Woda jest oczywiście najważniejszym składnikiem systemów hydroponicznych.Dzięki niej możliwe jest dostarczenie roślinom dokładnie takiego pokarmu, jakiego potrzebują dla optymalnego wzrostu. Jednak oznacza to równocześnie, że kolosalnego znaczenia nabiera także jej jakość. Jakość wody różni się w zależności od źródła. Większość ludzi używa zwykłej wody wodociągowej, podczas gdy w regionach wiejskich wykorzystuje się także wodę źródlaną lub wodę deszczową. Obojętnie, skąd pochodzi woda, należy ją sprawdzić pod względem jakości, którą można określić na podstawie różnych parametrów. Każdy z nich na swój sposób wpływa na rozwój i stan zdrowia rośliny.

    Niniejszy tekst powinien zainteresować zarówno profesjonalistów, jak i ogrodników-amatorów, gdyż wyjaśnia on podstawowe warunki, jakie muszą być spełnione w celu optymalnego zaopatrzenia roślin w roztwór odżywczy. Oczywistym jest, że taki roztwór jest czymś niezbędnym w przypadku systemów hydroponicznych, ale także uprawy wykorzystujące ziemię wymagają odpowiedniej ilości składników odżywczych, aby dawać dobre plony.
    Obojętnie, jaki system zastosujemy – kontrola jakości wody nie będzie już tak trudnym zadaniem, jeżeli wcześniej zrozumiemy pewne podstawowe zasady. W przypadku systemów hydroponicznych bardzo ważne jest, aby wiedzieć, co znajduje się w wodzie. W najbardziej kompletny sposób można to ustalić na drodze analizy laboratoryjnej – lub, gdy wykorzystujemy wodę wodociągową – pytając się w przedsiębiorstwie wodociągowym o przysłanie kopii najświeższej analizy wody.

Najważniejsze właściwości, które należy zbadać przed wykorzystaniem wody do przygotowania roztworu odżywczego, ograniczają się w istocie do czterech kryteriów:

• 1. Ilość rozpuszczonych w wodzie soli (współczynnik przewodności elektrolitycznej właściwej - EC);
• 2. Twardość wody (wartość pH);
• 3. Zawartość tlenu i temperatura;
• 4. Metody filtrowania, woda deszczowa lub woda destylowana.

    Zasadniczo należy regularnie sprawdzać roztwór odżywczy pod względem tych właściwości, ponieważ w wyniku interakcji różnych czynników mogą one ulegać zmianie. Chcemy osiągnąć to, aby roślina dysponowała dobrze zbilansowanym roztworem odżywczym, zawierającym odpowiednią ilość soli mineralnych, tak, aby miała ona wszystkie związki, jakich potrzebuje do optymalnego wzrostu. W tym celu należy poddać kontroli wszystkie parametry, które mogą wskazywać na zbyt małe lub zbyt duże dawkowanie nawozu oraz na największe zagrożenie dla rośliny, jakim jest nagromadzenie toksyn. Aby móc przeprowadzić taką kontrolę w rozsądny sposób, potrzebne będą nam dwa podstawowe narzędzia każdego ogrodu hydroponicznego: miernik przewodności elektrolitycznej oraz miernik wartości pH. Urządzenia te są dostępne w wersji z wyświetlaczem cyfrowym (gorąco polecam), ze wskaźnikiem analogowym lub nawet w postaci papierka lakmusowego. Obojętnie, jakiego dokonamy wyboru, w każdym wypadku zaleca się przeczytać instrukcję obsługi producenta przed przystąpieniem do użytkowania urządzenia (nierzadko urządzenie należy skalibrować przed jego pierwszym użyciem).

