איך לתכנן ולבנות מערכת הידרופונית מסוג ריקון והצפה
מאמר זה הוא המשך למאמר המבוא על תכנון מערכת הידרופונית.
רקע
במערכות ריקון והצפה (Flood and Drain) קיימת מחזוריות תמידית בה שורשי הצמח נחשפים למים ולאוויר לסירוגין. קיימות צורות רבות ליישם טכניקה זו, ובמאמר זה אתמקד במערכות ריקון והצפה בהן אמבט הגידול מלא במצע אינרטי כמו טוף או הידרוטון, המהווה מצע גידול מצוין עבור הצמחים כמו גם עבור שלל מיקרואורגניזמים מועילים. מיקרואורגניזמים אלה מסייעים בפירוק שאריות חומר צמחי ויוצרים סביבה מאוזנת ורב גונית, המאפשרת אף שימוש בדשנים אורגניים.
יתרונות
- צימוח מהיר ובריא: אוכלוסיית המיקרואורגניזמים הגדולה, בשילוב עם תחלופת אוויר מצוינת הופכים את מערכות הריקון וההצפה למוצלחות במיוחד ועמידות יותר למחלות, למצבי עקה ועומסי חום בפרט.
- מגוון גידולים: בגלל הדמיון הרב של מערכות אלה לערוגות באדמה, במערכות ריקון והצפה ניתן לגדל את מגוון הצמחים הגדול ביותר. החל בגידולים הרגילים כמו חסות וגידולי עלים, דרך גידולים פירותיים גדולים כמו מלפפון, במיה ועגבניה, ואפילו גידולי שורש כמו צנונית ולפת אותם לא נהוג לגדל בשיטות הידרופוניות אחרות.
- גידול מזרע: מצע הטוף/הידרוטון מהווה מצע הנבטה מעולה שיכול לחסוך לכם לא מעט עבודה. פשוט זרעו ירקות במצע הגידול, וצפו בצמח שלכם נובט וגדל עד להנבה או עד להעתקתו למקום אחד. זרעים גדולים כמו שעועית או קישוא זרעו בעומק 1 ס”מ, ואילו זרעים קטנים יותר כמו חסה או כרובית. פשוט פזרו על פני מצע הגידול הלח.
- שתילה ורסטילית: השתילה במערכות אלה דומה מאד לשתילה באדמה, ואתם לא מוגבלים במיקומים של חורי השתילה כמו במערכות אחרות. תוכלו לשתול את גידולי החורף בצפיפות גבוהה לניצול מקסימלי של השטח, ולרווח את גידולי הקיץ כראוי.
- ייחורים: מחזורי ההצפה והריקון מהווים מצע נפלא עבור השרשה של מגוון צמחים. יצירת ייחורים מוצלחים דורשת מיומנות מסוימת המצדיקה מאמר נפרד, אבל דעו שבמערכות אלה ניתן להרבות תבלינים, צמחי תה וצמחי בית רבים פשוט על ידי נעיצת ענף שלהם בתוך הטוף או ההידרוטון.
- הידרופוניקה אורגנית: מערכות ריקון והצפה הן המערכות היחידות בהן ניתן להשתמש בדשן אורגני כמו קומפוסט או הומוס תולעים. עוד על כך בהמשך המאמר.
חסרונות
- משקל: מערכות ריקון והצפה נוטות להיות כבדות במיוחד, ופחות מתאימות לגגות ומרפסות. במידה ואתם מגדלים על גג או מרפסת התייעצו עם מהנדס הבניין, ושקלו לעבור למערכת מסוג מגשי הצפה השוקלת פחות ומתפקדת באופן דומה, או פשוט השתמשו במערכת NFT או רפסודות צפות.
- עישוב: מה לעשות. כמו שאתם יכולים לזרוע ישירות במערכת, כך גם צמחי בר עלולים לנבוט בה – אם תתנו לזרעים שלהם להגיע. עם זאת עישוב צמחים מתוך מצע הטוף הוא פשוט ביותר ובניגוד לאדמה מהודקת אינו מצריך מאמץ פיזי כלל.
- מחיר: מערכות ריקון והצפה בנויות מרכיבים רבים, שהופכים אותן למעט יקרות ומורכבות יותר בהשוואה למערכות מים עמוקים בגודל דומה. לא מומלץ לבנות מערכת ריקון והצפה בגודל קטן מ 1 מ”ר – אם אתם רק מתחילים, התחילו עם מערכת מים עמוקים קטנה ופשוטה יותר, ובהמשך שדרגו אותה למערכת ריקון והצפה גדולה ורצינית.
