Типы систем автоматического полива и способы равномерного распределения влаги в субстрате
Рады вам представить небольшой цикл статей на тему «Полное руководство по автоматическому поливу каннабиса в домашних условиях».
Данное руководство будет состоять из трёх частей:
- Типы систем автоматического полива и способы равномерного распределения влаги в субстрате
- Компоновка, настройка и обслуживание систем автоматического полива
- Сборка систем автоматического дренирования своими руками
В рамках цикла мы расскажем обо всём, что касается систем автоматического полива, применяемых при выращивании растений в помещении. Мы выберем лучший тип такой системы для фертигации (полива питательным раствором удобрений) и рассмотрим существующие варианты распределения питательного раствора, которые позволят предотвратить ожог корневой системы удобрениями.
Мы также объясним, как избежать появления бактерий в гидропонных резервуарах (методами терморегуляции, насыщения воды кислородом, использования антибактериальных продуктов и прочего), а также дадим конкретные советы по доливке и очистке этих резервуаров. И, наконец, мы обсудим, как самому собрать систему автоматического полива и дренажа, как правильно отрегулировать частоту и продолжительность автоматического полива.
Но начнём мы с основ.
Типы систем автоматического полива
Системы автоматического полива для растений разнообразны. В общих чертах их можно разделить на три типа — с верхней, нижней и капиллярной подачей раствора. Кроме того, системы могут быть с рециркуляцией (реверсивный полив с повторным использованием питательного раствора) или без таковой (нереверсивный полив с утилизацией раствора).
Какой тип системы полива выбрать
Если вы удобряете свои растения (добавляете питательные вещества в поливную воду), то многие из систем, продаваемых для комнатных растений, не будут должным образом работать для выращивания каннабиса.
Дело в том, что системы, которые работают по принципу подачи воды за счёт капиллярного эффекта, такие как Blumats, нельзя использовать ни с чем, кроме простой воды, т.к. они были разработаны для того, чтобы просто поддерживать субстрат во влажном состоянии, и не способны обеспечить должного дренажа. Если вы добавите в такую систему питательный раствор, он со временем обожжёт корни ваших растений и забьёт эту систему. Следовательно, данный тип систем не подходит для наших нужд.
Капельница Blumats
При использовании системы нижней подачи раствора фертигация происходит путём соприкосновения нижней части субстрата с раствором, как это происходит, например, в системах AutoPot UK. Остальной объём субстрата в таких системах увлажняется за счёт капиллярного эффекта самого субстрата, что приводит к неравномерному его увлажнению. Это, в совокупности с отсутствием активного дренажа, неминуемо приведёт к накоплению излишних солей в некоторых участках субстрата и последующему ожогу корневой системы растения.
AutoPot UK
Однако не стоит путать систему нижней подачи раствора с системой периодического затопления (о ней мы расскажем в другой раз), где раствор также подаётся снизу, но с хорошим, равномерным увлажнением субстрата.
Поэтому для автоматического полива каннабиса используйте системы с верхней подачей раствора. Такие системы лучше всего подходят для полива каннабиса, т.к. раствор подаётся сверху и распределяется по субстрату в основном под действием силы тяжести. Это максимально похоже на ручной полив, т.к. вы можете контролировать количество подаваемого раствора, а также количество дренажа.
Система с верхней подачей раствора
Как мы знаем, регулярный дренаж при частом поливе субстрата удаляет излишки солей из субстрата, что предотвращает появление ожога корневой системы вашего растения. Для этого необходимо, чтобы во время каждого полива со дна горшка дренировалось около 10-20% поданной жидкости.
«Реверсивный» или «нереверсивный» полив?
В рециркуляционной системе раствор возвращается к корням растений несколько раз. В нереверсивной системе раствор, напротив, проходит субстрат и корневую систему растения только один раз.
Исходя из этого, нереверсивная система может показаться расточительной. Однако она обладает неоспоримым преимуществом — она обеспечивает растениям более сбалансированный, стабильный питательный раствор. Это особенно важно в таких средах, как кокос или почва.
