Hydroponie současnosti

 

Hydroponie současnosti – díl 1. = obecná charakteristika
(respektive pokus o popis a celkové přiblížení tohoto biotechnologického
fenoménu současnosti)

(z řeckého hydrós = voda + ponós = práce)

Základ hydroponie vznikl ze snahy objasnit zákonitosti výživy rostlin – a to v modelovém,
člověkem specificky vytvořeném prostředí = stanovišti konkrétní rostliny, rostlin.
Rostliny které mají tu biotechnologickou „výsadu“, že jsou v současnosti pěstovány hydroponicky, mohou také samozřejmě růst (dle konvenční metody pěstování) i v půdě či půdním substrátu. Hydroponii – respektive tento typ pěstování – tedy bez využití půdní složky jakožto prostředí pro růst a vývoj kořenů – je vynálezem prastarých Egypťanů – jejich zemědělců, respektive zemědělských učenců té doby. Tohle je dle mého úsudku velký vědecký pokrok prastarého Egypta, který se však promítl až v současné biologii, potažmo také v zemědělství = agrobiologie budoucnosti.
Hydroponie je pěstování, respektive růstová kultivace, specifických druhů rostlin (například skleníkové zeleniny) bez využití půdy, respektive zeminného substrátu, a to s využitím speciálních
nepůdních typů kořenových fixátorů (takto věda chytře obešla využití, z mnoha důvodů, „nedokonalé“ půdní složky náhradou za inertní fixativ, či fixátor, kořenového orgánu rostliny) + živný roztok, který může prakticky ke všem kořenům rovnoměrně. Inertní kořenový substrát – fixativ – může být nejen z přírodních anorganických materiálů (např. čistý říční písek, různé jiné sypké či porézní přírodní hmoty, jako např. štěrk konkrétní velikosti částic aj.), ale i syntetického, uměle vyrobeného původu (např. textilie z keramického vlákna o specifické tloušťce, tepelně expandovaný jíl – tzv. perlit, různé jiné sypké či porézní keramické hmoty vyrobené člověkem, aj.). Přičemž rostlina „žije“ ze zásobení kořenového orgánu živným vodným roztokem, který hydratuje kořeny a zásobí je mineráliemi a živinami. Kořeny rostliny, které prorostou hlavně směrem dolů danou vrstvou fixativu, volně v živném roztoku.
Půda svou chemickou komplikovaností a také mechanickou nedostatečností, i živinnou
nedostatečností či dokonce toxicitou, definovaným bioexperimentům již nevyhovovala kvalitativně,
a proto byla nahrazena vodou a sypkým či vlákenným inertním fixativem kořenového orgánu – viz. pojem tenká vrstva. Do tohoto živného roztoku se přidávaly různé podpůrné komponenty a sledovalo se, jak rostlina v tomto uměle vytvořeném prostředí prospívá a jak intenzivně roste a vyvíjí se, a hlavně jak v konečném důsledku plodí. Zní to složitě, viďte ..?? Ale to je „jen“ poněkud zkrácená definice HYDROPONIE SOUČASNÉ DOBY. Ale to není o hydroponii vše .... viz. dále Hydroponicky je v současné době možné, a navíc poměrně efektivní (dokonce je efektivita tohoto
pěstění čím dál tím více korelující s pokročilostí vývoje hydroponických technologií současnosti, včetně předpokládaného východiska pro budoucnost), takto pěstovat téměř všechny pokojové rostliny; přičemž pokojové rostliny bývají tropického či subtropického původu – dle geografického, respektive klimatologického zařazení a jsou adaptovány na mikroklima obyvatelné místnosti. Ale nejen pokojové rostliny, i již některé druhy zeleniny a jiné agroprodukty= zemědělské potraviny, vzaly za samozřejmost využití efektivity aplikace konkrétního druhu hydroponického pěstování.

