Díl 2. Úvod do hydroponie: NFT (Nutrient Film Technique)

Vítejte u druhého dílu našeho seriálu o hydroponii, ve kterém se zaměříme na metodu NFT (Nutrient Film Technique). Tento článek je určen pro začínající pěstitele, kteří chtějí proniknout do světa hydroponie a dozvědět se více o této efektivní a populární technice pěstování rostlin bez půdy.

NFT (Nutrient Film Technique)

NFT je hydroponická metoda, při níž je tenká vrstva živného roztoku kontinuálně proudící kolem odkrytých kořenů rostlin umístěných v mírně nakloněných kanálech. Tento systém zajišťuje nepřetržitý přísun živin a kyslíku ke kořenům, což podporuje rychlý a zdravý růst rostlin.

Základní vybavení a materiály

Popis potřebných komponent

• Kanály (žlaby): Slouží jako pěstební prostor pro rostliny. Obvykle jsou vyrobeny z PVC nebo potravinářského plastu a mají otvory pro umístění rostlin.

• Čerpadlo: Zajišťuje cirkulaci živného roztoku z nádrže do kanálů. Výběr čerpadla by měl odpovídat velikosti systému a požadovanému průtoku.

• Nádrž na živný roztok: Uchovává živný roztok a slouží jako zdroj pro čerpadlo. Měla by být neprůhledná, aby se zabránilo růstu řas.

• Potrubí a hadice: Spojují čerpadlo, kanály a nádrž, umožňují tok živného roztoku.

• Podpěry a konstrukce: Udržují kanály ve správném sklonu (obvykle 1–3 %), aby byl zajištěn plynulý tok roztoku.

• Pěstební košíčky a substráty: Drží rostliny v kanálech. Používají se inertní substráty jako rockwool nebo kokosové vlákno.

Výživa rostlin v hydroponii

Specifika živného roztoku pro NFT

Kompletní výživa: Jelikož nepoužíváme substrát, který přirozeně některé prvky a minerály obsahuje, tak je potřeba zaměřit se na kvalitní a kompletní výživu z hnojiv a aditiv. Živný roztok musí obsahovat všechny makro (N, P, K) a mikroživiny (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo) potřebné pro růst rostlin.

Koncentrace živin: Přizpůsobte koncentraci živin typu a fázi růstu rostlin. Například v období růstu zvyšte obsah dusíku, zatímco během kvetení a plození zvýšte fosfor a draslík. Příliš vysoká nebo nízká koncentrace může způsobit stres rostlin, proto pravidelně kontrolujte pH a EC hodnoty živného roztoku a upravujte je podle doporučení výrobce hnojiv.

Tip: Při výběru základních hydroponických hnojiv podle "Grow" nebo "Bloom" nemusíte už tolik vědátořit ohledně toho kolik dusíku nebo fosforu musíte přidávat. Hnojiva s tímto označením to standardně řeší za vás.

Teplota roztoku: Udržujte teplotu mezi 18–22 °C pro optimální absorpci živin a prevenci růstu patogenů.

Řízení pH a EC v NFT systémech

pH: Udržujte pH živného roztoku mezi 5,5 a 6,5. Odchylky mohou ovlivnit dostupnost živin a způsobit deficity. V případě nestandardní hodnoty pH se obraťte na regulátory pH, které vám pomohou zvýšit nebo snížit pH roztoku tak jak potřebujete a tak abyste byli v normě.

EC (Elektrická vodivost): Pravidelně měřte elektrickou vodivost (EC) živného roztoku pomocí EC metru. Typické hodnoty se pohybují mezi 1,2–2,4 mS/cm, ale mohou se lišit v závislosti na druhu rostliny a její růstové fázi. Například mladé rostliny preferují nižší EC kolem 1,2 mS/cm, zatímco dospělé rostliny v plném růstu mohou vyžadovat hodnoty až 2,4 mS/cm.

Monitoring: Používejte pH metry a EC metry pro pravidelné měření a upravujte roztok podle potřeby pomocí pH korektorů a doplňování živin.