Sole rozpuszczone i przewodność elektrolityczna
    Ilość rozpuszczonych w wodzie soli jest określana za pomocą współczynnika przewodności elektrolitycznej właściwej (ang. Electrical Conductivity = EC). To właśnie rozpuszczone sole pozwalają wodzie na przewodzenie prądu elektrycznego (woda destylowana nie posiada przewodności elektrolitycznej, ponieważ nie zawiera rozpuszczonych soli). Tak więc wartość współczynnika przewodności elektrolitycznej właściwej dla wody destylowanej wynosi zero.
    Dobrze wiedzieć, że na drodze pomiaru przewodności elektrolitycznej nie można wykryć każdego pierwiastka. Np. magnez zwiększa przewodność wody tylko w małym stopniu i dlatego jego wykrycie za pomocą konduktometru jest bardzo trudne. Wartość przewodności elektrolitycznej pozwala jednak na uzyskanie ogólnej orientacji na temat ilości rozpuszczonych w wodzie soli, a przecież o to ostatecznie nam chodzi.
    Nie jest niczym niezwykłym woda, w której zmierzono wartość EC pomiędzy 0,5 i 0,8; dla lokalnych ujęć wartość ta może leżeć nawet znacznie poza tym zakresem.
Węglan wapnia i węglan magnezu należą do tych związków, które najczęściej można znaleźć w wodzie. Magnez i wapń to bardzo ważne składniki odżywcze dla roślin, dlatego woda tego rodzaju może być nawet interesująca pod względem zastosowania w hydroponice. Jednak także w tym przypadku obowiązuje zasada, że nadmiar dobrego to już problem. Właśnie w przypadku roztworów odżywczych może prowadzić to do pogorszonego przyswajania innych związków przez rośliny. Tak np. nadmiar wapnia może wchodzić w związki z fosforem i przekształcić się w ten sposób w fosforan trójwapniowy.
    Najprostsza metoda, aby temu zapobiec, polega na bardzo ostrożnym dodawaniu, pod ciągłą kontrolą, optymalnej ilości soli odżywczych. Jednak w każdym wypadku należy zapobiec przenawożeniu. Lepiej wykonać pomiar o jeden raz za dużo i pracować na podstawie pewnych wartości, jak wykonać pomiar ten jeden raz za mało i zatruć rośliny. W razie wątpliwości lepiej dodać trochę mniej niż więcej!
    Zapotrzebowanie roślin na składniki pokarmowe jest zróżnicowane, w zależności od odmiany oraz cyklu rozwojowego. Im szybciej rośnie roślina, tym więcej potrzebuje substancji odżywczych. W wyniku parowania wody stężenie substancji odżywczych (i tym samym stężenie soli) w roztworze odżywczym może wzrosnąć. Dlatego konieczna jest regularna kontrola przewodności elektrolitycznej roztworu. Prawidłowa wartość przewodności zależy od systemu uprawy oraz od cyklu rozwojowego roślin. Dostosowanie odpowiedniej wartości przewodności elektrolitycznej nie jest trudnym zadaniem. Na wszystkich opakowaniach nawozów można znaleźć dokładne informacje, w jaki sposób należy stosować dany produkt.

Twardość wody i wartość pH
    Twardość wody jest miarą ilości dwóch rozpuszczonych w wodzie pierwiastków: wapnia i magnezu. Symbol „pH” to skrót od angielskiego wyrażenia „potential Hydrogen” i ma związek ze stosunkiem naładowanych dodatnio jonów wodorowych (H+) do naładowanych ujemnie jonów wodorotlenowych (OH-).  Skala pH sięga od 0 do 14. Wartość pH równa 7 wskazuje na neutralny stosunek jonów (taka sama ilość jonów H+ i OH-). Zasadniczo obowiązuje reguła, że „twarda” woda charakteryzuje się wysoką wartością pH, a „miękka” niską. Niektóre rodzaje oferowanych na rynku nawozów zawierają zintegrowane regulatory pH, służące do zapewnienia optymalnej jakości wody.
    W przyrodzie przewodność elektrolityczna oraz wartość pH ulegają zwykle wahaniom w wyniku zmieniającego się poziomu wód gruntowych podczas poszczególnych pór roku. Jednak w wodzie  pozostają wciąż te same minerały. Nawet zwykła woda wodociągowa podlega takim wahaniom,nawet jeśli są one znacznie mniejsze niż w przypadku naturalnych źródeł wody. Woda wodociągowa często charakteryzuje się wartością pH od 8 do 9 – o wiele za dużo, aby móc podlewać nią rośliny, których większość wymaga wody o odczynie pH w zakresie od 5,2 do 6,5.


