کشت هیدروپونیک ( کشت بدون خاک) ( آبکشت)

"Pejman"

دستیار مدیر مهندسی کشاورزی گیاهان دارویی
کشت هیدروپونیک گیاهان



در اواخر قرن نوزدهم با شناخت مواد غذایی پرمصرف و بعدها نیاز به مواد کم‌مصرف و فراهم نمودن شرایط تهویه مناسب در محلولهای غذایی بطور مصنوعی سیکل کامل تولید از مرحله سبز شدن تا مرحله باردهی و مرگ از نظر علمی در حوالی سالهای ۱۹۳۰ ـ ۱۹۲۰ امکان‌پذیر اعلام گردید. اصطلاح هیدروپونیک (Hydroponicum) اولین بار بوسیله Gericke پیشنهاد شد که او موفق گردیده بود در کالیفرنیا تولید نباتات را در معیار تجارتی بدون استفاده از خاک از رشد اولیه تا مرحله باردهی نشان دهد. این اصطلاح مجموعه‌ای است از یک لغت یونانی Hydro یعنی آب و کلمه لاتین Ponero یعنی جای دادن که بطور خلاصه مفهوم قرار گرفتن چیزی در آب از آن استنباط می‌گردد.
هنگامی که استفاده از روش آب کشت و تولید محصولات کشاورزی بدون استفاده از خاک مطرح می‌شود این سوال ظاهرا بسیار ساده پیش می‌آید که وقتی میلیونها هکتار زمین مزروعی وجود دارد که قسمتی هم بدون استفاده مانده، وقتی خاک به عنوان منبع مواد غذایی گیاهان و محیط طبیعی رشد آنها به بشر ارزانی شده چرا به جای استفاده از آن به دنبال روش تولید بدون استفاده از خاک برویم؟ پاسخ این سوال در مواردی که جامعه مصرف کننده مثلا سبزیجات تازه به دلایل صنعتی ، تجارتی ، نظامی و غیره در منطقه بدون خاک مزروعی مستقر شده و یا دسترسی با آب ارزان قیمت نداشته و مسائل حمل و غیره مطرح باشد نسبتا آسان است.

● سیر تکاملی
از زمانی که Gericke در سال ۱۹۲۹ امکان کشت تعدادی از نباتات را بدون استفاده از خاک تا مرحله تکامل و باردهی آنان به ثبوت رساند تا امروز که در نقاط مختلف جهان تولید با روش آب‌کشت به صورت تجارتی معمول گردیده، فکر دانشمندان و متخصصین به تکامل این روش و رفع نواقص آن مشغول بوده است. دستگاه یا ظرفی که Gericke از آن استفاده کرد در حقیقت جعبه‌ای یود که به جای درب آن یک ورق توری قرار داشت. روی توری بستر بذور و زیر آن مقداری فضای خالی و بعد از فضای خالی محلول غذایی در کف محفظه واقع می‌شد.
نبات پس از سبز شدن در بستر بذر که از جنس سنگریزه یا ماده دیگری غیر از خاک بود ریشه خود را از سوراخهای توری عبور داده و ریشه پس از طی فضای خالی زیر توری خود را به محلول غذایی می‌رساند. با پاشیدن آب یا محلول غذایی روی بستر بذر ، رطوبت برای رشد بذر و جلوگیری از خشک شدن آن قسمت ریشه که داخل محلول غذایی قرار نداشت، تامین می‌گردد. به علاوه با تبخیر مختصری که از سطح محلول غذایی و یا در اثر محلول‌پاشی از بالای توری حاصل می‌شد درصد رطوبت فضای زیر توری تا سطح محلول غذایی را بالا نگه داشته و از خشک شدن ریشه‌های واقع در این قسمت جلوگیری می‌گردید. ضمنا این ریشه‌ها حداکثر دسترسی به هوا را داشتند.
با این روش Gericke تضاد مکانیسم آب و هوا را در محیط رشد ریشه به شکلی از بین برد اما این روش برای تولید تجارتی راه حل مناسبی ارائه نمی‌داد و چند نقص کلی و عمده داشت. یکی اینکه طبیعت این نباتات اقتضا نمی‌کرد که ریشه آنها در هوا آویزان باشد بلکه برعکس نیاز به اتکا داشتند. و دیگر مشکل اینکه در طوقه ریشه گیاهان حساس پوسیدگی ایجاد شد. ولی در هر حال با تلاش شبانه روزی دانشمتدان و محققان ، امروز مطالعه و تحقیق و کسب تجربه در این زمینه به حدی توسعه یافته و مورد توجه قرار گرفته است که آینده کار برد روش آب‌کشت را خیلی روشن جلوه می‌دهد. در حال حاضر تولید تجارتی محصولات با روش آبکشت در آمریکا ، ژاپن ، اروپا و هندوستان رو به افزایش بوده و در سایر نقاط دنیا در حال پیشرفت است. بدون تردید کشور ما نیز دور از این تکنولوژی قرار نخواهد گرفت.