Происходит это за счёт того, что у хорошо сбалансированного питательного раствора есть несколько параметров: он должен иметь правильную электропроводность (EC), правильное соотношение питательных элементов (NER) и правильный pH.
При приготовлении питательного раствора мы можем каждый из этих параметров привести к идеальному показателю. Но в рециркуляционной системе показатели EC, NER и pH изменяются по мере того, как питательный раствор контактирует и взаимодействует с окружающей средой, субстратом и корневой системой растения, что делает раствор отличным от идеального.
Системы рециркуляции действительно работают не так уж хорошо, если в качестве субстрата используется кокос или почва. В обеих этих средах взаимодействия между питательным раствором и средой значительны, что делает питательный раствор неоптимальным для дальнейшего использования.
В частности, при первой итерации рециркуляции кокос возьмёт из раствора часть кальция и магния и заменит их калием. Повторное использование этого раствора обеспечит недостаточное количество кальция и магния, но избыток калия. Передозировка калия может фактически заблокировать для корневой системы оставшийся в растворе кальций, и растение пострадает. В дополнение к этим изменениям в NER, pH тоже будет колебаться после прохождения раствора через кокос, что очень затруднит поддержание pH в резервуаре на оптимальном уровне.
Так что на кокосе или почве используйте нереверсивный полив.
Нереверсивная система полива позволяет избежать этих проблем и каждый раз обеспечивает растения идеально сбалансированным питательным раствором.
Обратной стороной нереверсивных систем полива является дренаж. К счастью, автоматические системы полива позволяют точно настроить подачу раствора, минимизировав количество производимого дренажа к желаемым 10-20%.
Однако дренаж произвести всё же придется. Следовательно, для полной автоматизации понадобится и автоматическая дренажная система (о которой мы поговорим в третьей части этой серии статей). В противном случае ответственность за правильное использование (например, полив других растений) или утилизацию дренажа придётся взять на себя.
Важность равномерного распределения питательного раствора в системах автоматического полива
Когда вы проводите фертигацию (то есть добавляете питательные вещества в поливную воду), необходимо соблюдать определённые правила, чтобы избежать накопления солей в субстрате.
Как уже говорилось ранее, первый ключевой момент — каждый раз поливать субстрат раствором до дренажа. Дренаж удаляет излишки солей и помогает предотвратить ожог корневой системы питательными веществами. Второй ключевой момент — обеспечить равномерность увлажнения субстрата.
Когда менее насыщенные влагой участки субстрата подсохнут, они начнут вытягивать влагу из более насыщенных областей, попутно забирая с собой и соли, что приведёт к чрезмерному накоплению солей в более засушливых областях субстрата. А это, в свою очередь, приведёт к ожогу корневой системы растения и блокировке питательных веществ.
При ручном поливе распределение воды редко вызывает беспокойство. Однако с системами капельного полива, которые подают воду только в нескольких конкретных точках, можно получить желаемый дренаж без равномерного насыщения субстрата раствором. Дело в том, что вода под действием силы тяжести может пробить себе кратчайший путь до дна горшка, и вся последующая подаваемая вода будет стремиться идти по этому пути наименьшего сопротивления.
ЕС дренажа в таком случае, как правило, низкий, а ЕС раствора, доступного для корней растения, повысится из-за концентрации солей в более засушливых областях. Растение с признаками ожога питательными веществами, несмотря на низкие показания ЕС дренажа, — верный признак проблемы неравномерного насыщения субстрата питательным раствором.
Так что для того, чтобы сделать воду более подходящей для автоматического полива, важно распределить влагу как можно более равномерно (за счёт снижения силы поверхностного натяжения воды). Для этого можно использовать увлажняющий агент, который мы рассмотрим далее в цикле.
Варианты распределения воды
Хорошее распределение воды начинается с устройств, доставляющих воду к растениям. На рынке предлагается множество различных вариантов, но мы рассмотрим три самых распространённых и эффективных из них: капельницы, поливальные круги (Halos/Circulators) и лабиринты (matrix, caps)
Система Капельниц
Один из первых вариантов, который мы рассмотрим, — это использование капельниц, которые широко распространены среди наружных (уличных) систем капельного орошения. Их преимущество состоит в том, что все компоненты системы доступны повсеместно, а сама система легко масштабируется. Однако к минусам стоит отнести тот факт, что распределение жидкости часто бывает далеко не идеальным.