Výběr rostlin pro NFT

Nejvhodnější druhy rostlin pro NFT

• Listová zelenina: Saláty, špenát, rukola – rychle rostou a mají mělké kořenové systémy, ideální pro NFT.

• Bylinky: Bazalka, máta, koriandr, petržel – dobře prosperují v NFT díky rychlému růstu a vysoké poptávce.

• Méně vhodné: Rostliny s velkými kořenovými systémy nebo vysokými nároky na oporu (např. rajčata, okurky, papriky) mohou být pro NFT náročnější či úplně nevhodné.

Tipy pro úspěšné pěstování konkrétních plodin

• Saláty: Udržujte konstantní tok roztoku a stabilní pH pro prevenci hořknutí listů.

• Bazalka: Zajistěte dostatečné osvětlení (14–16 hodin denně) a teplotu nad 20 °C pro podporu růstu.

• Špenát: Preferuje nižší teploty; vyhněte se přehřátí roztoku.

Sestavení a údržba NFT systému

Krok za krokem: Jak sestavit NFT systém

1. Plánování

• Určení velikosti systému: Změřte dostupný prostor (např. vnitřní místnost, skleník, balkon) a rozhodněte se, kolik rostlin chcete pěstovat. Pro začátečníky je vhodné začít s menším systémem pro 10–20 rostlin.

• Výběr místa: Zajistěte místo s dostatečným osvětlením (ideálně 6–8 hodin přímého slunce denně) nebo plánujte použití umělého osvětlení. Místo by mělo mít přístup k elektrické zásuvce a být chráněno před extrémními teplotami.

2. Instalace konstrukce

• Materiál pro rám: Použijte odolné materiály jako dřevo, kovové profily nebo PVC trubky. Rám musí unést váhu kanálů naplněných vodou a rostlinami.

• Sklon kanálů: Kanály by měly být instalovány s mírným sklonem pro zajištění plynulého toku živného roztoku gravitační silou. Doporučený sklon je 1–3 %, což znamená pokles 1–3 cm na každý metr délky kanálu.

  • Příklad: Pro kanál dlouhý 2 metry by měl být rozdíl výšky mezi horním a dolním koncem kanálu 2–6 cm.

• Výška konstrukce: Ujistěte se, že výška kanálů umožňuje pohodlný přístup pro údržbu rostlin (obvykle ve výšce 0,5–1,0 metru nad zemí).

3. Umístění kanálů

• Typ kanálů: Nejčastěji se používají PVC trubky s průměrem 75–110 mm nebo speciální čtvercové či obdélníkové kanály určené pro hydroponii.

• Rozmístění otvorů:

  • Průměr otvorů: Otvory by měly odpovídat velikosti pěstebních košíčků, obvykle 50 mm.

  • Rozestupy mezi otvory: 15–30 cm, v závislosti na druhu rostliny a jejich velikosti v dospělosti.

• Připevnění kanálů: Kanály pevně připevněte k rámu pomocí úchytů nebo držáků. Ujistěte se, že jsou stabilní a správně nakloněné.

• Uzavření konců kanálů: Použijte zátky nebo víčka na dolních koncích kanálů, které mají otvor pro odtok roztoku zpět do nádrže.

4. Příprava nádrže

• Velikost nádrže: Objem nádrže by měl být alespoň 10–20 litrů pro malé systémy. Pro větší systémy plánujte 1–2 litry na rostlinu.

• Umístění nádrže: Umístěte nádrž pod nejnižší bod kanálů, aby živný roztok mohl samospádem odtékat zpět.

• Kryt nádrže: Použijte neprůhledný kryt nebo nádrž z tmavého materiálu, abyste zabránili růstu řas způsobenému světlem.

5. Zapojení čerpadla

• Výběr čerpadla:

  • Průtok: Čerpadlo by mělo mít dostatečný průtok, obvykle 1–2 litry za minutu pro menší systémy.

  • Výtlak: Ujistěte se, že čerpadlo má dostatečný výtlak pro výšku, do které potřebujete roztok dopravit (měřeno od hladiny v nádrži k nejvyššímu bodu kanálu).

