hidroponik - Hydroponics

NASA araştırmacısı hidroponik soğanları (ortada), Bibb marullarını (solda) ve turpları (sağda) kontrol ediyor

Hidroponik , bir tür bahçecilik ve sulu bir çözücü içinde mineral besin çözeltileri kullanarak topraksız bitkiler (genellikle ekinler ) yetiştirmeyi içeren bir hidrokültür alt kümesidir . Karasal bitkiler kökleri besleyici sıvıya maruz kalacak şekilde büyüyebilir veya ek olarak kökler perlit , çakıl veya diğer substratlar gibi inert bir ortam tarafından fiziksel olarak desteklenebilir . İnert ortama rağmen, kökler hücrede değişikliklere neden olabilir. rizosfer pH'ı ve kök salgıları rizosfer biyolojisini etkileyebilir .

Hidroponik sistemlerde kullanılan besinler, balık dışkısı , ördek gübresi , satın alınan kimyasal gübreler veya yapay besin çözeltileri dahil olmak üzere birçok farklı kaynaktan gelebilir .

Etkisiz ortamlarda yaygın olarak hidroponik olarak yetiştirilen bitkiler arasında domates , biber , salatalık , çilek , marul , kenevir ve Arabidopsis thaliana gibi model bitkiler bulunur .

Hidroponik, özellikle tarımda su kullanımında azalma olmak üzere birçok avantaj sunar. Yoğun tarım yöntemleri kullanarak 1 kilogram (2,2 lb) domates yetiştirmek için 400 litre (88 imp gal; 110 US gal) su gerekir; hidroponik kullanarak, 70 litre (15 imp gal; 18 US gal); ve aeroponik kullanarak sadece 20 litre (4,4 imp gal; 5,3 ABD galonu) . Hidroponik ürün yetiştirmek için çok daha az su gerektirdiğinden, gelecekte çok az erişilebilir suya sahip zorlu ortamlarda bulunan insanların kendi yiyeceklerini yetiştirmeleri mümkün olabilir.

Tarih

Topraksız kara bitkileri yetiştirme üzerine yayınlanmış en eski eser, Francis Bacon'un ölümünden bir yıl sonra basılan 1627 tarihli Sylva Sylvarum veya 'A Natural History' kitabıydı . Su kültürü bundan sonra popüler bir araştırma tekniği haline geldi. 1699'da John Woodward , su kültürü deneylerini nane ile yayınladı . Daha az saf su kaynaklarındaki bitkilerin damıtılmış sudaki bitkilerden daha iyi büyüdüğünü buldu. 1842'de, bitki büyümesi için gerekli olduğuna inanılan dokuz elementin bir listesi derlendi ve Alman botanikçiler Julius von Sachs ve Wilhelm Knop'un 1859-1875 yıllarında keşifleri, topraksız yetiştirme tekniğinin gelişmesiyle sonuçlandı. Mineral besin çözeltilerinde topraksız karasal bitkilerin büyümesine çözelti kültürü denir. Hızla standart bir araştırma ve öğretim tekniği haline geldi ve hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Çözelti kültürü, artık inert bir ortamın olduğu bir tür hidroponik olarak kabul edilmektedir.

1930'larda bitki bilimciler belirli bitkilerin hastalıklarını araştırdılar ve böylece mevcut toprak koşullarıyla ilgili semptomları gözlemlediler. Bu bağlamda, kontrollü koşullar altında benzer semptomların ortaya çıkması umuduyla su kültürü deneyleri yapılmıştır. Dennis Robert Hoagland tarafından zorlanan bu yaklaşım , model sistemlerin bitki biliminde giderek daha önemli bir rol oynamasına yol açtı . 1929'da Berkeley'deki California Üniversitesi'nden William Frederick Gericke , tarımsal mahsul üretimi için çözüm kültürünün kullanılmasını kamuoyuna tanıtmaya başladı . İlk olarak su ürünleri yetiştiriciliği olarak adlandırdı, ancak daha sonra su ürünleri yetiştiriciliğinin suda yaşayan organizmaların kültürüne uygulandığını buldu . Gericke, arka bahçesinde toprak yerine mineral besin çözeltileri içinde yirmi beş fit (7,6 metre) yükseklikte domates asmaları yetiştirerek bir sansasyon yarattı. O dönem tanıtıldı hidroponik tarafından kendisine teklif edilen, 1937 yılında, su kültürü WA Setchell , bir phycologist klasikleri geniş bir eğitim. Hidroponik, υδρωπονικά (Yunanca ύδωρ=su ve πονέω=yetiştirme sözcüklerinden türetilmiştir) neolojizminden türetilmiştir, γεωπονικά (Yunanca γαία=toprak ve πονέω=yetiştirme sözcüklerinden türetilmiştir), geoponica , tarım-, yer değiştirme, γεω ile ilgili olan , ὑδρο-, su ile.

Ne yazık ki Gericke, ekin üretimi için hidroponiğin genel teknik uygulaması ve ticari kullanımı için zamanın henüz olgunlaşmadığını hafife aldı. Gericke'nin çalışmalarının raporları ve hidroponiğin bitki tarımında devrim yaratacağına dair iddiaları, daha fazla bilgi için çok sayıda talepte bulundu. Gericke, yönetimin şüpheciliği nedeniyle deneyleri için üniversitenin seralarını kullanmayı reddetmişti ve üniversite, onu evde geliştirilen ön besin reçetelerini yayınlamaya zorlamaya çalıştığında, uygun araştırma olanaklarını kullanarak bunları iyileştirmek için sera alanı ve zaman istedi. Sonunda kendisine sera alanı sağlanırken, üniversite Hoagland ve Arnon'u Gericke'nin iddialarını yeniden değerlendirmeleri ve formülünün toprakta yetişen bitki verimleri üzerinde hiçbir fayda sağlamadığını göstermeleri için görevlendirdi . Gericke , politik olarak elverişsiz bir iklimde 1937'de akademik görevinden ayrıldıktan sonra , 1940'ta Topraksız Bahçecilik için Komple Kılavuz kitabını yayınladı . Orada ilk kez, hidroponik olarak yetiştirilen bitkiler için makro ve mikro besin tuzlarını içeren temel formülünü yayınladı.

Gericke'nin iddialarının California Üniversitesi'nin emriyle araştırılmasının bir sonucu olarak, Dennis Robert Hoagland ve Daniel İsrail Arnon, 1938'de klasik bir tarım bülteni yazdı: Topraksız Bitki Yetiştirmek için Su Kültürü Yöntemi , hidroponik mahsul veriminin hiçbir şey olmadığını iddia etti. kaliteli topraklardan elde edilen mahsul veriminden daha iyidir. Sonuç olarak, mahsul verimi, özellikle hafif olmak üzere mineral besinler dışındaki faktörler tarafından sınırlandırılacaktır. Bununla birlikte, bu çalışma, hidroponiğin, bitki köklerinin sürekli oksijene erişimi olduğu ve bitkilerin ihtiyaç duydukları kadar çok veya az suya erişebildiği gerçeği de dahil olmak üzere, diğer önemli faydaları olduğunu yeterince takdir etmedi . Bu, bitki yetiştirirken yapılan en yaygın hatalardan biri olduğu için önemlidir, çünkü aşırı sulama ve su altında kalma; ve hidroponik, toprakta kök sistemlerini boğabilecek büyük miktarlarda su, hidroponikte bitkiye sağlanabileceğinden ve kullanılmayan herhangi bir su tahliye edildiğinden, yeniden sirküle edildiğinden veya aktif olarak havalandırıldığından, böylece anoksik maddeyi ortadan kaldırdığından bunun meydana gelmesini önler. kök bölgesindeki koşullar. Toprakta, bir yetiştiricinin bitkiyi ne kadar su ile besleyeceğini tam olarak bilmesi için çok deneyimli olması gerekir. Çok fazla ve bitki oksijene erişemez çünkü toprak gözeneklerindeki hava yer değiştirir; çok az ve bitki, çözülürken tipik olarak köklere taşınan besinleri emme yeteneğini kaybeder ve bu da kloroz gibi besin eksikliği semptomlarına yol açar . Hoagland'ın görüşleri ve Üniversitenin yararlı desteği, bu iki araştırmacıyı, evrensel olarak Hoagland çözümü olarak bilinen mineral besin çözeltileri için birkaç yeni formül geliştirmeye teşvik etti . Modifiye Hoagland çözümleri, Gericke tarafından önerilen hidroponik teknikler gibi kullanılmaya devam edecektir.

