Díl 8. Úvod do hydroponie: Vertikální hydroponie

Vertikální hydroponie využívá stejné principy jako ostatní hydroponické systémy, ale místo rozšiřování pěstební plochy do stran pracuje především s výškou. Rostliny jsou umístěné v několika úrovních nad sebou a živný roztok je k nim dopravován pomocí čerpadla, kapkové závlahy, NFT nebo jiného hydroponického principu.

Hlavní výhodou je lepší využití dostupného prostoru. Na relativně malé podlahové ploše můžete vytvořit více pěstebních míst, což dává smysl například v interiéru, skleníku, na balkoně nebo všude tam, kde je nedostatek místa.

Je ale důležité si uvědomit, že vertikální hydroponie není samostatná hydroponická metoda v tom samém smyslu jako NFT, DWC nebo Ebb & Flow. Jde především o způsob uspořádání systému, který může využívat různé hydroponické technologie.

Kdy dává vertikální hydroponie smysl?

Vertikální systém je vhodný hlavně tam, kde je omezený půdorysný prostor a chcete využít dostupnou výšku.

Typicky se používá:

• v indoor pěstírnách
• ve sklenících
• na balkonech a terasách
• v městských farmách
• pro saláty, bylinky, jahody a další kompaktní rostliny

Pokud máte dostatek volné plochy, nemusí být vertikální řešení automaticky výhodnější. S každým dalším patrem totiž roste náročnost na osvětlení, distribuci vody, proudění vzduchu a údržbu. Vertikální hydroponie proto dává největší smysl tam, kde je hlavním omezením právě prostor.

Jaké typy vertikálních systémů existují?

Vertikální hydroponie může mít několik podob.

Hydroponické věže

Rostliny jsou rozmístěné po obvodu svislé věže. Živný roztok se obvykle čerpá do její horní části a následně stéká gravitačně dolů přes kořenovou zónu zpět do nádrže. Věže jsou velmi úsporné na půdorysný prostor, ale je potřeba dobře vyřešit rovnoměrnou distribuci vody a osvětlení všech stran.

A-frame systémy

Konstrukce připomíná písmeno A a na jejích stranách jsou umístěné žlaby nebo trubky s rostlinami. Oproti čistě svislé věži může mít A-frame lepší přístup ke světlu, protože jednotlivé úrovně nejsou přesně nad sebou. Nevýhodou je větší půdorys.

Vertikální pěstební stěny

Rostliny jsou umístěné v kapsách nebo modulech na svislé ploše. Živný roztok je často přiváděn shora a následně stéká přes jednotlivé části systému. Takové řešení lze využít pro bylinky, listovou zeleninu i okrasné rostliny.

Patrové regály

V indoor farmách se často používají regály s několika policemi nad sebou.

Na každém patře může být například:

• NFT systém
• DWC
• kapková závlaha
• jiný recirkulační hydroponický systém

Výhodou je dobrá kontrola jednotlivých pater a možnost umístit osvětlení přímo nad každou úroveň.

Z čeho se vertikální systém skládá?

Základní vybavení se příliš neliší od ostatních hydroponických systémů.

Obvykle budete potřebovat:

• nádrž na živný roztok
• čerpadlo
• hadice nebo potrubí
• pěstební moduly
• vhodné pěstební médium
• odtok zpět do nádrže
• případně časovač
• osvětlení pro indoor pěstování
• ventilaci a cirkulaci vzduchu

Velmi důležitá je také nosná konstrukce. Vertikální systém musí bezpečně unést samotné moduly, rostliny, pěstební médium a vodu. Jeden litr vody váží přibližně jeden kilogram, takže u větších sestav může celková hmotnost rychle narůstat.

Čerpadlo a výtlak

U vertikální hydroponie nestačí při výběru čerpadla sledovat pouze údaj v litrech za hodinu. Čerpadlo musí především zvládnout dopravit živný roztok do potřebné výšky. Proto sledujte také parametr maximální výtlak. Čím výše musí voda putovat, tím nižší bývá skutečný průtok oproti hodnotě udávané při nulové výšce. Pokud má systém více věží nebo větví, je vhodné mít určitou výkonovou rezervu a případně použít ventily pro vyrovnání průtoku.

