Istoria hidroponiei
Hidroponica se bazează pe tehnologia modernă, dar, în ciuda complexității aparente, se bazează pe principii simple. Totul nou este un vechi bine uitat.
Noi, care trăim într-o lume de înaltă tehnologie, nu am inventat hidroponie, deși credem că acesta este meritul nostru. Hidroponica este, de fapt, cea mai veche formă de plante în creștere.
După cum știți, viața în apă sa născut înaintea plantelor terestre de milioane de ani. Prin urmare, algele și bacteriile hidrofionice fotosintetice au existat înainte de apariția plantelor pe uscat.
În secolul al XVIII-lea, cercetătorii au descoperit că plantele absoarbe nutrienții minerali necesari sub formă de ioni anorganici în apă. În condiții naturale, solul acționează ca un rezervor cu nutrienți minerali, dar solul în sine nu este o condiție prealabilă pentru creșterea plantelor. Atunci când nutrienții minerali din sol se dizolvă în apă, rădăcinile plantelor le pot absorbi.
Prima mențiune a hidroponiei a apărut în antichitate, când oamenii au început să cultive plante în condiții artificiale.
600 î.Hr. e. Grădinile agățate de Semiramis din Babilon. Se spune adesea că aceasta este prima mențiune scrisă despre hidroponie. Din păcate, plantațiile glorioase ale antichității nu se încadrează în definiția hidroponiei: deși plantele au crescut în jgheaburi, în care fluxul constant de apă și-a spălat rădăcinile, jgheaburile s-au umplut cu pământ. Sa întâmplat astfel încât jgheaburile să nu fie "atârnate". Ideea se află în traducerea greșită a cuvântului grecesc, ceea ce însemna "overhang". Fie ca atare, aceasta este cea mai veche dovadă scrisă a utilizării unui sistem mare de irigare, construit în clădire.
1100 ani. Triburile indiene din America de Sud și Mexic (aztecii și alții) au folosit plute numite "chinampas". pentru a crește suprafața terenurilor arabile. Au folosit tulpini interconectate de trestie, trestie si porumb pentru a construi "insule" plutitoare pe lacuri. Pe un astfel de cadru, au impus un noroi bogat în nutrienți din pământul vulcanic.
Aceste insule plutitoare au fost apoi folosite pentru cultivarea culturilor. Plantele au fost hrănite atât din noroi murdar, cât și din rădăcini înflorite în apă. Aceste lacuri erau foarte bogate în săruri dizolvate, apa era rece și saturată cu oxigen. Această metodă a fost utilizată în alte părți ale lumii. În 1275, Marco Polo sa întâlnit cu grădinile plutitoare din China și au fost inventate și în alte părți ale lumii. Nimeni nu știe unde și când grădinile plutitoare au fost folosite pentru prima oară, dar este evident că aceasta este într-adevăr prima tehnologie hidroponică aplicată de om.
1699 an. John Woodward. un naturalist, un istoric interesat de botanică și un membru al Societății Regale din Anglia, a efectuat primul experiment care a demonstrat că plantele sunt hrănite din sol și prin apă. Nu știm ce știau alte persoane de pe pământ despre acest subiect, dar până în 1699 omul occidental nu știa cum și de ce plantele cresc. În primul experiment hidroponic, Woodward a demonstrat că plantele cresc mai bine în apele râului decât în apa pură, distilată: adică plantele trebuie extrase din apă, ceea ce le promovează creșterea. A crescut plante în apă, în care a adăugat o cantitate diferită de sol. Astfel, Woodward a demonstrat că, cu atât mai mult în mediul acvatic al solului, cu atât mai bună este creșterea plantelor - prin urmare, ele primesc de la sol ceva util.
După aceea, cunoștințele despre fiziologia plantelor s-au dezvoltat încet. A durat încă o sută de ani unui alt om de știință britanic, Joseph Priestley. a demonstrat că plantele schimbă compoziția aerului în jurul lor. Ulterior, el "a descoperit" oxigenul și a demonstrat că plantele absorb dioxidul de carbon și eliberează oxigenul. În 1779, Jan Ingenhaus a descoperit că pentru fotosinteză plantele au nevoie de lumină. Așadar, doar la începutul secolului al XIX-lea am devenit conștienți de mecanismele de bază ale creșterii plantelor, dar nu am știut care elemente au fost necesare pentru această creștere.
