Verticale hydro

Jarenlang ben ik een liefhebber van kweken op aarde; het is eenvoudig, biologisch en bovendien kan er weinig mis gaan. Ondanks deze voordelen vind ik het belangrijk om me ook eens te verdiepen in hydrocultuur. Waarom? Omdat er heel veel kwekers zijn die zweren bij hydrocultuur. Een terechte mening want een goed hydrosysteem weet namelijk het maximale uit de wortels van de plant te halen.

Helaas kennen hydrosystemen ook nadelen; als eerste zijn ze erg gevoelig. Om het beste uit te planten te halen is het belangrijk om de PH en EC nauwlettend in de gaten te houden. Een kwestie die bij aardekweek vrijwel geen aandacht behoeft. Aarde is een substraat dat als goede buffer functioneert en is dus minder gevoelig voor schommelingen in de voedingswaarden. Daarnaast zijn hydrosystemen vaak erg uitgebreid en dankzij alle slangen, pompen en watertanks is een hydrosysteem dus erg kostbaar. Omdat ik een hydrosysteem op mijn balkon wil, heb ik besloten om deze zelf te gaan ontwerpen en bouwen. In dit verslag zal ik beschrijven wat ik precies gedaan heb.

Het ontwerp

Bij het ontwerpen van een hydrosysteem is het belangrijk om van te voren te bedenken wat voor soort systeem je wilt gaan gebruiken. Er zijn in de loop der jaren namelijk talloze verschillende soorten bedacht. De simpelste is een systeem dat je vaak ziet in kantoren; het statische ofwel stilstaande systeem. Over het algemeen is dit een pot met daarin kleikorrels, onderin de pot zit water met daarin opgeloste meststoffen.

De geavanceerdere systemen maken gebruik van water dat wordt rondgepompt. Dit zorgt er voor dat de wortels meer voedingstoffen kunnen opnemen en dat de concentratie van deze meststoffen stabieler is. Om er voor te zorgen dat de wortels meer zuurstof kunnen opnemen zijn er daarnaast heel wat systemen bedacht waarbij het water gedoseerd bij de wortels komt. De meest inventieve vorm hiervan is Aerophonics, een systeem dat door de NASA gebruikt wordt om in de ruimte groente te kunnen kweken. Bij dit systeem groeien de wortels in een ruimte die constant wordt voorzien van een fijne mist met daarin meststoffen. Er wordt bij dit systeem dus geen enkel substraat gebruikt!

Het systeem dat ik wil gaan gebruiken is iets minder geavanceerd en staat ook bekend als het eb en vloed systeem. Zoals de naam doet vermoeden betekend dit dat de wortels met een bepaald interval water krijgen (vloed) waarna het water weer weg loopt (eb). Eigenlijk is dit hetzelfde principe als water gieten, alleen is dit doormiddel van een waterpomp en tijdschakelaar geautomatiseerd. Op deze manier kun je de planten in principe onbeperkt water geven zonder dat je daar zelf fysiek bij aanwezig hoeft te zijn. Dit klinkt al een ideale methode voor de luie kweker, die alles uit zijn planten wil halen.

Als basis van het systeem ga ik twee regen- of afvoerpijpen gebruiken waarin ik gaten voor potten ga maken. Deze potten worden gevuld met kleikorrels die dienen als substraat. Het oorspronkelijke ontwerp was tevens voorzien van zonnecellen zodat het systeem zichzelf van energie kan voorzien.

Hierdoor kan het op iedere zonnige locatie worden neergezet, wat ideaal is voor een hydro guerilla kweek. Na een uitvoerige brainstorm sessie met de elektricien blijkt dat daar toch wel meer dan alleen een zonnecel bij komt kijken. Aangezien ik een stopcontact in de buurt heb besloot ik daarom toch om de zonnecollectoren achterwege te laten. Om er in de toekomst toch een zonnecel op aan te sluiten besluit ik om gebruik te maken van een 12 volts waterpomp. Door de combinatie van water en elektriciteit in een systeem is dit wel veilig.

Het systeem maakt gebruik van een voorraadtank, dit is nodig om tijdens de eb stand het overtollige water op te slaan. Om er achter te komen hoeveel water hier voor nodig is, bereken ik hoeveel water er in de regenpijpen past. De website www.handymath.com heeft hiervoor verschillende handige rekenhulpen waar mee dit snel uit te rekenen valt. Als we alle gegevens invoeren in het programmatje blijkt dat er tijdens de vloed fase ongeveer 25 liter water in de buizen zit. Tijdens de eb fase is dit ongeveer 10 liter. De voorraadtank moet dus minstens het verschil van 15 liter op kunnen slaan. Maar een grotere voorraadtank heeft nog andere voordelen zo hoef je deze minder vaak aan te vullen en blijft de temperatuur van het water en de concentratie meststoffen stabieler. Om te voorkomen dat het water snel opwarmt of dat er algen in de voorraadtank komen kies ik voor een witte tank die geen licht door laat. Om voldoende capaciteit over te houden heb ik mijn oog laten vallen op een plastic vuilnisbak van 50 liter.

