Ультразвуковая аэро гидропонная установка своими руками. Сборка аэропоники – беспочвенной системы выращивания урожая

При классической аэропонике корни растений висят в воздухе и периодически опрыскиваются (или омываются) питательным раствором. В современном варианте этой агротехнологии корни постоянно погружены в питательный туман.

Под аэропоникой понимают агротехнику выращивания растений без почвенного субстрата. При этом само растение поддерживается некоторой опорной системой, а его корни, свободно висящие в воздухе, орошаются питательным раствором. В этом главное отличие аэропоники и гидропоники, которая предполагает погружение корней в раствор. Подача раствора на корни производится в виде микрокапель или аэрозоля (тумана) в зависимости от распыляющего устройства.

Чтобы предотвратить пересыхание корней, подача раствора ведется периодически через интервал времени от нескольких секунд до нескольких минут. Такая агротехника освобождает растения от почвенных болезней и вредителей, т.е. они растут более здоровыми, чем растения на грядках, однако у них гипертрофированно большие и длинные корни, причем за счет остальных частей растений.

Известные принципы построения простейших аэропонных установок

На современном рынке товаров для садо- и овощеводов-любителей можно найти любое оборудование для энтузиастов агропоники. Имеются даже одно- и многоярусные промышленные аэропонные установки (типа установок «Урожай»). Однако новичкам в этом деле лучше всего не нести чрезмерных затрат, а, используя простейшие и недорогие устройства, создать простейшую аэропонную установку для выращивания своих первых растений.

Простейшие аэропонные установки строятся по следующим трем принципам:

Установка с водяным насосом.
Установка с воздушным компрессором.
Ультразвуковая установка.

Оборудование для первых двух типов установок обычно является не специализированным, а приспособленным – от автомобиля и различной быттехники.

Установка с водяным насосом

Схема устройства установки такова: бак с питательным раствором оборудован включаемым в цикле насосом, который, создавая необходимое давление, подает раствор по шлангам к форсунке (распыляющей его и орошающей корни растения. Само же растение держит над закрытым сосудом мягкий зажим (можно взять лист поролона), а его корни постоянно находятся во взвеси из мельчайших капель питательного раствора.

Лучше всего сюда подходят диафрагмовые или мембранные насосы. Они могут создать давление в диапазоне 2-70 атм, а также подают раствор из бака, установленного намного ниже их самих. Такому насосу под силу обеспечить подачу давления сразу на ряд форсунок, имеющих диаметр сопла от 0,4 мм и дающих на выходе частицы взвеси диаметром до 10 мк.

К сожалению, подавляющее большинство центробежных аквариумных помп не обеспечат требуемым давлением даже форсунки, имеющие диаметр сопла более 0,8 мм.

Для таких форсунок в простейших аэропонных установках лучше брать автонасосы подачи омывателя на лобовое стекло или на фары. Однако более одной форсунки такой насос заведомо не потянет, создав просто струю раствора вместо аэрозоли.

Установка с воздушным компрессором

В этой схеме простейшей аэропонной установки над раствором в баке формируется воздушная прослойка с давлением до 15 атм от компрессора. Вниз от бака отходит трубка подачи раствора под давлением на форсунку Имея диаметр сопла от 0,4 мм, форсунка создает взвесь с диаметром частиц до 10 мк.

Если в компрессор не встроен датчик давления, то его устанавливают вверху бака с раствором. Здесь же должен быть и клапан, обеспечивающий аварийный сброс давления.

Компрессором может послужить безмасляный автокомпрессор с функцией автоотключения при достижении заданного давления, хотя он и является источником довольно сильного шума.

Данный тип установок не может оснащаться аквариумными компрессорами из-за низкого (менее 1 атм) обеспечиваемого ими давления.