În 1896, K.A. Timiryazev pentru prima dată în Rusia a demonstrat metoda de creștere a plantelor pe medii nutritive. La Nijni Novgorod, la expoziția artistică și industrială din toată lumea, a demonstrat plante care au crescut într-un cub de sticlă frumos. Toate plantele sale au fost plasate în vase umplute cu soluții de săruri minerale. La acea vreme, această metodă a fost considerată "sacrilegioasă" și nu sa răspândit mai departe decât studiile de laborator.
1920 -1930 ani. Fondatorul hidroponiei moderne, în special în lumea anglo-saxonă, este dr. William F. Gerick. În dosarul său două realizări importante. El a fost primul care a adus cultura acvatică din laborator și a pus-o pe o bază industrială. El a introdus, de asemenea, termenul de hidroponie. Lucrarea sa a atras multă atenție. În acele vremuri tulburi, societatea a suferit schimbări majore datorită multitudinii de descoperiri științifice.
În acei ani, când Gerik a perfecționat "hardware-ul" sistemului, Denis R. Hoagland a lucrat la "software", adică la substanțe nutritive. În 1933, a promulgat formula soluției sale, cunoscută ca "soluția lui Hoagland". Această formulă sa schimbat puțin în următorii ani (în principal datorită introducerii chelatului de fier), însă baza sa a rămas neschimbată. Formula continuă să fie o referință pentru numeroase laboratoare de cercetare privind creșterea plantelor, care se aplică periodic în experimentele lor. Este încă folosit de plantațiile industriale care nu doresc să cheltuiască bani pentru formule îmbunătățite.
Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că până în momentul în care Gerritke și-a desfășurat experimentele, instalații similare erau deja în Europa. Probabil cea mai mare dintre ele a fost creată în Institutul Sovietic de Horticultură la inițiativa "Liebig Rus" - prof. DN Pryanishnikova. Rezultatele lucrării acestei instalații științifice semnificative au fost practic realizate de expediția polară sovietică încă din 1937.
Din 1936, hidroponica a început să crească plante de legume și flori în sere din țara noastră. Primul institut de cercetare, care lucra cu metode nefondate, a fost înființat la Minsk. Metoda de aeroponie a fost dezvoltată exact acolo. În grădina botanică din Kiev au fost testate primele aeroponii sovietice și foarte reușite.
1940 -1944 ani. Prima aplicație pe scară largă a hidroponiei. Din nefericire, acest lucru presupunea ca războiul să înceapă. Pe insulele din Pacific, armata americană sa confruntat cu problema hrănirii multor soldați. Furnizarea de alimente, în special proaspete, era plină de riscuri de transport și de dificultăți în creșterea pe insulele stâncoase, unde solul este adesea saturat de sare și apa este rară. Apoi au recurs la hidroponie. Aparent, le-a plăcut, deoarece hidroponica a continuat să practice după război, chiar până în anii cincizeci. Au folosit o pernă de pietriș, un sistem inventat de Robert și Alice Whitrow de la Universitatea Purdue, așa-numitul "sistem de cultură nutrițională". Acest sistem se bazează pe ceea ce se numește acum un sistem periodic de inundații sau un sistem de maree. Și, bineînțeles, nu are nimic de-a face cu brandul modern "Nutriție". Sistemul respectiv era un sistem de jgheaburi umplute cu pietriș și inundat cu soluție nutritivă de câteva ori pe zi, după care se uscau încet.