Hidroponiğin en eski başarılarından biri, Pan American Havayolları için yakıt ikmali durağı olarak kullanılan Pasifik Okyanusu'ndaki kayalık bir atol olan Wake Adası'nda meydana geldi . 1930'larda orada hidroponik, yolcular için sebze yetiştirmek için kullanıldı. Toprak olmadığı için Wake Adası'nda hidroponik bir gereklilikti ve taze sebzelerde hava yoluyla nakliye yapmak aşırı derecede pahalıydı.

1943'ten 1946'ya kadar Daniel I. Arnon, Birleşik Devletler Ordusu'nda binbaşı olarak görev yaptı ve bitki besleme konusundaki önceki uzmanlığını , batı Pasifik'teki çorak Ponape Adası'nda konuşlanmış birlikleri , çakıl ve besin açısından zengin sularda ekin yetiştirerek beslemek için kullandı. hiçbir oldu ekilebilir arazi mevcuttur.

1960'larda İngiltere'den Allen Cooper besleyici film tekniğini geliştirdi . Walt Disney World'ün EPCOT Merkezi'ndeki Kara Köşkü 1982'de açıldı ve belirgin bir şekilde çeşitli hidroponik teknikler içeriyor.

Son yıllarda NASA , Kontrollü Ekolojik Yaşam Destek Sistemi (CELSS) için kapsamlı hidroponik araştırmalar yaptı . Mars ortamını taklit eden hidroponik araştırma, çok daha az ısı ile farklı bir renk spektrumunda büyümek için LED aydınlatma kullanır. Kennedy Uzay Merkezi'nin Uzay Yaşam Bilimleri Laboratuarı'nda bitki fizyoloğu olan Ray Wheeler, hidroponiğin biyorejeneratif bir yaşam destek sistemi olarak uzay yolculuğunda ilerlemeler yaratacağına inanıyor .

2007 yılında, Willcox, Arizona'daki Eurofresh Farms, 200 milyon pounddan fazla hidroponik olarak yetiştirilen domates sattı . Eurofresh'in cam altında 318 dönümlük (1.3 km 2 ) alanı vardır ve ABD'deki ticari hidroponik sera alanının yaklaşık üçte birini temsil eder Eurofresh domatesleri pestisit içermez, üstten sulama ile taşyünü içinde yetiştirilir . Eurofresh iflasını ilan etti ve seralar 2013 yılında NatureSweet Ltd. tarafından satın alındı.

2017 itibariyle, Kanada'da domates, biber ve salatalık üreten yüzlerce dönümlük büyük ölçekli ticari hidroponik seralar vardı.

Sektördeki teknolojik gelişmeler ve çok sayıda ekonomik faktör nedeniyle , küresel hidroponik pazarının 2016 yılında 226,45 milyon ABD Dolarından 2023 yılına kadar 724,87 milyon ABD Dolarına çıkacağı tahmin edilmektedir.

teknikler

Her ortam için iki ana varyasyon vardır: alt sulama ve üst sulama . Tüm teknikler için, çoğu hidroponik rezervuar artık plastikten yapılmıştır, ancak beton, cam, metal, bitkisel katılar ve ahşap gibi diğer malzemeler kullanılmıştır. Besin çözeltisinde yosun ve mantar oluşumunu önlemek için kaplar ışığı dışarıda bırakmalıdır.

Statik çözüm kültürü

Brooks, Alberta'daki Mahsul Çeşitlendirme Merkezi (CDC) Güney Aquaponics serasındaki derin su sal tankı

Statik çözelti kültüründe bitkiler, cam Mason kavanozlar (tipik olarak ev içi uygulamalar), kaplar, kovalar, küvetler veya tanklar gibi besin çözeltisi kaplarında yetiştirilir . Çözelti genellikle hafifçe havalandırılır, ancak havalandırılmamış olabilir. Havalandırılmamışsa, çözelti seviyesi yeterince düşük tutulur, böylece yeterli oksijen elde etmeleri için çözeltinin üzerinde yeterli kök bulunur. Her bitki için rezervuarın tepesinde bir delik açılır (veya delinir); kavanoz veya küvet ise kapağı olabilir, aksi takdirde üstüne karton, folyo, kağıt, ahşap veya metal konulabilir. Tek bir rezervuar, tek bir tesise veya çeşitli tesislere tahsis edilebilir. Bitki boyutu arttıkça rezervuar boyutu artırılabilir. Bir akvaryum pompası, akvaryum hava borusu ve akvaryum valfleri tarafından sağlanan havalandırma ile gıda kaplarından veya cam konserve kavanozlarından ev yapımı bir sistem yapılabilir . Şeffaf kaplar, ışığı engellemek için alüminyum folyo, kasap kağıdı, siyah plastik veya diğer malzemelerle kaplanır, böylece yosun oluşumunun ortadan kaldırılmasına yardımcı olur. Besin solüsyonu ya haftada bir gibi bir programa göre ya da bir elektriksel iletkenlik ölçer ile belirlenen konsantrasyon belirli bir seviyenin altına düştüğünde değiştirilir . Çözelti belirli bir seviyenin altına düştüğünde ya su ya da taze besin çözeltisi eklenir. Çözelti seviyesini otomatik olarak korumak için bir Mariotte şişesi veya bir şamandıra valfi kullanılabilir. Sal çözelti kültüründe bitkiler, besin çözeltisinin yüzeyinde yüzen bir yüzer plastik tabakaya yerleştirilir. Bu sayede solüsyon seviyesi asla köklerin altına düşmez.

Sürekli akışlı çözüm kültürü

Besleyici film tekniği (NFT) çeşitli salata yeşillikleri büyümek için kullanılıyor

Sürekli akışlı çözelti kültüründe, besin çözeltisi sürekli olarak köklerin üzerinden akar. Binlerce bitkiye hizmet etme potansiyeline sahip büyük bir depolama tankında sıcaklık, pH ve besin konsantrasyonlarında örnekleme ve ayarlamalar yapılabildiğinden, otomatikleştirmek statik çözelti kültüründen çok daha kolaydır. Popüler bir varyasyon, besin film tekniği veya NFT'dir, burada bitki büyümesi için gerekli tüm çözünmüş besinleri içeren çok sığ bir su akışı, su geçirmez bir kanalda bitkilerin çıplak kök örtüsünü geçerek ince bir tabaka halinde devridaim ettirilir, üst yüzeyi açıkta kalır. Havaya. Sonuç olarak, bitkilerin köklerine bol miktarda oksijen kaynağı sağlanır. Düzgün tasarlanmış bir NFT sistemi, doğru kanal eğimi, doğru akış hızı ve doğru kanal uzunluğunu kullanmaya dayanır. NFT sisteminin diğer hidroponik formlarına göre ana avantajı, bitki köklerinin yeterli su, oksijen ve besin kaynaklarına maruz kalmasıdır. Diğer tüm üretim biçimlerinde bu gereksinimlerin karşılanması arasında bir çelişki vardır, çünkü birinin aşırı veya eksik miktarları, diğerlerinden birinin veya her ikisinin dengesizliğine neden olur. NFT, tasarımı nedeniyle, basit NFT konseptinin her zaman hatırlanması ve uygulanması koşuluyla, sağlıklı bitki büyümesi için üç gereksinimin aynı anda karşılanabileceği bir sistem sağlar. Bu avantajların sonucu, uzun bir kırpma süresi boyunca daha yüksek kaliteli ürün verimi elde edilmesidir. NFT'nin bir dezavantajı, akıştaki kesintilere (örneğin, elektrik kesintileri) karşı çok az ara belleğe sahip olmasıdır. Ancak, genel olarak, muhtemelen daha üretken tekniklerden biridir.

