Аэропоника — это сложно

Аэропоника — перспективный и эффективный способ выращивания растений. Такие выводы я сделал, начитавшись статей. Я только что успешно вырастил на балконе клубнику и полон энтузиазма двигаться дальше. Я берусь за аэропонику. Кажется, что это не сложно, надо, всего лишь, вместо размещения растений в земле, разместить их в каких-нибудь ёмкостях и распылять раствор на корни. Это привело меня к эпопее с клубникой в контейнере (1, 2, 3) и ряду экспериментов с аэропоникой, о которых я ещё не писал. За это время у меня накопился некоторый багаж знаний относительно аэропоники, им я и буду делиться в этом посте.

С аэропоникой не всё так перспективно и радужно, как это часто рисуют в статьях. Я надеюсь, что этот пост немного приземлит начинающих энтузиастов и даст больше понимания решившим ввязаться в эту тему. Несмотря на сложности, я всё ещё верю, что когда-нибудь аэропоника займет прочное место в растениеводстве.

Что такое аэропоника и какие разновидности бывают

Отличительная особенность аэропоники в том, что корни висят в воздухе, и питательные вещества доставляются к корням в виде спрея или аэрозоля. До недавнего времени я за аэропонику считал только системы, способные давать достаточно мелкую каплю. Начитавшись статей я пересмотрел свои взгляды. Сейчас я бы выделил следующие подходы, каждый из которых имеет право на жизнь.

Аэропоника низкого давления

Раствор подается под давлением 0.5 - 3 Bar. Капля в этом случае получается очень крупной. Преимущество такой системы в дешевизне оборудования. Можно не заморачиваться с проблемами, связанными с давлением. Возможен вариант разбрызгивания при подаче раствора самотеком

Аэропоника среднего давления

3-10 Bar. Этот вариант я использую у себя, давление ещё не слишком высокое, чтобы требовалось специальное оборудование. На рынке много доступных комплектующих, а капля при таком давлении получается достаточно мелкой, 20-100 микрон. В то же время размер капли сильно варьируется и крупные оседают вблизи места распыления. При таком подходе сложно сделать систему с равномерным увлажнением. Я пытаюсь неравномерность компенсировать числом форсунок и разными способами их расположения, с коротким периодом подачи раствора. Но получается, что крупных капель становится много.

Аэропоника высокого давления

10-100 Bar. Можно добиться очень хорошего распыления с размером капли 5-20 микрон, но для работы с таким давлением требуется более дорогостоящее оборудование.

Водно-воздушные смеси

Очень крутой подход, в котором на специальную смешивающую форсунку подаются одновременно питательный раствор и воздух. Давление первого и второго невелико. Раствор можно даже самотеком пускать на некоторых видах форсунок, а давление воздуха не составляет больше 5 атмосфер. В этом случае придется заморачиваться с воздушным компрессором, а также стоимость форсунок оставляет желать лучшего, но зато получается великолепное распыление. Число форсунок при таком подходе можно сократить и попытаться раствором, близким к аэрозольной форме заполнить пространство с корнями.

Атмопоника, Fogponics

В этом случае раствор превращается в аэрозоль, туман, которым можно равномерно заполнить пространство с корнями. Самый простой способ получить туман - использовать ультразвуковые распылители. Но у них есть существенные недостатки. Во-первых, нагревают раствор, во-вторых, потребляют много электроэнергии, в-третьих, на них образуется налет из растворенных солей. У меня есть мечта научиться получать туман из раствора простым и дешевым способом, отличным от ультразвуковых распылителей, но пока не имею представления о подходящем способе реализации.

О преимуществах аэропоники

В мире текстов об аэропонике часто описываются преимущества, связанные с урожайностью и экологической повесткой. Эти преимущества уже превратились в клише и бездумно перепечатываются из поста в пост. По некоторым из них я дам комментарии.