Sistemul culturii nutriționale "al lui Robert și Alice Witrow
După aceea, nu sa întâmplat nimic special pentru o vreme. Aici, prețul ridicat al costului de înființare a unei astfel de întreprinderi și tehnologia care trebuia îmbunătățită au jucat un rol important. Unul dintre obstacole a fost că pietrișul sau nisipul - cele mai preferate substraturi din acea vreme - sunt prea grele sau compacte în aceste scopuri. Nu a fost găsită încă o metodă eficientă de reținere a fierului în soluție. În decursul acestor ani, au fost lansate multe proiecte în regiunile de deșert ale lumii. Cele mai multe, dacă nu toate, s-au încheiat cu un eșec, determinând declinul acestei tehnologii timp de câteva decenii.
1960 -1970 ani. Au fost evenimente importante care au adus înapoi în viață viața hidroponică: vata minerală, utilizată anterior ca izolație pentru clădiri, a început să fie utilizată cu modificări minore ca substrat pentru plantele în creștere. Se produc chelați artificiali, ceea ce face posibilă reținerea mai eficientă a oligoelementelor în soluție. Saruri complexe au apărut pe piață, de exemplu fosfatul monoamoniu (în literatura străină - MAP), care a adus diversitatea surselor de fosfor solubil. În același timp, industria materialelor plastice este în plină expansiune și multe materiale noi au fost utilizate în industria de seră. Serele trec treptat din sticlă în straturi de plastic. Pentru a înlocui băile hidroponice din beton se găsesc jgheaburi din plastic, tăvi din plastic, filme de plastic.
În Rusia, în prezent există o discuție activă despre metodele hidroponice de cultivare. În revistele științifice și populare există articole. exprimându-și speranțele pentru perspectivele de utilizare a hidroponiei în agricultura URSS.
Exemple de sisteme hidroponice bazate pe tehnologia straturilor nutritive (NFT)
Metoda hidroponice bazată pe stratul nutritiv notat NFT si standuri pentru Tehnica Nutrient Film (literalmente „tehnica filmului nutritiv“). Esența metodei este simplă: avem un plan ușor înclinat, peste care se filtrează o peliculă subțire soluție de nutrienți. O bucată de vată minerală este plasată pe acest plan, în care un răsad este rădăcinile. Sistemul său de rădăcină, care germinează din vată de bumbac, se întinde de-a lungul planului irigat și preia substanțele nutritive necesare din soluția de scurgere. Pe măsură ce planta crește, rădăcinile ocupă aproape întreaga suprafață a planului irigat. Astfel, metoda este la jumătatea distanței de la hidroponie până la aeroponie, deoarece baza hidroponică este practic absentă.
În 1978, Lawrence Brooks a fondat compania "General Hydroponics". El a modernizat și îmbunătățit sistemele hidroponice pe scară largă, reducându-le până la dimensiunile serii din oraș. El a furnizat sistemul cu cel mai bun nutrient pentru timpul său, compilat de Dr. Cal Herman de la Centrul de Științe Ames la NASA. Această tehnologie a fost inițial propusă micilor sere urbane. Cu toate acestea, la început, creșterea pieței a fost lentă chiar și în California. Și boom-ul a început abia în anii 1980, când zeci de oameni s-au dedicat acestei ocupații.
Cal Herman și Lawrence Brook, fondatorii General Hydroponics
În 1986, un om de știință israelian, Dr. Hillel Soffer, care lucreaza la Universitatea din California, Davis, a dezvoltat un vârtej de-placă turnantă - până în prezent sistemul hidroponice cel mai eficient. Studiile sale pentru prima dată au stabilit o corelație directă între nivelul oxigenului dizolvat în soluția nutritivă și creșterea plantei. Prin ajustarea nivelului de oxigen dizolvat, a reușit să schimbe rata de creștere a ficusbenjaminei. Așadar, s-au pus bazele aerohidroponicii - o ramură importantă a hidroponiei moderne.
Pompă Whirlpool, soluție de pulverizare pe rădăcinile plantelor și Rainforest - un sistem aeronautic modern care operează pe baza sa.
Aproximativ în același timp în SUA și Canada, au apărut multe companii, care sunt încă prezente pe piață. Astfel, de la mijlocul anilor 1980, în hidroponie au fost evidențiate două direcții opuse: industriale mari și interne. Mulți au devenit fanii plantelor tropicale, medicinale sau de colectare.