Zelenina, hlavně skleníková rajčata, okurky, nebo okrasné květiny (karafiáty, gerbery aj.) pro produkci řezaných květů, dále užitkové rostliny a to hlavně ve speciálních sklenících (viz. využití biomikroklimatu skleníku v kombinaci s hydroponií), se také pěstují hydroponicky, a to buď v minerální plsti, či kostkách / blocích ze slisovaných vláken minerální plsti (uměle vyrobený hydroinertní fixativ kořenového orgánu vyrobený člověkem za konkrétním, cíleným účelem) nebo v
živném roztoku na tzv." tenké vrstvě ". V těchto systémech voda dokonce cirkuluje, respektive REcirkuluje (a to nejen „skrz“ záhony = stanoviště rostliny), mimo tyto záhony se zpět vrácený roztok filtruje (i několikrát), doplní se minerálie a živiny, upraví se hodnota PH a doladí teplota živného minerálního roztoku. Tedy v uzavřeném okruhu recirkulace daného živného roztoku skrz irigační aparát. Podle systému a účelu (cílení) pěstování se přidávají velmi specifická hnojiva – převážně syntetická hnojiva ve formě velmi zředěných živinných roztoků – koncentrace hnojiva ve vodném roztoku se stanovuje prostřednictvím PH. Přičemž tato výše uvedená hydroponická technologie je spíše tou složitější a vývojově vyspělejší formou / variantou (viz. například několikafázová filtrace vodného roztoku minerálů průtokem / recirkulací za účelem eliminace balastních a mikrobalastních látek, irigace takovéhoto typu hydroponie hadičkami a vodním
čerpadélkem, respektive hlavně adekvátní irigace hydroponického záhonu atd....).
Pro uzavřený systém pěstování pokojových rostlin, konkrétně v keramzitu – což je jednoduchý
ekvivalent hydroponických systémů současnosti, a to jeho aplikace na úroveň domácností a úroveň
mikroklimatu „obývacího“ pokoje, konkrétně nám známých subtropických a tropických pokojových rostlin. Těmto pokojovým květinám, pěstovaným tímto způsobem, tedy bez zemního substrátu, škodí studený vzduch či dokonce jeho výměna = průvan; proto je nutné větrat konkrétní stanoviště jen velmi opatrně, respektive velmi opatrně vyměňovat atmosféru stanoviště konkrétní rostliny a hlídat teplotu atmosféry. Takto pěstěné rostliny potřebují světlo, ale jen do určité míry = maximální hodnota fotoexpozice. Proto je nevhodné vystavit je slunečním paprskům přímo – ale né všem rostlinám tohle bezprostředně vadí. Pro zálivku (zásobení kořenového orgánu živným roztokem) či i rosení rozstřikovačem – mlžičem (zásobení i stonku a hlavně asimilizujících a transpirujících listů vodou, resp. malými kapénkami živného roztoku). Tyto pokojové rostliny nemají v oblibě chlorovanou, tvrdou a studenou vodu (optimální teplota je 20 °C a koreluje s optimální pokojovou teplotou atmosféry místnosti). Je také vhodné rostlinu rosit či mlžit živným roztokem prostřednictvím vhodného rozprašovače / mlžiče, neboť takto dochází k absorpci vody a živin i stonkem a
hlavně plochou listů (tedy nejenom kořenovým systémem) – což je také jistý doplněk k hydroponii.
Výhody současného hydroponického pěstování rostlin:
• vhodnost pro alergiky = eliminace tohoto „civilizačního dopadu“ moderní doby (absence alergenů či  toxinů v zemině nahrazené pěstebným živným roztokem prakticky o ideální čistotě namíchání, až
nebojím se uvézt STERILITĚ živného minerálního roztoku)
• kontrola přesné skladby živin a minerálních látek (všechny živiny a min. látky jsou přesně spočítány, odměřeny a nadávkovány; nic redundantního a HLAVNĚ nic nežádoucího v konkrétním živném roztoku není)
• rychlejší zakořenění a navíc intenzivnější, komplexnější tvorba kořenového orgánu (hlavně
kořenového vlášnění = mikrokořínky a kořenové vlášení – viz. nasávací rostlinná pletiva kořenů)
• květiny vyrostou rychleji, takže je v případě hydroponického pěstění prokázána vyšší úroda a
vyšší výnosnost ze zelené zahrádky, nebo se sklízí i několikrát za sebou (viz. skleníková
hydroponie)
• při použití průhledných (plastových či lépe skleněných) hydroponických nádob lze do těchto vidět a
visuálně tak sledovat aktuální stav kořenového aparátu