• Připojení hadic:

  • Výtlačná hadice: Připojte hadici z čerpadla k hornímu konci kanálů. Můžete použít rozdělovač (manifold), pokud máte více kanálů.

  • Odtok: Z dolních konců kanálů nechte roztok volně odtékat zpět do nádrže pomocí odtokových hadic nebo přímo.

• Zajištění hadic: Upevněte hadice svorkami nebo úchyty, aby nedošlo k jejich uvolnění nebo netěsnosti.

6. Instalace pěstebních košíčků

• Příprava sazenic:

  • Klíčení: Semena naklíčte v rockwoolových kostkách, perlitu nebo jiném vhodném substrátu.

  • Kořenový systém: Před přesazením by sazenice měly mít dostatečně vyvinuté kořeny (obvykle 2–3 pravé listy).

• Pěstební košíčky:

  • Velikost: Vyberte košíčky o průměru odpovídajícím otvorům v kanálech.

  • Substrát: Použijte lehký a inertní substrát jako keramzit nebo rockwool pro fixaci sazenic v košíčcích.

• Umístění:

  • Vložte sazenice do košíčků tak, aby kořeny mohly volně růst skrz otvory košíčků.

  • Umístěte košíčky do otvorů v kanálech. Ujistěte se, že spodní část kořenů dosahuje do tenkého filmu živného roztoku.

7. Příprava živného roztoku

• Výběr hnojiva: Použijte vyvážené hydroponické hnojivo s obsahem všech makro a mikroživin.

• Míchání roztoku:

  • Voda: Naplňte nádrž čistou vodou (nejlépe s nízkou tvrdostí).

  • Dávkování: Přidejte hnojivo podle pokynů výrobce. Obvykle se jedná o 1–2 ml hnojiva na 1 litr vody, ale může se lišit.

• Úprava pH:

  • Měření: Použijte pH metr pro zjištění aktuální hodnoty.

  • Korekce: Pokud je pH nad 6,5, použijte pH- (kyselinu fosforečnou nebo citronovou). Pokud je pH pod 5,5, použijte pH+ (hydroxid draselný nebo sodný).

  • Ideální pH: Udržujte pH mezi 5,8 a 6,2 pro optimální dostupnost živin.

• Kontrola EC:

  • Měření: Použijte EC metr pro stanovení koncentrace živin.

  • Hodnoty: Pro většinu listové zeleniny je vhodná EC mezi 1,0 a 1,4 mS/cm.

  • Úprava: Přidejte hnojivo pro zvýšení EC nebo čistou vodu pro snížení.

8. Spuštění systému

• Zapnutí čerpadla: Zapněte čerpadlo a sledujte, jak živný roztok proudí do kanálů.

• Kontrola průtoku:

  • Rovnoměrnost: Ujistěte se, že všechny kanály dostávají stejný objem roztoku.

  • Tloušťka filmu: Živný roztok by měl tvořit tenký film o tloušťce 1–3 mm na dně kanálu.

• Odtok: Ověřte, že roztok volně odtéká z kanálů zpět do nádrže bez přetékání nebo stagnace.

• Monitorování:

  • Netěsnosti: Zkontrolujte systém na případné úniky vody.

  • Funkčnost: Ujistěte se, že čerpadlo běží hladce a bez přerušení.

• Osvětlení:

  • Přirozené světlo: Pokud je systém venku nebo ve skleníku, zajistěte dostatek slunečního světla.

  • Umělé osvětlení: V interiéru použijte LED pěstební světla s plným spektrem. Nastavte osvětlení na 14–16 hodin denně pomocí časovače - fotoperioda může být variabilní v závislosti na fázi či typu rostliny.

Další doporučení

• Časovač čerpadla: U NFT je obvyklé nechat čerpadlo běžet nepřetržitě. Pokud chcete použít časovač, zajistěte, aby doba vypnutí nepřesáhla 15 minut, aby kořeny nevyschly.

• Údržba živného roztoku:

  • Doplňování: Pravidelně doplňujte vodu a hnojiva, aby hladina v nádrži neklesla pod minimální úroveň.