Растения растут быстрее, а урожай качественнее

Звучит как сказка. Каждый фермер такое захочет. Но действительно ли на аэропонике результат получается лучше, а главное, существует ли научное обоснование за счет чего достигается эффект? 

Если смотреть на промышленные фермы, мне не попадалось ни одной долгосрочной истории успеха с аэропоникой. Напишите, пожалуйста, в комментариях, если вам известно о таких. В научных же статьях, где сравнивается аэропоника и прочие методы, чаще всего побеждает аэропоника. Почему в академической среде аэропоника эффективна, а на практике не используется?

Допустим, аэропоника действительно способна показывать выдающиеся результаты. Я усердно искал научные статьи, объясняющие почему аэропоника лучше, за счет каких биологических, физических или химических принципов, но не нашел ни одной статьи с полноценным объяснением. Тем не менее мне попадались утверждения, которые хотелось бы озвучить.

В аэропонике лучше растут корни. А от хороших корней зависит благополучие самого растения.

В аэропонике хорошо развиваются корневые волоски. Они состоят из всасывающей ткани и значительно увеличивают площадь, способную усваивать питательные вещества. Вот как выглядят корневые волоски на моем томате:

Попадалась информация, что скорость поглощения, а также энергия, необходимая для роста, обратно пропорциональна размеру частиц. То есть чем мельче частицы, тем меньше энергии требуется растению, чтобы её поглотить, тем больше энергии остается на другие процессы. Но на сколько это существенно, неясно. Так же попадались исследования, подтверждающие информацию о более высокой скорости поглощения элементов в аэропонике.

За счет распыления раствор насыщается кислородом, который важен для здорового развития. С его участием происходит окисление питательных веществ и выделение энергии.

Меньшее потребление воды

В статьях встречается информация, что аэропоника экономит до 98% воды. За счет чего? В первую очередь за счет замкнутого цикла. После того как корни политы, лишний раствор возвращается в растворный бак. Но при циркуляции раствора в системе в нем растет дисбаланс питательных элементов из-за неравномерного их потребления. В растворе накапливаются продукты жизнедеятельности растений. Поэтому раствор принято обновлять, в среднем раз в две недели. С отработанным раствором поступают двумя способами. Самый простой - сливают в канализацию. В этом случае цифры по экономии раствора будут значительно ниже заявленных 98%. Способ посложнее - очистка и обеззараживание. Тогда действительно экономия будет существенной, но никто никогда не упоминает, что очистка раствора не бесплатная и тоже оставляет свой след.

В качестве ещё одной причины меньшего потребления воды упоминается, что для аэропоники требуется меньший объем раствора в системе, т.к. нет необходимости погружать корни в раствор. Но меньший объем влечет за собой необходимость частой замены или очистки т.к. изменения в нем происходят быстрее. Так что, по сравнению с гидропоникой тут нет преимущества. Разве что на массе конструкции для выращивания это полезно сказывается.

Площадь, занимаемая фермой меньше

Часто встречается аргументация, что население планеты стремительно растет, а площадь под пашню сокращается. Поэтому логично использовать вертикальные фермы, в том числе и на аэропонике. Урожайность с гектара вырастает значительно за счет ярусности и возможности выращивать круглый год. 

Экономия площади и возможность выращивать круглый год актуальны, но не из-за перенаселения, а потому, что удобно иметь производство вблизи места реализации, где доступная площадь сильно ограничена.

Что же касается перенаселения, то темпы прироста сильно замедляются. По оценке фонда ООН к 2088 году будет 11 млрд человек, это значимо не сократит территории под пашню. А вот что важно — эффективность традиционного фермерства до сих пор оставляет желать лучшего. Посмотрите, к примеру, на статистику производства клубники в мире:

В США получают почти 66.8 тонн с гектара, тогда как в РФ 6.7 т/га. А значит развиваться есть ещё очень много куда. К 2088, когда ожидается 11 млрд человек на планете, человечество выйдет на совершенно другой уровень агротехники, если будет использовать современные методы, науку и технику в растениеводстве и еды хватит всем.

