Гидропоника по методу Кратки: принцип работы и сборка систем своими руками

Что такое метод Кратки?

Метод Кратки — это пассивный способ гидропонного выращивания без циркуляции раствора, при котором растение размещают в сетчатом горшке над закрытой ёмкостью с питательным раствором, без насоса, аэрационного камня и электричества. По мере поглощения воды растением уровень раствора снижается, образуя влажный воздушный зазор, из которого верхние корни получают кислород. Благодаря этому одной заправки может хватить на весь цикл выращивания салата — от высадки рассады до уборки урожая.

Метод разработал и описал в публикациях доктор Бернард Кратки из Колледжа тропического сельского хозяйства и человеческих ресурсов Гавайского университета (CTAHR). Он испытывал его на салате, огурцах и томатах как в небольших бутылках, так и в резервуарах промышленного размера. Сегодня гидропоника по методу Кратки — самый распространённый способ начать знакомство с гидропонными системами, собранными своими руками. Она также служит полезным учебным инструментом для тех, кто планирует более крупную ферму с рециркуляцией раствора. В этом руководстве объясняется принцип работы метода, порядок сборки системы, приготовление питательного раствора для метода Кратки и его отличия от других самодельных гидропонных систем, в том числе ведёрных, башенных и систем из труб PVC.

Как работает гидропоника по методу Кратки?

Гидропоника по методу Кратки позволяет растению по мере потребления воды самостоятельно создавать воздушное пространство в корневой зоне. Вначале раствора касается только нижняя часть сетчатого горшка на глубину 2–3 cm (около 1 in), чтобы корни могли достать до него, а стебель и корневая шейка оставались сухими.

• Недели 1–2: корни растут вниз в раствор, и растение начинает поглощать воду и питательные вещества.
• Середина цикла выращивания: уровень снижается, в высокой ёмкости часто на 15–25 cm (6–10 in), а верхние корни приспосабливаются к влажному воздушному слою под крышкой. Эти «воздушные корни» поглощают кислород, а погружённые корни продолжают поглощать воду и питательные вещества.
• Уборка урожая: цикл выращивания планируют так, чтобы завершить его до полного опустошения ёмкости. Кратки рекомендует заканчивать цикл, когда остаётся менее примерно 10% исходного объёма раствора.

Почему для метода Кратки не нужны насос или аэрационный камень?

Для глубоководной культуры нужен воздушный насос, поскольку корни полностью погружены в раствор. В гидропонной системе Кратки снабжение кислородом обеспечивает увеличивающийся воздушный зазор, поэтому в ней нет оборудования, которому требуется питание, которое может выйти из строя или шуметь. Компромисс — меньшая управляемость: в середине цикла выращивания непросто корректировать концентрацию питательных веществ или pH, а тёплый раствор содержит меньше растворённого кислорода, поэтому в жарких помещениях результаты ухудшаются. Вариант того же подхода с полноценной аэрацией описан в нашем руководстве по глубоководной культуре (DWC).

Как собрать гидропонную систему по методу Кратки?

Сборка базовой гидропонной системы по методу Кратки занимает менее часа, независимо от того, покупаете ли вы готовый комплект или собираете небольшую систему своими руками из подручных предметов. Вам понадобятся светонепроницаемая ёмкость, крышка, сетчатый горшок, субстрат и сеянец. Выполните следующие шаги:

1. Выберите ёмкость. Используйте непрозрачную ёмкость из пищевого пластика: бутыль 4 L (1 gal) для одного растения салата, ведро 10–20 L (3–5 gal) для одного более крупного растения или контейнер 40–60 L для нескольких кочанов салата. Покрасьте или оберните прозрачные ёмкости, чтобы предотвратить рост водорослей.
2. Вырежьте отверстия в крышке. Подберите размер отверстий так, чтобы сетчатые горшки 5–7.5 cm (2–3 in) сидели плотно. Размещайте салат примерно по схеме 20 × 30 cm (8 × 12 in) — такую схему Кратки использовал в промышленных резервуарах.
3. Вырастите рассаду. Проращивайте семена в кубиках минеральной ваты, губчатых или кокосовых пробках и выращивайте до появления двух или трёх настоящих листьев. Этот этап описан в нашем руководстве по рассадным кассетам и проращиванию семян.
4. Приготовьте питательный раствор. Растворите полное гидропонное удобрение в дозировке, указанной на этикетке для листовой зелени; обычно это даёт EC 1.2–2.0 mS/cm. Проверьте, что pH составляет примерно 5.5–6.5.
5. Заполните ёмкость до нужного уровня. Наливайте раствор, пока нижняя часть сетчатого горшка не погрузится на 2–3 cm. Не заливайте корневую шейку.
6. Высадите рассаду и закройте ёмкость. Установите пробку с сеянцем в сетчатый горшок, при необходимости добавьте вокруг керамзит или перлит, закройте зазоры в крышке и разместите ёмкость под освещением.
7. Оставьте систему в покое. Еженедельно проверяйте отсутствие утечек и вредителей и состояние растений, но после формирования воздушных корней не доливайте раствор до исходного уровня.

