Гидропоника для любителей

      Нитрат кальция 434,00
      Нитрат калия 213,00
      Сульфат магния 189,00
      Монокальцийфосфат 142,00
      Сульфат железа 10,00
      Сульфат аммония 5,00
      Бура 5,00
      Сульфат марганца 2,50
      Сульфат цинка 0,02
      Сульфат меди 0,02
       Рецепт N 4. Питательный раствор Высшей сельскохозяйственной школы в Вейенштефан (ФРГ), приготавливаемый из готовых удобрений.Количества (граммы) указаны в расчете на 500 л воды. PH готового раствора доводят серной кислотой до значения 5,3 – 5,7. На каждый литр готового раствора необходимо добавить 1 куб. см раствора микроэлементов Хогланда (состав раствора указан в рецепте N 6).
      А. Зимний раствор:
      Кальциевая селитра 238
      Калийная селитра 166
      Суперфосфат 274
      Сульфат калия и магния 314
      Хлористое железо 8
      Б. Летний раствор:
      Кальциевая селитра 300
      Калийная селитра 150
      Сульфат аммония 30
      Суперфосфат 340
      Сульфат калия и магния 170
      Хлористое железо 10
       Рецепт N 5. Питательный раствор, оправдавший себя для гидропонных установок.Количества солей указаны в расчете на 1000 л воды. До pH 5,0 – 6,5 доводить технической серной кислотой.
      Нитрат калия 535
      Нитрат аммония 50
      Фосфорная кислота 75
      Сульфат магния 85
      Сульфат железа 20
      сульфат марганца 3,5
      На каждый литр раствора необходимо добавить 1 куб. см раствора микроэлементов Хогланда. Раствор очень хорош для выращивания огурцов
       Рецепт N 6. Раствор микроэлементов по Хогланду.Количества указаны в граммах в расчете на 18 л дистиллированной воды.
      Хлорид лития 0,5
      Сульфат меди 1,0
      Борная кислота 11,0
      Сульфат алюминия 1,0
      Хлорид олова (двухвалентный) 0,5
      Йодистый калий 0,5
      Сульфат цинка 1,0
      Двуокись титана 1,0
      Хлорид марганца (двухвалентный) 7,0
      Сульфат никеля 1,0
      Нитрат кобальта 1,0
      Бромистый калий 0,5
      Приготавливая питательные растворы по рецептам 4 и 5, необходимо на каждый литр этих готовых растворов добавлять по 1 куб. см раствора микроэлементов Хогланда, а на каждый литр готовых растворов, приготовленных по рецептам 1 и 2, весьма целесообразно добавить по 0,5 куб. см раствора Хогланда, состав которого приведен выше.
      Отвешивание малых и минимальных количеств химикалий совсем не простое дело, если в распоряжении нет аналитических весов. Пользуясь для этой цели хозяйственными весами, никогда нельзя быть уверенным в точности взвешивания хотя бы до 0,5 г. Поэтому мы обойдемся без точных весов, но тем не менее будем взвешивать точно. Для этого имеется простой путь.
      Приготовим в дистиллированной воде 0,5%-ный раствор всех соединений микроэлементов, которые требуются нам лишь в малых количествах (например, хлористое олово, йодистый калий, нитрат кобальта и др.). Так, мы растворим, например, 5 г йодистого калия в 1 л дистиллированной воды. Если нам требуется всего 0,5 г, то мы просто берем из этого раствора 100 куб. см, которые и содержат точно 0,5 г. Отмеривание нужного количества кубических сантиметров производят точной, хотя и дешевой пипеткой или мензуркой.
      Пользуясь этим способом, не следует забывать, что, согласно рецепту приготовления раствора Хогланда, все количества указаны в расчете на 18 л воды. Поэтому, растворив примерно в 10 л воды все отдельно приготовленные нами концентраты, мы только после этого доводим водой общее количество жидкости до 18 л.
      В заключение раздела о питательных растворах следует привести несколько указаний, например, о даче питательного раствора в зимнее время. В качестве правила запомним, что почти всем растениям свойственен зимний период покоя. Поэтому совсем не из соображений экономии мы расходуем питательный раствор несколько более скупо в холодное время года, когда освещение слабое. В сериях гидрокультур мы в это время понижаем уровень питательного раствора. Полную смену раствора в период естественного покоя растений мы можем производить во всех наших цветочных установках без почвы через восемь недель, и тем не менее этого вполне достаточно.
      При обновлении питательного раствора, особенно в зимнее время, лучше пользоваться чуть подогретой водой, с тем чтобы избавить корневые системы растений от "холодного шока". Мы уже говорили, что цветочные растения хорошо отзываются на тепловатую воду. Легко доказать это на простом опыте с двумя примерно одинаковыми по развитию растениями, из которых одно всегда при замене или дополнение раствора получает подогретый, а второе всегда лишь только холодный раствор. Даже удивительно, насколько быстро сказывается эта разница.