Уменьшение занимаемой площади полезно, но описывая преимущества вертикальных ферм, редко упоминают расходы на строительство, оборудование и поддержание системы и то, какой след это оставляет.

Аэропоника как инструмент для исследований

Свободные от субстрата и раствора корни дают ряд преимуществ. Растение возможно взвешивать в реальном времени, не убирая с места, где оно растет. Так, например, возможно исследовать его отклик на изменение параметров выращивания. За корневой системой возможно наблюдать на протяжении жизни растения. В аэропонике получаются более естественные корневые системы, чем на гидропонике. Возможно следить за тем, как меняется состав раствора, скорость поглощения элементов в процессе жизни растения.

Стоит ли связываться с аэропоникой для коммерции?

Только если конкретно для вашего случая удастся доказать на практике, что подход работает. Не стоит обольщаться теоретической эффективностью, которую никто не видел в деле. Сделайте прототип, максимально приближенный к промышленному, прогоните на нем несколько циклов выращивания. Всё тщательно посчитайте, сравните с существующими решениями.

Например, я выращивал клубнику на аэропонике в контейнере. Посадил 336 кустов. Результат был достойный, но я видел как выращивают клубнику более простыми методами, в торфе или минеральной вате, и результат был лучше моего. Так что при моём уровне развития в аэропонике выгоднее было бы выращивать другим способом. Но я уверен, что это не потому, что аэропоника плохая, а потому, что я всё ещё не научился её готовить для клубники.

Если попытаться ответить на вопрос о коммерческом применении, основываясь только на существующей практике, то реальных примеров мало, так что без понимания области безопаснее выбрать подход попроще.

Аэропоника дороже

Стоимость аэропонной системы сильно зависит от подхода, требований к надежности, уровня автоматизации и технического оснащения. На обеспечение соответствующих решений потребуются вложения. Например, трубки для полива и фитинги, способные выдерживать давление в 10 Bar будут стоить дороже системы капельного полива. Форсунки будут стоить дороже капельниц. Дополнительные затраты пойдут на обеспечение чистоты раствора. Если предполагается поддержание давления, то придется потратиться на гидроаккумулятор с обвязкой, на клапаны для подачи раствора, на дополнительную электронику управления клапанами.

Посадочный материал

Т.к. корни в аэропонике отличаются от корней в иных системах, идеально вырастить растение из семян или укоренить непосредственно в аэропонике. Такая возможность есть не всегда. Например, для выращивания клубники чаще всего используют посадочный материал из взрослых кустов. В таком случае больше всего подходят саженцы с открытой корневой системой, т.е. очищенные от субстрата. У клубники такие саженцы называются фриго.

Посадочный материал с закрытой корневой системой использовать возможно, но он, как правило, продается в кассетах, стаканчиках и корни трудно отмывать от субстрата и скорее всего они сильно повредятся, что впоследствии скажется на развитии растений.

Приготовление раствора

Под каждую культуру готовят питательный раствор со своим составом. Его можно приготовить тремя способами.

• Купить готовые концентраты типа GHE. Это дорого. Ничего особенного в их составе нет. Имеет смысл, если хочется попробовать что-то вырастить, не заморачиваясь с приготовлением раствора.

• Самый простой и распространенный способ на фермах - готовить из водорастворимых комплексных удобрений. 

Если хочется максимальной гибкости, растворы готовят из солей элементов, которые требуются растениям. За вечер легко освоить калькулятор, например, такой. Все соли можно без проблем заказать в интернете.

Концентрация раствора

Если у вас есть рецепт питательного раствора для гидропоники, имейте в виду, что в аэропонике используют более низкую концентрацию. Можно смело брать половину от исходной концентрации в качестве отправной точки, а дальше подбирать экспериментально. Для каждой культуры концентрация будет индивидуальной. Более того, она ещё будет зависеть от параметров подачи раствора, например, размера капли или частоты полива.