De bouw

De pomp die ik ga gebruiken is besteld bij een bekende online electra groothandel. Deze dompelpomp werkt op 12 volt maar omdat ik deze op netstroom wil aansluiten heb ik hiervoor een transformator nodig. Omdat deze redelijk prijzig zijn ga ik voor een goedkoper alternatief; een telefoonlader die precies dezelfde output heeft. Bij dezelfde website vind ik een lader van 12volt en 1,5 ampere; genoeg om de pomp op te laten werken. Zo heb ik voor ongeveer 25 euro al een goede pomp geregeld. Dat hij goed is blijkt wel uit de test die ik in de keuken doe. Na enkele seconden is de wasbak leeg en blijkt de keuken klaar voor een goede dweilbeurt.

Met het studentenbudget dat ik tot mijn beschikking heb probeer ik zoveel mogelijk onderdelen gratis te verkrijgen. Zo sponseren mijn ouders het project door me regenpijpen en een oude afvalbak te doneren. Daarnaast probeer ik gereedschap zoveel mogelijk te lenen, zoals de gatenzaag waarmee ik de gaten in de buis ga maken. Dit een opzetstuk voor op de boormachine met daarop zaagtanden. De maat van de gaten is hierbij erg belangrijk; het bepaald niet alleen het formaat van de potten die erin komen te staan maar ook het maximale water pijl tijdens de vloed fase. Omdat de gatenzaag ronddraait moet het gaat meteen de eerste keer goed zijn, de zaag pakt de tweede keer namelijk niet meer.

De grootte van de potten is bepalend voor het formaat van je planten en dus ook voor de afstand tussen de planten. Hoewel veel hydrosystemen de potten zo dicht mogelijk op elkaar zetten houd ik wat meer ruimte aan. Hierdoor voorkom je dat de wortels in elkaar gaan groeien en dat de planten te weinig ruimte krijgen.  Na dat de maten zijn bepaald maak ik met schilders tape een rechte lijn over de buis. Dit is belangrijk want de gaten moeten op één lijn zitten, doe ik dit niet dan is de kans groot dat de buis gaat overstromen. Dan ga ik met een normale boor voorboren op de plaats waar het gat moet komen. Dit gat zorgt er voor dat de gatenzaag netjes op zijn plaats blijft. Het formaat gatenboor dat ik nodig heb; 8 cm is niet echt gebruikelijk en het heeft dus wel even geduurd voordat ik er een had gevonden. Na het boren gebruik ik een vijl om de scherpe kantjes van de gaten af te vijlen.

Nu de buizen klaar zijn moet ik iets maken waarmee ik de buizen kan ophangen. Omdat ik in mijn appartement slechts beperkte ruimte heb, wil ik de buizen aan de scheidingswand van het balkon vastmaken. Om optimaal van de ruimte gebruik te maken plaats ik de buizen boven elkaar te hangen; een verticale opstelling dus. Om de buizen te ondersteunen bouw ik een houten draagconstructie die ik aan de wand ga bevestigen. Hiervoor gebruik ik hout dat anders in de haard zou verdwijnen. In houten blokken zaag ik een wigvorm zodat deze als houder kunnen dienen. Deze houders schroef ik op hun beurt op latten waarna ik de hele constructie in de verf kan zetten. De verf zorgt er voor dat het hout wordt beschermd tegen de weersinvloeden van buiten. Hopelijk is de draagconstructie stevig genoeg om de buizen met daarin liters water en de planten te kunnen dragen. Om dit te testen probeer ik de constructie eerst met mijn eigen gewicht; de schroeven blijken de kracht te kunnen dragen en dus kan ik verder met de volgende stap.