Какие растения выращивать?

      Выбор растений здесь огромен, потому что принципиально мы можем выращивать любое растение без почвы. Следовательно, совершенно невозможно привести списки рекомендуемых видов растений. Поэтому ограничимся принципиальными рекомендациями.
      Прежде всего мы уже знаем, что при переходе с почвенной культуры на выращивание растений без почвы следует использовать только рассаду. Это ограничение можно еще больше расширить, чтобы не пришлось переживать неприятных разочарований: мы будем переводить на культуру без почвы только растения, обладающие грубоволокнистой, прочной корневой системой, то есть такие растения, корни которых при переводе на гидропонику не получат слишком серьезных повреждений. Среди других видов вполне испытанными являются фикусы, виды филодендрона и монстеры, фалангиум, хойа, плющ, фатсия и фатсхедера.
      Если мы начинаем выращивание растения в беспочвенной культуре с семян или черенков, тогда наш выбор, собственно, ничем не ограничивается. Антуриум растет пышнейшим образом и дает цветы, которым по размерам и окраске трудно найти равные. Виды аспарагуса (Asparagus sprengeri^ A& plumosus) относится к благодарнейшим растениям для выращивания без почвы. Восковой плющ – хойа (Hoya) цветет настолько обильно, что это трудно представить. Фикусы образуют ежегодно обычно по 10 – 13 роскошных листьев.
      Это перечисление можно было бы продолжать еще долго. Так, автор с большим успехом выращивал, кроме упомянутых видов, комнатные липы, аспидистру, различные бегонии и плющи, монстеру и филодендрон, колеусы, драцены и циссус и, кроме того, различные пеперомии и кактусы.
      Для большинства цветоводов-любителей может оказаться неожиданным, что кактусы также можно выращивать без почвы на питательных растворах. Совершенно неоправданно широко распространенное мнение о том, что кактусы предпочитают более засушливые условия. Кто хочет испытать особое удовольствие, тому следует провести опыты с выращиванием кактусов на гравии. Когда наши друзья получают возможность почти неограниченного питания, то есть имеют в распоряжении обилие воды и пищи, только тогда они способны показать, насколько роскошно они могут развиваться. Выращенные без почвы кактусы отличаются таким обилием и размером колючек, как наиболее драгоценные заморские экземпляры.
      Уход за кактусами очень не сложен, но только одно положение должно неукоснительно соблюдаться: в зимние месяцы, то есть примерно с ноября до конца марта, полив кактусов практически следует прекратить. Они должны зимовать в засушливых условиях и лишь каждые 4 – 6 недель гравий осторожно увлажняют, так чтобы не происходило накопления избытка раствора. В гидропонных сосудах кактусы держать нельзя.
      Здесь приходится снова повторить требование о самом внимательном учете индивидуальных потребностей отдельных видов растений, подробно изложенные во многих хороших книгах по цветоводству. Они должны быть обеспечены таким освещением, циркуляцией воздуха и теплом, которые благоприятны для их роста. Тогда и мы не будем разочарованы.
      Еще несколько замечаний, основных на практическом опыте и полезных начинающих любителей.
      Так называемые кальцефобные растения – камелии, вересковые, азалии будут расти хорошо только после того, как мы должным образом учтем эту их особенность. Следовательно, мы должны особенно старательно произвести химическую обработку субстрата кислотой при освобождении его от извести и часто проверять pH питательного раствора. Значение pH для этих растений лучше всего поддерживать в пределах от 4,7 до 5,8.
