Ультразвуковая аэро гидропонная установка своими руками. Что такое аэропоника и как её сделать своими руками? Изготовление механизма аэропоники самостоятельно
С 2006 года активно развивается и совершенствуется метод выращивания растений в воздушной среде. Технология используется как крупными фермерскими хозяйствами, так и частными лицами. Такой способ получил название аэропоника−выращивание растений без почвенного слоя. Конечно, крупные хозяйства пользуются аэропонным оборудованием, изготовленным в заводских условиях. Однако изготовить оборудование можно и самостоятельно. Аэропоника своими руками позволит собирать урожаи круглый год вне зависимости от погодных условий и состояния почвы.
Самый простой способ получить красивую лужайку перед домом
Вы, конечно же, видели идеальный газон в кино, на аллее, а возможно, и на соседской лужайке. Те, кто хоть раз пытался вырастить зеленую площадку у себя на участке, без сомнений скажут, что это огромный труд. Газон требует тщательной посадки, ухода, удобрения, полива. Однако так думают только неопытные садоводы, профессионалы давно знают про инновационное средство - жидкий газон AquaGrazz .
Первые опыты по культивированию растений в воздушной среде проводились в 1911 году профессором В.М. Арциховским, именно он впервые и собрал прототип аэропонного оборудования. А в 1957 году американский ученый Ф.В. Вент разработал и испытал технологию выращивания растений без почвенного слоя, назвав её аэропоникой. Первое универсальное аэропонное оборудование было разработано российским ученым Юрием Цатуровичем Мартиросяном. Прибор, получивший название «Урожай-9000», применялся для культивирования различных сельскохозяйственных растений.
Комплектующие для аэропоники
При изготовлении аэропоники в домашних условиях понадобятся комплектующие:
- Емкость для питательной смеси.
- Плоский непрозрачный контейнер с герметичной крышкой. Непрозрачность — это обязательное условие. Объясняется это тем, что в результате воздействия солнечных лучей в смеси появляется посторонняя флора (водоросли) сине-зеленого цвета, которая отрицательно влияет на рост культурных растений.
- Шланги. Обратите внимание на диаметр шлангов и сопутствующей фурнитуры: необходимо обеспечить герметичность всех стыков и соединений.
- Распылитель. Он выбирается исходя из вида выращиваемых растений. К примеру, грубые корни нуждаются в повышенном количестве влаги, поэтому допускается появление крупных капель. Тем не менее, лучше воспользоваться форсунками, распыляющими воду до появления мелкодисперсионной взвеси, питательная смесь тогда усваивается растениями более эффективно.
- Насос. Иногда начинающие овощеводы пытаются установить насос для аквариума, но его не хватит для обслуживания даже небольшой установки. Оптимальный вариант — это воспользоваться автомобильным компрессором или насосом для омывания лобового стекла. Впрочем, при необходимости можно купить и насос, изначально предназначенный для аэропонного оборудования. Стоимость на отечественные модели начинается от 2000 рублей.
- Таймер, при приобретении этого элемента будущей установки не стоит экономить. Приборы, купленные за низкую цену, не отличаются качеством и часто требуют замены. Существуют два вида таймеров: электронные и механические. Последние отличаются надежностью, но минимальный интервал у них составляет пятнадцать минут, для многих систем это слишком большой промежуток. Корневая система растущих растений требует увлажнения каждые пять минут, и только по мере роста их время между опрыскиваниями увеличивается до двадцати минут. Поэтому качественные электронные таймеры более предпочтительны.
Изготовление аэропонного оборудования
Сех
При надлежащей подготовке небольшая аэропонная установка собирается за несколько часов. На дно непрозрачной емкости монтируются распылители, к которым подводится шланг. Стыки между ними обрабатываются силиконовым герметиком. Другим концом шланг подключается к компрессору, оборудованному таймером. Установка практически готова. Завершающий этап — это посадка растений. В крышку емкости или контейнера монтируются специальные горшочки без донца.
Иногда используют пенопластовые пластины, в которых вырезают отверстия нужного диаметра. В подготовленный контейнер заливается питательная смесь, после чего он закрывается крышкой или пластиной из пенопласта. Раствор будет поступать из бака с питательным раствором к распылителям с помощью насосного оборудования. В результате работы форсунки на корневую систему ляжет легкая для усвоения взвесь.