Aynı tasarım özellikleri, tüm geleneksel NFT sistemleri için geçerlidir. Kanallar boyunca 1:100'lük eğimler tavsiye edilmiş olsa da, uygulamada, yerel olarak çöküntü alanlarında besin filmlerinin göllenme olmadan akmasını sağlamak için yeterince doğru olan kanallar için bir temel oluşturmak zordur. Sonuç olarak, 1:30 ila 1:40 arasındaki eğimlerin kullanılması tavsiye edilir. Bu, yüzeyde küçük düzensizliklere izin verir, ancak bu eğimlerde bile göllenme ve su birikmesi meydana gelebilir. Eğim zeminden sağlanabilir, banklar veya raflar kanalları tutabilir ve gerekli eğimi sağlayabilir. Her iki yöntem de kullanılır ve genellikle saha ve mahsul gereksinimleri tarafından belirlenen yerel gereksinimlere bağlıdır.

Genel bir kılavuz olarak, her bir oluk için akış hızı dakikada bir litre olmalıdır. Dikimde oranlar bunun yarısı kadar olabilir ve 2 L/dk'lık üst sınır maksimuma yakın görünür. Bu aşırılıkların ötesindeki akış hızları genellikle beslenme sorunlarıyla ilişkilendirilir. Kanalların uzunluğu 12 metreyi geçtiğinde birçok mahsulün depresif büyüme oranları gözlemlenmiştir. Hızla büyüyen mahsuller üzerinde, testler oksijen seviyeleri yeterli kalırken, oluk boyunca azotun tükenebileceğini göstermiştir. Sonuç olarak, kanal uzunluğu 10-15 metreyi geçmemelidir. Bunun mümkün olmadığı durumlarda, oluk boyunca yarıya başka bir besin yemi yerleştirerek ve her çıkıştan akış hızlarını yarıya indirerek büyümedeki azalmalar ortadan kaldırılabilir.

aeroponik

Aeroponik , köklerin , besin çözeltisinin ince damlaları (bir sis veya aerosol ) ile doyurulmuş bir ortamda sürekli veya kesintili olarak tutulduğu bir sistemdir . Yöntem substrat gerektirmez ve kökleri derin bir havada asılı halde veya kökleri periyodik olarak ince bir atomize besin buğusu ile ıslatılmış büyüme odasında büyüyen bitkiler gerektirir . Mükemmel havalandırma, aeroponiklerin ana avantajıdır.

Aeroponik tekniğin bir diyagramı

Aeroponik tekniklerin üreme, tohum çimlenmesi, tohumluk patates üretimi, domates üretimi, yaprak bitkileri ve mikro yeşillikler için ticari olarak başarılı olduğu kanıtlanmıştır. Mucit Richard Stoner , 1983 yılında aeroponik teknolojisini ticarileştirdiğinden beri , aeroponik, dünya çapında su yoğun hidroponik sistemlere alternatif olarak uygulanmaktadır. Hidroponiğin sınırlaması, havalandırıcılar kullanılıp kullanılmadığına bakılmaksızın 1 kilogram (2,2 lb) suyun yalnızca 8 miligram (0,12 gr) hava tutabilmesidir.

Aeroponiğin hidroponiğe göre bir başka belirgin avantajı, herhangi bir bitki türünün gerçek bir aeroponik sistemde yetiştirilebilmesidir, çünkü bir aeroponik mikro-ortamı hassas bir şekilde kontrol edilebilir. Hidroponiğin sınırlaması, belirli bitki türlerinin, su birikintileri oluşmadan önce suda ancak çok uzun süre hayatta kalabilmesidir . Aeroponiğin avantajı, asılı aeroponik bitkilerin kök bölgesine, gövdelere ve yapraklara mevcut oksijen ve karbondioksitin %100'ünü alması ve böylece biyokütle büyümesini hızlandırması ve köklenme sürelerini kısaltmasıdır. NASA araştırması, aeroponik olarak yetiştirilen bitkilerin, hidroponik olarak yetiştirilen bitkilere kıyasla kuru ağırlık biyokütlesinde (temel mineraller) %80'lik bir artışa sahip olduğunu göstermiştir. Aeroponik, hidroponiğe göre %65 daha az su kullandı. NASA ayrıca, aeroponik olarak yetiştirilen bitkilerin hidroponik ile karşılaştırıldığında ¼ besin girdisi gerektirdiği sonucuna varmıştır. Hidroponik olarak yetiştirilen bitkilerin aksine, aeroponik olarak yetiştirilen bitkiler toprağa nakledildiklerinde nakil şokuna maruz kalmazlar ve yetiştiricilere hastalık ve patojenlerin yayılmasını azaltma yeteneği sunar. Aeroponik ayrıca bitki fizyolojisi ve bitki patolojisi laboratuvar çalışmalarında da yaygın olarak kullanılmaktadır. Aeroponik tekniklere NASA'dan özel ilgi gösterildi, çünkü bir sis, sıfır yerçekimi ortamında bir sıvıdan daha kolay idare edilir.

Fogponics

Fogponics, besin çözeltisinin ultrasonik frekanslarda titreşen bir diyafram tarafından aerosol haline getirildiği bir aeroponik türevidir . Bu yöntemle üretilen çözelti damlacıkları, aeroponikte olduğu gibi, bir besin çözeltisini basınçlı nozullardan zorlayarak üretilenlerden daha küçük, 5-10 µm çapında olma eğilimindedir. Damlacıkların daha küçük boyutu, havada daha kolay yayılmalarına ve oksijene erişimlerini sınırlamadan besinleri köklere iletmelerine olanak tanır.

Pasif alt sulama

Pasif hidroponik, yarı hidroponik veya hidrokültür olarak da bilinen pasif alt sulama, bitkilerin, su ve gübreyi ayrı bir rezervuardan kılcal hareketle köklere taşıyan , emeği azaltan , inert gözenekli bir ortamda yetiştirildiği bir yöntemdir. ve köklere sürekli su temini sağlar. En basit yöntemde, kap, sığ bir gübre ve su çözeltisine veya besin çözeltisi ile doyurulmuş kılcal bir mat üzerine oturur. Genişletilmiş kil ve hindistancevizi kabuğu gibi mevcut çeşitli hidroponik ortamlar, daha geleneksel saksı karışımlarından daha fazla hava alanı içerir ve kökleri havaya maruz kalan orkide ve bromeliad gibi epifitik bitkilerde önemli olan köklere daha fazla oksijen verir. doğada. Pasif hidroponiğin ek avantajları, kök çürüklüğünün azaltılması ve buharlaşma yoluyla sağlanan ek ortam nemidir.