      Бромелиевы также можно выращивать в сосудах и установках без почвы, но только при этом нужно помнить, что в данном семействе мы в большинстве случаев имеем дело с эпифитами, которые питаются не только с помощью корней. Дикорастущие формы эпифитов обитают на других растениях и питаются через листья. Поэтому у этих растений всегда нужно наполнять внутренние воронковидные листья питательным раствором, разведенным в отношении 1я:я10, а их цепкие корни держать в увлажненной среде. Часть корней у некоторых видов также может поглощать питательные вещества, но, с другой стороны, мы уже знаем, что любая корневая система предпочитает влажные условия.
      Если при уходе за растениями придерживаться этих указаний, то вриезии, тилландсии, гузмании, арегелии, бильбергии и все другие бромелиевые будут развиваться очень хорошо.
      В заключение еще одно указание, которое, без сомнения может доставить большое удовольствие: в наших установках без почв мы можем выращивать банан (Musa). В этом случае мы имеем дело с исключительно "прожорливым растением, которому никогда не хватает питания. Поскольку его потребность в азоте довольно высокая, приготавливаемый для бананов питательный раствор лучше всегда подкислять азотной кислотой и только в зимнее время в виде исключения можно пользоваться для этого серной кислотой. Если мы учтем еще и другие требования растения – высокую относительную влажность воздуха, не слишком интенсивное действие солнечных лучей и возможно меньшее перемещение с места на место, то уже через год наше "растеньице" достигнет двухметровой высоты. Следовательно, нужно заранее позаботиться о сосуде соответствующего размера для него.
      Об овощных культурах, которые можно выращивать в установках под открытым небом и на вертикальных грядах собственно остается сказать не так много. Стандартным растением является томат, который никогда не подводит, если не делается слишком грубых ошибок. Однако и многие другие виды овощей также порадуют нас неожиданностями, которые непременно следует пережить самому. Достаточно попробовать выращенные без почвы редиску, огурцы или кольраби, чтобы убедиться в этом.
      Еще далеко не все виды растений испытаны в установках без почвы и каждый, кто попытается сам проникнуть в неизведанные еще области, должен считаться с возможными ошибками. Это, однако, вовсе не означает, что то или иное растение оказалось непригодным для выращивания в беспочвенных культурах. Скорее в этом случае мы лишь убедимся в том, что наша первая попытка создать растению подходящие для него условия не удалась. В подобной ситуации нужно хорошенько подумать, полистать специальную литературу, проконсультироваться со специалистами и попробовать снова. Совершенно незыблемо только одно: любое зеленое растение может быть выращено без почвы, если знать, что для этого требуется.
      Работу с орхидеями можно начинать только тем из любителей, кто уже располагает опытом в этой области. У кого такого опыта нет, пусть лучше сначала научится выращивать орхидеи прежним способом и только после этого переходит к выращиванию их на питательных растворах. Соответствующие указания можно найти в специальной периодике и в книгах о культуре орхидей.
      Теперь мы приобрели важнейшее снаряжение, обеспечивающее успех при выращивании растений без почвы. При этом мы побывали в прошлом, когда рассматривали исторические моменты, прочно стояли обеими ногами в настоящем при описании практических опытов. Не следует ли заглянуть и в будущее?

