Современные технологии производства овощей защищенного грунта стараются исключить грунт. Грунтовые теплицы имеют ряд существенных недостатков, которые не позволяют получить большие урожаи с высокой рентабельностью. Относительно малая урожайность, не высокое качество продукции и высокие расходы на обработку и замену грунта побуждают хозяйства переходить на гидропонные технологии.
В большинстве существующих гидропонных технологий растения чаще всего растут в заменителе грунта ‒ субстрате, который периодически увлажняют питательным раствором. В качестве субстратов используют различные органические и неорганические материалы: минераловатные маты, торф, кокосовое волокно. Реже ‒ керамзит и гравий.
В безсубстратных технологиях грунт и его заменители не используются. Растения выращиваются в трубах, лотках, емкостях по которым циркулирует питательный раствор.
В этом есть ряд преимуществ:
- одна из причин ‒ дороговизна субстратов;
- вторая — дополнительные затраты на мероприятия по их замене и утилизации.
Если использовать субстрат в многоярусных технологиях, да еще и для выращивания растений с короткими сроками вегетации и в несколько культоборотов, то количество субстрата многократно возрастет, что значительно снизит рентабельность и затруднит реализацию подобных проектов.
При определенных условиях растение может расти, развиваться и плодоносить без субстрата. Вот и возникает естественный вопрос: «Можно ли вовсе обойтись без субстрата?»
Существуют определенные сложности при выращивании растений в водных растворах, с открытой корневой системой, тем более на многоярусных установках.
Многоярусное выращивание растений на гидропонике представляет несомненный интерес. На много увеличивается удельная урожайность теплиц, снижаются удельные затраты на отопление, облегчается уход за растениями, снижается стоимость выращенной продукции.
Если растения выращиваются в тепличном грунте, то в нем в результате применения средств защиты растений, минеральных и органических удобрений накапливаются различные вещества. Это химические соединения, в том числе и соли тяжелых металлов. В грунте накапливаются также вирусы и многочисленные вредители растений. Условия теплицы благоприятны для их размножения, в грунте отсутствуют их естественные враги выращиваемой продукции.
Борьба с вредителями в условиях теплицы осуществляется пропариванием и промораживанием. Все это снижает продуктивность грунтовых теплиц и качество грунта, но эффективность таких обработок не велика. Растения и тепличный грунт обрабатывают фунгицидами, пестицидами, гербицидами и антибактериальными препаратами, что дополнительно загрязняет грунт. Поэтому в хозяйствах вынуждены его менять минимум раз в 5-6 лет. Все мероприятия по обработке и замене грунта — это очень значительная статья затрат.
Этих недостатков практически лишены бессубстратные технологии гидропоники.
В вегетационные трубы (лотки, ёмкости) по определенной программе подается питательный раствор, при этом происходит периодическое подтопление корневой системы растений и они получают полноценное минеральное питание. При циклическом понижении уровня питательного раствора растение получает воздушное питание ‒ корень «дышит».
В таких условиях растению не нужно бороться за влагу и элементы питания. Ничто не препятствует проникновению воздуха к корням, а чем выше аэрация аэрация корнеобитаемого объема, те быстрее формируется мощная корневая система, которая обеспечивает быстрый рост и развитие самого растения.
Аэроводный способ гидропоники исключает условия накопления избыточного количества солей в прикорневой зоне, как это происходит при субстратных способах гидропоники, позволяет легко и эффективно осуществлять контроль и управление питанием. При этом корни растений находятся в идеальных условиях аэрации, что способствует значительному улучшению пищевых достоинств выращиваемой продукции.
Контрольные проверки содержания нитратов в выращенных таким образом томатах выяснили, что максимальное содержание нитратов составляло 53мг/кг, при ПДК 300мг/кг. Это почти в шесть раз (!) ниже предельно допустимого значения.