● انواع روشها
۱) کشت مستقیم در محلول غیر متحرک
این روش شباهت زیادی به اولین روش تولید آبکشی دارد که در آن قسمتی از ریشه‌ها به منظور جذب اکسیژن در هوا قرار داشته و قسمتی در محلول غذایی جایی می‌گیرند. به دلایلی عمده امروزه در سیستمهای تجارتی از آن استفاده نمی‌شود.

۲) کشت در مه
این روش شباهت زیادی به روش کشت در محلول دارد با تفاوت که غذا به صورت مه یا باران پودر شده به نباتات پاشیده می‌شود ولی به همان دلایل ذکر شده از قبیل اشکالاتی که نگه داشتن نباتات دارد و همان مشکلات بیولوژیکی روش بالا ، روش کشت در مه هنوز تجارتی نگردیده و در حال حاضر تحقیقاتی در این مورد در کشور ایتالیا جریان دارد.

۳) کشت در ماده جامد با مدار باز از نظر محلول غذایی
در عمل مثل روش کشت در خاک است با این تفاوت که به جای خاک ماده بی‌اثری مثل شن یا سنگریزه مورد استفاده قرار گرفته و ریشه‌ها در این ماده رشد می‌کنند. از نظر وسایل و ساختمان و تاسیسات ، روی هم رفته خیلی ساده می‌باشد. مشهورترین نوع این روش ، کشت در ماسه یا شن با استفاده از محلول غذایی از سطح ماسه مصرف شده و پس از آنکه مقداری بوسیله ریشه‌ها جذب گردید، بقیه به صورت فاضلاب از سیستم خارج می‌شود. خروج فاضلاب از مدار محلول دهی باعث می‌شود که این روش از نظر صرفه جویی در مصرف آب در مواردی که هزینه تامین آب زیاد است مقرون به صرفه و قابل توصیه نباشد.

۴) روش کشت در ماده جامد با مدار بسته از نظر محلول غذایی
در این سیستم کشت در حوضچه‌های متصل به مخزنهایی صورت می‌گیرد که بوسیله بتن یا استفاده از مواد دیگر ساخته شده است. محلول غذایی از مخزن مربوط بوسیله پمپ وارد حوضچه شده و سطح ارتفاع آن در حوضچه بالا آمده و مجددا بوسیله پمپ تخلیه گردیده و به مخزن مربوطه برمی‌گردد. این عمل بر حسب نیاز نبات به آب و غذا چند بار در روز تکرار می‌گردد.

مزیت عمده این روش در مقایسه با روش مدار باز امکان صرفه جویی در مصرف آب به مقدار زیاد بوده و با مقدار قابل ملاحظه‌ای نیز در مصرف مواد غذایی صرفه‌جویی می‌شود. بدیهی است از نظر کنترل کیفیت و کمیت محلول غذایی مراقبت و دقت بیشتری لازم خواهد بود. به علاوه هزینه تاسیسات اولیه به مراتب بیشتر می‌باشد . در این گلخانه‌ها مورد توجه باشد ، استفاده از سیستم تغذیه و آبیاری با مدار بسته توصیه و تاکید می‌گردد.

● موارد استفاده
▪ محدودیت اراضی
▪ تولید برخی محصولات خاص
▪ تولید محصول در غیر فصل طبیعی

● مزایا
▪ کنترل محیط از نظر عناصر غذایی
▪ یکی از مزیت‌هایی که در ارتباط با تغذیه گیاه در کشت بدون خاک مطرح بوده کنترل محیط از نظر عناصر غذایی است. فرمول محلول غذایی تهیه شده قابل دسترسی است. به عبارت دیگر می‌توان هر ماده‌ای با هر نوع غلظتی تهیه و در محلول قرار داد. نسبت بین یون‌ها را به خوبی می‌توان حفظ کرد. مثلا می‌توان در محلولی نسبت یون آمونیوم به نیترژون را تنظیم کرد. ولی در محیط خاک این مسأله قابل کنترل نیست.