Дело в том, что капельницы изначально разрабатывались для «нормального» давления воды (для подключения к централизованным системам водоснабжения, водонапорным вышкам, промышленным насосам высокой мощности). В подтверждение этому на рекламных изображениях и этикетках мы можем видеть, как они разбрызгивают воду вокруг себя.
Но в большинстве систем, используемых в помещении, такого давления нет, и они просто точечно капают под себя. Таким образом, для более равномерного увлажнения субстрата вам необходимо равномерно разместить капельницы по площади горшка, используя не менее четырёх капельниц на горшок: 2 концевых, и 2-4 проходных.
Проходные капельницы
Эти проходные капельницы помогают распределять воду по горшку. Вы просто разрезаете разводящие линии в нужном месте, а затем надеваете каждый конец на разъёмы встраиваемых капельниц. Автор репорта, который Dzagi взяли за основу данной статьи, советует использовать от двух до четырёх капельниц такого типа.
Концевые капельницы
В конце каждой разводящей линии вам понадобится концевая капельница. Поскольку они регулируются, вы сможете контролировать, насколько быстро они текут, но равномерно распределять воду они всё равно не будут. Для одного горшка вам потребуется распределять воду по меньшей мере двумя линиями, как показано на схеме:
Для сборки системы капельниц вам следует провести основную магистральную полиуретановую линию прямо через всю палатку для выращивания. Это быстро доставит питательный раствор максимально близко к каждому растению и позволит легко и комфортно разместить питающие разводящие линии.
Шланг магистральной линии (полиуретановый шланг 1/2 дюйма)
Этот шланг присоединяется к насосу в резервуаре и проходит через весь гроубокс. Полиуретановые трубки — это полужесткие трубки, которые легко изгибаются и сопротивляются раздавливанию. Они служат в качестве магистральной линии, в которую раствор попадает в первую очередь.
Питающие разводящие линии подключаются к магистральному шлангу посредством протыкающих зажимных соединителей (Clamp and pierce connectors). Для этого достаточно их приложить к магистральной линии и надавить, зубец проткнёт шланг и образуется герметичное соединение.
Шланг разводящих линий (полиэтиленовая трубка, ¼ дюйма)
Это трубка, которая присоединяется к магистральной линии и подаёт воду к капельницам. Вы можете использовать одну, две или несколько линий для одного растения. Во избежание появления водорослей желательно приобрести светонепроницаемые трубки чёрного цвета.
Зажимные протыкающие соединители
Есть несколько решений того, как можно присоединить разводящие линии к магистральной, но соединители с зажимом и протыканием — самые простые. Вы просто прижимаете их к магистральной линии, а затем надеваете на их разъёмы разводящие линии. Вам понадобятся минимум два таких коннектора на каждое растение.
Далее для равномерного увлажнения в каждую разводящую линию необходимо установить сначала проходную капельницу (встраиваемую в линию), а затем в конце линии установить концевую капельницу.
Капельницы должны быть размещены таким образом, чтобы две концевые капельницы находились друг напротив друга (позиции часов 6 и 12), а проходные капельницы заполняли зазоры (например позиции 3 и 9 часов).
И последнее, что потребуется для завершения сборки данной системы, — это заглушить конец магистральной линии.
Заглушка магистральной линии. Торцевая крышка
Этот элемент просто вставляется в свободный конец магистрального полиуретанового шланга, чтобы заставить воду двигаться в разводящие линии.
Система Поливальных кругов
В зависимости от производителя, поставщика и маркетплейса названия данных устройств могут отличаться (Bloom Brothers Hydro Halos, Water drip round/ring/circulator). Они проще для установки, чем капельницы, и позволяют улучшить равномерность распределения раствора в субстрате.
Поливальный круг 15 см
Для AirPot объёмом вплоть до 18 литров и GrowBag объёмом до 12 литров желательно использовать 15-сантиметровые поливальные круги.