Dlaczego używanie wody o odpowiednim odczynie pH jest aż tak ważne ?
    Wartość pH ma bezpośredni wpływ na dostępność większości pierwiastków – dotyczy to w szczególności mikrosubstancji odżywczych. Zbyt niska wartość pH może spowodować zwiększoną dostępność substancji odżywczych, co w przypadku niektórych gatunków roślin może doprowadzić do ich zatrucia. Zbyt niskie pH może skutkować nadmiernym dostarczaniem (toksyczność) żelaza (Fe), manganu (Mn), cynku (Zn) oraz miedzi (Cu), jak również  niedostatecznym zaopatrzeniem w wapń (Ca) oraz magnez (Mg).
    Zbyt wysoka wartość pH niemalże izoluje pierwiastki, tak, że roślina nie może ich przyswajać. Prowadzi to do niedostatecznego zaopatrzenia w żelazo (Fe), Mangan (Mn), cynk (Zn), miedź (Cu) i bor (B).

    Przykładowo, jeśli wartość pH jest za wysoka, może to prowadzić do niedostatecznego zaopatrzenia w żelazo. Mimo, że roztwór odżywczy zawiera wystarczającą ilość żelaza, to roślina nie może go przyswoić – na taki niedobór wskazują obwisłe, pożółkłe liście. Dostępne są także preparaty nawożące, zawierające specjalne chelaty, które mają przeciwdziałać temu problemowi. Dzięki chelatom pierwiastki takie jak np. żelazo mogą być przyswojone przez roślinę także w przypadku wyższej niż pożądana wartości pH, dzięki czemu umożliwiają uzyskanie dobrego plonu także przy niekorzystnych warunkach. Wysoka wartość pH może zagrażać roślinom na wiele sposobów, dlatego nie należy iść na żadne kompromisy.
    Najłatwiejszym sposobem regulacji odczynu wody jest zastosowanie regulatorów pH (pH- i pH+), w celu uzyskania optymalnej wartości (pH 6). Następnie dodajemy nawóz i pozostawiamy całość na jakiś czas w spokoju, aby roztwór mógł się ustabilizować. Na koniec poddajemy wartość pH ponownej kontroli i przeprowadzamy ewentualną korektę.
    Dlaczego należy sprawdzać odczyn pH dwa razy? Dodanie nawozu może prowadzić do zmiany wartości pH. Aby zagwarantować, że korzenie rośliny będą miały styczność tylko i wyłącznie z optymalnie zbalansowanym roztworem odżywczym, ważne jest zwrócenie uwagi na odpowiednie pH. Tak samo, jak w przypadku przewodności elektrolitycznej, również tutaj przeprowadzenie odpowiedniej regulacji nie jest niczym trudnym:
W przypadku zbyt niskiej wartości pH, czyli za kwaśnej wody, niekiedy wystarcza tylko dodanie zwykłej wody wodociągowej (o wysokiej wartości pH), aby osiągnąć optymalny odczyn. Jednak w przypadku wody filtrowanej pochodzącej z instalacji odwróconej osmozy nie należy rezygnować ze stosowania najwyższej jakości regulatorów pH+.
    W przypadku zbyt dużej wartości pH, czyli wody o odczynie zasadowym, w celu obniżenia pH dodajemy do niej kwasu.
Jakiego kwasu należy użyć? Na rynku dostępne są różne produkty, co można tłumaczyć faktem, że ich produkcja nie jest trudna. Produkty te składają się z reguły z rozcieńczonego kwasu azotowego albo fosforowego i są stosowane w fazie wzrostu wegetatywnego względnie w fazie kwitnienia. Dostępne są również produkty składające się z kombinacji różnych substancji i zawierające np. środki buforujące, które jednocześnie regulują i stabilizują odczyn pH. Ten sam produkt może być stosowany zarówno podczas fazy wzrostu, jak i fazy kwitnienia.
