Максимизация урожайности на единицу площади в гидропонике — Наука в гидропонике
С 1940-х годов гидропоника, которую я использую, чтобы рассказать о широком спектре беспочвенных методов выращивания, обещает обеспечить более высокие урожаи растений, чем выращивание в почве, при меньшем потреблении воды и более высокой эффективности удобрений. Однако существует множество различных типов беспочвенных культур, которые различаются по начальной стоимости, используемой среде, используемому методу орошения и потенциальной урожайности. Сегодня я хочу поговорить о решениях, которые необходимо принять, если вы хотите максимизировать урожайность гидропонных культур, и о компромиссах, на которые вам, возможно, придется пойти, чтобы добиться этого.
–
–
Существует два основных способа повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Во-первых, увеличить объем производства, который вы можете получить с одного растения, а во-вторых, увеличить количество растений, которые вы можете иметь на площади. Максимизация урожайности требует использования методов, позволяющих достичь наилучшего компромисса между этими двумя, максимизировать продукт растений на площадь с производством на растение. Это часто означает отсутствие максимального количества растений, которые вы могли бы вырастить на квадратный метр, и не получение максимально возможных урожаев, которые вы могли бы получить с одного растения.
Предполагая, что растения получают достаточное освещение и углекислый газ, можно сделать две вещи, чтобы максимизировать урожай с одного растения. Во-первых, обеспечить оптимальный контакт растений с питательным раствором как можно чаще. Это означает, что питательный раствор всегда должен быть насыщен кислородом, а полив должен происходить как можно чаще. В идеале это означает, что среда не должна допускать заболачивания, но должна позволять раствору течь свободно и постоянно. Во-вторых, питательный раствор должен содержать достаточное количество всех питательных веществ – все в пределах диапазона достаточности растения – с соответствующей температурой, pH и значениями EC. Оптимальное соотношение питательных веществ в растворе зависит от выращиваемого растения и может играть существенную роль в получении более высоких урожаев с одного растения, особенно цветущих культур. Вот несколько научных статей с некоторыми экспериментами о некоторых из вышеперечисленных (1, 2, 3, 4, 5, 6).
Типичная проблема при максимизации урожайности с одного растения заключается в том, что это сразу же означает увеличение затрат энергии. Часто это означает близкие к постоянным ирригационные системы с высокоэффективными кислородными насосами. Это также означает потенциально более дорогие материалы, такие как керамзит или минеральная вата, с закрытыми системами, где необходимо тщательно контролировать решения. Системы такого типа более уязвимы к перебоям в подаче электроэнергии и гораздо менее прощают ошибки производителя. Растения гораздо больше зависят от создаваемых вокруг них идеальных условий, и отклонения от этих условий могут свести на нет любые потенциальные преимущества, которые были получены при переходе на этот класс систем.
Нашей следующей областью максимизации урожайности является увеличение количества растений на площади. Для этого нам в основном нужно увеличить две вещи: свет и вентиляцию. Основным ограничивающим фактором при наличии большего количества растений является свет, который они могут получить, поэтому либо переход на системы, в которых свет может быть лучше распределен, например, растущие башни, либо использование большего количества света может решить эту проблему. Некоторые производители даже использовали светодиодные ленты высокой мощности между растениями, чтобы решить эту проблему. Поскольку растения также поглощают углекислый газ вокруг своих листьев, нам также необходимо обеспечить более сильную вентиляцию, чтобы ни одно из наших растений не голодало. Увеличение плотности растений также увеличивает склонность наших растений к заражению и передаче болезней, поэтому манипуляции с окружающей средой, такие как снижение влажности, часто сочетаются с увеличением плотности, чтобы снизить эти риски. Дополнительные сведения об урожайности, освещении и плотности см. в этих статьях (1, 2, 3, 4).
–
–
Увеличение количества растений на площадь автоматически снижает урожайность после одной точки, но часто бывает так, что вы можете получить более высокий конечный урожай на площадь, пожертвовав при этом некоторым урожаем с растения. Даже если растения дают на 10% меньше урожая, это может быть того стоит, если вы сможете добавить еще 2 растения на каждые 10 растений в вашей гидропонной культуре. Ключом к максимизации урожайности на площади является определение того, насколько далеко вы можете продвинуться, прежде чем возникнут существенные проблемы, которые могут резко снизить урожайность растений.
Стоит отметить, что шаги, предпринятые для максимизации урожайности, также часто являются шагами, направленными на то, чтобы сделать урожай более восприимчивым к проблемам. В то время как установки с более низкой урожайностью, такие как, например, установки для отходов с редкой плотностью растений, часто просты в управлении и очень щадящие, более технические настройки, такие как системы постоянного орошения с замкнутым контуром при высокой плотности растений, могут быть намного более урожайными, но гораздо более подвержены проблемам. , требующие гораздо более пристального наблюдения и внимания. Вот почему многие производители могут получить более высокие урожаи с установками с более низким потенциалом урожайности, потому что их ошибки в этих условиях наказываются гораздо менее сурово.