Какого объёма должна быть ёмкость для метода Кратки?

Объём ёмкости — ключевой параметр системы, поскольку цикл выращивания должен завершиться до того, как закончится раствор. В таблице приведены типичные исходные ориентиры; фактическое потребление воды зависит от освещения, температуры и влажности.

В собственных опытах Кратки на Гавайях кочан салата массой примерно 200 g потреблял около 3–4 L раствора. Поэтому бутыль 4 L подходит только для листовых культур с коротким циклом выращивания. Плодовые овощные культуры выращивать возможно, но им нужны гораздо более крупные ёмкости, поэтому большинство растениеводов выбирают листовую зелень и пряные травы.

Какой питательный раствор используют в методе Кратки?

В методе Кратки используют такое же полное водорастворимое гидропонное удобрение, как и в любой другой гидропонной системе; раствор готовят один раз в начале цикла. Поскольку позже ничего не добавляют, исходный состав должен содержать все необходимые культуре макро- и микроэлементы.

• Используйте полный состав для гидропоники. Хорошо подходят одно- или двухкомпонентные гидропонные удобрения с кальцием, магнием и хелатированными микроэлементами. Садовые удобрения для почвы обычно не содержат всех необходимых микроэлементов либо содержат мочевину и оболочки замедленного высвобождения, которые плохо работают в воде.
• Качество исходной воды имеет значение. По мере потребления воды растением концентрация растворённых солей увеличивается. Кратки отмечал, что исходная вода с EC 0.2 может достичь примерно 2.0 к моменту, когда останется лишь 10% раствора. Для жёсткой или солёной воды может потребоваться предварительная очистка обратным осмосом (RO).
• Поддерживайте pH в нужном диапазоне. Большинство листовых культур лучше всего растёт при pH 5.5–6.5. Кратки сообщал, что при использовании готового гидропонного удобрения доводил культуры до уборки без корректировки pH, однако проверка в начале цикла — недорогая мера предосторожности.
• Долив: если до уборки урожая уровень раствора в ёмкости становится слишком низким, добавьте немного раствора половинной концентрации, чтобы покрыть только самые нижние корни. Не восстанавливайте исходный уровень, чтобы не затопить воздушные корни.

Можно ли самостоятельно приготовить гидропонное удобрение или питательный раствор для растений?

Вы можете самостоятельно приготовить питание для гидропоники из отдельных солей, таких как нитрат кальция, нитрат калия, монокалийфосфат и сульфат магния, с добавлением смеси микроэлементов. Коммерческие хозяйства регулярно делают это, используя баки для маточных растворов A и B. В небольших домашних системах часто встречаются ошибки взвешивания и нехватка микроэлементов, поэтому готовое гидропонное удобрение обычно надёжнее. Самодельные «органические» настои из компоста или кухонных отходов склонны к загниванию в стоячей воде и не рекомендуются. В нашем руководстве по гидропонному питанию, EC и pH приведены целевые диапазоны для разных культур.

Какие растения лучше всего растут на гидропонике по методу Кратки?

Для гидропоники по методу Кратки лучше всего подходят скороспелые компактные листовые культуры: они успевают достичь уборочной спелости до израсходования раствора, а их потребность в воде предсказуема.

• Лучший выбор: салат всех типов, пак-чой, шпинат в прохладных помещениях, руккола, базилик, мята, шнитт-лук, петрушка и лук на перо. Рекомендации по выбору сортов приведены в материале о сортах салата для гидропоники.
• Возможны при использовании крупных ёмкостей: огурцы, перцы и томаты. В период активного плодоношения они потребляют много литров воды в неделю, поэтому обычно требуют очень больших резервуаров или запланированного долива.
• Плохо подходит: клубнику часто хотят выращивать этим методом, но это многолетняя культура, которой нужны хороший дренаж и аэрация в зоне корневой шейки, а также стабильное питание, поэтому рециркуляционные желоба NFT, А-образные конструкции или лотки с субстратом дают гораздо лучшие результаты, чем неподвижный раствор.