● معایب
▪ مشکل تهویه
▪ عدم وجود خاصیت تامپونی
▪ سرمایه‌گذاری زیاد اولیه
در سیستم‌های بدون کشت می‌توان از طریق تعویض محلول غذایی و تهویه مصنوعی تهویه را تأمین کرد. در خاک خاصیت بافری یا تامپونی برای عناصر غذایی وجود دارد ولی در محلول‌های غذایی این مشکل وجود ندارد. مسأله دیگر در کشت بدون خاک سرمایه‌گذاری اولیه برای گیاه می‌باشد. معمولا هیدروپون‌ها نیاز به سرمایه‌گذاری دارند که ممکن است برای هر نوع محصولی این مساله اقتصادی نباشد.

● مواد غذایی مورد نیاز در کشت هیدروپونیک
خاک دارای خاصیت تامپونی و بافری است. بدین مفهوم که اگر عنصری توسط گیاه جذب شد و غلظتش در محلول خاک کاهش پیدا کرد خاک این توانایی را دارد که از فاز جامد یا فاز تبادلی آن عنصر را آزاد و وارد محلول خاک کند و غلظت را به همان سطح اولیه خودش برگرداند. خاصیت تامپونی یا همان حفظ غلظت و آزاد کردن عناصر از فاز جامد یا تبادلی است. ولی در محلول‌های غذایی یا کشت هیدروپونیک تجدید غلظت وجود ندارد. در بعضی از سیستم‌ها ، محلول غذایی حالت چرخشی داشته و در یک محدوده (یا مخزنی) کمبود غلظت خود را جبران کرده و دوباره وارد سیستم خواهد شد که این خود یکی از مزیت‌های خاک در رابطه با کشت بدون خاک است.
در سیستم‌های بدون خاک در تغذیه گیاه از محلول‌های غذایی استفاده می‌کنند لذا برای تهیه محلول‌های غذایی از نمک‌های عناصری مانند نیترات پتاسیم و سولفات پتاسیم استفاده می‌کنند. معمولا برای تهیه این محلول‌ها ، فرمول‌های غذایی متعددی پیشنهاد شده است. برای هر گیاه خاص با توجه به نیاز غذایی آن گیاه ، فرمول غذایی خاصی تنظیم می‌شود. یعنی غلظت لازم در محلول غذایی کنترل می‌شود. بطوری که تمامی عناصر غذایی مورد نیاز در آن به مقدار کافی وجود داشته باشند.
 

"Pejman"

دستیار مدیر مهندسی کشاورزی گیاهان دارویی
كشاورزی هيدروپونيك گلخانه ای می تواند باعث افزايش آب شيرين جهان شود