Аэропоника ультразвуковая

Основой его является пьезокерамический элемент в виде плоской мембраны, к которой подводится переменное напряжение с частотой, равной резонансной частоте мембраны (около 1.7 МГц). В результате пьезоэлектрического эффекта мембрана начинает механически колебаться с той же частотой. если она погружена в питательный раствор, то в примыкающих к мембране его слоях чередуются между собой области разрежения и сгущения жидкости.

В областях разрежения из-за явления кавитации жидкость вскипает без нагрева только за счет понижения ее давления, а в воздух выбрасываются отдельные мелкие частицы жидкости. Над мембраной появляется туман из отдельных капелек, диаметр которых напрямую зависит от частоты колебаний мембраны.

Температура тумана, полученного таким способом, не превышает 40 °С, поэтому его называют «холодным». Но это всё же вдвое выше оптимальной температуры в прикорневой зоне. Если попытаться охлаждать раствор над мембраной, то это снизит производительность установки. То же самое будет, если охлаждать уже сам туман перед подачей его в прикорневую зону – он начнет конденсироваться. Несбалансированность теплового режима аэрозоля-тумана сдерживает применение ультразвука в аэропонике.

Вторым сдерживающим недостатком является низкое содержание солей в частицах тумана, которое, может быть, и нормально для рассады и молодых растений, но для взрослых плодоносящих растений необходима как минимум вдвое большая концентрация солей.

Если мембрана погружена в жидкость на 25-30 мм, то ее производительность составляет 0,3-0,5 л преобразованного в туман питательного раствора в час. Этого хватит небольшому числу растений.

При работе пьезомембрана сильно нагревается, а покрывающий слой жидкости охлаждает ее. Чтобы не допустить перегрева пьезомембран, все подобные генераторы тумана должны быть оснащены устройством защиты от «сухого» включения.

Для пьезомембран увлажнителей воздуха характерна конденсация солей на них во время простоя, что вынуждает регулярно чистить их поверхности от солей. Для генераторов тумана аэропонных установок простой не бывает более 20 мин, поэтому соли не осаждаются на их мембранах, и очищать их не нужно.

Аэропоника (видео)

Как видно, оборудование для простейших аэропонных установок может быть укомплектовано достаточно легко. Соорудить же такую установку по силам любому хотя бы немного знакомому с техникой человеку. После этого можно будет на собственном опыте испытать все преимущества (и недостатки) этой современнейшей агротехнологии.

В тепличном хозяйстве все большее распространение получают инновационные технологии выращивания растений без почвы – гидропоника и аэропоника. Можно сказать, что аэропоника – это частный случай гидропоники, при котором корни растений располагаются не в субстрате, а в воздухе. При этом питательные вещества доставляются к корням в виде капель или мелкодисперсного влажного тумана посредством распыления. Культуры, выращиваемые посредством аэропоники, характеризуются высокой скоростью вегетации. Более интенсивное поглощение питательных веществ (в растворе все минеральные вещества находятся в легко усваиваемой форме) позволяет растению не тратить силы на отращивание мощной корневой системы и быстрее приступить к цветению и плодоношению. Кроме того, количество и качество плодов также повышается. Например, если с куста картофеля, выращенного в грунте, удается собрать около 10-12 клубней, то аэропонный метод выращивания позволяет увеличить урожай до 100 клубней с одного куста.

Аэропоника — способ выращивания растений без почвы

Установка для аэропоники – дорогостоящее изделие, которое имеет смысл покупать только владельцам крупных теплиц, ориентированных на продажу выращенной продукции. Если же у вас есть только небольшая домашняя теплица или балкон, на котором вы проводите сельскохозяйственные опыты в небольших объемах, то можно попробовать соорудить аэропонную установку своими силами.

Аэропоника своими руками может быть создана при помощи насоса высокого давления, который качает питательный раствор из внешнего бака и подает его к распылителю. Растение при этом закреплено с помощью мягкого зажима (можно использовать синтетические поролоновые листы или пенопласт) в верхней части посадочной емкости. Распылитель для аэропоники постоянно или периодически создает вокруг корней мелкодисперсную взвесь питательного раствора.