Какие ещё гидропонные системы можно собрать своими руками?

Помимо метода Кратки, большинство схем гидропоники своими руками сводятся к четырём простым конструкциям, в каждой из которых для более точного управления добавляют насос или подачу воздуха. Это самые популярные гидропонные системы для начинающих:

Как сделать гидропонную систему в ведре объёмом 5 галлонов?

Для самодельной системы в ведре объёмом 5 галлонов нужны ведро объёмом 19 L из материала, безопасного для контакта с пищевыми продуктами, крышка с одним сетчатым горшком размером 7.5–15 cm (3–6 in), воздушный компрессор с трубкой и камень-распылитель. Залейте питательный раствор до уровня чуть ниже сетчатого горшка, обеспечьте непрерывную работу распылителя и меняйте раствор каждые две–три недели. Без воздушного компрессора это же ведро можно использовать по методу Кратки для одного крупного растения пряной травы или салата.

Безопасны ли трубы PVC для самодельных гидропонных установок?

Конструкции из PVC распространены в самодельной гидропонике, поскольку трубы недороги и легко режутся, но следует использовать трубы, предназначенные для питьевой воды, и избегать гибкого винила, который может выделять пластификаторы. Покрасьте или оберните белые трубы светонепроницаемым материалом, если свет достигает корней. Для самодельной башни из PVC обычно используют вертикальную трубу диаметром 100–110 mm (4 in) с наклонными посадочными отверстиями и небольшой погружной насос с таймером. Специальные каналы с плоским дном распределяют водяную плёнку лучше, чем круглые трубы; подробности проектирования приведены в наших руководстве по гидропонным башням и руководстве по гидропонике NFT.

Какие ошибки чаще всего допускают при использовании метода Кратки?

Большинство неудач при использовании метода Кратки связано с уровнем воды, проникновением света и перегревом, а не с самим методом.

• Переполнение: погружение корневой шейки в раствор или долив до верха после образования воздушных корней вызывает гниение и увядание.
• Проникновение света: в прозрачных ёмкостях или при наличии щелей в крышке развиваются водоросли, которые конкурируют с растениями за питательные вещества и кислород.
• Тёплый раствор: при температуре выше примерно 24–26°C (75–79°F) содержание растворённого кислорода снижается, а риск заболеваний корней возрастает. Защищайте ёмкости от прямого солнца и не ставьте их на тёплый пол.
• Слишком маленькие ёмкости: крупное растение в небольшой канистре израсходует весь раствор ещё до окончания цикла выращивания.
• Открытая вода: любая щель позволяет комарам и грибным комарикам размножаться. Плотно закрывайте крышки и закрывайте неиспользуемые отверстия.
• Неподходящее удобрение: удобрения для почвы без микроэлементов вызывают пожелтение и задержку роста.

Можно ли применять метод Кратки в коммерческом выращивании?

Метод Кратки может применяться в небольшом коммерческом производстве; сам Кратки описывал резервуары с полистирольными крышками, в которых салат размещали по схеме 20 × 30 cm и собирали урожай еженедельно с чередованием партий. Однако при увеличении объёма выращивания до более чем нескольких сотен кочанов большинство коммерческих хозяйств переходит на рециркуляционные системы, поскольку рециркуляция позволяет дозировать питательные вещества, контролировать pH, проводить стерилизацию и повышать плотность посадки.

Типичный путь развития: метод Кратки или комплект для гидропоники своими руками для обучения, затем небольшая рециркуляционная система NFT или глубоководной культуры, а после — коммерческая установка с автоматизированной фертигацией. На этом этапе полезными вариантами могут стать наша система глубоководной культуры с плавающими плотами по индивидуальному заказу, которая по сути представляет собой управляемую версию резервуара Кратки с электропитанием, и каналы NFT из пищевого PVC из ассортимента гидропонных систем. Сравнение всех методов приведено в статье «Типы гидропонных систем».

Следующие шаги

Метод Кратки — самый простой способ понять взаимодействие корней, воды, питательных веществ и кислорода; он остаётся практичным выбором для небольших партий салата и пряных трав. Когда вы будете готовы перейти от самодельной гидропонной системы к производственной установке, сообщите нам культуру, доступную площадь и целевой объём производства, и наши инженеры смогут предложить схему DWC, NFT или башенной системы стандартных либо индивидуальных размеров с поставкой напрямую с завода.