    W ciągu całego cyklu rozwojowego należy regularnie kontrolować przewodność elektrolityczną oraz odczyn pH. Bezpieczna wartość pH leży pomiędzy 5,5 i 7,0. W takim przypadku regulacja pH nie jest konieczna. Zastosowanie dużej ilości środków chemicznych w celu regulacji wartości pH do optymalnego poziomu – pomiędzy 5,8 i 6,0 – może być szkodliwe dla roślin. Jest rzeczą normalną, że wartość pH najpierw nieco się obniży, aby następnie wzrosnąć. Wskazuje to na dobre przyswajanie substancji odżywczych przez rośliny.
    Mierniki przewodności elektrolitycznej i wartości pH pracują w sposób bardzo niezawodny, dokładny (pod warunkiem odpowiedniego skalibrowania) oraz szybki. Jednak urządzenia te reagują we wrażliwy sposób na wahania temperatury i mogą przy różnych temperaturach pokazywać różne wartości pomiaru. Niektóre urządzenia posiadają automatyczną kompensację temperatury, która wyrównuje to odchylenie.
W idealnym przypadku próbujemy utrzymać przewodność elektrolityczną oraz odczyn pH w systemie na tak stabilnym poziomie, jak to tylko możliwe. Należy także zawsze brać pod uwagę fakt, że wartości pokazywane przez urządzenie pomiarowe mogą być tylko tak dokładne jak ostatnia kalibracja. Dlatego mierniki należy poddawać regularnej kontroli. Podczas gdy w przypadku określania przewodności elektrolitycznej nie można zrezygnować z odpowiedniego urządzenia, to wartość pH można także zmierzyć za pomocą papierka lakmusowego. Papierki nie wymagają kalibracji, a ponadto dostarczają pewny wynik. Osoby, które nie ufają wynikom pokazywanym przez cyfrowy miernik wartości pH, mogą dokonać pomiaru po prostu za pomocą papierka lakmusowego.
    Nawet, gdy parametry roztworu odżywczego poddawane są regularnej kontroli, zaleca się od czasu do czasu wymianę roztworu na nowy, gdyż może się w nim gromadzić nadmiar soli oraz toksyny. Częstość takiej wymiany zależy w pierwszej linii od zapotrzebowania roślin, które zmienia się w ciągu kolejnych stadiów wzrostu.

Temperatura
    Temperatura wody odgrywa ważną rolę w uprawie hydroponicznej. W przypadku zbyt wysokiej temperatury – tak samo zresztą, jak w przypadku zbyt niskiej – nasiona nie będą kiełkowały, sadzonki nie wytworzą korzeni, a rośliny zahamują swój wzrost. Większość roślin preferuje temperaturę w strefie korzeniowej w zakresie pomiędzy 18°C i 27°C, w zależności od gatunku i odmiany. Jeśli do zbiornika z roztworem odżywczym dolewana jest świeża woda, to dobrym pomysłem jest sprowadzenie wody do takiej samej temperatury, jaką ma roztwór odżywczy.
    Zawsze należy mieć na uwadze, że w przyrodzie korzenie roślin rozwijają się w glebie, gdzie dzięki dużej masie ziemi wahania temperatury mają bardzo powolny przebieg. Rośliny bardzo źle znoszą gwałtowne zmiany temperatury – dotyczy to w szczególności strefy korzeniowej!