Перспективы на будущее

      Мы будем вести свое "обозрение" с совершенно особой точки зрения – объектом изучения для нас будет мировое продовольственное положение.
      Наша старушка Земля должна каждый день кормить на 100 000 человек больше, чем накануне, и уже сегодня очень многие обитатели планеты вынуждены укладываться спать с голодным желудком. Неудивительно поэтому, что наши современники опасаются всемирного голода в не столь уж отдаленном будущем, поскольку производство продуктов питания явно отстает от роста численности населения земного шара.
      Всевозможные "за" и "против" мы обсуждать не будем, откажемся также и от перечисления всех возможностей, позволяющих в гигантских размерах увеличить мировое производство продуктов питания. Мы опробуем лишь проанализировать, какую роль здесь может играть метод выращивания растений без почвы.
      Профессор Боас, автор книги "Растения, удобрения и питание", очень четко излагает имеющиеся возможности, констатируя следующее:
      "...Простейшее и радикальнейшее средство гигантского умножения продуктов питания заключается в том, чтобы перевести биологическую способность растения – ассимилировать углекислоту – на техническую основу, то есть производить из углекислоты, воды и солей биологически высокоценные продукты питания в массовом количестве. Этим будут разгружены пахотные земли и увеличена площадь Земли".
      Что же из этих возможностей уже реализовано и не идет ли здесь речь всего лишь о пустых фантазиях?

Растениеводство на промышленной базе

      Так назывался один из проектов, который в небольшом масштабе уже претворен в действительность. Даже не обладая даром прорицания, можно предсказать, что описанные здесь возможности имеют наилучшие перспективы для практического осуществления в большом масштабе, после того как материалы и источники энергии, которые списываются промышленностью как потери найдут полезное применение.
      Всегда и везде, когда при помощи тепла производится другой вид энергии, отмечаются чувствительные потери. Превращают ли тепловую энергию в электрическую, механическую или химическую, всегда значительная часть первоначально произведенного тепла остается неиспользованной и теряется в качестве "теплопотерь". Так, при производстве электрического тока из каменного угля 75 – 80% общей энергии списывается в качестве потерь. Теплопотери мы можем обнаружить в отработанной воде от конденсаторов, куда она часто подается из колодцев или рек, и ее температура большей частью составляет 20 – 25 град., то есть лежит в таких пределах, что ее практически больше никак нельзя использовать. Однако картина совершенно меняется, если для конденсаторов в циркуляционном токе будет использоваться та же охлажденная вода. Тогда отработанная вода может иметь температуру до 40 град.
      Уже в течение многих лет пытаются каким-либо образом использовать эти тепловые отходы. К сожалению, безуспешно пытались теплой охлаждающей водой обогревать рабочие и жилые помещения. Лишь в последнее время удалось применить тепловые отходы для обогрева теплиц с помощью воздухоподогревательных агрегатов. А принципе они напоминают радиаторы грузовых автомашин, в которых температура охлаждающей воды понижается воздухом, пронизывающим радиатор. Радиатору соответствует агрегат для подогрева воздуха, причем искусственно продуваемый воздух точно так же нагревается и затем обогревает культивационное помещение. Этот метод уже в достаточной степени проверен и, по мнению экспертов, очень подходит, во-первых, для разумного использования промышленных тепловых отходов и, во-вторых, для создания надежно функционирующей дешевой системы обогрева теплиц.
 
 
      Рис. 52. Растениеводство на промышленной основе: 1 – завод; 2 – газопровод для отработанного газа; 3 – шлаки; 4 – газоочистительная установка; 5 – теплицы; 6 -воздухо-подогревательное устройство; 7 – вода для охлаждения машин: а – холодная; б – теплая; 8 – уголь.
 