בחירת מצע גידול
מצעי הגידול הנפוצים ביותר הם הידרוטון, וטוף:
טוף: האופציה הזולה יותר והעדיפה עליי. בחרו בטוף קטן, בגודל 4-8 מ”מ.
הידרוטון: מגע הטוף מחוספס ולא נעים לחלק מהאנשים. אם יש לכם ידיים עדינות שקלו להשתמש בהידרוטון – הוא גם נחשב לאינרטי (נייטרלי) יותר, לעומת הטוף שעשוי להשפיע מעט על החומציות. לעומת זאת מחירו כמעט כפול ממחיר הטוף. בין אם בחרתם בטוף או בהידרוטון, לפני השימוש הראשון במצע יש לשטוף אותו היטב מהאבק שעליו.
לסיכום, מצע טוב מתאפיין בקריטריונים הבאים:
- גודל הגרגר הוא בגודל 3-15 מ”מ
- אחיזת המים (“ספיגת המים”) של המצע היא גרועה יחסית, מה שמשפר את הניקוז ומסייע לאוויר טרי להגיע לשורשים בין מחזורי ההצפה
- המצע הוא אינרטי וכמעט אינו משפיע על החומציות או חומרי ההזנה שבמים (אל תשתמשו בחצץ ממקור גירני, לדוגמה)
- המצע הוא כבד ולא מתעופף ברוח (אל תשתמשו בפרליט ודומיו)
אורגניות
לעומת מערכות סטריליות כמו NFT, בהן הדשן חייב להיות ממקור כימי ולהגיע בצורה זמינה ומוכנה לצמח, במערכות ריקון והצפה עם טוף קיימת אוכלוסיית מיקרואורגניזמים גדולה, המסוגלת לפרק חומרי הזנה (ואמוניה בפרט) לתרכובות הזמינות לצמח. חשוב לציין שהתוצרת הגדלה במערכות עם דישון ממקור כימי זהה באיכותה ובהרכבה לזו הגדלה עם דשנים אורגנים – עם זאת דשן אורגני הוא הרבה יותר ידידותי לסביבה ועלותו נמוכה יותר.
בנוסף, אפשר ומומלץ להוסיף תולעים אדומות למערכות ריקון והצפה – הן מתרבות בשמחה, מסייעות לפירוק של שאריות חומר צמחי ומשחררות חומרי הזנה מועילים לצמחים.
הפירוק הביולוגי מאפשר גם שימוש בהפרשות בעלי חיים כמקור לדשן, ובפרט הפרשות דגים. תחום האקוופוניקה הינו תחום גדול ומתפתח, ובו משלבים בריכת דגים עם מערכת הידרופונית. הצמחים והמיקרואוגניזמים מהווים פילטר ביולוגי ומנקים את המים עבור הדגים, ואילו הדגים מספקים את חומרי ההזנה לצמח. מערכות אלה הן הוליסטיות ושלמות יותר, אך דורשות טיפול קפדני ויש בהן פשרה מסוימת על היבול בהשוואה להידרופוניקה. קיימים מומחים גדולים ממני לאקוופוניקה ולכן לא ארחיב עוד על התחום: להרחבה מוזמנים לבדוק את ערוץ היוטיוב של בוב או את הספר החופשי של האו”ם בנושא.
רכיבי המערכת
אמבט הגידול
האמבט מכיל את מצע הגידול (טוף/הידרוטון) ובו גדלים הצמחים. עומק האמבט המומלץ הינו 30 ס”מ. יש לבנות קונסטרוקציה חזקה שתדע להתמודד עם משקל הטוף והמים. בעתיד אפרט כיצד לבנות קונסטרוקציה כזו – אולם כבר היום קיים מידע רב בנושא. בפרט בדקו אופציה של שימוש במיכלי קו”ב תעשייתיים (מיכלי IBC) בתור אמבט גידול.
מיכל הסאמפ
מיכל הסאמפ (Sump) הוא המיכל אליו המים מתנקזים מאמבט הגידול, וממנו המשאבה מעלה את המים בחזרה לאמבט הגידול. לכן מתבקש שמיכל הסאמפ יהיה ממוקם נמוך מאמבט הגידול. מיכל הסאמפ צריך להכיל את כמות המים שבאמבט הגידול. מכיוון שאמבט הגידול כבר מלא ברובו בטוף, המים שבו ממלאים רק את המרווחים שבין אבני הטוף, ולכן נפח מיכל הסאמפ יהיה קצת יותר משליש נפח מיכל הגידול. תוכלו להיעזר בהוראות הבנייה למאגר מים מעץ כדי לבנות מיכל סאמפ נמוך ואסתטי, ואף להכניסו מתחת לאמבט הגידול לחסכון במקום.