  • Výměna: Každé 2–3 týdny vyměňte celý živný roztok, abyste předešli hromadění škodlivých látek.

• Čištění systému:

  • Kanály: Pravidelně čistěte kanály od usazenin a biofilmu.

  • Filtry: Pokud používáte filtr před čerpadlem, čistěte jej, aby nedocházelo k ucpání.

• Bezpečnost:

  • Elektrická instalace: Používejte zásuvky s proudovým chráničem (RCD/GFCI) a dbejte na to, aby elektrické komponenty nebyly v kontaktu s vodou.

  • Ochrana proti řasám: Zabraňte pronikání světla do nádrže a kanálů použitím neprůhledných materiálů.

• Sledování růstu:

  • Pozorování rostlin: Sledujte známky nedostatku živin, chorob nebo škůdců.

  • Záznamy: Vedení deníku s údaji o pH, EC, teplotě a pozorováních může pomoci při optimalizaci systému.

Pokročilé techniky

Integrace s automatizačními systémy

Senzory: Instalace inteligentních senzorů pro měření pH, EC, teploty a vlhkosti umožňuje přesnější řízení.

Řídicí jednotky: Automatické systémy mohou upravovat parametry v reálném čase, což snižuje potřebu manuálního zásahu.

Osvětlení: Použití programovatelných LED osvětlení pro simulaci denních cyklů a optimalizaci fotosyntézy.

Ekonomika a udržitelnost

Náklady na založení a provoz NFT systému

Počáteční investice: Náklady na sestavení NFT hydroponického systému se mohou výrazně lišit podle velikosti, kvality materiálů a vybavení. Pro malé domácí systémy s kapacitou 10–20 rostlin se počáteční investice pohybuje od 3 000 do 10 000 Kč. Tato částka zahrnuje nákup PVC kanálů, hydroponických košíčků, čerpadla, nádrže na živný roztok, hadic a základní konstrukce.

Provozní náklady: Během provozu systému je třeba počítat se spotřebou elektřiny, náklady na hnojiva a případné výdaje za osvětlení a klimatizaci. Elektřina je potřebná pro čerpadlo, které zajišťuje cirkulaci živného roztoku, a pro umělé osvětlení, pokud není k dispozici dostatek přirozeného světla. LED pěstební světla jsou energeticky úsporná, ale stále představují významný podíl na spotřebě energie. Náklady na hnojiva závisí na typu a množství použitých živin; pro menší systémy mohou být měsíční výdaje v řádu stokorun.

Možnosti snížení spotřeby energie a vody

• Energeticky úsporná zařízení: Použití nízkoenergetických čerpadel a v případě potřeby umělého osvětlení použít LED svítidla.

• Časovače a senzory: Optimalizují provoz zařízení, minimalizují plýtvání.

• Recyklace roztoku: Opakované použití živného roztoku po filtraci a úpravě.

Praktické rady a zkušenosti

Tipy od zkušených pěstitelů

• Začněte s jednoduchostí: Než investujete do složitých systémů, osvojte si základní principy na menším měřítku.

• Pravidelnost je klíčová: Denní kontrola systému pomáhá předcházet problémům.

• Dokumentace: Vedení záznamů o parametrech a pozorováních pomáhá při řešení problémů a optimalizaci.

Příklady úspěšných NFT projektů

• Městské hydroponické farmy: Poskytují čerstvé produkty přímo ve městech, snižují náklady na dopravu a skladování.

• Vzdělávací programy: Školy využívají NFT systémy pro výuku biologie a udržitelného zemědělství.

• Komerční produkce: Farmáři dosahují vysokých výnosů listové zeleniny a bylinek pro místní trhy a restaurace.

Alternativní systémy k tradičnímu NFT

Hydroponie s náplavovým stolem (Nutrient Film Technique Table)

Princip: Tato variace NFT využívá ploché stoly místo tradičních trubek. Živný roztok je přiváděn na povrch stolu, kde vytváří tenkou vrstvu (film), která proudí kolem kořenů rostlin umístěných v pěstebních nádobách nebo přímo na povrchu stolu.