Rovnoměrná distribuce živného roztoku

Jednou z největších výzev vertikální hydroponie je zajistit, aby všechny rostliny dostávaly dostatečné množství vody.

U věží, kde roztok proudí shora dolů, může nastat několik problémů:

• některé části systému dostávají příliš mnoho vody
• jiné naopak vysychají
• kořeny omezí průtok
• pěstební médium změní směr proudění
• spodní části systému se začnou přelévat

Proto systém vždy otestujte ještě před vložením rostlin. Sledujte, zda voda skutečně protéká všemi částmi a nikde se nadměrně nehromadí. U větších nebo delších systémů může být výhodnější přivádět vodu na více úrovní samostatnými odbočkami, než spoléhat pouze na stékání z jednoho horního bodu.

Jaké pěstební médium použít?

Výběr média závisí na konkrétní konstrukci.

Použít lze například:

• minerální vlnu
• kokosové vlákno
• keramzit
• perlit
• syntetické pěstební vložky

Médium musí rostlinu stabilně držet, ale zároveň by nemělo bránit průtoku vody a vzduchu. V úzkých věžích je potřeba dát pozor především na jemné nebo slehávající se materiály, které mohou časem omezit proudění živného roztoku.

pH a EC

Stejně jako u ostatních hydroponických systémů sledujte pH a EC živného roztoku. Pokud všechny rostliny využívají společný rezervoár, není obvykle potřeba měřit každé patro zvlášť. Všechny části systému pracují se stejným základním roztokem.

Pokud některé patro roste výrazně hůře, nejprve zkontrolujte:

• množství světla
• průtok vody
• proudění vzduchu
• teplotu
• prostor pro kořeny

Teprve potom hledejte problém v samotném složení živného roztoku.

Světlo je jedna z největších výzev

Vytvořit další pěstební místo nad sebou je jednoduché. Zajistit, aby každé místo dostávalo dostatek světla, už bývá složitější. Horní rostliny mohou stínit spodním a u věží se často liší osvětlení jednotlivých stran. U patrových regálů se proto obvykle používá samostatné světlo pro každou polici.

U věží lze pomoci například:

• osvětlením z více stran
• větším rozestupem mezi věžemi
• pootočením věže během pěstování
• použitím reflexních povrchů v okolí

Ve skleníku nebo venku je zase potřeba systém navrhnout tak, aby si jednotlivé části co nejméně stínily. Samotný vyšší počet rostlin tedy automaticky neznamená vyšší produkci. Pokud spodním rostlinám chybí světlo, přidání dalších pater může celkovou efektivitu naopak zhoršit.

Proudění vzduchu a mikroklima

Vertikální systém soustřeďuje více rostlin do relativně malého prostoru. Mezi listy se proto může držet vlhký a teplý vzduch.

To může zhoršit:

• výměnu vzduchu kolem listů
• odpařování vody
• rovnoměrnost teploty
• podmínky pro zdravý růst

Zároveň se mohou snadněji vytvořit místa vhodná pro rozvoj některých plísní. Proto je důležité zajistit cirkulaci vzduchu napříč celým systémem, nejen v jedné části místnosti. U vyšších regálů nebo hustých věží zkontrolujte také spodní a zadní části, kde bývá proudění nejslabší.

Jaké rostliny se hodí nejlépe?

Vertikální hydroponie je nejpraktičtější pro kompaktní rostliny s relativně malým kořenovým systémem.

Velmi dobře se hodí například:

• saláty
• rukola
• špenát
• bazalka
• máta
• koriandr
• petržel
• microgreens
• jahody

Při vhodném návrhu lze pěstovat také menší papriky, chilli nebo kompaktní odrůdy rajčat. Pro první vertikální systém jsou ale listové plodiny a bylinky výrazně jednodušší.

Co se do vertikálních věží příliš nehodí?

Typická pěstební věž není ideální pro velké nebo těžké rostliny s mohutným kořenovým systémem.

Problematické mohou být například:

• velká tyčková rajčata
• dýně
• melouny
• mohutné okurky
• velké kořenové a hlíznaté plodiny

Neznamená to, že je nelze pěstovat hydroponicky. Jen pro ně zpravidla existují praktičtější systémy s větší kořenovou zónou a lepší možností opory.