Ещё у меня есть предположение, что концентрация зависит от влажности в корневой зоне. А точнее от скорости испарения раствора на корнях. Каким будет EC раствора, нанесенного мельчайшими каплями или тонким слоем на корни, если вода не только поглощается, но и испаряется?

Биопленка

Стоит избегать органических добавок в раствор. Они стимулируют развитие колоний бактерий на стенках трубок, называемые биоплёнкой. Такие колонии образуют наросты, которые отслаиваются и забивают форсунки. 

Когда я экспериментировал с растворами органики в аэропонике, биопленка образовывалась на трубках, находящихся после фильтров, что выводило форсунки из строя.

Скорость усвоения питательных веществ

Попадалась информация, что скорость усвоения питательных веществ отличается в аэропонике. Происходит так потому, что физические и химические свойства питательного раствора изменяются при распылении. Более того, скорость усвоения различных элементов изменяется не пропорционально. Из этого следует, что, если у вас имеется профиль питания растения под гидропонику, его нужно корректировать, чтобы он лучше работал на аэропонике.

Обновление раствора

Раствор в системе замкнутого цикла необходимо периодически обновлять. На это есть как минимум две причины:

1. Элементы в растворе поглощаются неравномерно и со временем образуется дисбаланс.

2. Через корни в раствор выделяются продукты жизнедеятельности растения

Часто встречается рекомендация обновлять раствор с определенной периодичностью, например, раз в две недели. Это не совсем корректно. Частота обновления зависит от активности растений и объема бака с раствором. Например, если растения выпивают за неделю объем, равный объему циркулирующему в системе, то лучше раствор менять не реже раза в неделю.

Корни

Корни различных растений отличаются друг от друга. Например, у томата неприхотливые и живучие и могут расти при различных условиях. А корни клубники привередливые, могут легко загнивать в аэропонике и гидропонике.

Молодые клубничные корни развиваются великолепно. Но её особенность в том, что с возрастом старые корни деревенеют. При повышенной влажности одеревеневшие корни начинают загнивать. Мне пока не удалось подобрать аэропонную среду, чтобы одновременно было комфортно и молодым корешкам и одеревеневшим.

Что выделяют корни и как это связано с аэропоникой?

Корневые выделения растений выполняют множество функций, например, способствуют усвоению питательных веществ. В процессе дыхания корнями выделяется углекислый газ, который, растворяясь в воде, становится угольной кислотой, которая в почве помогает растворять питательные вещества для последующего поглощения.

Корни могут выделять токсины для борьбы вредными бактериями или конкурирующими растениями, или наоборот выделять органику в виде сахаров и кислот, способствующую симбиозу с благоприятной микрофлорой.

Корни выделяют слизистые вещества которые помогают им в почве продвигаться вперед, а так же, при её смачивании происходит подготовка к последующему поглощению питательных веществ. Слизистые вещества корня включают полисахариды, фенолы, аминокислоты, органические кислоты. Локализованы они на кончике корешка.

Органические выделения корня хелатируют железо, необходимое для метаболизма растений, переводя его из нерастворимой формы в растворимую. Причем дефицит железа вызывает усиление корневой секреции.

Что происходит с корневыми выделениями в аэропонике? Я вижу два сценария. Первый, если полив происходит обильно, то часть выделений смывается и накапливается в растворе. Второй, при мелкодисперсном распылении, если капли оседают на корнях не стекая, то и выделения останутся на корневой системе. 

В почве корневые выделения недолговечны, т.к. разрушаются соседствующими микроорганизмами. В аэропонике же они будут накапливаться в растворе или на корневой системе. У меня нет понимания, какой эффект это оказывает на растения.

