Статистика

Гидропоника спасет мир от голода?

Гидропоника спасет мир от голода?

Гидропоника – термин для обозначения методов выращивания растений без почвы, с использованием с использованием различных методик как с погружением в плотные, жидкие среды, так и во влажном воздухе. Иными словами водовоздушное или беспочвенное выращивание растений.

В недалёком будущем, предсказывают ухудшение погодных условий, дефицит чистой воды, уменьшение количества плодородных почв,  дефицит продуктов питания... и всё это благодаря человеку.

Ученые всего мира ломают головы уже сейчас над тем, как в ухудшающихся природных условиях накормить, напоить и помочь выжить  растущему населению планеты Земля. Полу-фантастические проекты переселения на соседние планеты, города под землей, города под водой... но то только проекты возможного местообитания. А вот каким образом обеспечить все эти поселения жизненно необходимыми питательными веществами и водой?

Израильская компания OrganiTech производит установки по выращиванию овощей и разведению рыб, как модно говорить три в одном. Установка практически замкнутого цикла использует отходы рыбоводства для выращивания овощей по методу гидропоники. Растения плавают в контейнерах на поверхности воды, поливаются переработанными бактериями экскрементами рыб, в свою очередь  очищенная растениями от неорганических примесей  вода возвращается рыбам.

Канадская компания Omega Garden производит "барабанные грядки", на которых закреплены рядами выращиваемые растения. Каждый ряд, вместе с кручением барабана  опускается в питательный раствор и благополучно растет на радость хозяевам. Длинна грядки уменьшается в 4 раза!!! а эффективность методик гидропоники подтвержены не только эксперементально.

Проект установки разработанный компанией  EnerTech позволяет использовать канализационные отходы человека для выращивания продуктов, очищения воды и выработки энергии. Установка нагревает  отходы, расщепляя их на углерод и воду.  Полужидкая масса сжигается в паровой турбине, которая производит электричество. Остальную часть сточных вод обрабатывают химикатами, убивающими бактерии из которых после нагревания и сушки получается верхний слой почвы. Вода, добытая из обоих процессов, фильтруется и становится технически пригодной для полива растений. Из остаток нечистот  попадает в реактор, где в результате гниения получается удобрение и газ метан, который может быть использован для получения энергии, либо использоваться для отопления.

Урбанизация диктует свои принципы развития и вот появляются проекты "городских колхозов". Например, проект  30-этажного небоскреба. Замкнутый цикл производства овощей, фруктов, рыбы, птицы, очищение воды природными способами, выработка растениями кислорода... Такая установка, по расчетам конструкторов может накормить 50 000 человек.

Самым известным применением подобных технологий, наверное является одно из Семи Чудес Света - Висячие сады Семирамиды, которые были построены по приказу вавилонского царя Навухудоносора ІІ и находились на территории современного  Ирака.

В архитектурном плане, висячие сады представляли собой усечённую пирамиду, состоявшую из четырёх ярусов. Их поддерживали колонны высотой до 25 метров. Чтобы предотвратить просачивание поливной воды, поверхность каждой платформы сначала покрывалась слоем тростника, смешанного с асфальтом, затем двумя слоями кирпича, скрепленного гипсовым раствором, поверх всего укладывались свинцовые плиты. На них толстым ковром лежала плодородная земля, куда были высажены семена различных трав, цветов, кустарников и деревьев. Пирамида напоминала вечно цветущий зелёный холм. В полости одной из колонн помещались трубы, по ним вода из Евфрата насосами постоянно подавалась на верхний ярус садов, откуда она, стекая ручейками и небольшими водопадами, орошала растения нижних ярусов.

Если копнуть ещё глубже, то в древнешумерском «Эпосе о Гильгамеше», который считается одним из первых письменных источников, дошедших до нашего времени,  есть упоминания о выращивании растений на неплодородных землях.  Аристотелю принадлежат работы, где он  утверждал, что растения получают необходимую питательные вещества в растворенном виде, описывая этот процесс как перемещение их в стволе растения.

Голландский учёный  Ван Гельмонт (1575 – 1642) провел успешный опыт по выращиванию дерева ивы в изолированных условиях. Эксперимент длился 5 лет. Растение поливалось только дождевой водой, находилось без пересадки только в одной бочке. Вес дерева составлял более 74 килограм, а вес земли в бочке уменьшился только на 28 грамм. Вывод учёного был ошибочен... он предположил, что все питательные вешества дерево получило только из воды. На самом деле, вес дерева увеличивался за счет углекислоты, процессов фотосинтеза и растворенных в дождевой воде питательных веществ. Каждый последующий эксперементатор привносил в развитие направления всё новые и новые выводы. Было доказано, что питательные вещества для растений растворены в воде, что без доступа воздуха невозможен рост. Профессор медицины Джон Вудворд (1665 – 1828), был первым, кто смог  в эксперименте приблизиться к результатам, которые больше всего похожи на современное понятие - гидропоники. В дословном переводе его вывод звучал так: "Растения образуются не из воды, а из какого-то почвенного материала". Немецкий агрохимик  фон Либих (1803-1873) писал: "Растительные организмы, или, следовательно, органические соединения, являются средством питания и поддержания жизни людей и животных. Источником питания растений, напротив, является неорганическая природа" Его выводы, определили дальнейшее развитие агрохимии: "сейчас, когда выяснены условия, необходимые для того, чтобы почва была плодородной и способной поддерживать жизнь растений, вероятно, никто не захочет отрицать, что дальнейшего прогресса в сельском хозяйстве можно ожидать только от химии".

В ХІХ веке, независимо друг от друга немецкий ботаник Ф.Кноп, российские К.А.Тимирязев и Д.Н. Прянишников, разрабатывали  методы культивирования растений в водных растворах неорганических соединений. В 1856 г   немецкие ботаники  Ф.  Кноп и Ю. Заксу впервые на искусственных питательных смесях культивировали растение от семени до цветения, завязи и получения новых семян. Благодаря их изысканиям, появился раствор Кнопа, который является основанием фундамента гидропоники. В 1936 г.  мистер Герикке, житель США,  который выращивал овощи в растворах, назвал этот метод гидропоникой.  Но одним из камней преткновения данного метода в то время оказалось недостаточное снабжение корней кислородом, кислотность раствора была неустойчива, некоторые корни и даже целые растения быстро отмирали. Благодаря несовершенству метода, были разработаны методики, которые исключали ошибки прошлых экспериментов и в результате появились:

  • Агрегатопоника - когда корни размещены в твердых инертных, неорганических субстратах – щебне, гравии, керамзите, песке и т.п.
  • Хемопоника -  субстратом для введения питательных веществ служат мох, верховой торф, опилки и другие недоступные для непосредственного питания культурных растений органические материалы
  • Ионитопоника - субстрат из ионообменных материалов. В качестве субстрата применяют ионитные смолы, волокнистые материалы, блоки и гранулы пенополиуретана
  • Аэропоника - твердого субстрата нет, корни висят в воздухе затемненной камеры
  • Гидропоника - корни непосредственно помещаются в питательный раствор

Если положить на чашу весов все преимущества современной гидропоники, проекты развития земледелия в городских условиях, а на вторую чашу весов все катаклизмы, которые пророчат через пару десятков лет, то можно смело сказать: человечество выживет и под водой и под землей и даже на другой планете, благодаря именно ей, а название её - ГИДРОПОНИКА!