كشاورزی هيدروپونيك گلخانه ای می تواند باعث افزايش آب شيرين جهان شود

اين شيوه می تواند آب مورد نياز كشاورزی را كاهش دهد و از جنگ های آبی آينده جلوگيری نمايد
بنا بر اطلاعيه رسمی 8 سپتامبر آزمايشگاه های ملی سانديا(1) متعلق به وزارت انرژی در نيو مكزيكو، شيوه ای كه برای پرورش علوفه دام ها از يك صدم آب شيرين مورد نياز در شرايط عادی استفاده می نمايد، ممكن است آب بيشتری را برای استفاده های انسانی، مسكونی و صنعتی باقی بگذارد.
ران پيت(2)، پژوهشگر آزمايشگاهی می گويد صرفه جويی های ممكن در آب به ويژه در نيومكزيكو، ايالت واقع در جنوب غربی كم آب آمريكا، كه مشكلات آن نظير ساير مناطق خشك از جمله مكزيك، خاور ميانه، هند، پاكستان و حتی شمال چين است كه سطح ذخاير آب زير زمينی به دليل استفاده مداوم كشاورزی در حال پايين رفتن است اهميت فراوانی دارد. ”در همه اين مناطق، بيشتر آب به جای استفاده انسانی و ساير مصارف سازنده، صرف كشاورزی آبی می شود.“
اين شيوه هم اكنون به وسيله 42 حس گر بی سيم و زير نظر سانديا، آزمايشگاه ملی امنيتی آمريكايی، در يك گلخانه هيدروپونيك پرورش علوفه كه در نزديكی مرز آمريكا – مكزيك قرار دارد مورد آزمايش است. پيت می گويد سانديا به اين موضوع علاقمند است زيرا: ”اگر احتمال جنگ بر سر آب را در قرن 21 ناديده بگيريم، كشمكش بر سر آن ممكن است.“
تفاوت بين كشاورزی سنتی و شيميايی اين است كه گياهان گلخانه ای غذای خود را از زمين دريافت نمی كنند. اين آزمايش متكی به ماده غذايی موجود در دانه است كه جوانه می زند، به دقت آبياری شده و 10 روز پس از آغاز رشد، برداشت می شود. برای توليد همان مقدار علوفه (نسبت به علوفه كاشته شده به شيوه سنتی و در زمين های باز)، دانه بيشتری لازم است. اما مصرف آب به شدت پايين می آيد.
مشاهدات نخستين نشان می دهد كه گلخانه های شيميايی در مناطقی مانند نيو مكزيكو می توانند ميزان 987.000 متر مكعب آب را برای توليد مقدار مساوی (وزن خالص) علوفه دام به 13.500 متر مكعب برسانند. همين محصول می تواند به جای 105.000 هكتار ــ مساحت كنونی زير كشت آلفالفا(3) در نيو مكزيكو ــ در كمتر از 404 هكتار كاشته شود. 80 درصد از آب مصرفی نيومكزيكو صرف كشاورزی می شود. بيش از نيمی از آن نيز صرف كشت علوفه به ويژه آلفالفا می شود. شرايط آب بسياری از كشورها مشابه اين شرايط است.
شيوه های فعلی كشاورزی در مناطق خشك، مقدار زيادی از آب را به دليل تبخير و جذب خاك از دست می دهد. اين پديده در طول زمان می تواند باعث شور شدن خاك و از دست رفتن توليد كشاورزی شود. هيچ يك از اين شرايط در گلخانه هيدروپونيك كه نيازی به زمين زراعی مرغوب ندارد به وجود نمی آيد.
گلخانه هيدروپونيك كه با نام های ”كشاورزی حفاظت شده“(4) يا ”كشاورزی محيط تحت مراقبت“(5) نيز شناخته می شود همچنين نوری را كه به گياهان می رسد تحت نظر دارد و آن را تنظيم می نمايد. اين آزمايش ها با استفاده از فرآيندهای سايه ساز گوناگون برای جلوگيری از حرارت زياد و بهبود رشد گياه از شدت نور می كاهند و مانع از تابش فركانس های مشخصی می شوند. حس گر ها در گلخانه 8 × 18 متر نور، دما، رطوبت نسبی و فشار هوا را نشان خواهند داد. داده هايی كه هر چند دقيقه يك بار جمع آوری می شود با استفاده از خط تلفن به يك رايانه در نقطه ای ديگر فرستاده می شود تا مورد تجزيه و تحليل قرار گيرد. حس گرها و شبيه سازی های رايانه به پژوهشگران نشان خواهند داد كه چگونه به طرز كارآمدتری به پرورش محصولات بپردازند.
گری يوناس(6)، دانشمند برجسته سانديا و مدير گروه مفهوم پيشرفته(7) آزمايشگاه می گويد كه اين طرح همچنين مانند الگويی برای آزمايشگاه مشترك با مكزيك جهت كار بر روی مسايل علمی مرتبط با مرز است. ”از آنجا كه گروه مفهوم پيشرفته، به مسايل امنيتی آينده جهان می پردازد، ما نظريه آازمايشگاهی مشترك بين مكزيك وايالات متحده را پيش برديم تا مسايل مرزی را كه قابليت ايجاد درگيری دارند مورد بررسی قرار دهيم. اين طرح (گلخانه) نخستين ثمره آن ايده است.“
آلبوكركی(8) نيومكزيكو– روشی كه تقريبا يك صدم از آب مصرفی كنونی لازم برای پرورش علوفه دام ها را مورد استفاده قرار می دهد می تواند آب بيشتری را برای مصرف انسانی و نيز استفاده های مسكونی و صنعتی باقی بگذارد. اين شيوه می تواند انرژی خورشيدی استفاده نشده را نيز به عنوان توليد جانبی به برق فشار قوی تبديل كند.

