Космические технологии - гидропоника. Или выращивание сельскохозяйственных культур без солнечного света и земли.⁠⁠

Доброго дня, уважаемые читатели и друзья!

Был я зарегистрирован на многоуважаемом ресурсе "пикабу" некоторое время назад, но потерял доступ к аккаунту без возможности восстановления. Там я писал, как мы строили самолеты класса СЛА и учился летать на них.

Сейчас хочу представить Вам серию постов о технологии выращивание любых сельскохозяйственных культур (от петрушки и клубники до полноценных деревьев) без использования солнечного света (или с минимальным его использованием) и без использования земли как субстрата.

Начнем с короткого экскурса.

Все по школьной программе помнят о фотосинтезе (это процесс образования органического вещества из углекислого газа и солнечного света, при потреблении растением воды и микро-, макро- элементов из почвы).

Вследствие питания растений солнечным светом, водой, полезными элементами из почвы - мы получаем наш вожделенный урожай.

Любое растение - это тот же организм, что и человек. Оно питается, создает отходы жизнедеятельности и приносит вожделенные плоды.

На данный момент учеными изучены параметры потребляемого спектра света и набора микро- и макро- элементов необходимых для питания тех или иных культур. Растения потребляют преимущественно только 2 спектра света: синий и красный (остальные цвета растения также видят и потребляют, но в десятки раз меньше, нежели основные). На основе этих данных были созданы «Фито лампы». Большинство производителей этих ламп в аннотации к своей продукции указывают такие параметры как кол-во LUX (уровень освещенности площади на которую падает свет) или LUMEN (величина светового потока), что в корне является неверным. Т.к. Люксы или Люмены меряют свет в диапазоне ВИДИМОГО СПЕКТРА ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА, т.е. в диапазоне от фиолетового до красного, те самые 7 цветов радуги. Соответственно, лампа, излучающая свет в диапазоне видимого для глаза человека, может быть вовсе непригодна для растений. Например, лампа зеленого света: человек видит яркость этой лампы, но растения ее почти не воспринимают – для них она почти бесполезна.

Основной параметр фито ламп должен содержать данные о количестве ПОЛЕЗНЫХ для растения фотонов. ФАР – Фотосинтетическая Активная Радиация, измеряется в µmol/s/м² (микромоль на метр квадратный в секунду). Т.е. фактически эти данные отображают реальное количество полезных фотонов для растений на единицу площади и единицу времени.

Известные лампы ДНаТ излучают спектр света приближенный к солнечному. Для растений освещение лампами ДНаТ вполне годится, но вы тратите более 70% энергии впустую: освещение растений нетребуемым диапазоном длины волн (спектром света) и большая часть энергии у ламп ДНаТ уходит в тепло.

- это что касается света.

Поговорим о Гидропонике.

Гидропо́ника (от ги́дро — вода и др.-греч. πόνος, pónos — работа) — это способ выращивания растений на искусственных средах без почвы. Питание растения получают из питательного раствора, окружающего корни. Гидропоника позволяет регулировать условия выращивания растений — создавать режим питания для корневой системы, полностью обеспечивающий потребности растений в питательных элементах. – Википедия.

Т.е. выращивание растений в жидкости без земли.

По аналогии все помнят эксперименты в детстве (и не только) – ставим луковицу в воду, она начинает расти и получается зеленый лук-перо.

В качестве питательной жидкости используется вода и набор питательных микро- и макро- элементов, необходимых для конкретной культуры.

По старинным заблуждениям считается, что гидропоника – сплошная химия. Это в корне неверное утверждение. При выращивании в земле, вы не можете повлиять на наличие в почве вредных элементов или тяжелых металлов. Все это влияет на качество конечного продукта или урожайность. В гидропонике используется дистиллированная вода и набор строго необходимых элементов, которые потребляются культурой. Ни одной дополнительной примеси. Вот и делайте выводы.

В качестве эксперимента я построил у себя дома установку объемом 2 куб.м. Выращиваю клубнику. Иду на получения гранта от правительства на развитие сельского хозяйства – планирую масштабировать эту идею до круглогодичной теплицы. Самостоятельно рассчитал требуемое кол-во ФАР для клубники и изготовил фито-лампы. Создал установку горизонтальной гидропоники системы питательного слоя.

Если интересно – буду продолжать дальше: как построил установку, какие данные для освещенности, данные для питательного слоя, автоматизация теплицы на базе ARDUINO и многое, многое другое.

P.S. по этой тематике первые посты и первые видео, строго не судите.

Кстати, инста (2 дня) @AgroPhotonika - там стараюсь выкладывать видео в реальном времени роста растений.

P.P.S. фото вначале из интернета.