Kontrollü bir ortamda alan başına mahsul verimi açısından geleneksel çiftçiliğe kıyasla hidrokültür, geleneksel çiftçilikten yaklaşık 10 kat daha verimliydi, bir mahsul döngüsünde geleneksel çiftçiliğe göre 13 kat daha az su kullanıyor, ancak ortalama olarak kilogram başına 100 kat daha fazla kilojul kullanıyor. geleneksel tarımdan daha fazla enerji.

Ebb ve akış (sel ve drenaj) alt sulama

Bir gelgit ya da sel ve drenaj , hidroponik sistem

En basit haliyle, bir besin çözeltisi rezervuarının üzerinde bir tepsi vardır. Ya tepsi yetiştirme ortamı ile doldurulur (kil granüller en yaygın olanıdır) ve ardından doğrudan ekin veya tencereyi ortamın üzerine yerleştirin, tepside durun. Düzenli aralıklarla, basit bir zamanlayıcı bir pompanın üst tepsiyi besin solüsyonuyla doldurmasına neden olur, ardından solüsyon tekrar hazneye akar. Bu, ortamı düzenli olarak besinler ve hava ile temiz tutar. Üst tepsi tahliye durağını geçtikten sonra, zamanlayıcı pompayı kapatana ve üst tepsideki su tekrar rezervuarlara akana kadar suyu devir daim etmeye başlar.

çöpe git

Atık su sisteminde, besin ve su solüsyonu periyodik olarak orta yüzeye uygulanır. Yöntem, 1946'da Bengal'de icat edildi ; bu nedenle bazen "Bengal Sistemi" olarak anılır.

Bir çalışma için-atık "olarak anılacaktır hidroponik sistem, Bengal (1946 dolaylarında) o icat edilmiştir doğu Hindistan'da bölgeden sonra Sistemi"

Bu yöntem çeşitli konfigürasyonlarda ayarlanabilir. En basit biçiminde, bir besin ve su çözeltisi, taşyünü, perlit, vermikülit, hindistancevizi lifi veya kum gibi inert yetiştirme ortamlarından oluşan bir kaba günde bir veya daha fazla kez manuel olarak uygulanır. Biraz daha karmaşık bir sistemde, bitki boyutu, bitki yetiştirme aşaması, iklim, substrat ve substrat iletkenliği gibi temel parametreler tarafından yönetilen bir dağıtım sıklığı ile besin solüsyonu sağlamak için bir dağıtım pompası, bir zamanlayıcı ve sulama hortumu ile otomatikleştirilmiştir. , pH ve su içeriği.

Ticari bir ortamda, sulama sıklığı çok faktörlüdür ve bilgisayarlar veya PLC'ler tarafından yönetilir .

Domates, salatalık ve biber gibi büyük bitkilerin ticari hidroponik üretimi, atıktan hidroponiğin bir formunu veya diğerini kullanır.

Çevreye duyarlı kullanımlarda, besin açısından zengin atıklar, birçok kez kullanılmak üzere yerinde bir filtreleme sistemi ile toplanır ve işlenir, bu da sistemi çok verimli hale getirir.

Bazı bonsai ayrıca toprak uzak yüzeylerde (tipik olarak aşağıdakilerden oluşan yetiştirilen akadama , kum, silisli toprak ve diğer inorganik bileşenler) ve su ve gıdalar bir çalışma için-atık biçiminde temin sahiptir.

Derin su kültürü

Derin su kültürü tekniği büyümek için kullanılıyor Macar balmumu biber

Bitki köklerinin besin açısından zengin, oksijenli bir su çözeltisinde süspanse edilmesi yoluyla bitki üretiminin hidroponik yöntemi. Geleneksel yöntemler, kapağın ortasından asılı bir ağ kap içinde bulunan bitki ve besin çözeltisi içinde asılı olan kökler ile plastik kovaların ve büyük kapların kullanımını desteklemektedir. Çözelti, gözenekli taşlarla birleştirilmiş bir hava pompası tarafından doymuş oksijendir . Bu yöntemle köklerin aldığı yüksek oksijen miktarı nedeniyle bitkiler çok daha hızlı büyür. Kratky yöntem derin su kültürü benzer, ancak olmayan dolaşan su haznesini kullanır.

En iyi beslenen derin su kültürü

Üstten beslemeli derin su kültürü, yüksek oranda oksijenli besin çözeltisinin doğrudan bitkilerin kök bölgesine verilmesini içeren bir tekniktir. Derin su kültürü, bitki köklerinin bir besin çözeltisi rezervuarına asılmasını içerirken, üstten beslenen derin su kültüründe çözelti, rezervuardan köklere doğru pompalanır (üst besleme). Su, bitkinin kökleri üzerinden salınır ve daha sonra sürekli devridaim yapan bir sistemde aşağıdaki rezervuara geri döner. Derin su kültüründe olduğu gibi, rezervuarda, rezervuar dışından bir hortum aracılığıyla suya hava pompalayan bir hava taşı vardır . Hava taşı suya oksijen eklenmesine yardımcı olur. Hem hava taşı hem de su pompası günde 24 saat çalışır.

Üstten beslemeli derin su kültürünün standart derin su kültürüne göre en büyük avantajı, ilk birkaç hafta boyunca artan büyümedir. Derin su kültürü ile köklerin henüz suya ulaşmadığı bir dönem vardır. Üstten beslemeli derin su kültürü ile kökler baştan suya kolay erişim sağlar ve derin su kültürü sistemine göre çok daha hızlı bir şekilde alttaki rezervuara doğru büyür. Kökler aşağıdaki rezervuara ulaştığında, üstten beslenen derin su kültürünün standart derin su kültürüne göre çok büyük bir avantajı yoktur. Bununla birlikte, başlangıçta daha hızlı büyüme nedeniyle, büyüme süresi birkaç hafta kısaltılabilir.

Döner

2015 yılında Belçika Pavilion Expo'da bir döner hidroponik yetiştirme gösterisi

Döner bir hidroponik bahçe, yetiştirilen bitkinin tüm büyüme döngüsü boyunca sürekli olarak dönen dairesel bir çerçeve içinde oluşturulan bir ticari hidroponik tarzıdır.

Sistem özellikleri değişiklik gösterse de, sistemler tipik olarak saatte bir dönerek bir tesise her 24 saatte bir daire içinde 24 tam tur verir. Her döner hidroponik bahçenin merkezinde, genellikle mekanize bir zamanlayıcının yardımıyla güneş ışığını simüle etmek için tasarlanmış yüksek yoğunluklu bir yetiştirme ışığı olabilir.

Her gün bitkiler döndükçe, güçlü büyüme için gerekli tüm besin maddelerini sağlamak için periyodik olarak hidroponik bir büyüme solüsyonu ile sulanırlar. Bitkilerin yerçekimine karşı sürekli savaşmaları nedeniyle, bitkiler tipik olarak toprakta veya diğer geleneksel hidroponik yetiştirme sistemlerinde yetiştirildiğinden çok daha hızlı olgunlaşır. Döner hidroponik sistemler küçük bir boyuta sahip olduğundan, diğer geleneksel hidroponik sistemlere göre taban alanı başına daha fazla bitki materyalinin yetiştirilmesine izin verir.

Yüzeyler (büyüyen destek malzemeleri)

Hidroponik çiftçilerin vermesi gereken en belirgin kararlardan biri, hangi ortamı kullanmaları gerektiğidir. Farklı yetiştirme teknikleri için farklı ortamlar uygundur.

Genişletilmiş kil agregası

Pişmiş kil peletleri, tüm besin maddelerinin su çözeltisinde dikkatlice kontrol edildiği hidroponik sistemler için uygundur. Kil peletleri inerttir, pH nötrdür ve herhangi bir besin değeri içermez.