Vlastnosti:

• Větší pěstební plocha: Umožňuje pěstování většího množství rostlin na jedné ploše, což je výhodné pro komerční produkci.
• Snadný přístup a údržba: Ploché stoly usnadňují manipulaci s rostlinami, čištění a kontrolu systému.
• Flexibilita v uspořádání: Umožňuje snadné přizpůsobení rozložení rostlin podle potřeby.

Vhodné pro: Listovou zeleninu a bylinky, které těží z rovnoměrného přísunu živin a mají menší kořenový systém.

Porovnání s NFT: Oba systémy využívají tenkou vrstvu živného roztoku, ale náplavový stůl nabízí větší plochu a je vhodný pro intenzivnější pěstování na omezeném prostoru. Je méně vhodný pro domácí pěstitele kvůli větším nárokům na prostor.

Systém duté trubky (Tube Culture)

Princip: Rostliny jsou umístěny v otvorech velkých dutých trubek, kde živný roztok cirkuluje uvnitř trubek a přichází do kontaktu s kořeny rostlin.

Vlastnosti:

• Podpora pro větší rostliny: Trubky poskytují dostatek prostoru pro kořenové systémy větších rostlin.
• Dobrá mechanická stabilita: Robustní konstrukce trubek podporuje hmotnost těžších plodin.
• Efektivní cirkulace: Živný roztok je neustále v pohybu, což zajišťuje rovnoměrné rozložení živin a kyslíku.

Vhodné pro: Rajčata, papriky, okurky a další plodové zeleniny, které vyžadují více prostoru pro kořeny a pevnou oporu.

Porovnání s NFT: Zatímco NFT je ideální pro menší rostliny s mělkými kořeny, systém duté trubky je navržen pro větší plodiny. Poskytuje lepší podporu a prostor pro kořeny, ale může být náročnější na instalaci a údržbu.

Použití a popularita

• Hydroponie s náplavovým stolem je populární v komerčních sklenících a farmách, kde je kladen důraz na vysokou produkci listové zeleniny na omezené ploše. Je méně běžná mezi hobby pěstiteli kvůli nárokům na prostor a vybavení.

• Systém duté trubky je oblíbený mezi pěstiteli plodových zelenin, kteří potřebují robustní systém pro větší rostliny. Je vhodný pro komerční i domácí pěstování, ale vyžaduje více zkušeností a investic než základní NFT.

Shrnutí rozdílů

• Velikost rostlin: NFT je vhodný pro menší rostliny, zatímco systém duté trubky podporuje větší plodiny.
• Struktura systému: NFT používá menší trubky nebo kanály, náplavový stůl využívá plochou plochu, a systém duté trubky velké trubky.
• Komplexita: Náplavový stůl a systém duté trubky mohou být složitější na instalaci a údržbu než základní NFT systémy.

Doporučení pro začínající pěstitele

• Experimentování: Pokud máte zájem o pěstování různých druhů rostlin, můžete postupně vyzkoušet tyto systémy a zjistit, který nejlépe vyhovuje vašim potřebám.

• Zdroj informací: Před zahájením si nastudujte podrobnosti o instalaci a provozu těchto systémů, abyste předešli běžným chybám.

• Konzultace s odborníky: Nebojte se požádat o radu zkušené pěstitele nebo odborníky na hydroponii.

Závěr

Metoda NFT (Nutrient Film Technique) je efektivní a osvědčená hydroponická technika, která nabízí rychlý růst a vysoké výnosy s relativně nízkými provozními náklady. Pro začínající pěstitele představuje ideální vstup do světa hydroponie díky své jednoduchosti a škálovatelnosti. S pečlivým plánováním, správnou údržbou a ochotou učit se mohou pěstitelé dosáhnout vynikajících výsledků a přispět k udržitelnému pěstování potravin.

V následujícím dílu se zaměříme na metodu DWC (Deep Water Culture), kde prozkoumáme její výhody, postupy a tipy pro úspěšné pěstování v tomto systému.