Важно! Корневая система молодых растений чрезвычайно нежная, поэтому не допускайте её соприкосновения с пластиковыми деталями – они могут их повредить.
Создание установки с помощью воздушного компрессора
В принципе, этот вариант не очень отличается от оборудования, где используется автомобильный компрессор или специальный насос. Отличием является то, что для подачи питательного раствора к корневой системе используется внешний воздушный компрессор. Он подключается к емкости с питательной смесью вместо насосного оборудования. Все стыковочные соединения необходимо тщательно герметизировать. При недостаточной изолированности стыков воздушный компрессор не сможет обеспечить нужное давление в емкости с питательным раствором. Как правило, установки, изготовленные на основе воздушного компрессора, предназначены для культивирования различных видов зелени.
Важно! Для успешной работы установок, оборудованных нагнетателем воздуха, необходимо установить манометр, а надлежащей работы распылителей можно добиться с помощью электромагнитных клапанов.
Ультразвук в аэропонике
Самая необычная технология выращивания культур без использования почвенного слоя — это аэропоника ультразвуковая. Подобная технология используется в системах климатического контроля. В качестве примера можно привести «генераторы тумана», это одна из разновидностей ультразвуковой аэропонной установки.
В основе технологии лежит способность звуковой волны при прохождении через жидкость (питательный раствор) вызвать образование пузырьков. При их всхлопывании в воздух попадают микрочастицы смеси, питающие корни системы. Для генерации ультразвука используются пьезокерамические элементы в виде мембраны или диска. Однако использование ультразвука в аэропонных установках связано с некоторыми ограничениями.
Связано это с тем, что температура тумана, возникшего в результате ультразвуковой волны, составляет 40 градусов, а температура питательной смеси не должна превышать 20 градусов. Поэтому приходится охлаждать раствор, а это отрицательно повлияет на производительность оборудования.
Особенности такой аэропоники позволяют использовать питательную смесь только невысокой концентрации. Аэропонные установки такого типа используются в основном для выращивания рассады и зелени.
Раствор для аэропонной установки
Основными элементами приготовления питательной смеси для аэропоники являются азот, калий и фосфор . Конечно, кроме них присутствуют и иные компоненты, главное требование — это возможность их усвоения корневой системой растений. В смесях для аэропонных установок, как правило, присутствуют сульфаты металлов, цитраты и соли кальция. В специализированной литературе приводятся подробные рецепты для изготовления растворов.
В большинстве своем эти рецепты разрабатывались для гидропоники, но их можно взять за основу для создания смесей для аэропоники. Для изготовления питательных смесей не подходит вода из трубопровода. Нужно использовать дождевую или дистиллированную воду, это гарантирует отсутствие ненужных примесей. Каждый солевой раствор изготавливается отдельно, и лишь потом они смешиваются, а после смешивания разбавляются необходимым количеством обеззараженной воды.
Кстати, не рекомендуется использовать излишне жесткую воду. Её нужно будет смягчить, для чего применяются специальные фильтры или таблетки. Сами соли хранятся в герметичной таре, в сухой комнате, подальше от солнечных лучей.
Аэропоника. Плюсы и минусы
В основе аэропоники лежит утверждение о том, что основным компонентом, необходимым для роста растений, является кислород. Дополнительные элементы содержатся в питательном растворе, который подается на корни растений с помощью капельной системы орошения.
Достоинствами аэропонных установок считаются:
- возможность получения свежего урожая круглый год без использования искусственных примесей;
- воздушная среда, в которой находятся корни, положительно влияет на динамику роста растений;
- тщательный уход и условия, созданные для культур, позволяют получать урожай, который в несколько раз превосходит аналоги, выращенные классическим способом;
- благодаря ускоренному росту растений есть возможность снимать урожай несколько раз в год;
- выращивание растений в искусственной среде позволяет сформировать для них оптимальные климатические условия;
- ухаживать за выращиваемой культурой достаточно просто т. к. многие процессы автоматизированы.
К сожалению, не обошлось и без недостатков, к которым относятся:
- высокие требования к гигиене. Корневая система, находящаяся в открытой воздушной среде, требует защиты от микроорганизмов и вирусов;
- урожай может погибнуть в результате поломки системы орошения или ошибки в управлении;
- растение благодаря мощной корневой системе выглядит непривычно.
Важно! Корни растений не должны оставаться без питательных веществ. В противном случае вырастить достойный урожай будет чрезвычайно сложно.