Микробиология

Очевидно, что микрофлора в естественной среде и в аэропонике сильно отличается. Некоторые бактерии и грибы не способны существовать в условиях аэропоники. Многие в аэропонике и не нужны. Например, участвующие в разложении органики, т.к. питательные элементы подаются в чистом виде. Но есть микроорганизмы, которые используют для профилактики и предотвращения болезней. Два самых распространенных биопрепарата я периодически применяю.

Первый - Фитоспорин, на основе сенной палочки (Bacillus subtilis), почвенных бактерий, способных проникать в ткани растений и вырабатывающих вещества для их защиты и стимуляции. За счет проникания в ткани способен существовать и в условиях аэропоники. Второй - Триходерма (Trichoderma), дружественные микроскопические грибы, которые, кажется, тоже должны нормально себя чувствовать на корнях в аэропонной среде.

Я не добавляю эти препараты в раствор, т.к. фильтр их не пропустит до форсунок. Вместо этого я вручную произвожу опрыскивание непосредственно корневой системы.

Температура в корневой зоне

Температура в области корневой системы - важный фактор, влияющий на благополучие растений. Почва в природе является хорошим буфером для температуры и её изменения незначительны, относительно температуры над поверхностью почвы.

Колебания температуры в корневой зоне - стресс для растения. Температура выше или ниже допустимого растением предела негативно влияет на протекающие процессы. В аэропонике, если не предпринимать дополнительных усилий, буферность крайне низкая и температура в корневой зоне быстро следует за температурой снаружи, что может отрицательно сказаться на развитии растений. 

Для каждого растения характерен свой диапазон температур, оптимальный для протекания реакций. Её регулировка может способствовать более эффективному выращиванию. А также, изменяя температуру только в корневой зоне возможно нивелировать влияние дискомфортной температуры снаружи.

Поддержание заданной температуры в корневой области в аэропонике - сложная инженерная задача. Необходимо создавать отдельную климатическую зону. В гидропонике, когда раствор постоянно контактирует с корнями, проблема решается поддержанием температуры раствора. В аэропонике же придется поддерживать и температуру раствора и температуру среды, в которой находятся корни, чтобы не вызывать стресса при опрыскивании.

Кто-то может предположить, что распыление раствора через форсунки в камере с корнями может приводить к резкому падению температуры, подобно тому, как охлаждают теплицы. Я делал замеры. Этого не происходит потому, что в камере очень высокая влажность и испарения почти нет. 

Развитие и функционирование корней лучше всего происходит в диапазоне, характерном для данного растения, и хороший растениевод будет отслеживать и изменять эти показатели так же тщательно, как он отслеживает и контролирует температуру окружающей среды.

Газовый состав в корневой зоне

Изменяя газовый состав в корневой зоне можно воздействовать на растения. Например, в статье утверждается, что повышение уровня кислорода ускоряет темпы роста томата и огурца. 

Про углекислый газ мне попадалась противоречивая информация, в статье, ссылку на которую не удалось найти, утверждалось, что повышение концентрации CO2 в корневой помогает переносить более высокие температуры. В этой статье говорится, что повышение CO2 замедляет темпы роста и поглощение минеральных веществ у томатов. А в этой, наоборот, что повышение CO2 в корневой зоне положительно сказывается на росте салата.

Объем емкости для корней

Если объем пространства для корней будет небольшим, они займут его полностью и превратятся в плотную мочалку, которая будет препятствовать равномерному распределению питательного раствора. 

Если высота емкости будет не достаточной, корни первым делом будут стелиться по дну, т.к. на дне собираются все излишки жидкости и в донной части получится не аэропоника, а гидропоника, особенно если не весь раствор уходит со дна в дренаж. В то же время не рационально использовать глубокую емкость, т.к. она занимает много пространства

Если же высота ёмкости будет достаточно большой, то при корректной подаче раствора молодые корни будут формировать правильную древовидную пушистую структуру, но с ростом, при отсутствии опоры, гравитация сделает своё и корни могут вытянуться вниз, потеряв свою пушистость. Вот пример того как корни начинают вытягиваться, если отсутствует опора при избыточном поливе. Вместо того, чтобы занимать пространство в ёмкости, они начнут стелиться по дну.

