Hydroponiczna uprawa – na czym polega?

Hydroponiczna uprawa – na czym polega?

Hydroponiczna uprawa pozwala produkować warzywa i zioła bez gleby. Korzenie otrzymują wodę oraz składniki mineralne z odpowiednio przygotowanej pożywki, dzięki czemu producent może dokładniej kontrolować warunki wzrostu.

Hydroponiczna uprawa – co warto wiedzieć?

• Hydroponika to uprawa bezglebowa, w której składniki pokarmowe są dostarczane do strefy korzeniowej wraz z pożywką.
• Dobrze sprawdzają się w niej sałata, rukola, szpinak, zioła, a także pomidor, ogórek, papryka i truskawka.
• Skład pożywki trzeba dopasować do gatunku, fazy rozwoju roślin i jakości wody.
• W trakcie produkcji monitoruje się m.in. pH, EC, temperaturę pożywki oraz jej natlenienie.
• W systemach recyrkulacyjnych niewykorzystany roztwór może wracać do zbiornika i ponownie trafiać do strefy korzeniowej.

Spis treści:

• Na czym polega hydroponiczna uprawa i dlaczego zyskuje na popularności?
• Jakie rośliny do uprawy hydroponicznej sprawdzą się najlepiej?
• Jak rozpocząć uprawę hydroponiczną w swoim gospodarstwie?
• Jakie są najważniejsze zalety i wady upraw hydroponicznych?
• Jakie produkty będą Ci potrzebne do uruchomienia uprawy?
• FAQ

W hydroponice gleba nie jest podstawowym środowiskiem dla korzeni. Wodę i składniki mineralne dostarcza się w postaci odpowiednio przygotowanej pożywki. Korzenie mogą znajdować się bezpośrednio w roztworze albo rozwijać się w podłożu, przez które przepływa lub jest okresowo dostarczana pożywka.

Takie rozwiązanie pozwala dokładniej kontrolować dostępność wody, tlenu i składników pokarmowych. Podczas prowadzenia uprawy znaczenie mają przede wszystkim pH, EC, temperatura i natlenienie pożywki oraz jej skład jonowy.

Ważne!

EC informuje o ogólnym zasoleniu roztworu, ale nie pokazuje proporcji poszczególnych składników. Dwie pożywki o podobnym EC mogą zawierać różne ilości azotu, potasu, wapnia czy magnezu.

Rosnące zainteresowanie hydroponiką wynika m.in. z możliwości prowadzenia produkcji przez cały rok, niezależności od jakości gleby i efektywnego wykorzystania powierzchni. Technologia znajduje zastosowanie w szklarniach, tunelach, przygotowanych pomieszczeniach oraz systemach wertykalnych.

W obiegach zamkniętych i częściowo zamkniętych możliwa jest recyrkulacja wody i składników pokarmowych. Hydroponiczne uprawy można w dużym stopniu automatyzować, jednak nadal wymagają regularnej kontroli.

Awaria pompy, zatrzymanie przepływu lub niedostateczne natlenienie mogą szybko pogorszyć warunki w strefie korzeniowej. Sprawność instalacji ma więc bezpośrednie znaczenie dla bezpieczeństwa produkcji.

Przydatność rośliny do hydroponiki zależy m.in. od długości cyklu produkcyjnego, tempa wzrostu, wartości handlowej oraz wielkości systemu korzeniowego. Dobrze sprawdzają się gatunki o krótkim okresie wegetacji oraz rośliny uprawiane dla liści lub owoców.

Na początek warto rozważyć warzywa liściaste i zioła. Mają stosunkowo niewielki system korzeniowy i są prostsze w prowadzeniu niż pomidor, ogórek czy papryka.

Najczęściej wybierane grupy roślin i ich podstawowe wymagania:

Pomidor, ogórek i papryka wymagają większej objętości dla systemu korzeniowego oraz stabilnego zaopatrzenia w wodę i składniki mineralne. Trzeba również zadbać o klimat, podpory oraz utrzymanie właściwej równowagi pomiędzy wzrostem wegetatywnym i generatywnym.

Wybór gatunku można połączyć z doborem odpowiednich nasion warzyw, uwzględniając późniejsze wymagania roślin i możliwości techniczne gospodarstwa.

Do najczęściej uprawianych roślin hydroponicznych należą sałata, rukola, szpinak, pak choi i mizuna. Ich zaletą jest stosunkowo krótki cykl produkcyjny oraz niewielki system korzeniowy. Mogą być prowadzone m.in. w systemach NFT i DWC.