Între timp, nu sa întâmplat nimic special în Europa, cu excepția Olandei. Cultivând numeroase culturi diferite, în principal flori, în ferme mari de seră, olandezul și-a practicat varianta proprie de plante în spații închise. Printre altele, ele pot fi creditate cu dezvoltarea unei metode de "mare de verdeață" - cultivarea multor plante mici în loc de un număr mai mic de plante mari
Pentru a răspunde nevoilor pieței europene a hidroponice, Nusetta Keady (Nocetta Kehdi) și William Texier (William Texier) a fondat filiala europeană a companiei GH - General Hidroponia Europa.
Nusetta Kedi și William Texier, fondatori ai General Hydroponics Europe
La mijlocul secolului al XX-lea a fost depășit multe obstacole, inclusiv controlul strict al statului, miercuri alimente necorespunzătoare pentru rădăcinile și utilizarea materialelor neadecvate. Betonul folosit pentru a construi paturile de flori și calcarul a fost galvanizat, iar tuburile de fier au ruginit, eliberând toxinele în soluțiile de nutrienți. Odată cu dezvoltarea plasticului, hidroponica a apărut în sfîrșit ca o metodă viabilă de cultivare a plantelor. Acest nou material a eliberat grădinarii de structuri scumpe și substanțe chimice și elemente dăunătoare plantelor. Prin dezvoltarea de pompe adecvate, cronometre, țevi și sisteme hidroponice medii de cultură eficiente devin automat, computerizat și care vizează reducerea costurilor financiare și a efortului fizic.
Acasă mini-plante hidroponice și sisteme hidroponice industriale
Hidroponica astăzi
Cultivarea nefiresc se dezvoltă rapid. Astăzi, hidroponica este disponibilă atât pentru uz privat, cât și pentru uz comercial. Pe piață există multe opțiuni pentru sistemele hidroponice, de la mini-centrale la domiciliu până la sisteme industriale mari. Din ce în ce mai multă literatură apare pentru hidroponie - periodice, literatură educațională. Sunt deschise noi resurse de internet, dedicate cultivării nefondate a plantelor.
Până în prezent, multe complexe complexe de seră sunt construite, multe deja construite, s-au dovedit eficiente. Din ce în ce mai multe sere pe hidroponie, fabrici de legume reale apar și în țara noastră - pe Sakhalin, în Crimeea și în Arctica. Zeci de instituții științifice continuă să caute cele mai simple și mai profitabile căi de cultivare fără legume a legumelor. În Arctic, secerile combinate nu sunt multe, dar oamenii cresc, astfel încât construirea de sere în nordul îndepărtat este o chestiune de timp.
Recent, sa născut o nouă, nu mai puțin interesantă industrie - aplicarea hidroponicii în designul interior, precum și în decorarea fațadelor și acoperișurilor. Vegetația pe fațadă sau acoperișul casei este o izolație excelentă și absoarbe eficient dioxidul de carbon (CO2). În interior, puteți dezvolta plante care purifică atmosfera de diferite substanțe poluante și, în același timp, sunt o decorație deosebită. Această ramură de hidroponie câștigă, de asemenea, ritm rapid.
Recent, organizația a început să apară, scopul, care este utilizarea de metode de combatere a foametei hidroponice în zonele aglomerate care nu sunt nesigure alimente. Așa-numita hidroponică „fiscală“ sau „simplificat“ se bazează pe sisteme simple, uneori, chiar și auto-a făcut, și are ca scop răspândirea metodelor de cultivare hidroponice între țările în care problema cea mai acută de foame, apă curată, și nu suficient pământ fertil.
„Hidroponia și cultură lipsită de temei poate deveni un panaceu pentru problemele lumii moderne - încălzirea globală, nutriție proastă, noi boli, creșterea prețurilor la produsele alimentare, utilizarea produselor modificate genetic, în creștere conflicte globale, lipsa de apă potabilă curată, epuizarea solului, precum și alte probleme conexe Știm cu siguranță că viitorul aparține acestor tehnologii ", spun reprezentanții Institutului.