Равномерность распределения капли

При посадке в аэропонике надо учитывать, что корневая система разрастается и иметь это в виду при расстановке форсунок.

Например, на фото выше корни стали расти вверх, к источнику влаги, и облепили форсунки, что в дальнейшем ухудшило распространение раствора. Усугубило проблему и общее разрастание корневой системы. Из-за плотности корней раствор распределяется неравномерно.

Если хочется добиться равномерного распределения раствора в пространстве, то использование форсунок - не лучший вариант. Для приемлемого результата при помощи форсунок, необходимо обеспечить пространство, достаточное для распыления, а также использовать форсунки, способные давать мелкую каплю. Например, форсунки для водно-воздушной смеси или форсунки высокого давления. 

На практике чаще всего приходится увеличивать продолжительность распыления, чтобы капля достала до всех участков бокса с корнями. Вместе с этим образуются участки с чрезмерным увлажнением.

Идеальный, на мой взгляд, вариант - подача раствора в виде тумана. Но хороших идей как реализовать такой подход у меня пока нет.

Местоположение форсунок

В какой точке, относительно корней стоит размещать форсунки? В большинстве реализаций, которые мне попадались, форсунки почему-то размещают снизу, факелом вверх. Если имеется достаточное пространство между корнями и форсунками, то всё выглядит отлично (рис. 1a)

Но чаще встречается вариант с рисунка 1b, когда корни разрастаются до такой степени, что закрывают форсунки. О нормальном распространении раствора не может быть и речи.

Я решил, что лучше всего размещать форсунки сверху, в местах, наиболее свободных от корней, между растениями (рис. 2а). В этом случае даже если корни со временем упрутся в форсунки, раствор будет худо-бедно распространяться вниз.

В последнее время, при размещении форсунок сверху, я направляю их не вниз, а в сторону, вдоль контейнера (рис 2b), между корнями, т.к. когда корни разрастутся, это будет самое свободное место для распыления, а значит, спрей в этих точках распространится максимально широко и далеко.

Интенсивность поглощения раствора

Кроме распределения раствора в пространстве стоит учитывать интенсивность поглощения, которая зависит от возраста растения, температуры окружающей среды, суточных ритмов растения, корневого давления.

Выше приведены графики из статьи про поглощение воды и NO3 в аэропонике в зависимости от солености раствора. Каждый график отображает данные по одним и тем же растениям, но с разным возрастом. На графиках показана интенсивность поглощения воды томатом, в зависимости от времени суток. Зависимость поглощения воды от времени не линейная; чем выше концентрация раствора, тем ниже потребление воды; с возрастом потребление воды различается.

На практике мало кто разрабатывает точные схемы полива, максимум, подстраивают концентрацию раствора под температуру и возраст растения, а также меняют интенсивность дневного и ночного полива.

Подача раствора

На практике я встречаю два подхода к подаче раствора через форсунки:

• Длинные интервалы между поливами и сравнительно долгий полив. Это не самый лучший вариант. Корни слипаются от обилия влаги, вытягиваются, капли свисают с корней. Корневые волоски плохо развиваются. Но зато корни гарантированно смачиваются.

• Короткие интервалы с коротким временем подачи раствора. На корнях образуется мелкая пыль из раствора, корни пушистые. Но начинают возникать проблемы при разрастании. Если взвесь из раствора недостаточно мелкая, то она перестает проникать вглубь к разросшимся корням.

Кроме интервалов есть ещё импульсность подачи:

• Подача раствора импульсами. Для этого в системе предварительно создается давление, чтобы, при открытии клапана раствор моментально вырвался из форсунки и желательно, чтобы его подача так же моментально прекратилась. В этом случае можно точно контролировать процесс полива и запускать даже на доли секунды.