Важно правильно установить таймер насоса (помпы), который позволит орошать корни через четко установленные промежутки времени (или же непрерывно). Теоретически рассаду необходимо увлажнять каждые 5 минут, а взрослые растения – каждые 20 минут. Однако, в зависимости от условий и влажности окружающей среды (зимой, как правило, влажность воздуха очень мала и в комнатных условиях не превышает 30%, а летом эта характеристика увеличивается до 60-70%), эти промежутки могут значительно сократиться. К сожалению, даже при кратковременной просушке при неправильно установленном таймере или отключении электричества, растения при аэропонном выращивании могут погибнуть.

Размер частиц в дисперсной взвеси раствора при такой схеме выращивания зависит от распылителя, форсунки для аэропоники и от давления, создаваемого насосом. Насосы с давлением на выходе до 1 атм создают аэрозоль с размером частиц от 100 мк – это довольно крупные капли, которые обрызгивают корни растений. Лучше использовать насосы высокого давления (2-70 атм) для получения мелкодисперсного тумана с размером капель до 10 мк.

Способ №2. Аэропоника с применением воздушного компрессора

При этом варианте аэропонной установки используется воздушный компрессор, который нагнетает воздух в герметичную емкость с питательным раствором. При этом создается высокое давление, достигающее 15 атм (это зависит от мощности компрессора), выталкивающее раствор через трубку к форсунке, перед которой находится электромагнитный клапан. При подаче напряжения, клапан открывается и форсунка начинает распылять питательный раствор на корни растения. Эта конструкция при использовании форсунки с соплом от 0,4 мм позволяет получить легкий туман из питательного раствора с размером частиц не более 10 мк.

При использовании данной схемы, растение закрепляется в посадочной емкости при помощи пенопласта или поролона так же, как и при первом варианте.

Способ №3. Ультразвуковая аэропоника

Мелкодисперсные капельки питательного раствора можно получить не только при прохождении жидкости через форсунки, но и при помощи ультразвуковых установок. Проще всего использовать для этих целей ультразвуковой генератор тумана, который можно приобрести в магазине. Принцип действия этого прибора основан на эффекте образования пара в жидкости при местном понижении давления, которое возникает во время прохождения ультразвуковой волны. Эта волна создается при помощи пьезокерамического элемента, который выполнен в виде плоской мембраны. При этом над пьезокерамическим элементом в жидкости образуются волны пониженного и повышенного давления, периодически чередующиеся друг с другом. Там, где образуется область повышенного давления, вода вскипает и выбрасывает в воздух мелкодисперсные капли.

Ультразвуковая аэропоника оборудование которой предусматривает применение генератора тумана не совершенна. Во-первых, пар, создаваемый генератором, имеет температуру около 40 градусов, что примерно в 2 раза превышает оптимальную температуру для корневой зоны. Эта особенность приводит к тому, что пар необходимо охлаждать, например, вентилятором. Во-вторых, генерируемый туман из питательного вещества содержит слишком малую концентрацию солей, что недостаточно для взрослого растения.

Однако даже эти недостатки не мешают новаторам-огородникам создавать аэропонные установки в своих теплицах или даже в городских квартирах. Многие ученые и биологи согласны, что за аэропоникой – будущее овощеводства. Ниже представлен видеоролик на эту тему, в котором рассказывается о процессе выращивания картофеля с помощью аэропоники в промышленных масштабах.

Узнайте первым о предстоящих акциях и скидках. Мы не рассылаем спам и не передаем email третьим лицам.

Аэропоника своими руками - два варианта исполнения

Аэропоника - метод беспочвенного выращивания растений и может считаться одним из направлений гидропоники. Суть метода в том, что корни растения остаются в воздухе и периодически орошаются питательным раствором с помощью специальных форсунок.

В домашних условиях сделать небольшую аэропонную установку не так уж сложно. В виде эксперимента рассмотрим два вида такой установки: установку с водяным насосом и с воздушным компрессором.

