آشنایی با کشاورزی به روش هیدروپونیک

مقدمه

هیدروپونیک واژهای یونانی است که از Hydro به معنی آب و  ponos به معنی کار گرفته شده است. از نظر لغوی به معنی کار با آب است. هیدروپونیک علم محصولات بدون خاک است. در سال‌های اخیر استفاده از سیستم کشت هیدروپونیک در گلخانه‌های کشور بسیار مورد استقبال قرار گرفته است. با استفاده از این روش کشت و با توجه به هزینه اولیه آن که معادل سایر روش‌های بسترسازی معمول است، می‌توان راندمان تولید محصول در گلخانه یا زمین موردنظر را تا ۳۰ درصد افزایش داد و با توجه به ثابت ماندن هزینه‌های مربوط به گرمایش، سرمایش و همچنین هزینه‌های بسترسازی، میزان تولید خالص نیز افزایش می‌یابد. از این روش به دلیل کاهش چشمگیر مصرف آب می‌توان در مناطق کم آب کشور نیز استفاده کرد. همچنین این روش کشت، قابلیت انطباق با روش کشت آکوپونیک و سیستم‌های هیدروپونیک را نیز داراست.

در واقع هیدروپونیک (آبکشت) علم و فن کاشت گیاهان بدون خاک است. ریشه‌ها در هوا که باید بسیار مرطوب نگه داشته شوند یا در آب که باید خوب تهویه شود یا در برخی مواد جامد غیر از خاک که رطوبت را در خود نگه می‌دارد رشد می‌کند. آب موجود در اطراف ریشه‌ها که غذا و اکسیژن مورد نیاز گیاه را تأمین می‌کند حاوی ترکیبات متعادلی از مواد غذایی است.

مزایای کشت هیدروپونیک:

۱- امکان پرورش گیاهان به روش هیدروپونیک، در تمام نقاط وجود دارد. محصولات هیدروپونیک را می‌توان در مناطقی که دارای خاک‌های نامناسب و یا خاک‌های آلوده به بیماری هستند، نیز پرورش داد.
۲- تراکم در واحد سطح کشت هیدروپونیک بالا است. در کشت هیدروپونیک می‌توان برخی از محصولات را در مکانی کوچک در مدت کوتاهی، پرورش داد. همچنین این امکان وجود دارد که بتوان محصولات را در چند سطح یا طبقه بر روی یکدیگر، کشت کرد. با توجه به این که هزینه‌های حمل محصولات به بازار هزینه بالایی را شامل می‌شود، می‌توان با احداث گلخانه در مرکز شهر، مقدار بعد مسافت و هزینه حمل را کاهش داد. مزارع هیدروپونیک خود صرف نظر از باارزشمندی زمین، دارای ارزش افزوده است.

۳-میزان کار سنگین کاهش می‌یابد. در کشت هیدروپونیک، کارها و تلاش‌هایی مانند شخم زدن خاک، انجام کشت، ضدعفونی کردن بذر و آبیاری و دیگر فعالیت‌های مرسوم و رایج بعضاً وجود ندارد.

۴- حفظ و نگهداری بهتر آب، امکان‌پذیر می‌شود. در یک طرح مناسب هیدروپونیک، آب مورد استفاده در مقایسه با کشت محصولات باغی در خاک به مراتب کاهش می‌یابد.

۵- مشکلات ناشی از وجود آفات و بیماری‌ها کاهش می‌یابد. در کشت هیدروپونیک، نیاز به ضد عفونی کاهش می‌یابد. در سیستم‌های کشت در محلول غذایی می‌توان بیماری‌های خاکزی گیاه را به آسانی ریشه‌کن کرد. همچنین در سیستم‌های کشت هیدروپونیک احتمال مبارزه با بیماری‌های خاکزی انسانی، کاهش می‌یابد. این امکان وجود دارد که بیماری‌ها از فضولات حیوانات یا میکروارگانیسم‌های خاک به گیاهان سرایت کرده و منجر به بیمار شدن آن‌ها شود که البته وقوع این مسئله در کشورهای توسعه‌یافته نادر است.