Плоды обладают характерным помидорным запахом. Вкус ничем не отличается от привычного, летнего. Это вкусные, кисло-сладкие плоды, мясистость и сочность которых зависит от сорта.
Растения не испытывают воздействия грунтовых вредителей и возбудителей болезней, а значит и не требуется борьба с ними. Все это благоприятно отражается на урожайности и экологичности продукции.
Овощи, выращенные при помощи гидропонных технологий, в том числе и в светонепроницаемых помещениях на электрическом освещении, самые что ни на есть натуральные и абсолютно безопасные. Мы же не считаем детей, выхоженных в благоприятных условиях перинатального центра или вскормленных искусственными молочными смесями, искусственными людьми?
Физиологически растения и их плоды, полученные в искусственных условиях, ничем не отличаются от «грунтовых». При соблюдении технологии, естественно. И что значит «искусственные условия»?
Взамен суровых условий природы, в которых растение тратит жизненные силы на преодоление стрессовых ситуаций от засухи или чрезмерной обводненности, дефицита или избытка элементов питания, низкой или высокой температуры или резких ее изменений, мы создаем самые комфортные внешней среды для данного вида растений.
Это температура, влажность, воздушно-газовый режим, освещение и режим минерального питания.
При таких условиях растения максимально быстро развиваются, что дает им возможность максимально эффективно реализовать свой потенциал.
Метод субирригационной аэропоники, реализованный на многоярусных установках является одним из самых перспективных, инновационных способов выращивания растений.
Производители овощей защищённого грунта предъявляют ряд требований к свойствам растений и их плодов. В настоящее время широко используются индетерминантные томаты с сильным вегетативным ростом и высокой ремонтантностью. Кроме этого, плоды томата должны обладать устойчивостью к целому ряду заболеваний, иметь определенную окраску, форму плода, обладать хорошей транспортабельностью, способностью к длительному сроку хранения и др.
Селекционеры и генетики создают гибриды томата, максимально удовлетворяющие этим требованиям, но при этом часто вынуждены жертвовать некоторыми качествами, в том числе и вкусом.
Сейчас рынок насыщен продукцией турецкого, испанского, китайского и египетского производства. Не стоит говорить об вкусовых и прочих ее качествах, а ведь именно это и формирует предубеждение потребителя. В то же время товар добросовестных отечественных производителей пользуется заслуженным спросом и не залеживается на прилавках.
В тепличных условиях на гидропонике очень даже возможно выращивание вкусных томатов. Но вкусные томаты ‒ это преимущественно низкорослые, детерминантные сорта и гибриды, которые в современных тепличных технологиях не используют.
На многоярусных установках выращивают именно низкорослые томаты, среди которых существует огромное разнообразие окрасок плодов с высоким содержанием сухого вещества, сахаров, витамина C и каротина.
Плоды имеют привлекательный вид и великолепные вкусовые качества.
Бытует мнение, что растения, выращенные на гидропонике вредны для здоровья: «это ведь химия».
Разберемся в этом вопросе.
Что происходит при употреблении пищи человеком? Человек испытывает гастрономическое удовольствие. Желудку и организму в целом не важна сама пища, а важно чтобы в ней были необходимые для жизни питательные вещества, в необходимых пропорциях и количестве.
Следовательно — вся пищеварительная система нужна человеку только для того, чтобы из пищи добыть в удобной для усвоения форме необходимые питательные вещества.
У растений нет ни рта, ни желудка. Растение не ест ни землю, ни гумус, ни навоз. Оно питается минеральными солями, которые образуются в результате жизнедеятельности миллиардов почвенных бактерий. Именно почвенные бактерии разлагают природные и не природные органические соединения, присутствующие в почве. Разлагают до форм, удобных для питания растений. Почвенные микроорганизмы являются как бы внешним «желудком» для всей флоры, произрастающей на земле.
Кстати, по общей массе почвенные микроорганизмы составляют большую часть микроорганизмов нашей планеты. В 1 грамме чернозема содержится до 10 миллиардов живых микроорганизмов, или до 10 тонн на гектар.