Аэропоника для дома из подручных средств с применением водяного насоса

Как уже упоминалось выше, небольшая установка не требует от своего создателя особенной фантазии или непомерных усилий.

Нам понадобятся:

Плоский пластиковый контейнер с крышкой (непрозрачный);
Бак для питательного раствора;
Хорошие форсунки;
Диафрагменный или мембранный водяной насос;
Гибкий шланг.

По умолчанию считаем, что наша установка будет находиться в приемлемом микроклимате, а потому не будем затрагивать в этой статье вопросы освещения, состав раствора и прочие нюансы, которым должны быть посвящены отдельные материалы.

Итак, нам нужна аэропоника. Установка своими руками может быть создана буквально в течение нескольких часов, если есть сноровка и все необходимое.

В дне нашего контейнера устанавливаем форсунку или форсунки, в зависимости от количества растений. Снизу к форсунке крепится гибкий шланг подходящего диаметра, соединение тщательно герметизируем с помощью силикона.
Подсоединяем к баку насос, в идеале оснащенный таймером. Дело в том, что корни растений должны опрыскиваться с определенной периодичностью. Существует мнение, что молодые растения нуждаются в опрыскивании корневой системы примерно раз в 5 минут, а большим достаточно будет одного раза в 20 минут. В любом случае никому не захочется выключать и включать насос ни три, ни, тем более, 12 раз в час. Поэтому - таймер.
К насосу крепится шланг, который одним концом уже прикреплен к форсунке (или с помощью разветвителя к нескольким форсункам одновременно).
Теперь заключительный этап - высадка растений. Есть два варианта - либо сделать для них прорези в самой крышке контейнера, либо вместо крышки использовать некий мягкий эластичный материал - например, поролон или пенопласт. Если решено устанавливать растения прямо в крышке, то необходимо предварительно поместить их в некие горшочки без дна, чтобы корни свободно свисали вниз. В противном случае жесткий пластик может повредить растение. Если же используется пенопласт или поролон, то таких предосторожностей не требуется: мягкий материал не повредит растению. Нужно только сделать отверстия правильного диаметра, чтобы растение не провалилось в контейнер.
По сути, аэропонная установка готова. Теперь можно наполнять бак раствором и включать насос. По шлангу питательный раствор дойдет до форсунок, которые и будут распылять его на корни.

Аэропоника. Установка с применением воздушного компрессора

Эта установка не сильно отличается от предыдущей, разнится только способ подачи питательного раствора к корням. Приготовив все те же комплектующие, что и в первом случае, мы подсоединяем внешний воздушный компрессор к баку с питательным раствором. Бак с питательным раствором должен быть герметичным, и шланг от компрессора должен быть врезан в него так же герметично. Только так воздушный компрессор выполнит свою задачу - будет нагнетать в баке давление, которое и обеспечит подачу питательного раствора к форсункам в резервуаре с растениями.

Важный нюанс установки с воздушным компрессором - перед форсункой необходимо установить электромагнитный клапан, который будет открываться под давлением, а затем закрываться. Кроме того, нужен датчик давления (оно не должно превышать 15 атмосфер).

Шланг к форсунке из бака с раствором идет снизу. Само собой, что с обоих концов он крепится герметично.

По сути, вот и все. При включенном компрессоре начинается подача питательного раствора к форсунке, которая орошает корневую систему растений. В таких небольших самодельных установках вполне успешно можно выращивать салат, укроп, петрушку и другую зелень.

Показать все

Советы от Агродома

Работа TDS метра основана на электропроводности водной – электроды, погруженные в водную среду, создают между собой электрическое поле. Чистая дистиллированная вода сама по себе ток не проводит, образуют его растворенные в воде различные примеси и соединения.

Подробнее

Солемер или TDS метр – это стационарный малогабаритный прибор для измерения жесткости воды и процентного содержания в ней разного вида веществ.