روش كاهش دهنده مصرف آب هم اكنون توسط 42 حس گر بی سيم كه در يك گلخانه هيدروپونيك پرورش علوفه واقع در كمتر از فاصله پرتاب يك سنگ از مرز مكزيك نصب شده است، زير نظر آزمايشگاه های ملی سانديا متعلق به اداره ملی امنيت هسته ای ــ يك آزمايشگاه ملی امنيتی ايالات متحده ــ در دست امتحان است. ران پيت، پژوهشگر آزمايشگاهی می گويد كه سانديا به اين موضوع علاقمند است زيرا: ”اگر احتمال جنگ بر سر آب را در قرن 21 ناديده بگيريم، كشمكش بر سر آن ممكن است.“
پيتر ديويز(9)، مدير علوم زمينی و محيطی سانديا می گويد: ”بخش عظيمی از مصرف آب شيرين سراسر دنيا مربوط به كشاورزی است. قابليت كاهش ميزان آب مورد نياز برای اين مصرف و در نتيجه كاستن از احتمال درگيری بين المللی برای امنيت ايالات متحده و دنيا اهميت فراوانی دارد.“ پيت می گويد كه صرفه جويی ممكن در مصرف آب به ويژه در نيومكزيكو و جنوب غربی آمريكا، مكزيك، مناطق كم آب مانند خاور ميانه، نواحی مشخصی بين هند و پاكستان و حتی شمال چين كه آب های زير زمينی به طور مداوم برای مصارف كشارزی استفاده می شوند و سطح آنها پايين می رود، بسيار مهم است. ”در تمام اين نقاط مقدار زيادی از آب بيش از آن كه به طور مستقيم نيازهای انسانی و ساير مصارف توليدی را تامين نمايد، صرف آبياری محصولات كشاورزی می شود.“
مشاهدات ابتدايی نشان می دهند كه گلخانه های شيميايی در مناطقی مانند نيو مكزيكو می توانند برای توليد مقدار مساوی (وزن خالص) علوفه دام، 800.000 آكر فوت(10) فعلی مورد استفاده را به 11.000 آكر فوت برسانند و اين عمل را در وسعت 1.000 جريب زمين به جای 260.000 جريب ــ زمين زير كشت كنونی آلفالفا در نيومكزيكو ــ صورت دهند. هشتاد درصد از آب نيومكزيكو صرف كشاورزی می شود. بيش از نيمی از آن به پرورش علوفه تعلق دارد. آلفالفا فراوان ترين اين محصولات است. شرايط مصرف اب در بسياری از نقاط دنيا مشابه اين شرايط است.
شيوه های كنونی كشاورزی در مناطق خشك مقدار زيادی از آب را از طريق تبخير و جذب خاك از دست می دهد. اين عوامل با گذشت زمان می توانند منجر به شور شدن خاك و از دست رفتن توليد كشاورزی شوند. هيچ يك از اين رويدادها در گلخانه كه در وحله اول برای محصول دادن نيازی به خاك مرغوب ندارد صورت نمی گيرد.
گلخانه های هيدروپونيك كه به تازگی در ايالت چيهواهوا(11) ساخته شدند، توسط مزرعه داران مكزيكی در خشكسالی جاری برای پرورش خوراك دام جهت نگهداری از گله هايشان مورد استفاده قرار گرفتند. با اين وجود مسايل فنی در زمينه بهينه سازی ميزان واقعی آب ذخيره شده، سنجش ارزش غذايی علوفه و نيز مناسب ترين نور لازم برای رشد همچنان بايد مورد بررسی قرار گيرند. در مورد شرايط كارآيی اقتصادی نيز تحقيق بيشتری لازم است.
به اين ترتيب پژوهشگران مكزيكی علاقه زيادی به اين طرح ايالات متحده نشان دادند كه درست در شمال مرز آمريكا/ مكزيك در سانتا ترزا(12) نيومكزيكو، چند مايل غرب تر از الپاسو(13) به اجرا در آمده است. يك گروه مكزيكی از سيوداد(14) چيهواهوا ــ كه فاصله آن با ماشين حدود 3 ساعت و نيم است ــ به سرپرستی هكتور گالگس(15) محقق و فرانسيسكو آگويره(16)، سازنده سيستم علوفه شيميايی چندين بار از اين طرح ديدار كرده اند تا در طراحی، ساخت و اجرای آن كمك نمايند.
گالگس در يك مصاحبه تلفنی از چيهواهوا گفت: ”تفاوت (بين طرح های ديگر ما و اين طرح) حس گر هايی است كه سانديا برای كنترل شرايط اين محل نصب كرده است. ما در شرايط معمول فقط از يك حس گر رطوبتی استفاده می كنيم تا دريابيم كه چه زمان بايد آبياری صورت گيرد.“
او می گويد حس گرهايی كه سانديا كار گذاشته است و شبيه سازی های رايانه به پژوهشگران نشان می دهند كه چگونه محصولات را به شكل موثرتری پرورش دهند.