Kil, yuvarlak topaklar haline getirilir ve döner fırınlarda 1.200 °C'de (2.190 °F) pişirilir. Bu, kilin patlamış mısır gibi genişlemesine ve gözenekli hale gelmesine neden olur. Hafiftir ve zamanla sıkışmaz. Bireysel pelet şekli, markaya ve üretim sürecine bağlı olarak düzensiz veya tek tip olabilir. Üreticiler, tipik olarak beyaz sirke, klorlu ağartıcı veya hidrojen peroksit çözeltilerinde yıkanarak temizlenip sterilize edilebildiği için genişletilmiş kilin ekolojik olarak sürdürülebilir ve yeniden kullanılabilir bir yetiştirme ortamı olduğunu düşünmektedir ( H
2
Ö
2
) ve tamamen durulayın.

Diğer bir görüş ise, kil çakıllarının, ortama girebilecek kök büyümesi nedeniyle, temizlendiğinde bile yeniden kullanılmaması gerektiğidir. Bir mahsulün bu büyümeyi ortaya çıkardığı gösterildikten sonra bir kil çakıl taşını kırmak.

Büyüyen taşlar

Cam atıklarından yapılan yetiştirme taşları , perlit ve turbadan hem daha fazla hava hem de su tutma alanına sahiptir. Bu agrega, yarı kaynatılmış pirinç kabuklarından daha fazla su tutar. Yetiştirme taşları hacimce %0,5 ila %5 kalsiyum karbonattan oluşur – standart 5,1 kg'lık bir Yetiştirme Taşları torbası için bu, 25,8 ila 258 gram kalsiyum karbonata karşılık gelir . Geri kalan soda-kireç camıdır.

hindistan cevizi hindistan cevizi

Hidroponik talep ne olursa olsun, hindistancevizi hindistan cevizi, hindistancevizi işlemlerinden elde edilen doğal bir yan üründür. Hindistan cevizinin dış kabuğu, yer paspaslarından fırçalara kadar çok sayıda ürünü yapmak için yaygın olarak kullanılan liflerden oluşur. Bu uygulamalar için uzun lifler kullanıldıktan sonra, toz ve kısa lifler bir araya getirilerek lif elde edilir. Hindistancevizi, yaşam döngüleri boyunca yüksek düzeyde besin emer, bu nedenle hindistancevizi, uygun bir büyüme ortamı haline gelmeden önce bir olgunlaşma sürecinden geçmelidir. Bu işlem, önemli miktarda suyla yıkama yoluyla tuzu, tanenleri ve fenolik bileşikleri giderir. Kirlenmiş su, bu işlemin bir yan ürünüdür, çünkü bir metreküp hindistancevizi için üç yüz ila altı yüz litre suya ihtiyaç vardır. Ek olarak, bu olgunlaşma altı aya kadar sürebilir ve bir çalışma, olgunlaşma sürecindeki çalışma koşullarının tehlikeli olduğu ve Kuzey Amerika ve Avrupa'da yasa dışı olacağı sonucuna varmıştır. Dikkat gerektirmesine, sağlık riskleri oluşturmasına ve çevresel etkilere rağmen, hindistan cevizi hindistan cevizi etkileyici malzeme özelliklerine sahiptir. Suya maruz kaldığında kahverengi, kuru, tıknaz ve lifli malzeme orijinal boyutunun neredeyse üç-dört katı genişler. Hindistan cevizi hindistan cevizinin su tutma kapasitesi ve zararlılara ve hastalıklara karşı direnci ile birleşen bu özellik, onu etkili bir büyüme ortamı haline getirir. Taş yününe alternatif olarak kullanılan hindistan cevizi hindistan cevizi, aynı zamanda hindistan cevizi turbası olarak da bilinir, optimize edilmiş yetiştirme koşulları sunar.

pirinç kabuğu

pirinç kabuğu

Yarı kaynatılmış pirinç kabukları (PBH), aksi takdirde çok az kullanımı olan bir tarımsal yan üründür. Zamanla çürürler ve drenaja izin verirler ve hatta büyüme taşlarından daha az su tutarlar. Bir araştırma, pirinç kabuğunun bitki büyüme düzenleyicilerinin etkilerini etkilemediğini gösterdi .

perlit

perlit

Perlit , çok hafif genişletilmiş cam çakıllara aşırı ısıtılmış volkanik bir kayadır. Gevşek veya suya batırılmış plastik kılıflarda kullanılır. Toprak yoğunluğunu azaltmak için toprak karışımlarının saksılanmasında da kullanılır. Perlit, vermikülite benzer özelliklere ve kullanımlara sahiptir , ancak genel olarak daha fazla hava ve daha az su tutar ve yüzer.

vermikülit

vermikülit

Perlit gibi, vermikülit de hafif çakıllara dönüşene kadar aşırı ısıtılmış bir mineraldir. Vermikülit, perlitten daha fazla su tutar ve pasif bir hidroponik sistemde su ve besinleri çekebilen doğal bir "emme" özelliğine sahiptir. Bitki köklerini çok fazla su ve yetersiz hava çevrelerse, artan miktarlarda perlit karıştırarak ortamın su tutma kapasitesini kademeli olarak düşürmek mümkündür.

pomza

Pomza taşı

Perlit gibi, pomza da hidroponikte uygulama bulan hafif, mayınlı bir volkanik kayadır.

Kum

Kum ucuzdur ve kolay bulunur. Ancak ağırdır, çok iyi su tutmaz ve kullanımlar arasında sterilize edilmesi gerekir. Kumun kolay bulunabilmesi ve yoğun talep olması nedeniyle tükenirken ufkumuzda kum sıkıntısı var.

Çakıl

Akvaryumlarda kullanılanla aynı tip, ancak önce yıkanması şartıyla herhangi bir küçük çakıl kullanılabilir. Aslında, elektrikli güç pompaları kullanılarak su sirkülasyonu ile tipik bir geleneksel çakıl filtre yatağında büyüyen bitkiler, aslında çakıl hidroponiği kullanılarak yetiştirilmektedir. Çakıl ucuzdur, temizlenmesi kolaydır, iyi drene olur ve su tutmaz. Ancak aynı zamanda ağırdır ve sistem sürekli su sağlamazsa bitki kökleri kuruyabilir.

Ağaç lifi

Excelsior veya ahşap yünü

Ahşabın buhar sürtünmesinden üretilen ağaç lifi , hidroponik için çok verimli bir organik substrattır. Yapısını çok uzun süre koruması avantajına sahiptir. Ağaç yünü (yani ahşap şeritler) hidroponik araştırmaların ilk günlerinden beri kullanılmaktadır. Bununla birlikte, daha yeni araştırmalar, odun lifinin "bitki büyüme düzenleyicileri" üzerinde zararlı etkileri olabileceğini düşündürmektedir.