Подробнее

Кокосовый субстрат, изготавливаемый из растертой в мелкую крошку кожуры и волокон кокосового ореха, − достаточно молодой материал.

Подробнее

Чтобы пересаженные цветы хорошо росли и развивались, их корням необходима влага и возможность дышать через земляную почву. Обычная земляная смесь представляет собой достаточно плотную субстанцию, плохо пропускающую живительную влагу и воздух к корням.

Подробнее

Керамзитовый дренажный материал или керамзит – это одна из разновидностей субстрата применяемая для укоренения черенков роз гвоздик и иных цветочных растений.

Узнайте первым о предстоящих акциях и скидках. Мы не рассылаем спам и не передаем email третьим лицам.

Аэропоника своими руками - два варианта исполнения

Аэропоника для дома из подручных средств с применением водяного насоса

Нам понадобятся:

Плоский пластиковый контейнер с крышкой (непрозрачный);
Бак для питательного раствора;
Хорошие форсунки;
Диафрагменный или мембранный водяной насос;
Гибкий шланг.

В дне нашего контейнера устанавливаем форсунку или форсунки, в зависимости от количества растений. Снизу к форсунке крепится гибкий шланг подходящего диаметра, соединение тщательно герметизируем с помощью силикона.
Подсоединяем к баку насос, в идеале оснащенный таймером. Дело в том, что корни растений должны опрыскиваться с определенной периодичностью. Существует мнение, что молодые растения нуждаются в опрыскивании корневой системы примерно раз в 5 минут, а большим достаточно будет одного раза в 20 минут. В любом случае никому не захочется выключать и включать насос ни три, ни, тем более, 12 раз в час. Поэтому - таймер.
К насосу крепится шланг, который одним концом уже прикреплен к форсунке (или с помощью разветвителя к нескольким форсункам одновременно).
Теперь заключительный этап - высадка растений. Есть два варианта - либо сделать для них прорези в самой крышке контейнера, либо вместо крышки использовать некий мягкий эластичный материал - например, поролон или пенопласт. Если решено устанавливать растения прямо в крышке, то необходимо предварительно поместить их в некие горшочки без дна, чтобы корни свободно свисали вниз. В противном случае жесткий пластик может повредить растение. Если же используется пенопласт или поролон, то таких предосторожностей не требуется: мягкий материал не повредит растению. Нужно только сделать отверстия правильного диаметра, чтобы растение не провалилось в контейнер.
По сути, аэропонная установка готова. Теперь можно наполнять бак раствором и включать насос. По шлангу питательный раствор дойдет до форсунок, которые и будут распылять его на корни.

Аэропоника. Установка с применением воздушного компрессора

Шланг к форсунке из бака с раствором идет снизу. Само собой, что с обоих концов он крепится герметично.

Показать все

Советы от Агродома

Подробнее

Беспочвенное выращивание растений – достаточно новая, но уже получившая широкое распространение технология, позволяющая наслаждаться плодами богатого урожая буквально с воздуха. Ведь согласно исследованиям ученых, интенсивность развития растений напрямую зависит от объемов доступа воздуха к корням. Аэропоника своими руками – прекрасная возможность выращивать растения без пыли, грязи и одновременно решая таким способом проблемы борьбы с вредителями, а также обеднениями почвы.

Емкости, в которых корни растений на одну треть погружаются в питательные растворы для аэропоники.
Системы, которые с заданной периодичностью опрыскивают корневую систему растений.

Благодаря чередованию воздействия на корни облака мелкодисперсионных частиц с питательными веществами и обогащенного воздуха, растения развиваются намного быстрее, радуя взор буйством красок в период цветения и богатым урожаем.

Аэропонические системы предназначены для максимального насыщения корневой системы кислородом и питательными веществами

Системы первого способа исполнения предназначены для бытового применения.

В комплектацию компактных установок входят электронные контроллеры и датчики, поддерживающие оптимальные условия для роста и развития растений

Установки аэропоники второго варианта исполнения больше применяются в производственных масштабах.