۶- مشکل علف‌های هرز، ریشه‌کن می‌شود. به علت خالص بودن بسترهای کشت و امکان ضدعفونی کردن آسان آن، بذر علف‌های هرز در آن وجود دارند.

۷- میزان تولید محصول افزایش می‌یابد. تولید در کشت هیدروپونیک بالا بوده و این مسئله از نظر اقتصادی حتی استفاده از زمین‌های گران‌قیمت را توجیه‌پذیر می‌سازد.

۸- حفظ و نگهداری مواد غذایی آسان می‌شود. با ایجاد سیستم‌های بازیافتی یا چرخشی همواره می‌توان محلول‌های غذایی هیدروپونیک مورداستفاده مجدد قرار گیرد و امکان آلودگی زمین و آب رودخانه‌ها را به حداقل رساند..

۹- به کنترل شرایط محیطی کمک می‌شود چون درگلخانه هیدروپونیک عواملی چون نور،حرارت، رطوبت و ترکیب گازهای گلخانه و حتی محلول دهی طی یک برنامه زمان‌بندی‌شده است سریعاً می‌توان شرایط محیطی را کنترل کرد.

۱۰- کنترل شیمیایی منطقه رشد ریشه آسان است. مسمومیت‌های ناشی از وجود نمک‌های معدنی محلول غذایی را می‌توان با شستشو از محیط ریشه، خارج کرد. همچنین مقادیر pH و EC (قابلیت هدایت الکتریکی) را می‌توان تنظیم نمود. علاوه بر این در سیستم هیدروپونیک، می‌توان از بروز مشکلات ناشی از تجمع نمک‌های معدنی در منطقه رشد ریشه که در کشت‌های خاکی اتفاق میافتد جلوگیری نمود، به‌خصوص اگر از محلول غذایی باکیفیت خوب استفاده شود.

۱۱- استقرار گیاهان جدید آسان‌تر است. لطمات ناشی از جابجایی گیاهان در سیستم هیدروپونیک، کاهش می‌یابد.

۱۲- آیش در برنامه تناوب کشت محصولات، وجود ندارد. از تمامی سطح کشت موجود در همه زمان‌ها می‌توان استفاده کرد.

معایب کشت هیدروپونیک:

۱- مهم‌ترین عیب این روش این است که به سرمایه‌گذاری بالایی نیاز دارد زیرا تمام سیستم‌ها باید اتوماتیک باشد .

۲- برای کشت گیاهان با این روش به افرادی نیاز است که در این زمینه تخصص و آگاهی داشته باشند .

۳- آلودگی آب‌های زیرزمینی هم در اثر مخلوط شدن با محلول‌های غذایی مشکلی دیگر است .

۴- دفع ضایعاتی مثل پشم سنگ که به‌عنوان محیط رشد هستند هم مشکل است .

سه روش اصلی و مناسب برای کشت هیدروپونیک عبارت‌اند از:

الف ـ کشت در مواد دانه‌بندی شده: مواد دانه‌بندی شده شامل ذراتی کوچک با خاصیت شیمیایی خنثی است.

ب ـ کشت در پشم شیشه: پشم شیشه الیاف اسفنج مانندی است که منشاء مواد آن سنگ‌های آتشفشانی است.

ج ـ کشت در آب: در این روش ریشه‌ها در ترکیب آب با هوا و در داخل آب رشد می‌کنند.