Koyun yünü

Koyunların kırkılmasından elde edilen yün , az kullanılan ancak umut verici bir yenilenebilir yetiştirme ortamıdır. Salatalık bitkilerini yetiştirmek için yünü turba levhaları, hindistancevizi lifi levhaları, perlit ve taşyünü levhaları ile karşılaştıran bir çalışmada, koyun yünü %70 daha yüksek bir hava kapasitesine sahipti, bu da kullanımla benzer bir %43'e düştü ve su kapasitesi 23'ten arttı. Kullanımla % ila %44. Hümik asit, laktik asit ve Bacillus subtilis'ten oluşan bir biyostimülatörün uygulanması tüm substratlarda verimi iyileştirirken, koyun yünü kullanılması test edilen substratlar arasında en yüksek verimle sonuçlandı.

kaya yünü

kaya yünü

Kaya yünü ( mineral yün ), hidroponikte en yaygın olarak kullanılan ortamdır. Taş yünü, hem atık hem de devridaim sistemleri için uygun inert bir alt tabakadır. Taş yünü, tek filamentli lif demetleri halinde bükülen ve kılcal hareket kabiliyetine sahip bir ortama bağlanan ve aslında en yaygın mikrobiyolojik bozulmalardan korunan erimiş kaya, bazalt veya 'cüruftan' yapılır. Taş yünü tipik olarak yalnızca fide aşaması için veya yeni kesilmiş klonlarla birlikte kullanılır, ancak kullanım ömrü boyunca bitki bazında kalabilir. Taş yününün birçok avantajı ve bazı dezavantajları vardır. İkincisi, kullanım sırasında olası cilt tahrişidir (mekanik). Soğuk suyla yıkamak genellikle rahatlama sağlar. Avantajları, ticari bir hidroponik substrat olarak kanıtlanmış verimliliğini ve etkinliğini içerir. Bugüne kadar satılan taş yününün çoğu, Avrupa Birliği Sınıflandırma Paketleme ve Etiketleme Yönetmeliğinin (CLP) Q Notu kapsamında yer alan, tehlikeli olmayan, kanserojen olmayan bir malzemedir.

Mineral yün ürünleri, hidroponikte kök büyümesine ve besin alımına yardımcı olan büyük miktarlarda su ve havayı tutacak şekilde tasarlanabilir; lifli yapıları ayrıca bitkiyi sabit tutmak için iyi bir mekanik yapı sağlar. Mineral yünün doğal olarak yüksek pH'ı , onları başlangıçta bitki büyümesi için uygunsuz kılar ve uygun, kararlı bir pH'a sahip bir yün üretmek için "şartlandırma" gerektirir.

tuğla parçaları

Tuğla parçaları çakıl ile benzer özelliklere sahiptir. Muhtemelen pH'ı değiştirme ve yeniden kullanımdan önce ekstra temizlik gerektirme gibi ek dezavantajları vardır.

Polistiren paketleme fıstıkları

Polistiren köpük fıstık

Polistiren paketleme fıstıkları ucuzdur, kolayca bulunur ve mükemmel drenaja sahiptir. Ancak, bazı kullanımlar için çok hafif olabilirler. Esas olarak kapalı boru sistemlerinde kullanılırlar. Biyolojik olarak parçalanamayan polistiren fıstıkların kullanılması gerektiğini unutmayın ; biyolojik olarak parçalanabilen paketleme fıstıkları bir çamura ayrışacaktır. Bitkiler emebilir stiren ve tüketicileri için geçmesi; bu olası bir sağlık riskidir.

besin çözümleri

İnorganik hidroponik çözümler

Formülasyon hidrofonik çözeltilerin bir uygulamadır bitki beslenmesinde geleneksel bulunanlara yansıtma besin eksikliği belirtileri olan, toprak bazlı tarım . Bununla birlikte, hidroponik çözeltilerin altında yatan kimya, birçok önemli yönden toprak kimyasından farklı olabilir . Önemli farklılıklar şunları içerir:

  • Topraktan farklı olarak, hidroponik besin çözeltileri , kil partiküllerinden veya organik maddelerden katyon değişim kapasitesine (CEC) sahip değildir . CEC ve toprak gözeneklerinin yokluğu , pH , oksijen doygunluğu ve besin konsantrasyonlarının hidroponik kurulumlarda toprakta mümkün olandan çok daha hızlı değişebileceği anlamına gelir .
  • Besinlerin bitkiler tarafından seçici olarak emilmesi, çözeltideki karşı iyonların miktarını sıklıkla dengesizleştirir . Bu dengesizlik, çözelti pH'ını ve bitkilerin benzer iyonik yüke sahip besinleri emme yeteneğini hızla etkileyebilir ( zar potansiyeli makalesine bakın ). Örneğin, nitrat anyonları genellikle bitkiler tarafından hızla tüketilerek proteinler oluşturur ve çözeltide fazla miktarda katyon bırakır . Bu katyon dengesizliği diğer katyon bazlı besinlerde (örneğin Mg 2+ ) bu besinlerin ideal bir miktarı çözeltide çözüldüğünde bile eksiklik semptomlarına yol açabilir .
  • Demir gibi pH üzerinde oynayarak veya su kirliliklerinin mevcudiyetinde bağlı olarak, örneğin besinleri çökeltmek çözeltiden ve bitkilere kullanılamaz hale gelir. pH'da rutin ayarlamalar , solüsyonun tamponlanması veya şelatlama ajanlarının kullanımı sıklıkla gereklidir.
  • Bileşimleri büyük ölçüde değişebilen toprak türlerinin aksine , hidroponik çözeltiler genellikle standartlaştırılmıştır ve bitki yetiştirmek için rutin bakım gerektirir. Hidroponik çözeltiler periyodik olarak pH'ı nötre yakın (pH ≈ 6.0) olacak şekilde ayarlanır ve oksijenle havalandırılır. Ayrıca, terleme kayıplarını hesaba katmak için su seviyeleri yeniden doldurulmalıdır ve bitkiler büyüdükçe ve besin rezervlerini tüketirken meydana gelen besin dengesizliklerini düzeltmek için besin çözeltileri yeniden zenginleştirilmelidir. Bazen nitrat iyonlarının düzenli ölçümü, bir çözeltideki diğer besin iyonlarının kalan oranlarını ve konsantrasyonlarını tahmin etmek için bir parametre olarak kullanılır.

Konvansiyonel tarımda olduğu gibi, besinler her spesifik bitki çeşidi için Liebig'in minimum yasasını karşılayacak şekilde ayarlanmalıdır . Bununla birlikte, çoğu bitki için minimum ve maksimum konsantrasyon aralıkları bir şekilde benzer olmakla birlikte, besin çözeltileri için genel olarak kabul edilebilir konsantrasyonlar mevcuttur. Çoğu besin solüsyonu, 1.000 ila 2.500 ppm arasında konsantrasyonlara sahip olacak şekilde karıştırılır . Bu toplam ppm rakamını oluşturan bireysel besin iyonları için kabul edilebilir konsantrasyonlar aşağıdaki tabloda özetlenmiştir. Temel besinler için, bu aralıkların altındaki konsantrasyonlar genellikle besin eksikliklerine yol açarken, bu aralıkların aşılması besin toksisitesine yol açabilir. Bitki çeşitleri için optimum beslenme konsantrasyonları deneysel olarak veya bitki doku testleri ile bulunur .