او می گويد: ”لازم است كه ما ميزان مصرف آب را در گلخانه مورد بررسی قرار دهيم؛ تنها راه انجام اين كار نيز مشاهده دقيق آب مورد نياز در هر مرحله است.“ وی می افزايد كه در آزمايش های مكزيكی فقط از گندم و ذرت آماده استفاده شده است؛ سانديا در آزمايش هايش علاوه بر اين موارد از چاودم، ذرت خوشه ای، جو و جو دو سر نيز استفاده كرده است.
ارزش غذايی گياهان پرورش يافته از طريق شيميايی توسط يك استاد تغذيه دام در دانشگاه ايالتی نيومكزيكو به نام كلينت لوست(17) مورد بررسی قرار می گيرد. آزمايشگاه او نتايج آزمايش تغذيه را با نيازهای واقعی حيوانات می سنجد.
او گفت: ”بدون شك اين رويداد يك اتفاق منحصر به فرد در زمينه خوراك دام است. اگر تاثير اين خوراك بر دام ها به خوبی خوراك عادی آنها باشد، پيشرفتی عظيم صورت گرفته است. ممكن است اين موفقيت به حدی زياد باشد كه در صورت ذخيره مقدار بسيار زياد آب ما كمی از اقداماتمان بكاهيم.“
تفاوت بين كشاورزی سنتی و هيدروپونيك آنن است كه گياهان گلخانه ای غذای خود را از زمين دريافت نمی كنند. اين آزمايش متكی به ماده غذايی موجود در دانه است كه جوانه می زند، به دقت آبياری می شده و 10 روز پس از آغاز رشد، برداشت می شود. برای توليد همان مقدار علوفه (نسبت به علوفه كاشته شده به شيوه سنتی و در زمين های باز)، دانه بيشتری لازم است. اما مصرف آب به شدت پايين می آيد.
گلخانه هيدروپونيك كه با نام های ”كشاورزی حفاظت شده“ يا ”كشاوورزی محيط تحت مراقبت“ نيز شناخته می شود همچنين نوری كه به گياهان می رسد را تحت نظر دارد و آن را تنظيم می نمايد. اين آزمايش ها با استفاده از فرآيندهای سايه ساز گوناگون برای جلوگيری از حرارت زياد و بهبود رشد گياه از شدت نور خواهند كاست و مانع از تابش فركانس های مشخصی خواهند شد.
راهكار ”گياه سخنگو“
جين جاكوملی(18)، مدير برنامه با ارزش كشاورزی محيط تحت مراقبت(19) در گروه مهندسی كشاورزی و بيوسيستم های دانشگاه آريزونا می گويد كه از دخالت سانديا راضی است؛ چرا كه ”سانديا دارای فن آوری پيشرفته ای است كه می تواند برای كاهش هزينه دريافت های محيطی به شيوه قديمی مورد استفاده قرار گيرد.“
جاكوملی گفت كه علاوه بر حس گرهای بی سيم مورد استفاده كنونی می توان از روش ”گياه سخنگو“ استفاده كرد. در اين روش حس گرهای بسيار كوچك، سبك وزن و ارزان قيمت به طور مستقيم روی هر گياه قرار داده می شود تا وضعيت آب، دما و سرعت رشد گياه را نمايش دهد.
”ما اتصال اين حس گرها را (در آينده و از طريق اتصالات بی سيم) به شيوه ای كه هر كدام روی يك گياه قرار دارند پيش بينی می كنيم. در اين صورت گياه به طور مستقيم به سيستم نظاره گر اطلاع خواهد داد كه چه چيز احتياج دارد وفقط هوای اطراف گياه نشان داده نخواهد شد. گياه ممكن است به چيزهای ديگری نيز احتياج داشته باشد كه اين (حس گرهای فاصله دار) به ما نشان نمی دهند. اين بهترين شرايط فنی برای ما خواهد بود.“
اين حس گرها در سانديا برای نظارت های ديگری توليد می شوند. جاكوملی پژوهشگران آزمايشگاه ها را تحسين كرد زيرا ”آنها دريافته اند كه وقتی فن آوری را در يك سيستم بيولوژيك به كار می بريد، نمی توانيد آن را بدون تخصص بيولوژيك برای استفاده عملی از اين فن آوری پيشرفته همان جا رها كنيد.“
طريقه كار اين شيوه
صف انبوه حس گرها در گلخانه 8 × 18 متری (26 × 29 فوتی) نور، دما، رطوبت نسبی و فشار هوا را نشان می دهد. داده های جمع آوری شده هر چند دقيقه يك بار از طريق خط تلفن برای تجزيه و تحليل به يك رايانه كه در محلی ديگر است فرستاده می شود. ران می گويد: ”ما توقع داريم كه سيستم (گلخانه ای) آن طور كه ممكن است به ذهن افراد برسد در برابر تغييرات محيط، آرام عمل نكند يا با محيط متجانس نشود. هر بار كه آب فشان شروع به كار می كند، از دمای اطراف گياهان به صورت نسبتا سريعی كاسته می شود.“ هرگاه كه يك حس گر رطوبتی يا يك زمان سنج، مدار كنترل كننده را فعال نمايد، آب به مدت 20 ثانيه از آب فشان های ربع اينچی بر گياهانی كه در سينی های پلاستيكی روی سطوح فلزی قرار داده شده اند پاشيده می شود. پژوهشگران برای كاهش كار و نيز محافظت در برابر كپك، در حال بررسی توليد و استفاده از سينی هايی هستند كه خودشان نيز برای دام ها خوراكی باشند، به اين ترتيب شستشو و بهداشتی نمودن سينی ها غير ضروری خواهد بود. چنين سينی هايی می توانند به ماده غذايی محصول نهايی علوفه بيافزايند و آن را به وعده متناسب تری برای دام ها تبديل كنند. مصرف آب، دانه و كار نيز مورد بررسی است.