Что такое грунт, или почва? Это твердые минеральные и органические частицы.
Плодородие почвы зависит от ее способности удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе. То есть, зависит от наличия в почве питательных веществ: азота, фосфора, калия, кальция, магия, серы, железа и других элементов в микродозах. Все это и есть «химия»!
Вода, химическая формула которой Н2О, служит транспортом, при помощи которого питательные вещества, а фактически растворенные химические элементы, поступают в клетки растения в виде ионов. Таким образом, мы пришли к выводу, что растению, возможно, дать питание не в виде продуктов жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, а в виде раствора солей, приготовленного человеком на основе воды и минеральных солей.
Так что же безопасней — как для растений, так и для нас, употребляющих плоды этих растений: гидропонный способ или традиционный способ выращивания в грунте?
Предлагаем вспомнить схему из школьного учебника «Круговорот воды в природе».
Вода из мирового океана, испаряясь, превращается в пар, который собирается в облака. Затем, в виде осадков, она попадает на сушу, смывая вещества и перемещая их на значительные расстояния, и снова попадает в океан.
Но, на известной школьной карте отсутствуют атрибуты современной цивилизации. Значительно реалистичнее отображает положение вещей рисунок. На нем показаны заводы и фабрики, тепловые электростанции, мусоросжигательные заводы, полигоны бытовых отходов и другие загрязнители окружающей среды.
Выбросы и продукты деятельности этих объектов попадают в атмосферу, а так же напрямую в грунт и водоемы. С дождем и поливом вредные вещества перемещаются на поля, где способны накапливаться в поверхностном слое.
Сельскохозяйственные и пастбищные культуры, произрастая на таких почвах, абсорбируют их и могут оказаться небезопасными как для людей, так и для животных. Более того, животные, употребляя корм с таких полей, производят навоз, в котором соли тяжелых металлов и другие вредные вещества концентрируются и опять, в виду перегноя, попадают на поля. Несложно проследить путь вредных веществ в пищевой цепочке к человеку. Не такое уж безвредное, так называемое «органическое земледелие»! Много ли мест на планете где не выпадают осадки с вредными веществами от промышленности?
В гидропонике совершенно другая ситуация. Содержание элементов в питательном сбалансировано, состав и концентрация соответствуют фазе роста растения, чего не возможно добиться в грунте.
В современных гидропонных теплицах предусмотрена автоматическая корректировка питательного раствора в зависимости от освещенности и температуры. Если ярко светит солнце и в теплице тепло, то концентрация веществ в питательном растворе одна, а если холодно и пасмурно то компьютер меняет параметры раствора, чтобы растения могли комфортно «питаться» и в них не накапливались нитраты, другие вредные вещества.
Продукты деятельности промышленности, мусор переработки, стоки и пр. отсутствуют по определению.
Очевидный вывод — гидропонные технологии выращивания растений гораздо экологичнее по сравнению с традиционным способом выращивания.
В продуктах отсутствуют соли тяжелых металлов и другие вредные соединения, попадающие в почву при традиционном земледелии и модном нынче органическом земледелии.
При нарастающем загрязнении окружающей среды, у человечества единственный шанс потребления безвредных, экологически чистых овощей — продукция, выращенная в защищенных теплицах на гидропонике.
Наиболее перспективными из ряда гидропонных являются аэроводные безсубстратные технологии, без грунта и его заменителей.
Таким образом, применяя данную технологию в российском сельском хозяйстве, можно отказаться от импортных овощей из Европы, которые по своим характеристикам ничем не лучше. Наоборот, такие овощи и фрукты только дороже, за счет транспортировки, а на этом фоне, соответственно, остается сомнительным качество таких продуктов, ибо как мы знаем, овощи и фрукты не редко выращивают с помощью различных, не совсем полезных, добавок.