Конструкции систем построены таким образом, чтоб надземная часть растения располагалась на стеллажах, а корневая система – в герметичной емкости, в которой поддерживается необходимая воздушная среда

Аэропоника дома и на даче: преимущества и недостатки

Секрет популярности современной технологии выращивания растений перед традиционными заключается в ряде весомых преимуществ, основные среди которых:

Экономия пространства. Для установки систем аэропоники не требуется задействовать большие площади. Компактные установки можно размещать на вертикальных стеллажах, создавая многоуровневые растительные композиции и экономя тем самым пространство.
Создание оптимальных условий для выращивания растений. Установка позволяет обеспечить корневую систему растений богатым кислородом и питательными веществами, стимулируя их интенсивность развития и богатое плодоношение. Корни растений, выращиваемых на аэропонике, укрыты «пушком» влаговпитывающих волосков, благодаря чему у них повышается способность к насыщению кислородом и увеличивается доступность питательных элементов.
Простота в обслуживании. Как надземную часть растений, так и корневую систему удобно обозревать. Это позволяет в любой момент оценить состояние и своевременно выявить, а затем удалить заболевшие части. Сама технология ухода заключается лишь в регулировании режима освещения и питания с учетом периода вегетации насаждений и времени года.

Поскольку в установках не предусмотрен резервный запас, с прекращением работы корни растений начинают быстро высыхать, что приводит к потере урожая. Поэтому желательно заранее предусмотреть способы обеспечения автоматического резервного электропитания и наличие фильтров в системе подачи питательного раствора.

Уязвимым местом аэропонических систем является их восприимчивость к отказам таймера и отключению электричества

Наглядное выращивание салата на аэропонике:

Сборка аэропонной системы на 6 растений

Для изготовления аэропонической системы своими руками потребуется подготовить большую емкость. Сами растения будут размещаться в шести горшках меньших диаметров.

Для этой цели можно приобрести 70-литровый цветочный горшок, который будет выступать в качестве резервуара для содержания корней

Большой резервуар укрываем крышкой, в которой предварительно вырезаем отверстия для размещения горшков. В качестве материала для изготовления крышки можно использовать лист ПВХ, который обладает достаточной прочностью и повышенной влагостойкостью. Приобрести его можно в любом строительном магазине.

На листе отмеряем круг, диаметр которого соответствует диаметру верхней стороны большого горшка. По такому же принципу намечаем размещение и обводим круги для вырезания отверстий под обустройство шести малых горшков. Вырезать окружность крышки и дырки для малых горшков можно с помощью электролобзика.

Для превращения маленьких горшков в гидроемкости необходимо с помощью паяльника выполнить в стенках и дне изделий небольшие «проколы»

Конструкция готова. Осталось оборудовать ее системой распыления. Для этого необходимо приобрести или подготовить:

Насос для комнатных фонтанчиков на 2500 л/ч;
Вертушка для поливки газона;
Кусок металлопластика в 50 см;
2 переходника для металлопластика.

На насос устанавливаем переходник, к нему фиксируем пластину металлопластика, другой конец которой также соединен с вертушкой посредством переходника.

Систему устанавливаем на дно резервуара. Благодаря тому, что вертушка имеет разный угол наклона подачи струй, мы всегда можем подрегулировать наиболее удобное их размещение

Вертушку с насосом устанавливаем на дно емкости, в которую налит раствор, и накрываем крышкой. В качестве заглушки можно использовать обычные трубы для слива. Система готова к работе, осталось подключить ее к электропитанию и отрегулировать угол подачи и рассеивания струй в горшки.

Закрепить растения в горшках можно с помощью мягкого зажима, изготовить который достаточно просто из водоотталкивающего синтетического поролона. Питательные растворы можно приобрести в готовом виде в садоводческих специализированных магазинах. В их состав входят калий, фосфор, магний, азот и другие необходимые для роста растений микроэлементы.