Deze volgende stap is de voorraadtank, dit is mijn geval een oude afvalbak die op het balkon een tweede leven gaat krijgen. Bij de plaatsing van deze voorraadtank is het belangrijk dat deze in zijn geheel lager is geplaatst dan de buizen. Alleen zo loopt tijdens de eb fase het water terug in de voorraadtank. Eerst maak ik achter op de voorraadtank een contactdoos waarin de dompelpomp op een elektriciteitskabel kan worden aangesloten. Want ondanks dat ik met 12 volt werk vind ik het belangrijk dat er geen vocht in de draden kan komen. In de bak zelf boor ik gaten voor de stroomkabel en voor alle buizen die het water af en aan voeren. Daarnaast maak ik zelf een deksel op de afvalbak zodat deze water-, licht- en luchtdicht is. Zo voorkom ik dat er onnodig water verdampt bij warm weer. Ook wil ik een filter in bak hangen zodat het water dat terug de voorraad tank in komt gefilterd wordt. Helaas is het erg moeilijk om een losse filterunit in de bak te plaatsen en daarom ga ik voor een simpelere oplossing; ik span gewoon filterdoek over de buizen die in de tank uitkomen. Op deze manier komen er geen plantenresten in de pomp terecht. Om het waterpijl goed bij te kunnen houden voorzie ik de tank van strepen die het waterpijl aangeven vanaf  10 tot 40 liter. Zo kan ik later makkelijker zien hoeveel water er tijdens de kweek verloren gaat. Nadat de pomp in de tank is geïnstalleerd kan ik deze op de buizen gaan aansluiten. Maar voordat ik dit kan doen moeten de buizen dicht zijn, dit doe ik met afsluitdoppen. Hierop maak ik eerst de aansluitpunten van de waterslangen. Dit soort aansluitpunten zijn ongelofelijk dure stukken plastic die vooral gebruikt worden bij aquaria. Een tikkeltje duur, maar wel broodnodig. Zonder deze aansluitpunten gaan de aansluitingen gegarandeerd lekken en ondanks dat het systeem buiten hangt zit ik daar niet op te wachten. Om me enigszins aan het budget te kunnen houden moet ik daarom creatief zijn met mijn aankopen. Daarom koop ik  niet de plastic moeren van 5 euro op de aquariumafdeling maar loop ik door naar de loodgietersafdeling. Daar liggen dezelfde maat moeren maar dan voor 75 cent. De hoogte dan de aansluitpunten bepalen de hoogte van het water pijl tijdens de eb en de vloed fase. De afvoer zit het hoogste op het vloed water pijl. Zodra het water tijdens het pompen op dit niveau komt dan wordt het overtollige water via dit aansluitpunt afgevoerd. De aanvoer komt op het eb niveau, omdat de waterpomp geen terugslagklep heeft loopt het water zodra de pomp uitgaat via de aanvoerbuis weer weg. De pomp heeft dus eigenlijk twee functies water aan en afvoeren.

Zodra de aansluitpunten zijn vastgemaakt kunnen de doppen op de buizen. Het is belangrijk dat hierbij diepe doppen worden gebruikt die minstens een paar centimeter over de buizen heen kunnen schuiven. Het is dan namelijk makkelijker om de buizen waterdicht te kunnen lijmen. Om de doppen vast te lijmen gebruik ik PVC lijm. Dit is speciale lijm die er voor zorgt dat de PVC vulkaniseert, dit zorgt voor een waterdichte verbinding maar kan er ook voor zorgen dat de buis zwakker wordt. Het is dan ook belangrijk om hierbij aandachtig de gebruiksaanwijzing te lezen. Na twee keer lijmen zijn mijn buizen compleet waterdicht en kan ik beginnen met het aansluiten van de waterslangen. Dit zijn flexibele 9 millimeter slangen, deze zijn groot genoeg om flink wat water rond te pompen.

Het gebruik

Nu het hele systeem is aangesloten kan ik eindelijk beginnen met testen. Dit is belangrijk omdat je zo eventuele lekkages of foutjes kunt opsporen voordat je er planten in gaat zetten. Daarnaast kun je op deze manier zien of het water de juiste eb en vloed niveaus bereiken. In de eerste week heb ik nog redelijk wat moeten afstellen aan het systeem. De kleine pomp waar ik eerst nog twijfels over had blijkt achteraf veel te veel vermogen te hebben wat er voor zorgde dat de buizen begonnen te overstromen. Om de hoeveelheid water een beetje te verminderen moest ik daarom de aanvoerslangen afknellen. Daarnaast moest ik de slang naar de onderste buis meer afknellen dan de slang naar de bovenste buis. Dit is logisch omdat het water graag de weg van de minste weerstand kiest. Een van de nadelen van een verticaal hydrosysteem is dus dat het meer moeite kost om de waterstroom goed af te stellen. Om verder lekken te voorkomen heb ik daarnaast gekozen voor twee losse afvoerslangen zodat deze meer water aan kunnen.

Bij het kweken op hydro heb je keuze uit verschillende soorten substraat; van steenwol tot cocopeat. Hierbij heeft iedere soort zijn unieke eigenschappen. Mijn keuze ging uit naar kleikorrels, deze zijn goedkoop en hoeven maar zelden vervangen te worden. Met deze kleikorrels heb ik vervolgens de potten in mijn systeem gevuld. Vaak worden bij hydrosystemen vijverpotten gebruikt, maar omdat ik geen vijverpotten met een diameter van 8 cm kon vinden heb ik gekozen voor gewone plastic potten. Het nadeel hier van is dat de kleikorrels precies door de gaten van de potten passen, waardoor de waterslangen verstopt raakte door kleikorrels. Om dit te voorkomen heb ik op de bodem van iedere pot een stuk filter gelegd die de korrels tegen houden.