محیط‌های کشت هیدروپونیک

از سال ۱۹۳۰ تا ۱۹۵۰ معمولاً از ماسه استفاده می‌کردند. در واحدهای کوچک هیدروپونیک به‌طورکلی از گرانول یا پشم سنگ استفاده می‌شود. در سیستم‌های تجاری پریلیت و پشم سنگ بیشتر بکار برده می‌شود. محیط‌های کشت آلی که امروزه بکار می‌روند عبارت‌اند از پیت موس – پوست کاج- مخلوط پیت موس، پین بارک و مواد آلی از قبیل ورمی کولایت و پریلیت .

چهار روش برای کشت هیدروپونیک:

۱- سیستم‌های جذر و مد (Ebb and Flow)

قرار دادن گیاهان در یک محیط کشت محلول غذایی در دوره زمانی معینی از مخزن به محیط کشت پمپ می‌شود، گیاهان به‌وسیله محیط کشت محلول غذایی را جذب می‌کنند، و سپس آب با زهکشی به بیرون می‌رود.

۲- سیستم قطره‌چکانی (DripSystem)

مکعب‌های راک وول محلول غذایی بر اساس یک برنامه زمانی روی محیط کشت چکانده می‌شود.مشروط بر اینکه آب تازه، مواد غذایی و اکسیژن فراهم باشد.

۳- تکنیک فیلم غذایی (NFT)

ریشه گیاهان در کانال‌ها رشد می‌کنند. نوک ریشه‌ها در معرض هوا و ته آنها در معرض محلول غذایی است

۴- سیستم ایستا (Passive System)

در این روش گیاه به صورت آزاد در محلول غذایی قرار دارد. اکسیژن باید در پایین ریشه موجود باشد، که اغلب به وسیله یک پمپ انجام می‌شود. تلفات آب باید روزانه جبران شود.

سیستم‌های مختلف دیگری از جمله آئروپونیک نیز وجود دارد که در آن ریشه گیاه در محیط معلق است و محلول غذایی به‌وسیله اسپری بر روی آن پاشیده می‌شود.

به‌طورکلی در سیستم هیدروپونیک آنچه مهم است ، اکسیژن ، آب، شرایط محیطی و مهم‌ترین آنها محلول غذایی است. که در یک سیستم موفق همه این موارد باید رعایت شود. سیستم‌های فوق آزمایش شده‌اند و موفقیت آنها به اثبات رسیده است.شما نیز با رعایت این موارد می‌توانید یک سیستم کشت اختصاصی طراحی کنید.

به‌طورکلی کشت بدون خاک از دو سیستم پیروی می‌کند :

۱- سیستم باز : محلول غذایی مجد استفاده نشده مثل کشت در پشم سنگ و کشت کیسه‌ای و کشت در سنگریزه

۲- سیستم بسته : محلول غذایی مجدد مورداستفاده قرار می‌گیرد و به‌عبارت‌دیگر محلول در یک چرخه قرار دارد و به آن فقط مواد غذایی که کاهش می‌یابند و آب اضافه می‌شود.

احتیاجات گیاه

برای موفقیت در کشت هیدروپونیک باید موارد زیر را در نظر داشته باشیم:

PH مناسب برای محلول غذایی

مقدار آب مورد نیاز گیاه

دما و نور مطلوب برای گیاه

هوای تازه

پناهگاه و تکیه گاه

کنترل آفات و بیماری‌ها

حل کردن مواد معدنی مورد نیاز گیاه در آب(استفاده از محلول غذایی مناسب

منابع:

۱- ارزانی،ا، شکاری. .۱۳۸۶٫کشت بدون خاک (هیدروپونیک) تجاری و خانگی. انتشارات دانشگاه اصفهان.
۲- رضایی زاده .۱۳۸۶٫ کتاب مدیریت کشت بدون خاک. انتشارات دانشگاه تبریز.

نویسندگان

– سپیده مشکین فام کارشناس ارشد زراعت، کارشناس تولیدات گیاهی شهرستان ساری

– محمد باقر سلیمی، کارشناس ارشد زراعت، رئیس اداره تولیدات گیاهی مدیریت جهاد کشاورزی ساری