پيت می گويد: ”ما می خواهيم از تفاوت های جزيی اقليمی آگاه شويم. می خواهيم بدانيم كه رشد علوفه چگونه با تفاوت دما و مكان و زمان آبياری تغيير می كند. اين درك به ما در تنظيم طرح و فعاليت گلخانه كمك خواهد كرد.“
روش خورشيدی
اين آزمايش ها همچنين قرار است با استفاده از مهار نور در توليد امتياز ديگری نيز به كار گرفته شوند. اين امتياز عبارت است از: توليد نيروی برق به روش خورشيدی. (پمپ ها، زمان سنج ها و حس گرهای گلخانه در حال حاضر نيز به وسيله قطعات بدون تكيه گاه خورشيدی كار می كنند كه نور را به برق تبديل می كنند و آنگاه آن را برای مصرف شب و هوای ابری درون باتری هايی ذخيره می سازند.)
ويپين گوپتا(20) پژوهشگر سانديا می گويد: گلخانه می تواند يك منبع خورشيدی باشد، زيرا نور خورشيد در مناطق خشك بايد ***** شود تا به دليل شدت زياد، موجب خرابی محصول نگردد. مساله، ساخت مواد قابل اطمينان و موثری است كه از بخشی از نور استفتده كنند كه گياه به آن علاقه ای نشان نمی دهد تا بتوانند به توليد نوعی از برق بپردازند كه علاوه بر مصرف گلخانه قابليت ورود به شبكه را نيز داشته باشد.“ اين طرح از اهميت تجاری نيز برخوردار است.
ويپين هم اكنون در موسسه فن آوری تحقيق مواد الپاسو مستقر است و برای اين طرح نقش كليدی را در منطقه ايفا می كند. اد بينز(21)، متخصص فن آوری سانديا هم اكنون در لاس كروسس(22) مقيم است و تامين فن آوری گلخانه را بر عهده دارد. نينا بری(23) و جس ديويس(24)، پژوهشگران سانديا/ كاليفرنيا به همراه دو انترن ترم تابستانی مشغول پياده كردن مجموعه حس گرهای بی سيم متصل به شبكه و اتصال خط انتقال داده ها از طريق تلفن همراه هستند كه قرار است در نيمه سپتامبر وصل شود.
نظريه آزمايشگاه دو مليتی
در حالی كه سنت كشاورزی، عوامل فرهنگی و واقعيت های اقتصادی، به اجرا در آوردن سريع شيوه های گلخانه ای هيدروپونيك را برای توليد علوفه دامی مشكل می سازد، اين طرح بايد داده های لازم را برای زمانی كه خشكسالی به طور جدی ما را تهديد می كند فراهم سازد.
گری يوناس، دانشمند برجسته سانديا و مدير گروه مفهوم پيشرفته آزمايشگاه می گويد كه اين طرح همچنين راه را برای يك موجوديت ديگر كه آزمايشگاه مشتركی با مكزيك برای پرداختن به مشكلات علمی مربوط به مرز است باز می نمايد. ”از آنجا كه گروه مفهوم پيشرفته، به مسايل امنيتی آينده جهان می پردازد، ما نظريه آزمايشگاهی مشترك بين مكزيك وايالات متحده را پيش برديم تا مسايل مرزی را كه قابليت ايجاد درگيری دارند مورد بررسی قرار دهيم. اين طرح (گلخانه) نخستين ثمره آن ايده است.“
جسيكا ترنلی(25)، يكی از مشاوران سانديا و مدير آزمايشگاه جانبی قابليت تداوم دو مليتی سانديا(26) می گويد: ”ما مشتاقيم از امكان گلخانه ای برای همكاری با سانديا و دانشمندان و مجامع هر دو طرف مرز استفاده كنيم تا فن آوری هايی جهت بالا بردن كيفيت زندگی به وجود آيند.“
سانديا يك آزمايشگاه چند منظوره زير نظر شركت سانديا كه يكی از شركت های لاكهيد مارتين(27) است برای اداره امنيت ملی هسته ای وزارت انرژی فعاليت می كند.
سانديا كه امكانات اصلی آن در آلبوكرك نيومكزيكو و ليور مور كاليفرنيا واقع است، مسوليت های تحقيقی و تشخيصی فراوانی را در ارتباط با امنيت ملی، انرژی و فن آوری های محيطی و رقابت اقتصادی بر عهده دارد​
 