• Плавное нарастание давления. Если подавать раствор запуская насос без накопителя давления, то оно нарастает постепенно. Пока нарастает, меняется размер капли, дальность и угол разброса раствора.

Требуется следить за воздухом в системе полива. Воздух хорошо сжимается, в отличие от жидкости, из-за чего нарастание мощности факела из форсунки и его затухание становится очень плавным, растягивается во времени.

Форсунки забиваются

Забавно, что проблему с засоряющимися форсунками я считал одной из самых главных, когда только начал заниматься аэропоникой. Сейчас же я могу по пол года не вспоминать о них. Если соблюдать элементарные правила, способствующие чистоте раствора, то не будет никаких проблем:

• Нужен механический фильтр перед форсунками на 1-5 микрон

• Если цикл полива замкнутый, то сбор дренажа после корней лучше тоже проводить через фильтр. Мне идеально подошел фильтрующий материал для аквариума. Это может быть специальная губка или синтепон

• Раз в несколько месяцев фильтры необходимо менять/чистить

• В растворе не должно быть ничего лишнего, что способствует загрязнению. Например, органика приводит к проблемам

• Желательно размещать форсунки таким образом, чтобы выход из строя одной или даже двух рядом стоящих не приводил к гибели растения

• Не реже, чем раз пол года все форсунки необходимо чистить. Чем тоньше сопло у форсунки, тем чаще. Я для чистки использую ультразвуковую ванну.

Материалы

Алюминий, медь и цинк не стоит использовать в солевом растворе, насыщенном кислородом. Возможны реакции с выделением в раствор незапланированных веществ. Стоит обращать внимание на соединители и фитинги. Лучше использовать пластик или нержавейку.

Также, при работе с раствором необходимо избегать материалов, пропускающих свет. На свету в растворе стенки быстро покроются зелеными одноклеточными водорослями. А лишняя органика в растворе ни к чему. Если используются прозрачные ёмкости, проще всего закрыть их от света фольгой.

Автоматизация и комплектующие

Сначала я планировал развернуть эту тему подробнее, но текст и так получается слишком длинным, а вариантов и подходов бесконечное множество, хотя основные принципы тут такие же, как и в гидропонике. Рынок забит продукцией на любой вкус, кошелек и фантазию. Если дойдут руки, напишу отдельный пост.

Чувствительность к сбоям

Растения на аэропонике не могут долго оставаться без полива, за несколько часов можно нанести непоправимый вред. Поэтому надежности в подаче раствора следует уделять особое внимание. 

Важно вовремя обнаружить проблему, если она возникла. На неё могут указать различные датчики, например, датчик протечки, датчик давления в линии полива или измерение объема раствора, стекающего в дренаж.

Если обнаружилась проблема с поливом, то до её устранения стоит принять меры по сохранению влаги в растениях - отключить освещение, понизить температуру, по возможности произвести опрыскивание по листу.

Обязательно наличие источника резервной электроэнергии, как минимум для системы полива.

Регулярный осмотр

Важно следить за состоянием растений и вовремя реагировать на отклонения. В аэропонике реакция растения на изменения несколько быстрее, чем при других подходах. В первую очередь нужно обращать внимание на внешний вид растения, который расскажет о многом. Например, по листьям можно понять, каких элементов недостает растению.

Многие заболевания и вредителей также определяют по внешнему виду.

Плюс аэропоники, что корневую систему тоже возможно осмотреть и вовремя среагировать, например, на гниль или неправильное формирование.

Высокоточное выращивание

Выращивание в субстрате и даже на гидропонике прощает многие ошибки ввиду своей инертности. Ошибки проявляются не сразу и постепенно. Аэропоника же — высокоточное выращивание. Проблемы и ошибки проявляются быстро. Необходимо соблюдать нужные параметры системы с учетом всех условий. И возможно, при нахождении параметров выращивания в оптимуме, удастся добиться результатов, превосходящих остальные подходы к выращиванию.