Zawartość tlenu i temperatura
    Jednym z kluczowych haseł uprawy hydroponicznej jest „wzbogacanie w tlen”.
W dobrym systemie hydroponicznym zwartość tlenu w roztworze odżywczym jest zwykle utrzymywana na optymalnym poziomie za pomocą pomp oraz innych „sztuczek” producentów. Jednak ważne jest, aby wiedzieć, że także temperatura ma wpływ na zawartość tlenu w roztworze odżywczym.
Poniżej kilka liczb, obrazujących związek pomiędzy temperaturą a zawartością tlenu w wodzie:


    Możemy zaobserwować, że wraz z rosnącą temperaturą spada zawartość tlenu w roztworze odżywczym. A bez zaopatrzenia w tlen stojące w wodzie korzenie „duszą się” i obumierają...
    Niedobór tlenu może być powodem wystąpienia szeregu chorób i problemów, w tym także niesławnej zgorzeli zgnilakowej, wywoływanej przez grzyby z rodzaju Pythium (P. ultimum lub P. splendens). Dlatego zawsze należy dążyć do utrzymania temperatury roztworu odżywczego na poziomie pomiędzy 18°C i 22°C.

Metody filtrowania, woda deszczowa lub woda destylowana
    Woda z niektórych źródeł zawiera substancje szkodliwe, nieraz w większych, a nieraz w mniejszych ilościach. Mogą być one wysoce toksyczne dla roślin, jeśli woda zawiera np. zbyt dużo siarczków, chloru, fluorków, soli lub nawet metale ciężkie.
    Zwykła woda wodociągowa najczęściej zawiera chlor. Podczas gdy śladowe ilości tego pierwiastka mają pozytywny wpływ na niektóre rośliny, to zbyt duży udział chloru może być szkodliwy, w związku z czym należy dążyć do jego obniżenia. Jest to dosyć proste: Napełnić wiadro wodą wodociągową i pozostawić je odkryte przez 24 godziny -  gotowe. Po pewnym czasie chlor odparuje. Większości zanieczyszczeń nie da się jednak tak łatwo usunąć z wody. Dlatego zaleca się czyszczenie wody lub jej kompletną wymianę. W tym przypadku mamy do dyspozycji opisane niżej możliwości:

• •  Najłatwiejszym i najtańszym sposobem jest wymieszanie wody wodociągowej z wodą deszczową lub wodą destylowaną.
• •  Można brać pod uwagę także destylację wody, jednak wymaga ona dużych nakładów energii i opłaca się tylko na dużą skalę. Dzięki tej metodzie woda zyskuje tak duży stopień czystości, jaki nie jest potrzebny dla celów uprawy roślin.
• •  Odwrócona osmoza jest znakomitą, choć kosztowną metodą, aby także na małą skalę otrzymywać czystą wodę. Wadą tego procesu jest fakt, że przy wyprodukowaniu jednego litra czystej wody powstaje kilka litrów ścieków. Ścieków tych można wprawdzie użyć do mycia samochodu lub do prac domowych, jednak mimo to stanowią one obciążenie finansowe. Dobre instalacje odwróconej osmozy produkują trzy litry ścieków na jeden litr czystej wody. W przypadku gorszych instalacji ilość ta może wynieść nawet 7-9 litrów. Oczyszczoną wodę można wymieszać w stosunku 3:1 z wodą wodociągową, aby ją nieco rozcieńczyć w celu obniżenia kosztów.

    Oczywiście, można by powiedzieć jeszcze bardzo dużo o zastosowaniu wody w uprawach hydroponicznych. Jeśli jednak opisane tutaj zalecenia odnośnie czterech najważniejszych parametrów będą przestrzegane, to podstawowe warunki dobrego wzrostu roślin na pewno będą zachowane. Jeśli będziemy uprawiali rośliny według tych wytycznych, to szybko zauważymy, że woda stosowana jako samodzielny czynnik dostarczający roślinom substancje odżywcze to bardzo dobry substrat. Oczywiście, potrzebne są odpowiednie narzędzia oraz wiedza, jednak jeśli warunki te będą spełnione, to hodowca stosujący się do zaleceń bardzo szybko może oczekiwać zadziwiających wręcz rezultatów.