Подведение итогов
Несмотря на то, что аэропоника — это молодой инновационный метод выращивания растений, он доступен любому овощеводу. Все материалы и инструменты, которые могут понадобиться для изготовления аэропоники, можно приобрести в хозяйственном магазине. Конечно, для успешного выращивания растений нужен определенный опыт, но набрать его не так уж сложно. Возможно, собрав свою первую аэропонную установку для обеспечения семьи зеленью круглый год, вы положили начало собственному бизнесу.
Аэропоника. Аэропонная система своими руками
Что такое аэропоника
Аэропоника (воздушная культура; англ. Aeroponic ) - выращивание без использования субстрата.
Растения находятся в подвешенном состоянии со свободно свисающими в воздухе корнями, в емкости где находятся корни помещается распылитель, который с определенным интервалом времени орошает корни питательным раствором в виде мельчайших капель.
Интервал орошения (обычно несколько минут) задается исходя из времени поглощения и испарения питательного раствора.
Очень важно обеспечить бесперебойное поддержание повышенной влажности воздуха в емкости с корнями. В случае отключения электричества, поломке таймера или насоса – корни быстро сохнут.
В последнее время получили широкое распространение ультразвуковые генераторы тумана – их возможно использовать в качестве распылителя, но пока информации о их применении для выращивания овощных культур мало.
Аэропонная система своими руками
Инструкция по сборке аэропонной системы на шесть растений
Покупаем в магазине для садоводов большой горшок примерно на 70 литров – он будет использоваться как резервуар для раствора и содержания корней растений. Там же покупаем шесть небольших горшков для растений.
Покупаем водяной насос для фонтанчиков 2500 л/ч. Так же понадобится 2 переходника для металлопластика, кусок металлопластика 50 см и одна вертушка для полива газона. Металлопластик можно купить в строймагазинах, а вертушки для полива и насос в садоводческих магазинах.
![]() |
Вкручиваем переходник в насос, затем металлопластик и переходник на вертушку. Вертушка имеет изменяемый угол струй, что достаточно полезно. Помещаем вертушку с насосом на дно резервуара с раствором.
Аэропоника - это современный метод выращивания различных культур в воздушной среде без почвы. Этот способ хорошо подходит для домашних условий и для небольших приусадебных участков, так как экономит место и время, при этом обеспечивая высокий урожай. Сущность метода заключается в орошении корней питательным раствором и насыщение их кислородом воздуха, так как от количества кислорода, доступного корням, зависит рост и урожайность всего растения. Корни при этом свободно свисают в специальных емкостях, поэтому их рост ничем не затормаживаются, а доступ кислорода не перекрывается почвой.
Методики аэропоники
1. Побеги растений размещаются на специальных стеллажах, а корни помещаются в герметичные емкости. Внутри этих емкостей распыляется питательный раствор через определенные интервалы времени. В них же, между периодами опрыскивания, создается воздушная среда, богатая кислородом. Данный процесс полностью автоматизирован и не требует дополнительного вмешательства;
2. Второй способ более бытовой, представляет собой компактную установку, которую можно соорудить самостоятельно, с датчиками и электронными контролерами, выполняющими автоматически уход за любыми культурами.
Преимущества аэропоники
Данная система выращивания позволяет:
- За счет компактности собирать урожай, в несколько раз превышающий урожай открытого грунта, на скромной территории или даже дома;
- Создавать искусственный климат, соответствующий выращиваемой культуре;
- Получать несколько урожаев в год;
- Использовать вертикальное пространство, создавая многоярусные системы на небольшой территории или в квартире;
- Выращивать экологически чистый урожай;
Обратите внимание.
Аэропоника исключает вред, наносимый болезнями, сорняками и вредителями, в отличие от выращивания растений в почве. Поэтому не требует использования пестицидов и гербицидов.
- Снизить расход воды и удобрений;
- Ускорить рост и сроки созревания растений;
- Оборудование легко очищается и обновляется перед новой посадкой. Для этого достаточно убрать прежние культуры и промыть систему орошения. При этом отсутствует грязь и пыль.
