Můj hydroponický experiment
Taky jste si vždycky chtěli vypěstovat vlastní salát? Já taky ne. A kdyby 95% pěstování bylo ve skutečnosti hraní si s technologickými hračkami? Vloni jsem se stal obětí Youtube algoritmu – kliknul jsem na video o hydroponickém pěstování a po chvíli už mi Youtube nic jiného ani nenabízel. Začal nevinně reportážemi o moderním zemědělství s úsporou vody, pak přešel na továrny na zeleninu nebo pěstování v centrech velkoměst, a nakonec videa jak lidi dělají hydroponické experimenty doma. Někteří jednoduše s trubkou za dolar a jiní přehnaně složitě s elektronikou, čidly a automatizací. To chci taky!
Odbočka: co je to hydroponie?
Existuje ve spoustě forem, ale princip je vždycky stejný – rostlina není v hlíně, ale ve vodě s rozpuštěnými živinami. Rostliny tak rostou rychleji (nasávají živiny rovnou a nemusí je hledat v půdě), můžete je pěstovat ve více patrech (tzn klidně ve skladu) a protože se s nimi jednodušeji manipuluje, tak se takové pěstování dobře automatizuje.
Rostliny (a speciálně jednoduchá zelenina jako je salát) toho k životu vyžaduje překvapivě málo. Potřebuje v něčem držet, aby nepřepadla, vodu (v uzavřeném systému až směšně málo vody), specifické prvky rozpuštěné ve vodě, vzduch (i pro kořeny!) a přiměřené množství světla. Naopak nepotřebují pesticidy, protože při pěstování v kontrolovaném prostředí (přepravní kontejner, sklad, sklep, ...) se nemají škůdci kde vzít.
V nejjednodušší podobě můžete mít kyblík s vodou (a gramem živin), kterému do víka uděláte díru a do košíčku strčíte semínko. Za pět týdnů si vyzvednete salát – žádné zalévání a žádná údržba. To je „Kratky method“. Ve složitější variantě je v nádrži vzduchová pumpa a voda se jednou za čas doplňuje – to je praktické třeba pro větší pěstování, kdy máte velké nádrže a říká se tomu Deep Water Culture (DWC). Nebo máte tlustou trubku (15cm) naležato, v ní vyvrtané z vrchu díry (4cm) a v nich saláty. Trubkou na dně pomalu teče trošek vody a tvoří po celé délce film s živinami – to je NFT a ten se zase dobře skládá do více pater. Nebo jde dát na zeď obýváku.
Speciální případ je aquaponie – vezmete například NFT metodu a do nádrže vysadíte rybičky. Vesele si plavou, žerou co z rostlin odpadne a rostliny žerou co odpadne z rybiček. Jako bonus pak máte k salátu i rybu.
Nejvíc high tech je High Pressure Aeroponics – vysokotlaká pumpa v pravidelných intervalech stříká na kořeny vodu s živinami. Jednou za pět minut udělá na půl sekundu pfffrr a do kořenů doslova vstřelí kapičky vody o velikosti 40 micronů. Tuhle metodu vymyslela NASA v osmdesátkách pro pěstování na vesmírných stanicích a převzali ji pěstovači trávy. Ze všech metod je nejefektivnější: rostliny rostou nejrychleji, a navíc spotřebuje jen cca 1% vody oproti pěstování v zemi.
Moje plány
Můj původní plán byl pustit se do HPA, protože je to nejvíc high tech řešení a mě na tom celém mnohem víc zajímá hraní s technologií než ty saláty. Při plánování jsem se ale vzdal, když jsem došel k tlakové nádrži. Když jsem týden studoval, jak správně nainstalovat tlakovou pojistku a jak nádrž zabezpečit, aby případně vystřelila do přiměřeně bezpečného směru, vyhodnotil jsem, že to možná nebude nejlepší volba pro pěstování na terase. Taky byla asi jen otázka času, kdy vyjedu na nějakém watchlistu se svojí historií procházení webů pěstovačů trávy, objednávek v eshopu typu specialnizahranictvi.cz a vyhledávání frází jako „při jak velkém tlaku vybuchne tlaková nádrž“.
Nakonec jsem raději zvolil metodu „Vertical Nutrient Film Technique“, což je jen načančaný název pro „trubka na stojato“. Na terase mám jen malou část, kam svítí slunce a ta byla navíc z většina obsazená staromódní zeleninou v hlíně – s vertikálním NFT na terase zaberu jen obdélník 30x40cm a na této ploše můžu hravě pěstovat 40 salátů.
Původní plán byl koupit obyčejnou trubku za pár korun, vyřezat díry a vytvarovat horkovzdušnou pistolí – ten ale rychle přešel v nápad pořídit si 3D tiskárnu. Tím sice stoupla cena hlávky salátu z 0,10Kč na 800Kč, ale s 3D tiskárnou je mnohem více zábavy. Pořídil jsem si českou Prusa MK3S, která je sice násobně dražší než konkurence, ale zase si jí musíte sami sestavit. Nejdřív jsem samozřejmě trochu litoval, že jsem utratil peníze za něco s čím akorát vytisknu trubku, alespoň jsem ale podpořil českou firmu. Letos jsem za to byl obzvlášť rád, když Průša na nikoho nečekal, zařídil, co stát nezvládl a zásobil zdravotníky ochrannými pomůckami.
