Hydroponie | příručka

Hydroponie (z řeckého hydro – “voda” a ponos – “práce”, doslovně přeloženo – “pracovní roztok”) – pěstování rostlin bez půdy, ve kterém rostlina přijímá všechny živiny z vodného roztoku, který je obsahuje v požadovaných množstvích a přesných poměrech . [2]

• Příběh
• Biochemické principy hydroponie
• Metody a systémy pěstování hydroponických plodin
• Hydroponické metody
• Agregatoponika
• Vodní kultura
• Chemoponika
• ionitoponie
• Aeroponica
• Substráty pro hydroponii
• Roztoky živin
• Způsoby dodávání živného roztoku
• Povrchová vlhkost
• Metoda zaplavení
• Výhody hydroponie
• reference

Termín “hydroponická kultura” odkazuje na rostlinu pěstovanou bez půdy nebo půdy za použití speciálních živných roztoků. Dnes existuje více než 500 receptů na taková řešení. [5]

Příběh

Legendární Babylonské zahrady ve starověkém Babylonu, jeden ze sedmi divů světa, vybudované za babylonského krále Nabuchodonozora ve 605. století před naším letopočtem, jsou považovány za první úspěšnou zkušenost s pěstováním rostlin bez půdy v historii lidstva. E. (562–XNUMX). Jednalo se o unikátní design z vrstvených materiálů a rozsáhlé sítě vodovodních potrubí pro zásobování rostlin v zahradách vodou.

Dalším příkladem využití živného roztoku pro pěstování rostlin jsou plovoucí zahrady Aztéků ve Střední Americe. Kočovné indiánské kmeny, které váleční sousedé vyhnali z úrodných zemí, využívaly originální metodu pěstování rostlin na březích mexického jezera Tenochitlan. Vory byly vyrobeny z dlouhých stébel rákosu a byl na ně kladen bahno ze dna jezera. Tyto vory se nazývaly champy. Indiáni tak pěstovali hojnou úrodu, což kmenu umožňovalo nepoznat ani hlad, ani nouzi. V plovoucích zahradách krásně rostla nejen zelenina, ale i ovocné stromy.

Za rok narození moderní rostlinné výroby bez přirozené půdy je považován rok 1860. Právě v tomto roce Wilhelm Knop (1817–1901), profesor zemědělské chemie a vedoucí zemědělské experimentální stanice Lipsko-Meckern, spolu s profesorem botaniky na univerzitě v Bonnu Juliem Sachsem (1832–1897) poprvé připravili solné roztoky, se kterými bylo možné pěstovat zelené rostliny bez půdy.

Po dlouhou dobu byly „vegetační nádoby“ naplněné živným roztokem nedílnou součástí výzkumných laboratoří.

Historie připisuje první rozsáhlé využití vodních plodin k produkci potravin americkému fytofyziologovi profesoru Williamu F. Gerickemu, docentovi na Kalifornské univerzitě. Poprvé ohlásil své experimenty v roce 1929. Úspěch jeho práce se v praxi potvrdil během druhé světové války. Americké jednotky, umístěné na pustých skalnatých ostrovech, pěstovaly zeleninu v hydroponických bazénech vytvořených v holé skále pomocí výbušnin. William Gericke také vytvořil termín „hydroponie“.

Babylonské zahrady. Martin van Heemskerck, rytina

Babylonské zahrady. Martin van Heemskerck, rytina

Paralelně s americkými vědci pracovalo na problému pěstování rostlin bez půdy také mnoho evropských specialistů. Největší hydroponická instalace byla vytvořena v Sovětském institutu pěstování ovoce pod vedením profesora D.N. Pryanishnikova. Experimenty našly praktické uplatnění již v roce 1937. Při jedné z polárních výprav se přesně tímto způsobem získávala zelenina k jídlu.

Za ruskými a americkými kolegy nezůstali pozadu ani maďarští a polští vědci. V letech 1932–1933 vytvořili instalace v Karpatech a jižně od Lvova. Polské instalace vedl profesor V. Piotrowski a maďarské profesor Paul Reschler. Oba podniky se nacházely v horských oblastech a pěstovala se zde raná zelenina a okrasné rostliny.

V roce 1938 vytvořil profesor Hernig ve městě Steinheim ve Vestfálsku (Německo) hydroponické zařízení, které úspěšně funguje dodnes.

Nyní je hydroponie jednou z úspěšně se rozvíjejících oblastí rostlinné výroby. Velká zařízení na produkci zeleniny se používají v USA, Japonsku, Německu, Švýcarsku, Dánsku, Norsku, Rusku a dalších zemích světa. [3]

Kořenové zóny a vrstvy

Kořenové zóny a vrstvy

1 – zóna dělení; 2 – zóna extenze (růstu); 3 – zóna kořenových vlásků (sání); 4 – zóna větvení; 5 – kořenový hrot; 6 – kořenový uzávěr; 7 – meristém; 8 – floém; 9 – xylém; 10 – kůra; 11- epidermis; 12 – kořenové vlásky.

Biochemické principy hydroponie

Rostliny získávají uhlík a kyslík ze vzduchu, další prvky z půdy a v případě hydroponie ze živného roztoku.

Živinami jsou dusík, fosfor, draslík, vápník, železo a mnoho dalších včetně mikroprvků. Jsou pro rostliny nezbytné a nelze je ničím jiným nahradit. Živiny jsou sloučeniny, které tyto prvky obsahují. Je známo, že půdní živiny se nacházejí ve čtyřech formách:

1. pevně fixované v půdě a nepřístupné rostlinám;
2. těžko rozpustné anorganické soli;
3. adsorbovaný na povrchu koloidů a přístupný rostlinám díky iontové výměně;
4. rozpuštěné ve vodě a snadno dostupné pro rostliny. [4]

Kořenový systém je zodpovědný za absorpci živin z půdy nebo živného roztoku. Hlavní zónou vstřebávání živin je prodlužovací (růstová) zóna a zóna kořenových vlásků. Zásobuje také nadzemní kořeny rostlin potřebnými látkami.

Odhaduje se, že na 1 mm 2 povrchu kořene se vyvine 200 až 400 kořenových vlásků, což umožňuje, aby se povrch kořene stokrát zvětšil. Kořenové vlásky mají zvýšenou schopnost vstřebávání.

V meristematické zóně (meristém je pletivo, ze kterého se tvoří další typy kořenových pletiv) není diferencovaný cévní systém. V tomto případě se floém diferencuje dříve a teprve výše po délce kořene je pozorována tvorba xylému. Přes to se pohybuje voda a rozpuštěné živiny. Většina iontů absorbovaných meristémem je využita v těchto buňkách. Z této zóny se do nadzemních rostlinných orgánů dostává určité množství iontů, zejména Ca 2+. Ionty absorbované v elongační zóně a v zóně kořenového vlásku jsou transportovány jak nahoru, tak dolů kořenem. Nad zónou kořenových vlásků je zóna větvení kořenů. Zde je povrch pokryt odolnou korkovou vrstvou a prakticky se nepodílí na vstřebávání živin.

Různé zóny kořene jsou zodpovědné za vstřebávání různých minerálních prvků. Bylo zjištěno, že Ca 2+ vstupuje do apikálních zón, K +, NH + ₄, fosfáty jsou adsorbovány celým povrchem kořenového systému. [6] (foto)