропоникеЕсли корень растения не получает кислород, то происходит торможение его функции, связанной с поглощением питательных солей и воды. Наиболее интенсивное дыхание характерно для молодых растущих корней, которые в большей степени нуждаются в питании. Корневая система старых растений выступает в качестве транспортных путей, по которым поглощенные вещества поступают в часть культуры, расположенную над землёй.

Аэрация в гидропонике обеспечивает создание благоприятных условий для роста, ведь нежные корни молодых растений отмирают, находясь в сухом пространстве и не достигая питательного раствора.

Виды аэрации

Пузырьки в воде
Разобравшись с тем, что же такое аэрация, можно переходить к рассмотрению ее видов.Их всего два:

Напорная, предполагающая использование специального устройства. Оно обеспечивает поддержание постоянного потока воздуха, поступающего в жидкость.
Безнапорная, подразумевающая забор в аэрационную емкость воды, которая впоследствии распыляется на форсунках. В результате жидкость разделяется на мельчайшие капли, которые вступают в контакт с кислородом во время полёта.

Фактическая потребность корневой системы растений в кислороде

Аэрация при помощи специального устройства
Для выявления этой величины были проведены исследования.В результате удалось получить следующие выводы:

Пузырьки во время аэрацииВ случае полного погружения корневой системы в питательный раствор увядание листьев культуры и его отмирание наблюдается уже спустя 3-4 часа по причине дефицита кислорода. Это явление особенно выражено при внезапной затоплении корней и связано с тем, что литр жидкости (воды или питательного раствора) содержит лишь 8-9 мг кислорода. Такого запаса хватит, для того чтобы в течение короткого времени дышало только хорошо развитая корневая система. Дальнейшее дыхание обеспечивается только при условии поступления новых порций кислорода в воду или питательный раствор. Однако это поступление происходит достаточно медленно (всего 0,5 мг кислорода в час через поверхность площадью 100 сантиметров квадратных). Такие условия приводят к тому, что корень находится в состоянии удушья, чреватом частичным отмиранием корней и заморозкой роста культуры.

Корень взрослого куста томатов в течение часа поглощает кислород в объёме около 15-16 мг. ПоПроцесс аэрации в воде сравнению с концентрацией кислорода в литре воздуха, равной примерно 300 мг, эта величина очень мала. Из этого следует, что помещенный во влажную и хорошо проветриваемую среду корень взрослого томата не столкнётся с недостатком О2.

Михаил Петров
Профессиональный эксперт в области агрономии, с большим опытом работы в данной сфере.
Успех при выращивании растений методом гидропоники зависит от способности гровера создать такие условия, которые будут благоприятными для жизнедеятельности корней. В частности, они должны находиться в хорошо проветриваемой воздушной среде.
— Михаил Петров Профессиональный эксперт в области агрономии, с большим опытом работы в данной сфере.

Влияние аэрации при гидропонике: эксперимент

Пузырьки воздуха в воде
С целью проверить, способна ли аэрация повысить урожайность растений, культивируемых на гидропонике, был проведён эксперимент.Его задачи представлены ниже:

  1. экспериментальным путём установить, способна ли аэрация оказать положительное влияние на гидропонное выращивание;
  2. провести обзор информационных источников, которые содержат сведения о гидропонике и аэрации;
  3. провести сравнительную характеристику выращенных культур.

Началом эксперимента стал сбор информации в интернете. В качестве образцов для выращивания была выбрана кошачья трава, а также подготовлены следующие предметы и материалы:

Этапы проведения эксперимента:

  1. Посев первого опытного экземпляра. На каждую основу пришлось по 35 семян.
  2. Заполнение каждого из двух поддонов пятью литрами воды с последующим добавлением по одной столовой ложке минерального раствора.
  3. Опускание в одну из ёмкостей аэратора.
  4. Помещение гидропонной установки под осветительный прибор.

Так, все образцы находились в одинаковых условиях выращивание. Единственное отличие – наличие аэратора в одном из поддонов.