Realizace
O 3D tisku jsem nic nevěděl, ale naučil jsem se základy modelování v Autodesk Fusion 360 a takhle vypadá letošní model základního dílu. Už samozřejmě vím, co všechno předělám pro příští verzi.
Kromě samotné věže jsem potřeboval ještě něco na klíčení semínek. Prvním krokem pěstování totiž je namočit rockwool kostičky (minerální vata jinak používaná na izolace) do vody s pH 5.5, strčit do každé semínko a nechat při stálé teplotě na 1-2 týdny vyklíčit pod světlem. Správné pH výrazně zrychlí klíčení (hned druhý den už jsou vidět lístky) a světlo zajistí, že salát nebude zbytečně vytáhlý a raději bude investovat energii do větších listů.
Skleníček na klíčení samozřejmě jde koupit, ale tady je cílem hrát si, takže jsem si koupil misku pod truhlík, LED pásek a vytiskl jsem si svůj vlastní. Myslel jsem, že se na tom rovnou naučím pájet, jenže výtvor sice funguje, ale pájení je náročnější dovednost, než jsem si představoval.
Zatím jsem měl alespoň čas nabarvit věže na bílo. Vnitřek je potřeba mít černý, aby nemělo nic šanci růst uvnitř – voda je plná živin a uvnitř věže je (by design) vlhko, takže by se tam okamžitě dařilo všemu možnému, ale já tam chci jen hezké bílé kořeny. Kompletní tma to krásně řeší. Zvenčí ale chci věže bílé, aby se příliš nezahřívaly, když na ně svítí slunce. Mají sice vodní chlazení, ale pokud v létě budou vedra, tak by to vytvářelo nežádoucí teplotu pro kořeny. Barvím voděodolnou barvou certifikovanou pro pitnou vodu a dětské hračky, takže vznikne nezávadný povrch.
Po zaschnutí naposledy opláchnout a můžu stavět.
Zároveň je to příležitost otestovat horní nádržku. V té vede vnitřkem věže hadička a nádržka má díry po obvodu pod úhlem. Voda tak teče po vnitřní stěně věže a neprší jen dolu. Pro saláty je to efektivnější a navíc celý výtvor nedělá hluk (voda pršící ze dvou metrů rezonující trubkou je dost slyšet)
Jako nádrž používám přepravku na maso. Vejde se do ní 50 litrů (ignoruju velký nápis, že zvládne max 30kg), je určená na styk s potravinami, takže by nemusela způsobit žádné problémy a prodává se s víkem.
Do vody se nalijí živiny (příště si pořídím praktičtější sypané), srovná se pH na hodnotu 5.5 a nádrž je připravena. Na dně také vidíte pumpu originálně určenou pro fontány. Nevýhodou vertikálního NFT je nutnost poměrně silné pumpy, aby vytáhla vodu dva metry vysoko (u horizontálního bych si vystačil s akvarijní pumpou za 150Kč). Silná pumpa znamená vibrace, takže dostala pěnové ližiny díky kterým je zcela potichu.
Loňský model měl zásadní nedostatky v návrhu a ve větru se zřítil:
Letošní model je proto pevnější, a hlavně obsahuje i most mezi věžemi a uchycení na zástěnu
Takhle vypadá špenát po dvou týdnech v klíčící misce. Po vložení do věže se mu kořeny výrazně zvětší, jak se s nimi bude snažit pokrýt co největší plochu vnitřní stěny věže, po které teče voda s živinami.
A takhle saláty a špenáty vypadají po čtyřech týdnech ve věžích. Rostou pomaleji, než by měly, protože na ně byla ze začátku v noci ještě dost zima, ale poslední týden už je každé ráno vidět o kolik zase stihly vyrůst.
Takhle vypadá jeden svazek kořenů špenátu, který je ve slotu o 30 cm výše.
Dalším krokem bude přidat elektroniku. Už tu mám připravené arduino, senzory teploty vody a ultrazvukový měřič hladiny vody. Dokonce už jsem rozchodil propojení s AWS, abych se mohl z telefonu dívat na grafíčky, jak pěkně rostou. Jen se ještě musím naučit pájet…
Zatím experiment vidím jako velký úspěch. Všude je samozřejmě prostor pro vylepšení, ale jelikož jsem na začátku nevěděl nic o pěstování, pájení, 3D tisku ani modelování, tak byla laťka úspechu hodně nízko :)
Kdyby vás vodní pěstování zaujalo, neberte si moc příklad z mého přehnaně komplikovaného postupu, pokud chcete skutečně něco ještě letos vypěstovat. Doporučuji najít si na Youtube „Kratky method“ nebo cokoliv jiného než věže. Vypadají sice zajímavě, ale přináší zbytečně moc problémů. Jediné co potřebujete u Kratkeho je pořídit si kyblík. U jiných metod k němu akorát přidáte nejobyčejnější vzduchovou pumpu od akvárka atd.