Bij een eb en vloed systeem kun je zelf bepalen hoe vaak de planten water (vloed) krijgen. Maar de vraag is natuurlijk hoe vaak de planten eigenlijk water moeten krijgen? Dit afhankelijk van de planten die er in staan maar er zijn een aantal zaken die voor iedere plant gelijk is. De wortels hebben behoefte aan twee elementen:  zuurstof en water. Hierbij dient het water als transportmiddel van de voedingstoffen. Het is belangrijk om hierbij een goed evenwicht te vinden tussen beide elementen. Iedere cel van de plant gebruikt zuurstof en dus ook de cellen in de wortels. Maar de plant heeft ook voedingstoffen nodig om te kunnen blijven groeien. De plant neemt echter alleen vocht op als er licht op de bladeren valt. Daarom is het slim om je systeem zo in te stellen dat er alleen water wordt gegeven als er licht is. Veel substraten houden daarnaast vocht vast zodat de wortels ook na de vloed nog water kunnen opnemen. Het is daarom het slimste om het systeem zo in te stellen dat hij stopt zodra het vloed niveau is bereikt. Mijn systeem geeft vijf keer per dag water, de eerste keer is bij zonsopgang de laatste is een half uur voor zonsondergang. Of dit een optimaal schema is moet nog blijken, dit kun je alleen maar ontdekken door te experimenteren.

Zelfs tijdens het watergeven kun je de wortels meer zuurstof aanbieden door er simpelweg voor te zorgen dat het water meer zuurstof bevat. Dit kan door het water op de ideale temperatuur te houden; water met een temperatuur tussen de 20 en 22 graden bevat de meeste zuurstof. Daarnaast kan een luchtpomp ook het zuurstofgehalte verhogen.

Bij de voeding is een ding het allerbelangrijkste; deze moet vloeibaar zijn en nog belangrijker de meststoffen moeten direct opneembaar zijn voor de plant. Een fout die ik zelf maakte toen ik voor de eerste keer voeding ging toevoegen was door gebruik te maken van vloeibare bio meststof. Dit zorgde er voor dat het water een zwarte kleur kreeg, waardoor mijn systeem veranderde in een grote koffiemachine. Alleen al bij het aanzicht kreeg je zin in koffie, tot dat je de geur rook. Na een paar dagen begon de voorraadtank een lichte visgeur te verspreiden. Ondanks dat er niets mis is met biologische meststoffen, zijn deze niet geschikt voor hydrosystemen. Deze biologische meststoffen bevatten namelijk erg weinig direct opneembare stoffen. Het bevat wel veel organische stoffen maar deze moeten doormiddel van bacteriën omgezet naar fijnere meststoffen. Deze bacteriën zijn in een hydrocultuur helaas niet voldoende aanwezig. Gelukkig is er genoeg speciale hydro voeding te vinden, die precies bevatten wat je planten nodig hebben. Aangezien ik geen PH en EC meter heb moet ik voorzichtig zijn in de dosering. Om alles uit je planten te halen is het aan te raden deze wel aan te schaffen.

Conclusie

Het maken van je eigen hydrosysteem is leuk en leerzaam maar kost veel tijd en geld. Voor een vergelijkbaar systeem ben je enkele dagen aan klussen en als je alle onderdelen nieuw moet aanschaffen ben je minimaal 200 euro kwijt. Ook zie ik nog enkele verbeterpunten ten opzichte van het systeem dat ik gebouwd heb. Zo loopt het water niet goed terug via de aanvoerleiding, dit komt omdat deze slang niet in de juiste hellingshoek staat. Normaal gesproken worden bij afvoerleidingen hellingshoeken van minimaal 2% aangehouden om het water goed af te kunnen voeren. Mijn ervaring leert dat de hellingshoek in aanvoerslang iets steiler moet zijn. Daarom heb ik de slang met touwen moeten geleiden, dit ziet er helaas niet erg charmant uit. Ik wil deze slang netjes dan ook netjes op een lat vastmaken zodat het water beter door loopt en de lelijke touwen niet meer nodig zijn.

Voor de stevigheid zou ik aanraden om de buizen beter te ondersteunen, bij mij is vrije overspanning bijna twee meter. Dit zou eigenlijk maximaal een meter moeten zijn. De buizen zijn van zichzelf redelijk sterk maar doordat ik gaten in de buizen heb gemaakt beginnen ze langzaam door te zakken.

Mocht je dankzij mijn verslag niet meer gemotiveerd zijn om je eigen systeem te bouwen dan kan ik je geruststellen; je kunt deze systemen ook gewoon kant en klaar kopen.