Поливальные круги 23 см
Если вы используете GrowBag ёмкостью 18 литров или больше, вам следует выбрать поливальные круги на 23 см.
При сборке системы поливальных кругов так же, как и в случае с системой капельниц, в качестве магистральной линии можно использовать полиуретановые шланги ½ дюйма. Но в отличие от системы капельниц, магистральная линия не проходит через весь гроубокс, а лишь доходит примерно до первого растения. Далее к магистральной линии подключается «коллектор» разводящих линий.
Виниловая трубка ½ дюйма
И полиуретановый шланг, и виниловый могут присоединяться к одним и тем же разъёмам фитингов, но не смотря на то, что с полиуретановыми трубками легче работать, к шаровым кранам и поливальным кругам подходят только виниловые трубки.
Фитинги, тройники
Это простой набор соединителей (фитингов), в который входят все необходимые элементы. К их разъёмам можно прикрепить как полиуретановую, так и виниловую трубку.
При сборке «коллектора» разводящих линий на коротких участках между фитингами-тройниками можно установить полиуретановые шланги, тогда виниловые можно использовать исключительно в тех местах, где вынуждает случай, то есть для подключения шаровых кранов и самих поливальных кругов.
Шаровые краны
Для каждого поливального круга нужно использовать отдельный шаровой кран. Шаровые краны прикрепляются к виниловой трубке и позволяют контролировать поток воды к каждому отдельному растению.
Чтобы неудобные виниловые трубки легче надевались на «воротник» разъёма, их концы можно окунуть в кипящую воду для придания им большей эластичности. Но будьте осторожны, они будут горячими.
Из схемы ниже вы можете увидеть, как должен выглядеть такой «коллектор»:
Лабиринты для воды (matrix, caps)
Нельзя не упомянуть ещё один весьма распространенный среди гроверов закрытого грунта способ равномерного распределения раствора в субстрате — создание своего рода лабиринтов для воды.
Суть их действия так же проста, как и упомянутые ранее поливальные круги, но площадь покрытия значительно выше. Данный вид устройств мы рассмотрим на примере самого распространенного в мире гроверов экземпляра Round/Square matrix (круглый и квадратный вариант соответственно) от производителя FloraFlex, а так же его товарища, предназначенного для применения с матами минваты — Floracap 2.0.
Стоит оговориться, что для более оптимальной работы Round/Square matrix необходима установка специального разбрызгивающего устройства FloraFlex circulator, которое внешне очень похоже на упомянутые ранее поливальные круги за тем лишь исключением, что его диаметр намного меньше ввиду того, что его задачей является лишь подача раствора в лабиринт для равномерного распределения влаги по субстрату.
Но если и такое распределение вам покажется недостаточно равномерным, производитель FloraFlex предусмотрительно разработал прокладку между субстратом и системой Round/Square matrix в виде лёгкого нетканного капиллярного коврика Matrix Pad.
Данная система позволяет более равномерно, по сравнению с упомянутыми ранее капельницами и поливальными кругами, распределить раствор по всей площади субстрата, а также защитить его поверхность от световых лучей — это предотвращает появления водорослей, не препятствуя циркуляции воздуха между окружающей средой и субстратом.
Round matrix
Square matrix
FloraCap
Способ сборки системы лабиринтов (matrix, caps) можно посмотреть выше, т.к. он ничем не отличается от сборки системы капельниц.
Стоит отметить, что в сообществе Dzagi некоторые пользователи данных систем отзывались о системе matrix не лучшим образом и рекомендовали использовать для кокосового субстрата системы типа caps, аргументируя это тем, что circulator не разборный, а отверстия и в нём и в matrix быстро забиваются солью, из-за чего системы в определённый момент перестают распределять питательный раствор по субстрату должным образом.
Также стоит оговориться, что любую систему можно почистить от остатков солей с помощью специальных жидкостей или даже средства pH-down. Способ применения и дозировки должны быть указаны на упаковке. У фирмы E-mode, к примеру, это 20 мл/л.
Автоматический полив значительно упрощает выращивание каннабиса. Конечно, создание системы и её настройка требует некоторых усилий, но это того стоит, поскольку позволяет экономить ваши время и силы.