      Мы уже упоминали, что тепловые отходы при производстве электроэнергии в форме охлаждающей воды имеют температуру около 40 град. В доменных печах температура охлаждающей воды достигает даже 80 град. Было бы глупо оставлять неиспользованными такие источники энергии.
      Таким образом, мы видим, что теплицы могут успешно обогреваться неиспользованными ранее тепловыми отходами, и благодаря этому создается первая предпосылка для круглогодового садоводческого производства (рис. 52). Кто-нибудь может возразить, что в сугубо промышленных районах садоводы будут испытывать затруднения в получении требующихся количеств органических удобрений (навоза). В результате механизации в городе и деревне поставщики навоза стали почти редкостью.
      Мы уже знаем должный ответ на это возражение. Этой беде можно успешно противопоставить методы выращивания растений без почвы, причем при гравийной культуре можно даже в известной степени использовать и другие отходы промышленности, а именно каменноугольные шлаки. Эта возможность довольно важна, если учесть, сколько будет стоить равное количество препарированного гравия, которое теперь может быть заменено шлаками самого предприятия, ранее расходовавшего средства на их удаление.
      Таким образом, у нас есть теплица, действующая без почвы, в которой, во-первых, находит применение известное количество шлака, почти не представляющего ценности в каком-либо ином отношении, во-вторых, эта теплица обогревается с помощью промышленных тепловых отходов, что почти не отражается на производственных затратах установки. Однако вышесказанным еще не заканчивается перечень идей.
      Каждый современный растениевод знаком с огромной ролью углекислоты (собственно двуокиси углерода) для питания растений. В конце концов известно, что сухое вещество растения почти наполовину состоит из углерода, первоначально поглощенного в форме углекислоты воздуха. Обычный воздух содержит 0,03% этого соединения, и в нормальных условиях только этим и располагают ассимилирующие растения. Соответственные научные исследования показали, что продуктивность растений может быть повышена при некотором обогащении воздуха углекислотой, и усиление снабжения растений углекислотой позволяет добиться значительных прибавок урожая. Вообще пышный рост растений в каменноугольный период, когда возникли наши мощные отложения каменного угля, вероятно, справедливо объясняют значительно большим содержанием углекислоты в воздухе в то время.
      Промышленные газовые отходы, удаляемые через заводские трубы, содержат в среднем 20% углекислоты и, кроме того, крайне ядовитые для людей и растений окись углерода и сернистый газ. Используя технические возможности и некоторые химические показания, можно получать совершенно чистую углекислоту, пропуская газы через очистительные колонки. Таким образом, ничто не мешает нам превращать газ в превосходные овощи. Концентрация углекислоты может быть соответствующим образом снижена подмешиванием обычного воздуха, и в этой форме она может подаваться в теплицы через уже упомянутые агрегаты для подогрева воздуха. Следовательно, мы в полном смысле слова единой операцией решаем две задачи: обогрева теплицы и одновременно подкормки культур газообразным удобрением.
      Вышеизложенные рассуждения должны были бы довольно ясно показать, что использование этих современных возможностей способно обеспечить производство значительных количеств свежих овощей в промышленных центрах. Эти методы, безусловно, не представляют собой домыслов идеалиста, занятого только вопросом о производстве продуктов питания, а, напротив, это логичные рассуждения сугубого реалиста, желающего помочь как промышленности, так и мировому производству продуктов питания путем использования отходов промышленности и источников бесполезного и безвозвратно теряемой энергии.

Водоросли — продукт питания будущего

      Для начала мы должны твердо помнить, что водоросли – это также растения, отличающиеся от надземных прежде всего тем, что они не имеют корневой системы. Они поглощают питательные вещества свей своей поверхностью. Водоросли уже в наши дни в больших масштабах выращивают в питательных растворах. Посмотрим же, насколько культура водорослей может смягчить трудности с питание населения земного шара.
      Водоросли, вероятно, всегда употреблялись в пищу. Норвежские крестьяне, например, в периоды недостатка кормов скармливают скоту водоросли, преимущественно видов Fucus и Laminaria, которые они собирают на берегу моря. В США в качестве корма для скота продаются так называемые брикеты из водорослей. Бесспорными мастерами в рациональном использовании и приготовлении этих морских растений, по-видимому, все же являются японцы. Они искусственно выращивают водоросли на мелководье (например, в Токийской бухте) и используют их, приготавливая различнейшим образом для питания населения. Хлеб из водорослей, так называемый нори, получил широкую известность благодаря своему хорошему вкусу и полезности.
      С некоторого времени ученые всех стран уделяют этим неизменным водным растениям все больше внимания. Японский исследователь Хироши Тамийа считает даже, что "водоросли важнее, чем атомная энергия". Он обосновывает это свое мнение, перечисляя многочисленные ценные свойства водорослей.
 