eleman rol İyonik form(lar) Düşük aralık (ppm) Yüksek aralık (ppm) Ortak Kaynaklar Yorum Yap
Azot Temel makro besin NUMARA-
3
veya NH+
4
100 1000 KNO 3 , NH 4 NO 3 , Ca(NO 3 ) 2 , HNO 3 , (NH 4 ) 2 SO 4 , ve (NH 4 ) 2 HPO 4 NH+
4
Ca2 + alımına müdahale eder ve ana nitrojen kaynağı olarak kullanıldığında bitkiler için toksik olabilir. 3: 1 oranında NO-
3
-N'den NH'ye+
4
-N ( ağırlıkça% ) bazen nitrojen absorpsiyonu sırasında pH'ı dengelemek için önerilir. Bitkiler nitrojenin formuna bağlı olarak farklı tepkiler verir, örneğin amonyum pozitif yüke sahiptir ve bu nedenle bitki bir protonu (H) dışarı atar.+
) her NH için+
4
alınır ve rizosfer pH'ında bir azalmaya neden olur. NO ile birlikte verildiğinde-
3
, bitkinin bikarbonat (HCO) saldığı durumlarda bunun tersi meydana gelebilir.-
3
) rizosfer pH'ını arttırır. pH'daki bu değişiklikler, diğer bitki temel mikro besin maddelerinin (örn., Zn, Ca, Mg) mevcudiyetini etkileyebilir.
Potasyum Temel makro besin K + 100 400 KNO 3 , K 2 SO 4 , KCl , KOH , K 2 CO 3 , K 2 HPO 4 ve K 2 SiO 3 Yüksek konsantrasyonlar Fe, Mn ve Zn fonksiyonuna müdahale eder. Çinko eksiklikleri genellikle en belirgin olanıdır.
Fosfor Temel makro besin PO3−
4
30 100 K 2 HPO 4 , KH 2 PO 4 , NH 4 H 2 PO 4 , H 3 PO 4 , ve Ca(H 2 PO 4 ) 2 Aşırı HAYIR-
3
PO'yu engelleme eğilimindedir3−
4
emilim. Demirin PO'ya oranı3−
4
birlikte çökelme reaksiyonlarını etkileyebilir .
Kalsiyum Temel makro besin Ca 2+ 200 500 Ca ( 3 ) 2 , Ca (H 2 PO 4 ) 2 , CaSO 4 , CaC 2 Fazla Ca 2+, Mg 2+ alımını engeller .
Magnezyum Temel makro besin mg 2+ 50 100 MgSO 4 ve MgCb 2 Rekabetçi alım nedeniyle Ca 2+ konsantrasyonunu aşmamalıdır .
Kükürt Temel makro besin BU YÜZDEN2−
4
50 1000 MgSO 4 , K 2 SO 4 , CaSO 4 , H 2 SO 4 , (NH 4 ) 2 SO 4 , ZnSO 4 , CuSO 4 , FeSO 4 ve MnSO 4 Çoğu besin maddesinin aksine, bitkiler yüksek SO2 konsantrasyonunu tolere edebilir.2−
4
, seçici olarak besini gerektiği gibi emer. İstenmeyen karşı iyon etkileri yine de geçerlidir.
Demir Temel mikro besin Fe 3+ ve Fe 2+ 2 5 Fe DTPA , Fe EDTA , demir sitrat , demir tartarat , FeCl 3 , Ferrik EDTA ve FeSO 4 6.5'in üzerindeki pH değerleri, demirin çözünürlüğünü büyük ölçüde azaltır. Daha büyük bir pH aralığında demirin çözünürlüğünü artırmak için şelatlama maddeleri (örn. DTPA , sitrik asit veya EDTA) sıklıkla eklenir.
Çinko Temel mikro besin Zn 2+ 0.05 1 ZnSO 4 Fazla çinko bitkiler için oldukça toksiktir ancak düşük konsantrasyonlarda bitkiler için gereklidir.
Bakır Temel mikro besin Cu 2+ 0.01 1 CuSO 4 Bakıra karşı bitki duyarlılığı oldukça değişkendir. 0.1 ppm bazı bitkiler için toksik olabilirken, birçok bitki için 0.5 ppm'ye kadar olan bir konsantrasyon genellikle ideal olarak kabul edilir.
Manganez Temel mikro besin Mn 2+ 0,5 1 MnSO 4 ve MnCl 2 Alım, yüksek PO ile geliştirilmiştir3−
4
konsantrasyonlar.
Bor Temel mikro besin B(OH)-
4
0,3 10 H 3 BO 3 ve Na 2 B 4 O 7 Ancak temel bir besin maddesi olarak bazı bitkiler bora karşı oldukça hassastır (örneğin, narenciye ağaçlarında 0.5 ppm'de toksik etkiler görülür ).
Molibden Temel mikro besin MoO-
4
0.001 0.05 (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 ve Na 2 MoO 4 Nitrat redüktaz enziminin bir bileşenidir ve rizobia tarafından nitrojen fiksasyonu için gereklidir .
Nikel Temel mikro besin Ni 2+ 0.057 1.5 Niso 4 ve NICO 3 Birçok bitki (örneğin baklagiller ve bazı tahıl bitkileri) için gereklidir . Ayrıca üreaz enziminde de kullanılır .
Klor Değişken mikro besin Cl - 0 son derece değişken KCI, CaC 2 , MgCI 2 , ve NaCl NO ile müdahale edebilir-
3
bazı bitkilerde alınır ancak bazı bitkilerde faydalı olabilir (örneğin kuşkonmazda 5 ppm). Olmadığı koşullarda kozalaklı , eğrelti otları ve en Bryofitlerde .
Alüminyum Değişken mikro besin Al 3+ 0 10 Al 2 (SO 4 ) 3 Bazı bitkiler için gereklidir (örneğin bezelye , mısır , ayçiçeği ve tahıllar ). 10 ppm'nin altındaki bazı bitkiler için toksik olabilir. Bazen çiçek pigmentleri üretmek için kullanılır (örneğin Ortancalar tarafından ).
Silikon Değişken mikro besin SiO2−
3
0 140 K 2 SiO 3 , Na 2 SiO 3 ve H 2 SiO 3 Çoğu bitkide bulunur, tahıl ürünlerinde, çimenlerde ve ağaç kabuğunda bol miktarda bulunur. SiO olduğuna dair kanıt2−
3
Bitki hastalık direncini iyileştirir.
Titanyum Değişken mikro besin Ti 3+ 0 5 H 4 TiO 4 Gerekli olabilir, ancak Ti 3+ izi o kadar yaygın ki eklenmesi nadiren garanti edilir. 5 ppm'de bazı ekinlerde (örneğin ananas ve bezelye) olumlu büyüme etkileri dikkat çekicidir .
Kobalt Temel olmayan mikro besin Ortak 2+ 0 0.1 Coso 4 Rhizobia için gereklidir, baklagil kök nodülasyonu için önemlidir .
Sodyum Temel olmayan mikro besin Hayır + 0 son derece değişken Na 2 SiO 3 , Na 2 SO 4 , NaCI, NaHCO 3 ve NaOH Na + , kısmen K yerine + bazı bitki fonksiyonlarında fakat K + hala önemli bir besindir.
Vanadyum Temel olmayan mikro besin VO 2+ 0 iz, belirsiz VOSO 4 Rizobial N 2 fiksasyonu için faydalıdır .
Lityum Temel olmayan mikro besin Li + 0 belirsiz Li 2 SO 4 , LiCl ve LiOH Li + bazı bitkilerin (örneğin patates ve biber bitkileri ) klorofil içeriğini artırabilir .

Organik hidroponik çözümler

Organik gübreler , geleneksel hidroponik çözeltilerde kullanılan inorganik bileşikleri desteklemek veya tamamen değiştirmek için kullanılabilir. Bununla birlikte, organik gübrelerin kullanılması, kolayca çözülemeyen bir takım zorlukları da beraberinde getirir. Örnekler şunları içerir:

  • organik gübreler, mineraller ve farklı kimyasal türler açısından besin bileşimlerinde oldukça değişkendir . Benzer malzemeler bile kaynaklarına göre önemli ölçüde farklılık gösterebilir (örneğin, gübrenin kalitesi bir hayvanın diyetine göre değişir).
  • organik gübreler genellikle hayvansal yan ürünlerden elde edilir, bu da insan tüketimi veya hayvan yemi için yetiştirilen bitkiler için hastalık bulaşmasını ciddi bir endişe haline getirir .
  • organik gübreler genellikle parçacık halindedir ve alt tabakaları veya diğer yetiştirme ekipmanlarını tıkayabilir. Organik malzemeleri ince tozlara eleyerek veya öğüterek genellikle gereklidir.
  • bazı organik maddeler (yani özellikle gübreler ve sakatatlar ) anaerobik koşullar altında kötü kokular yaymak üzere daha da bozunabilir .
  • birçok organik molekül (yani şekerler ) aerobik bozunma sırasında bitki köklerinde hücresel solunum için gerekli olan ek oksijene ihtiyaç duyar.
  • normal bitki beslenmesi için organik bileşikler gerekli değildir.