W przypadku warzyw liściastych szczególnego znaczenia nabierają temperatura, światło, dostępność azotu, stosunek azotu do potasu oraz stabilność pH i EC. Nadmierne zasolenie może ograniczać pobieranie wody, a niewłaściwe żywienie azotem wpływać na tempo wzrostu, skład chemiczny i trwałość pozbiorczą liści.

Sałata hydroponiczna dobrze wykorzystuje warunki kontrolowanego środowiska. W korzystnych warunkach może osiągnąć wielkość handlową w ciągu kilku tygodni od posadzenia rozsady. Rzeczywisty czas zależy m.in. od odmiany, temperatury, światła, zagęszczenia i rodzaju systemu.

Hydroponika dobrze sprawdza się również przy produkcji bazylii, mięty, kolendry, pietruszki naciowej, szczypiorku, oregano i melisy. Bazylia wyróżnia się szybkim wzrostem, wysoką wartością handlową oraz możliwością wielokrotnego zbioru.

W przypadku ziół liczy się nie tylko wielkość plonu. Warunki świetlne, temperatura i skład pożywki mogą wpływać również na aromat, zawartość olejków eterycznych i profil związków biologicznie czynnych.

Hydroponika dla początkujących powinna zaczynać się od wyboru gatunku, skali produkcji i technologii dopasowanej do warunków gospodarstwa. Przy pierwszej instalacji łatwiej rozpocząć od sałaty lub ziół niż od pomidora czy ogórka, które wymagają bardziej precyzyjnego zarządzania produkcją.

Znaczenie ma również prawidłowe przygotowanie młodych roślin. Przy pomidorze, papryce, sałacie czy ogórku warto wcześniej zaplanować siew oraz warunki prowadzenia rozsady.

Dowiedz się więcej: Jak przygotować się na rozsadę roślin? Instrukcja krok po kroku.

Przed uruchomieniem produkcji określ:

• gatunek i planowaną skalę uprawy,
• sposób dostarczania i odprowadzania pożywki,
• rodzaj systemu oraz podłoża,
• jakość dostępnej wody,
• sposób kontroli pH i EC,
• wymagania dotyczące natlenienia,
• warunki utrzymania odpowiedniej temperatury, wentylacji i światła.

W produkcji całorocznej trzeba uwzględnić także ogrzewanie, chłodzenie i doświetlanie. Znaczenie ma dostęp do energii oraz możliwość utrzymania wysokiego poziomu higieny instalacji.

Uprawa hydroponiczna w domu może działać w niewielkiej skali, np. jako prosty system DWC lub instalacja pojemnikowa. W gospodarstwie zasada pozostaje podobna, ale wraz ze wzrostem skali rośnie znaczenie hydrauliki, automatyzacji i kontroli parametrów pożywki.

System tworzy zamknięty lub częściowo zamknięty układ, w którym pożywka jest dostarczana do strefy korzeniowej, a w systemach recyrkulacyjnych niewykorzystany roztwór powraca do zbiornika. Dobór poszczególnych elementów zależy od gatunku, liczby stanowisk oraz wymaganego przepływu.

Instalacja może obejmować zbiornik, pompę, przewody, zawory, filtry, kanały lub pojemniki uprawowe oraz odpływ.

Jednym z rozwiązań jest NFT (Nutrient Film Technique), w którym cienka warstwa pożywki przepływa przez kanały uprawowe. System dobrze nadaje się do sałaty, rukoli i części ziół, ale wymaga zachowania ciągłości przepływu.

W DWC (Deep Water Culture) korzenie mają bezpośredni kontakt z pożywką. Rośliny umieszcza się w koszyczkach znajdujących się w pokrywie zbiornika.

Ważne!

W DWC trzeba zapewnić intensywne napowietrzanie. Niedobór tlenu może szybko zahamować wzrost i pogorszyć stan systemu korzeniowego.

Innym rozwiązaniem jest Ebb and Flow, czyli okresowe zalewanie podłoża pożywką i jej późniejsze odprowadzanie. Zmienny poziom roztworu poprawia wymianę gazową w strefie korzeniowej.

W produkcji pomidora, ogórka, papryki i truskawki szeroko wykorzystuje się systemy kroplowe. Pożywka trafia bezpośrednio do podłoża przez emitery, a jej nadmiar może zostać odprowadzony lub skierowany ponownie do obiegu.

Przeczytaj także: Wydajny system nawadniania w szklarni – wszystko, co musisz wiedzieć przed inwestycją

Przy wyborze pompy nie wystarczy sprawdzić jej nominalnej wydajności w l/h. Znaczenie mają także wysokość podnoszenia, długość i średnica przewodów, liczba punktów odbioru, opory przepływu oraz wymagany przepływ w poszczególnych częściach instalacji.