Создание аэропоники своими руками
Для создания аэропоники достаточно иметь несколько пластиковых контейнеров, форсунки или опрыскиватели, шланги, герметик, насос с таймером, бак с питательным раствором. Чтобы соорудить аэропонику, нужно выполнить несколько этапов:
- В основании контейнера установить форсунки, число которых зависит от числа выращиваемых растений;
- В нижней части форсунки прикрепить шланг;
- Герметизировать место соединения шланга и форсунки с помощью силикона;
- Подсоединить бак с питательным раствором к насосу с таймером, который необходим для автоматизации процесса опрыскивания корневой системы и контроля периодичности опрыскивания. Только что посаженные культуры следует орошать каждые пять минут, а более взрослые - один раз в 18 минут;
- Присоединить шланг, идущий от форсунки, к насосу;
- Сделать прорезь в крышке контейнера или вместо крышки использовать кусок поролона;
- Разместить высаживаемые культуры, например, картофель в прорезь крышки или в поролон, таким образом, чтобы корневая система свободно свисала;
- Включить насос и установить время опрыскивания.
- Вместо наноса с таймером можно использовать воздушный компрессор, присоединенный к баку с питательными веществами. А перед форсунками необходимо поместить электромагнитный клапан. Подобная аэропоника позволяет выращивать зелень: петрушку, укроп, салат и др.
Аэропоника - это удобный, выгодный и малозатратный способ для выращивания растений на небольшой территории, обеспечивающий получение богатого урожая до пяти раз в год.
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.
(fogponics ) - система выращивания растений в которой питательный раствор преобразуется в туман-аэрозоль посредством ультразвуковой мембраны с частотой 1,6-2 миллиона колебаний в секунду (2 мегагерц). При такой частоте вода распыляется на мельчайшие частицы размером менее 5 микрон. В среднем их величина составляет 2,5 микрона, что позволяет им непосредственно впитываться корнями. Этот пар иногда называют «сухим туманом», так как при таких мелких каплях влажность на ощупь не ощущается. Та же технология используется в промышленных теплицах для повышения уровня влажности. Её преимущество в том, что на листьях не осаждается «свободная»» вода, что уменьшает риск их заражения грибком или плесенью. В аэрозоль можно добавить пестициды.
Часто ошибочно называют аэропоникой. Эти два метода принадлежат к совершенно различным областям выращивания растений. Несмотря на это, эти два метода могут быть объединены в одной конструкции для более высокой эффективности:
Данная технология поднимает оксигенацию на совершенно другой уровень! Растения получают воду и питательные вещества буквально из воздуха (отсюда и название «аэропоника»).
Ультразвуковой генератор тумана
Ультразвуковые генераторы тумана бывают различных форм и назначений. Как правило их применяют для: декоративного создания эффекта тумана, дыма; для настольных и напольных фонтанов; для увлажнения растений в оранжереях и теплицах; увлажнение домашних помещений и в других целях. Работу данного устройства прекрасно демонстрирует следующее видео:
Недостатки системы
Ультразвуковые мембраны хорошо распыляют чистую воду, но при использовании питательного раствора, растворенные в нем соли осаждаются на мембране и закупоривают её.
Использование аэропоники
Сегодня можно встретить аэропонные системы, рассчитанные на оранжереи. Большинство, если не все они, предназначены для укоренения черенков. Такую установку можно построить самостоятельно, используя для этого маломощные туманообразователи, которые продаются в любом магазине растениеводства. Однако не следует приобретать туманообразователи, рассчитанные на повышение влажности в жилых домах. Они зачастую генерируют туман посредством нагревания воды. Очевидно, этот горячий туман не годится. Такая установка погубит черенки в считаные часы.
Аэропоника не годится для начинающих. Возможно, разве что для укоренения черенков. Для орошения и подкормки быстрорастущих растений нужно генерировать много тумана. Придется пристально следить за своим урожаем и оборудованием и быть готовым к вмешательству при первых же признаках дискомфорта у растений.
Разработка аэропоники явилась решающим технологическим прорывом. Эта технология в общем и целом исчезла из парниковой индустрии, и сегодня этим термином все больше обозначаются системы, аналогичные аэро-гидроионике. Единственное различие в том, что тут нет желоба или горшка: весь корневой войлок подвешен в воздухе и подвергается напылению тумана.
Литература
- Уильям Тексье. Гидропоника для всех. Все о садоводстве на дому. - М.: HydroScope, 2013. - 296 с. - ISBN 978-2-84594-089-5. Бентли М. Промышленная гидропоника. - М.: Изд-во Колос, 1965. - 819 с.