סיפון פעמון
מחזוריות המילוי והריקון של המים מושגת לרוב בעזרת סיפון פעמון. אפשר להפעיל ולכבות את המשאבה לסירוגין עם טיימר (שעון שבת), אבל המלצתי היא להשתמש בסיפון פעמון.
להלן סרטון המדגים בצורה טובה את אופן הפעולה של סיפון זה:
בניית סיפון פעמון
אפשר לקנות סיפון פעמון מוכן בחנות של ליבינגרין (תרימו להם צלצול), הם גם מספקים מערכות ריקון והצפה מלאות. מי שרוצים לבנות לעצמם סיפון, הוא בנוי מ3 שכבות:
חופת מגן: תפקידה למנוע מהטוף להכנס למנגנון, ולאפשר גישה נוחה לטיפול בסיפון. ליצירת החופה אפשר להשתמש בקופסת פלסטיק מנוקבת, או בחתיכת צינור PVC מחורץ.
פעמון: זהו האלמנט היוצר את הוואקום ליניקת המים, והוא בנוי מגליל שסגור בחלקו העליון. חשוב ליצור בפעמון חריץ אופקי (ולא קדחים), כדי לאפשר כניסה מהירה של אוויר עם סיום הריקון, ולמנוע תקיעה של המים למטה. גובה החריצים שבבסיסו קובע את הגובה המינימלי של המים. ליצירת הפעמון אפשר להשתמש בצנרת PVC, בבקבוק פלסטיק חתוך או כל גליל אטום אחר.
משפך: צורת המשפך מעודדת את תחילת היניקה על ידי הזרמה של הרבה מים ביחס לקוטר הצינור, ובכך מונעת מהמים “להתקע” למעלה. קוטר המשפך צריך להיות כפול מקוטר הצינור שאחריו. בנוסף, שימו לב לגובה שפת המשפך, אשר קובעת את הגובה המקסימלי אליו המים יגיע: גובה זה צריך להיות כ5 ס”מ מתחת לגובה פני הטוף.
כמו כן, בתכנון סיפון הפעמון כדאי לשים לב לפרטים הבאים:
שבירת כוון הזרימה: כדאי להתקין זווית של 90 מעלות בתחתית הסיפון. שבירת (שינוי) כוון זרימת המים גורמת לבניית לחץ מים במעלה הצינור, ועוזרת למלא את הצינור במים בלבד וללא בועות אוויר: אלמנט חיוני להתנעת פעולת היניקה.
צינור הניקוז: הצינור דרכו המים מתנקזים מהסיפון למיכל הסאמפ צריך להיות בשיפוע מתון וקבוע כלפי מטה. כל עיוות בצינור כלפי מעלה עלול ליצור כיס אוויר שימנע את פעולתו התקינה של הסיפון.
משאבה
ספיקה: רצוי שהמערכת תעבור בערך שני מחזורי ריקון והצפה בשעה. השתמשו במשאבה טבולה בספיקה מתאימה – לחישוב הספיקה קחו את נפח אמבט הגידול, חלקו בשלוש (רק שליש מנפח האמבט זה מים, כל השאר תפוס על ידי מצע הגידול), והכפילו בשתיים – זה נפח המים שעליכם להזרים בשעה. לדוגמה, אמבט גידול בנפח 600 ליטרים יזדקק ל (600/3)*2 ליטרים לשעה, שהם 400 ליטר/שעה. קחו בחשבון שנתוני הספיקה שעל אריזת המשאבה מציגים ספיקה מקסימלית בגובה אפס – יש לחשב את הירידה בספיקה ע”פ הגובה אליו המים צריכים לעלות. לרוב יש טבלה ייעודית בחלק האחורי של האריזה. בנוסף, זכרו להשאיר לעצמכם אפשרות לכוונון סופי של הספיקה בעזרת ברז (כמפורט בהמשך).
ברז: חשוב שתהיה לכם שליטה על קצב כניסת המים לאמבט הגידול. ספיקת מים נמוכה מדי לא תאפשר לפעולת היניקה להתחיל, והמים יתקעו בגובה הגבוהה ביותר. ספיקת מים גבוהה מדי לא תאפשר למספיק אוויר להכנס כדי לסיים את היניקה, והמים יתקעו בגובה הנמוך ביותר. לכן כדאי לבחור במשאבת מים עם ספיקה מעט גבוהה, ולחבר לה ברז בעזרתו תכווננו את הספיקה המדויקת.
ברצוני להודות לחברת LivinGreen על העזרה במידול סיפון הפעמון.