Podklady ke článkům

Základní metody vědecké práce

Většina biologických výzkumů začíná pozorováním. Pozorování je historicky nejstarší, ale stále nejpoužívanější metoda získávání výchozích biologických dat (adekvátní relevance). Předmětem pozorování může být konkrétní organismus (jedinec), jeho část, fyziologický proces, výskyt či chování studovaného organismu na stanovišti apod. Naše smysly přitom mohou být doplněny respektive „vylepšeny“ různými přistroji (lupa, mikroskop, fotoaparát aj.). Podle velikosti pozorovaných objektů lze rozlišit tři základní úrovně (oblasti):

- makroskopická – pozorovatelná pouhým okem (přičemž rozlišovací schopnost lidského oka činí asi 0,2 mm);

- mikroskopická – pozorovatelná světelným mikroskopem (přičemž rozlišovací schopnost ve viditelném světle je asi 0,0002 mm);

- submikroskopická – pozorovatelná elektronovým mikroskopem (rozlišovací schopnost několik nanometrů, 1 nm = 10 na -6 mm)

Pozorování vyvolá zpravidla řadu otázek. Pro jejich zodpovězení je významné formulovat pracovní hypotézu. Aby bylo možné její správnost ověřit, je dobré z ní nejdříve vyvodit jednu i více logických předpovědí (predikcí), které lze ověřit (testovat) experimentálně. Pokus (experiment) je stěžejní výzkumnou metodou sloužící k ověření (verifikaci) stanovené hypotézy. Přitom významným rysem jakéhokoli vědeckého pokusu je jeho opakovatelnost. Pokud se jediná předpověď ukáže jako chybná, musí být daná hypotéza zamítnuta jako nesprávná.

fExperimentálně ověřená hypotéza je TEORIE.

Fotoperioda přirozená a umělá

Viditelné světlo je formou elektromagnetického záření složeného z mnoha různých vlnových délek (viz. Ilustrační obrázek s průběhy absorpčních křivek k daným světelným vlnovým délkám), od fialové (ultra-fialové) barvy (vlnová délka = 400 nm) až po tmavě červenou (vlnová délka = 760 nm)

Ze slunečního záření využívají rostliny při fotosyntéze jen energii vlnových délek zhruba mezi 400 – 700 nm (tzv. Fotosynteticky účinné záření). Toto viditelné světlo je výběrově zachycováno fotosyntetickými barvivy (chlorofyly a, b, c ; karotenoidy). Jde o sloučeniny, které díky uspořádání svých molekul (zejména počtu a rozmístění dvojných vazeb) jsou „NALADĚNY“ jen na pohlcení (absorpci) záření v určitém rozsahu vlnových délek. V důsledku toho jsou tato barviva zbarvena doplňkovou (komplementární, resp. Barvou opaku) barvou k barvě pohlcené (absorbované). Z denního světla (přirozené fotoperiody) zelená rostlina absorbuje hlavně záření modrofialové a červené barvy, zatímco záření zelené oblasti spektra odráží. Proto vidíme rostliny zeleně zbarvené.

Hlavním fotosyntetickým barvivem je chlorofyl, který existuje v několika typech (a, b, c). Ve všech zelených rostlinách je obsažen chlorofyl typu a, a to vždy v kombinaci s některým ze zbývajících typů chlorofylu (b nebo c).

Nejdůležitějším barvivem schopným využít zachycenou energii slunečního záření je chlorofyl a, který absorbuje hlavně v modré a červené části spektra. Všechna ostatní barviva, hlavně chlorofyly b, c a karotenoidy, předávají zachycenou energii molekule chlorofylu a (karotenoidy navíc chrání fotosyntetický aparát před poškozením v důsledku nadměrného ozáření, respektive nadměrná expozice světelného záření).