Yine de önlem alınırsa organik gübreler hidroponikte başarıyla kullanılabilir.

Organik kaynaklı makro besinler

Ortalama besin içerikleri, kuru kütle yüzdesi olarak tablolaştırılan uygun malzeme örnekleri aşağıdaki tabloda listelenmiştir.

Organik materyal n P 2 O 5 K 2 O CaO MgO SO 2 Yorum Yap
Kan yemegi %13.0 %2,0 %1.0 %0.5 - -
kemik külleri - %35.0 - %46.0 %1.0 %0.5
Kemik tozu %4.0 %22,5 - %33.0 %0.5 %0.5
Toynak / Boynuz yemeği %14.0 %1.0 - %2,5 - %2,0
balık unu %9.5 %7,0 - %0.5 - -
yün atıkları %3,5 %0.5 %2,0 %0.5 - -
Odun külü - %2,0 5.0% %33.0 %3,5 %1.0
pamuk tohumu külleri - %5,5 %27.0 %9.5 5.0% %2,5
pamuk tohumu unu %7,0 %3.0 %2,0 %0.5 %0.5 -
Kuru çekirge veya çekirge %10,0 %1,5 %0.5 %0.5 - -
Deri atıkları %5.5 ila %22 - - - - - İnce toz haline gelinceye kadar öğütülür .
Yosun unu, sıvı deniz yosunu %1 - %12 - - - Ticari ürünler mevcuttur.
Kanatlı gübresi %2 ila %5 %2,5 ila %3 %1,3 ila %3 %4.0 %1.0 %2,0 Bir sıvı gübre olup elenmiş kaldırmak katılara ve kontrol patojenler .
koyun gübresi %2,0 %1,5 %3.0 %4.0 %2,0 %1,5 Kanatlı gübresi ile aynı.
keçi gübresi %1,5 %1,5 %3.0 %2,0 - - Kanatlı gübresi ile aynı.
at gübresi %3 ila %6 %1,5 %2 ila %5 %1,5 %1.0 %0.5 Kanatlı gübresi ile aynı.
İnek gübresi %2,0 %1,5 %2,0 %4.0 %1,1 %0.5 Kanatlı gübresi ile aynı.
yarasa gübresi %8.0 %40 %29 İz İz İz Mikro besinlerde yüksektir. Satışa sunulmuştur.
kuş gübresi %13 %8 %20 İz İz İz Mikro besinlerde yüksektir. Satışa sunulmuştur.

Organik kaynaklı mikro besinler

Mikro besinler de organik gübrelerden elde edilebilir. Örneğin, kompostlanmış çam kabuğu manganez açısından yüksektir ve bazen hidroponik çözeltilerde bu mineral ihtiyacını karşılamak için kullanılır. Ulusal Organik Programların gereksinimlerini karşılamak için , bir bitkinin besin ihtiyaçlarını karşılamak için toz haline getirilmiş, rafine edilmemiş mineraller (örn. Alçıtaşı , Kalsit ve glokonit ) de eklenebilir.

katkı maddeleri

Şelatlama maddelerine ek olarak , besin alımını artırmak için hümik asitler eklenebilir.

Aletler

Ortak ekipman

Başarılı hidroponik bahçecilik için besin konsantrasyonlarını, oksijen doygunluğunu ve pH değerlerini kabul edilebilir aralıklarda yönetmek esastır . Hidroponik çözümleri yönetmek için kullanılan yaygın araçlar şunları içerir:

Teçhizat

Kimyasal ekipman, besin çözeltilerinin doğru kimyasal analizlerini yapmak için de kullanılabilir . Örnekler şunları içerir:

Hidroponik çözeltiler için kimyasal ekipman kullanmak, besin çözeltileri genellikle yeniden kullanılabilir olduğundan, herhangi bir geçmişe sahip yetiştiriciler için faydalı olabilir. Besin solüsyonları neredeyse hiçbir zaman tamamen tükenmediğinden ve asla kabul edilemez derecede düşük ozmotik basınçtan kaynaklanmaması gerektiğinden, eski solüsyonların yeni besinlerle yeniden güçlendirilmesi, yetiştiricilere para tasarrufu sağlayabilir ve ötrofikasyon için ortak bir kaynak olan nokta kaynaklı kirliliği kontrol edebilir. yakındaki göller ve akarsular.

Yazılım

Önceden karıştırılmış konsantre besin çözeltileri genellikle ticari besin üreticilerinden hidroponik hobiler ve küçük ticari yetiştiriciler tarafından satın alınsa da, kimya hakkında geniş bilgi sahibi olmayan herkesin kendi çözümlerini hazırlamasına yardımcı olacak çeşitli araçlar mevcuttur. Ücretsiz ve açık kaynak araçları HydroBuddy ve HydroCal, herhangi bir hidroponik yetiştiricinin kendi besin çözümlerini hazırlamasına yardımcı olmak için profesyonel kimyagerler tarafından oluşturulmuştur. İlk program Windows, Mac ve Linux için mevcutken, ikincisi basit bir JavaScript arayüzü ile kullanılabilir. Her iki program da temel besin solüsyonu hazırlamaya izin verir, ancak HydroBuddy özel maddeleri kullanmak ve kaydetmek, formülasyonları kaydetmek ve elektriksel iletkenlik değerlerini tahmin etmek için ek işlevsellik sağlar.

Karıştırma çözümleri

Genellikle hidroponik çözeltileri bireysel tuzlar kullanarak karıştırmak, ticari ürünler makul fiyatlarla mevcut olduğundan hobiler veya küçük ölçekli ticari yetiştiriciler için pratik değildir. Bununla birlikte, ticari ürünler satın alırken bile çok bileşenli gübreler popülerdir. Genellikle bu ürünler, belirli beslenme rollerini vurgulayan üç parçalı formüller olarak satın alınır. Örneğin, vejetatif büyüme (yani azot bakımından yüksek), çiçeklenme (yani potasyum ve fosfor bakımından yüksek) ve mikro besin solüsyonları (yani eser mineraller) için çözümler popülerdir. Bu çok parçalı gübrelerin zamanlaması ve uygulanması, bitkinin büyüme aşamasına denk gelmelidir. Örneğin, bir sonunda yıllık bitki 's yaşam döngüsü , bir bitki, yüksek nitrojen içerikli gübre gelen sınırlı olmalıdır. Çoğu bitkide, nitrojen kısıtlaması vejetatif büyümeyi engeller ve çiçeklenmeyi indüklemeye yardımcı olur .

Ek iyileştirmeler

yetiştirme odaları

Haşere sorunlarının azalması ve besinlerin sürekli olarak köklere beslenmesi ile hidroponikte verimlilik yüksektir; bununla birlikte yetiştiriciler, sofistike yetiştirme odaları inşa ederek bir bitkinin çevresini manipüle ederek verimi daha da artırabilirler [ Alıntı gerekli ].

CO 2 zenginleştirme

Ayrıca, verimi artırmak için, enjekte bir sızdırmaz seralar CO 2 yardım için kendi çevre içine doğru büyümesini ve bitki verimliliğini artırmaktadır.

Ayrıca bakınız

Referanslar