Woda pełni w hydroponice funkcję nośnika, ale sama nie stanowi kompletnego środowiska żywieniowego. Rośliny potrzebują odpowiednio zbilansowanych makro- i mikroelementów.

Skład pożywki zależy od gatunku i fazy rozwoju. Innych proporcji potrzebuje młoda rozsada, innych intensywnie rosnąca sałata, a jeszcze innych pomidor podczas kwitnienia i owocowania.

Przed przygotowaniem receptury trzeba uwzględnić pH, EC, twardość oraz zawartość poszczególnych jonów w wodzie, w tym wapnia, magnezu, sodu, chlorków i wodorowęglanów.

Ważne!

Kontrola pH i EC nie zastępuje oceny składu pożywki. Znaczenie mają również temperatura roztworu, natlenienie, poziom wody, stan korzeni oraz tempo pobierania składników.

W profesjonalnych systemach często wykorzystuje się oddzielne koncentraty A i B. Pozwala to ograniczyć ryzyko wytrącania trudno rozpuszczalnych związków przy wysokim stężeniu niektórych jonów.

Do przygotowania pożywki można wykorzystać odpowiednio dobrane nawozy do fertygacji. Samo przeznaczenie nawozu do fertygacji nie oznacza jednak, że będzie właściwy dla każdego gatunku i każdego systemu hydroponicznego.

Dolewanie wody nie jest tym samym co wymiana pożywki. Rośliny pobierają wodę i składniki mineralne w różnym tempie, dlatego z czasem zmieniają się proporcje jonów. Częstotliwość korekty lub wymiany roztworu zależy od gatunku, wielkości systemu, temperatury, intensywności pobierania składników i wyników kontroli.

Hydroponika pozwala precyzyjnie sterować żywieniem i prowadzić produkcję niezależnie od jakości gleby. Wymaga jednak odpowiedniej infrastruktury, energii, wiedzy oraz stałego monitorowania.

Najważniejsze korzyści i ograniczenia uprawy hydroponicznej:

Hydroponika nie jest automatycznie bardziej przyjazna środowisku niż produkcja tradycyjna. Jej bilans zależy m.in. od źródła energii, stopnia recyrkulacji wody, gospodarowania nawozami, trwałości infrastruktury i zagospodarowania odpadów.

Zakres wyposażenia zależy od rodzaju systemu, gatunku oraz skali produkcji. Poza elementami instalacji potrzebne są materiały produkcyjne, aparatura kontrolna oraz produkty dopasowane do sposobu prowadzenia roślin.

Istotny jest dobór podłoży ogrodowych. W uprawach bezglebowych wykorzystuje się m.in. keramzyt, perlit i włókno kokosowe.

Materiały te różnią się zdolnością zatrzymywania wody, napowietrzeniem oraz wpływem na warunki w strefie korzeniowej, dlatego podłoże trzeba dopasować do systemu i wymagań roślin.

Do kontroli pożywki potrzebne są przede wszystkim pH-metr, EC-metr i termometr. W większych instalacjach stosuje się również zbiorniki na koncentraty, pompy dozujące, przepływomierze, czujniki poziomu oraz systemy automatycznego sterowania.

Ważne!

Wyposażenie trzeba dobierać jako jeden układ. Parametry zbiornika, pompy, przewodów i aparatury kontrolnej powinny odpowiadać skali produkcji oraz wymaganiom prowadzonej uprawy.

➝ Nie zawsze. Hydroponika może ograniczać zużycie wody i straty składników pokarmowych, szczególnie w systemach recyrkulacyjnych. Wymaga jednak infrastruktury, energii, nawozów i materiałów eksploatacyjnych.

➝ Keramzyt jest jednym z prostszych rozwiązań na początek. Dobrze napowietrza korzenie i jest trwały. Dobór podłoża zawsze trzeba jednak dopasować do systemu i gatunku.

➝ pH i EC należy kontrolować regularnie. Częstotliwość wymiany pożywki zależy od gatunku, wielkości systemu, temperatury i tempa pobierania składników.

➝ Mogą mieć porównywalną wartość odżywczą. Wpływają na nią przede wszystkim odmiana, światło, temperatura, żywienie i termin zbioru, a nie sam sposób uprawy.

➝ W korzystnych warunkach sałata może osiągnąć wielkość handlową w ciągu kilku tygodni od posadzenia rozsady. Dokładny czas zależy m.in. od odmiany, temperatury, światła, zagęszczenia i systemu hydroponicznego.

Źródła i współpraca redakcyjna:

Artykuł powstał we współpracy z dr Eduardem Guleac – doktorem nauk rolniczych i specjalistą w dziedzinie sadownictwa.