Pozor na hustotu výsadby

Velký počet otvorů ve věži neznamená, že je vhodné všechny automaticky osadit.

Příliš hustá výsadba vede k:

• vzájemnému stínění
• horšímu proudění vzduchu
• složitější údržbě
• nedostatku prostoru pro kořeny
• rychlejšímu šíření případných problémů

Při plánování proto vždy počítejte s velikostí dospělé rostliny, ne malé sazenice. U některých druhů může být lepší nechat část pěstebních míst prázdnou a dát jednotlivým rostlinám více prostoru.

Jak vertikální hydroponii sestavit?

Kořeny mohou změnit fungování systému

To je u vertikální hydroponie velmi důležité. Prázdný systém může fungovat perfektně, ale během několika týdnů se kořenový systém výrazně zvětší.

Kořeny mohou:

• omezit odtok
• ucpat užší kanály
• měnit směr proudění vody
• vytvářet příliš mokrá nebo suchá místa

Průtok proto nekontrolujte pouze při prvním spuštění, ale také během celého pěstebního cyklu.

Údržba vertikálního systému

Vertikální hydroponie má často více spojů, rozvodů a odtokových míst než jednoduchý horizontální systém.

Pravidelně proto kontrolujte:

• čerpadlo
• filtry
• hadice
• kapkovače
• odtoky
• kořenové průchody
• stav nádrže

Mezi jednotlivými pěstebními cykly je vhodné systém důkladně propláchnout, odstranit staré kořeny a vyčistit případné řasy nebo usazeniny.

Automatizace

Vertikální hydroponii lze velmi dobře automatizovat.

Použít můžete například:

• časovač čerpadla
• časovač osvětlení
• automatické doplňování vody
• monitoring pH a EC
• senzory hladiny vody
• teplotní a vlhkostní čidla
• upozornění na poruchu čerpadla

U větších systémů mohou řídicí jednotky ovládat také ventilaci nebo dávkování živin. Pro domácí sestavu ale není nutné začínat složitě. Správně dimenzované čerpadlo, spolehlivý časovač a pravidelná kontrola mohou být úplně dostačující.

Bezpečnost

Vertikální systém kombinuje vodu, elektrická zařízení a často také poměrně vysokou konstrukci.

Dbejte proto na několik základních pravidel:

• elektrické spoje udržujte mimo dosah vody
• používejte zařízení vhodná pro vlhké prostředí
• využívejte proudový chránič
• zajistěte konstrukci proti převržení
• pravidelně kontrolujte netěsnosti
• používejte materiály vhodné pro kontakt s vodou a živným roztokem

U vysokých systémů myslete také na bezpečný přístup k horním patrům.

Nejčastější problémy

Je vertikální hydroponie pro každého?

Pokud máte málo prostoru a chcete z jednoho místa získat více pěstebních pozic, může být vertikální hydroponie velmi praktická. Pokud ale máte dostatek podlahové plochy a hledáte co nejjednodušší systém, vertikální uspořádání nemusí být automaticky nejlepší volbou. Horizontální NFT, DWC nebo kapková závlaha mohou být v některých případech jednodušší na řízení, osvětlení i údržbu. Vertikální hydroponie tedy není „lepší hydroponie“. Je to jiný způsob uspořádání, který nejvíce vynikne tam, kde je prostor hlavním omezením.

Závěr

Vertikální hydroponie umožňuje využít prostor směrem do výšky a pěstovat více rostlin na relativně malé ploše. Aby ale systém fungoval dobře, nestačí pouze postavit několik pater nad sebe. Je potřeba vyřešit především rovnoměrné osvětlení, distribuci živného roztoku, proudění vzduchu a dostatek prostoru pro kořeny.

Pro první vertikální systém jsou vhodné hlavně saláty, bylinky, jahody a další kompaktní rostliny. U nich lze výhody vertikálního uspořádání využít bez zbytečně složité konstrukce. Jakmile pochopíte, jak se voda, světlo a vzduch chovají v jednotlivých úrovních systému, můžete vertikální hydroponii postupně rozšiřovat a automatizovat.

V dalším díle našeho hydroponického seriálu se podíváme na pasivní hydroponické systémy.