Проблемы научных статей

Отсутствие стандартов

Я прочитал статью, в которой сравнивают выращивание базилика в торфе, на гидропонике и аэропонике низкого давления. Сравнивали стоимость создания установки для выращивания, сопутствующие расходы и урожайность. По всем пунктам победила аэропоника. Казалось бы, можно из статьи сделать вывод, что базилик выгоднее всего выращивать на аэропонике. Но как бы не так! На самом деле выводы из статьи стоит сделать следующие: ребята собрали из того, что нашлось под рукой стенды для выращивания, выращивали как умели на улице с климатом, который бог послал им в эти дни. И у них получились результаты, применимые только к их конкретному случаю. В реальной жизни, с профессиональным подходом и хорошей агротехникой результат был бы совершенно иным. 

Существует несчетное количество вариаций, как можно выращивать растения в аэропонике и нет общих стандартов, правил, спецификаций, которым могли бы следовать авторы статей. Основная проблема научных статей - воспроизводимость. Ни в каких статьях разных авторов нет двух сравниваемых установок. Результаты применимы по большей части к конкретному случаю.

Мало экспериментов со взрослыми растениями

В большинстве научных публикаций в экспериментах участвуют молодые растения и эксперименты длятся не дольше, чем до получения первых плодов. В аэропонике, при достижении растением зрелости начинаются трудности с корневой системой — корни разрастаются, накапливаются болезни, меняются свойства старых корней. Очень не хватает публикаций, в которых доводили бы эксперимент до завершения этапа плодоношения.

Низкий уровень агротехники, неспособность вырастить качественную контрольную группу

Часто встречаются статьи в которых, кажется, авторы не понимают предметную область, не достигли достаточного уровня, чтобы решать поставленную задачу. Например, некая статья исследует способность растениями поглощать питательные вещества в разных условиях. В статье красивые расчеты, графики, выводы и вдруг фотография корневой системы в ужасном состоянии. Т.е. люди вырастили больные растения и сравнивают, какое больное растение лучше питается. Пока они не научатся выращивать качественную корневую систему, нет смысла в результатах их статьи. Только если изначально не поставлена задача работать с больными растениями.

Я бы ввел обязательное требование ко всем научным статьям в растениеводстве - подробно описывать получившиеся растения с приложением качественных фотографий всех частей растений. Если авторам не удалось получить здоровые и сильные растения для контрольной группы, то нет никакого смысла рассматривать такую статью.

Выведение сортов под аэропонику

Важно понять, почему аэропонное выращивание может быть более продуктивным, чем гидропонное или почвенное, и использовать эти знания в селекции и агротехнике. Это также предполагает изучение причин, по которым определенные генотипы лучше подходят для аэропонного культивирования, поскольку это может позволить вывести сорта с улучшенными характеристиками при аэропонной культивации или расширить спектр культур, которые можно выращивать с помощью аэропоники.

Заключение

О выращивании на аэропонике мы всё ещё знаем достаточно мало и она стоит в начале пути развития. Я верю, что со временем она займет свою нишу в растениеводстве. Появятся культуры, экономическая составляющая которых не будет вызывать вопросов при аэропонном выращивании.

Я надеюсь, что мои заметки помогут лучше понять аэропонику и избежать ошибок. Надеюсь, что теперь понятно, что не достаточно просто взять и начать брызгать на корни раствором. Если хочется получить хороший результат, придется следовать технологическому процессу, который во многом под каждое растение будет уникальным.

Подписывайтесь на мой Телеграм-канал. Я веду агротехнический дневник, делюсь результатами и мыслями по теме. В качестве спойлера добавлю, что сейчас я занимаюсь выращиванием настоящего васаби.