      Рис. 53. Заводская установка для выращивания водорослей: 1 – газгольдер для углекислоты; 2 – резервуар с питательным раствором; 3 – перекачивающий насос; 4 – источники искусственного света; 5 – прозрачные резервуары для выращивания; 6 – помещение для переработки.
 
      При современном положении вещей из водорослей, если учитывать только важнейшие продукты, можно приготавливать следующие продукты питания: хлеб, овощи, супы, мармелад, яичный порошок, шоколад, а также пищевой лед, желатин, топливные масла, ткани для одежды и мешковину.
      Целенаправленное разведение водорослей ничем не ограничивается. Они размножаются невероятно быстро. По данным опытов одной исследовательской станции, можно, например, рассчитывать на удвоение зеленой массы водоросли хлореллы через каждые 24 часа при благоприятном освещении и обеспечении питательными веществами. Что это может означать, нетрудно увидеть при математическом подсчете. Сооружение современной "фабрики водорослей" очень несложно (см. рис. 53). Для питания водорослей требуется лишь уже известный нам питательный раствор, а также углекислота, которую мы можем получать из газовых отходов промышленности или из других источников. При помощи солнечного света или же искусственного освещения (в ночное время или в периоды ненастной погоды) водоросли строят из этих исходных веществ органические соединения (жиры, белки, крахмал и т.д.).
      В современных установках питательный раствор в прозрачных культивационных каналах "заражается" водорослями, принудительно циркулирует в замкнутой системе и постоянно снабжается из особых вместилищ необходимыми солями и углекислым газом. Болезни и паразиты, могущие повредить водоросли, исключаются благодаря изоляционным мероприятиям и могут быть даже полностью ликвидированы добавлением к питательному раствору известных антибиотиков. Этим обеспечивается возможность беспрепятственного и наиболее пышного роста водорослей.
      При жизни нашего поколения культура водорослей еще не станет конкурентом традиционного земледелия, однако она уже сейчас вполне может закрыть некоторые пробелы в обеспечении пищей, а в слабо развитых и перенаселенных областях – создать дополнительные резервы продуктов питания. Короче говоря, она способна "разгрузить" пахотные земли и увеличить площадь Земли.
      Оба эти произвольно взятые примера ясно показывают, какие возможности повсеместно открывает человечеству выращивание растений на питательном растворе. Это обстоятельство должно быть стимулом для нас, цветоводов-любителей, самим сооружающим подобные установки, поскольку выращивание растений без почвы должно доставлять нам не только удовольствие. У нас имеется возможность, исходя из приобретенного опыта, подсказывать ученым-исследователям новые идеи или даже способствовать открытию совершенно нового направления в развитии. Ведь метод выращивания растений без почвы вообще только еще развивается и в некоторых отношениях почти не исследован.
      Мы примем к сведению слова проф. Бетге:
      "Если мы хотим выбраться из затишья водных культур, то сейчас должна быть начата очень интенсивная кропотливая работа на широчайшей основе. Она должна быть нацелена не только на детальную проработку методов культивирования, но и самой техники водной культуры. В этой области большое значение имеет увлечение любителей методами водных культур, так как любитель может накапливать знания, пользуясь небольшими легко обозреваемыми установками, и затем предоставлять свои выводы в распоряжение больших предприятий, которые не в состоянии экспериментировать в столь большом масштабе на своих больших установках."