Именно в том поддоне, который содержал воздушный компрессор, на третий день эксперимента показались первые всходы. В том поддоне, что не содержал аэратора, ростки взошли на следующие сутки. При этом лотки явно отличались густотой всхожести.

Спустя три дня были произведены изменения и получены следующие результаты:

  • Ростки в ёмкости с насосом отличались визуально более крупными размерами. Это же подтвердили и замеры стебля растения и объёма пучка.
  • Культуры в поддоне без доступа кислорода росли заметно хуже и выглядели более слабыми.

Повторные измерения проводились на 10 день наблюдения за развитием культур в обеих ёмкостях. Они также показали лучшее развитие растений в поддоне с аэратором.

С целью получения более точных и объективных данных было произведено три посева образцов с использованием посадочного материала из разных пачек. Интервал между этими посевами – 5 дней. Условия выращивания были идентичными для каждого посева и образца. Наблюдение за ростом культур длилось месяц, в течение которого фиксировались результаты. Они приведены в таблице.

Посев Густота Высота стеблей на 7 день (см.) Высота стеблей на 10 день (см.) Густота пучка на 7 день  (см.) Густота пучка на 10 день
1
Кошачья трава без аэрации Скудная 4 8 3 4
Кошачья трава с аэрацией Обильная 6 11 8 15
2
Кошачья трава без аэрации Скудная 3 7 4 5
Кошачья трава с аэрацией Обильная 7 12 9 14
3
Кошачья трава без аэрации Скудная 4 7,5 4,5 7
Кошачья трава с аэрацией Обильная 6,5 13 9 17

Результаты эксперимента

Пузырьки О2 в воде
Проведённый эксперимент однозначно дает понять, что аэрация положительно влияет на рост культур, выращиваемых на гидропонике.На это указывают следующие выводы:

  • Всходы все трех групп в поддоне с аэратором появлялись на сутки раньше, чем в ёмкости без насоса.
  • Разница в густоте всходов в обеих ёмкостях была заметна даже невооружённым глазом.
  • Результаты изменений доказали превосходство ростков в поддоне с аэратором над образцами в ёмкости без него. Их стебли отличаются более высокой крепостью, прямым направлением роста и точностью.

Воздушные компрессоры для гидропоники

Аэрация воздушным компрессором
Компрессором является устройство, которое предназначено для повышения давления (или сжатия) разнообразных веществ, а также их перемещения.Проще говоря, он качает воздух, тем самым наполняя кислородом субстрат.

Воздушный компрессорВ гидропонике чаще используют мембранный компрессор. Он сжимает воздух за счет сокращения объёма камеры сжатия, которое происходит в результате поступательного движения поршня. В роли последнего выступает гибкая мембрана круглой формы, которая по периметру зажата цилиндром и крышкой.

 

Среди технических характеристик компрессора:

  • Производительность – объем перемещаемого воздуха, измеряемый в литрах в минуту (л/мин.).

  • Мощность, которая может быть описана как количество ватт электрической энергии, потребляемое устройством.

  • Уровень шума, имеющий значение для приборов, предназначенных для домашних гидропонных установок.

Первые два параметра взаимосвязаны – более мощный компрессор способен переместить больше воздуха.

Приборы с более высокой мощностью оснащены несколькими выходами (каналами). К каждому из них крепятся тонкие трубки, которые подают воздух от компрессора прямо в питательный раствор. Это позволяет использовать один компрессор для обслуживания сразу нескольких ёмкостей с питательной жидкостью.

Водяные помпы для гидропоники

Водяная помпа
Устройства оснащены механическим или электрическим приводом.Оно отвечает за обеспечение циркуляции жидкости в больших гидропонных системах следующих типов:

В таких гидропонных системах помпа поднимает воду из нижнего бака, передавая ее в верхний резервуар, где находятся лотки с растениями. Этот бак медленно заполняется до нужного уровня. Такое движение создаёт восходящий поток и вытесняет воздух. Как результат – корни растений освежаются, и накопившиеся в ней газы выдавливаются. Наличие специального сливного отверстия обеспечивает обратный отток раствора в бак. Затем свежий и обогащенный О2 воздух опять поступает в субстрат.
В этом случае помпа также отвечает за перекачку воды из бака. Однако жидкость по трубам передаётся не в верхний резервуар, а индивидуально к каждому растению системы. Распылители находятся вдоль камеры. Их основная роль – оксинегация и перенос питательного раствора. Функция орошение при этом уходит на второй план. Раствор максимально насыщается пузырьками О2 в момент прохождения в расположенном виде через воздух.
В этой системе питательный раствор тонким слоем постоянно циркулирует. Это обеспечивает внушительную площадь соприкосновения воды с воздухом. Роль помпы здесь все та же – она подаёт питательный раствор в верхнюю часть желоба, где находятся культуры. Этот желоб расположен под небольшим наклоном (7-10 градусов). Протекающий по нему раствор попадает в сливное отверстие и вновь попадает в основной бак, откуда поднимается помпой.

Аэраторный камень

Аэраторный камень
Устройство также известно как распылитель.Оно выступает одним из важных элементов аква систем.

Аэраторные камни разной формыВ гидропонных установках аэраторный камень используется для насыщения жидкости (питательного раствора или воды) кислородом. При этом происходит одновременное освобождение ее от углекислого газа. Распылитель через шланг подключается к компрессору и разбивает поток воздуха на большое множество мелких пузырьков.

Михаил Петров
Профессиональный эксперт в области агрономии, с большим опытом работы в данной сфере.
Аэрационные камни производятся из натуральных материалов. Наиболее часто для этого используют карбон-корунд. Этот материал обуславливает возможность пузырьков воздуха самостоятельно находить ходы в структуре камня. В результате питательный раствор насыщается мелкими пузырьками.
— Михаил Петров Профессиональный эксперт в области агрономии, с большим опытом работы в данной сфере.

Нужен ли воздушный насос для гидропоники?

Поток пузырьков при аэрации
Не все гидропонные системы нуждаются в воздушных компрессорах или насосах.Но только эти устройства способны создать максимальный объем растопленного в воде кислорода.

Воздух нужен не только для нормального развития корневой системы и роста всего растения в целом. Он также предотвращает размножение водорослей и болезней.

Плохо аэрированный питательный раствор лишает корни возможности получать нормальное питание из-за снижения их способности поглощать питательные вещества. Это приводит сначала к увяданию культур, а затем и к полной их гибели. Поэтому необходимость использования насоса, помпы или компрессора для аэрации в гидропонных системах очевидна.

Заключение

Аэрация трубчатым аэратором
Завершить рассказ хочу несколькими важными моментами.Они перечислены ниже:

  • Любая гидропонная установка, предполагающая наличие компрессора, отличается высокой чувствительностью к отключению аэрации. Это может вызвать проблемы при частых сбоях с электричеством.
  • На случай поломки помпы, компрессора или насоса необходимо иметь запасной аппарат. Его отсутствие может стать причиной стресса для растений или потери урожая.

  • Перед тем как запустить новый цикл культивирования, всю систему, включая погружную помпу, нужно очистить перекисью водорода или специальным раствором.
  • Увядание растений при исправно работающем насосе или компрессоре может указывать на потерю мощности устройством, которая происходит со временем. В этом случае придется купить новый прибор.

Интересное видео по теме

Вопрос-ответ

Как соединены компрессор и распылитель?

Распылитель соединяется с компрессором при помощи системы аэраторных шлангов. Также могут потребоваться иные комплектующие.

Чем отличаются системы капельного полива hydro и aero?

В системе hydro вода питается растениям в виде капель, а в aero – в форме мощной струи водяной пыли.

Какие компрессоры лучше подходят для компактных гидропонных установок?

Я рекомендую покупать следующие компрессоры:
— AquaFarm;
— AquaPot;
-WaterFarm;
— CuttingBoard;

-EcoGrower.

Где купить воздушные компрессоры, помпы и камни для аэрации?

Купить эти устройства можно в специализированных магазинах.

Много ли электроэнергии потребляют аэраторы?

Нет, эти устройства достаточно экономичны в плане потребления электроэнергии.