tara96

New member
كشت هيدروپونيك
در کشت هيدروپونيک از خاک اثری نيست و گياه تمام نيازهای خود را مستقيما از آب دريافت می کند . از مزايای اين نوع کشت می توان به تغذيه کياه ، کنترل علفهای هرز و بيماريها ، رعايت بهداشت ، بلوغ گياه ، کيفيت محصول و عملکرد نام برد .در بحث تغذيه گياه در کشت خاکی مشکلاتی از قبيل تغيير پذيزی زياد خاک ،کمبودهای متمرکز زياد ، غير قابل دسترس بودن عناصر برای گياه به علت پی اچ بالا ، مشکل نمونه برداری و آزمايش و تعديل خاک وجود دارد .
در حالی که در کشت هيدروپونيک تمام عوامل قابل کنترل است ، محيط دارای پايداری نسبی است ، برای همه گياهان همجنس است ، به مقادير کافی قابل دسترس است ، پی اچ آن قابل کنترل است و سادگی آزمايش و نمونه گيری و تعديل آن .
در کشت هيدروپونيک نسبت به کشت خاکی تعداد بوته بيشتری در واحد سطح به علت استفاده بهتر از فظا می توان کشت کرد . همچنين در کشت خاکی تياز به آماده سازی زمين وجود دارد و علفهای هرز نيز مشکل ديگر ان می باشد که در هيدروپونيک وجود ندارد . همچنين خاک منيع اصلی بيماريها ، قارچها و حشرات مضر می باشد و بايد تناوب زراعی را در يک مزرعه
برای جلوگيری از رشد اين عوامل محدود کننده اجرا کنيم که در کشت هيدروپونيک اين مشکلات وجود ندارد .
در کشت خاکی مشکل تبخير آب ابياری و نفوذ اب از منطقه ريشه و کلا راندمان پايين آبياری وجود دارد در صورتيکه در کشت هيدروپونيک از اب استفاده بهتری می شود و مشکل نفوذ عمقی اب نيز وجود ندارد .
کود دهی در کشت خاکی با مشکلات نياز به پخش کود در سطح خاک ، توزيع غير مرتب کود و تثبيت کود در خاک وجود دارد . در کشت هيدروپونيک از کودها به مقدار کم و بطور يکنواخت استفاده می شو د .
از مهمترين مسائل در گلخانه ها رعايت بهداشت می باشد که در کشت خاکی به علت وجود پسمانده های مواد آلی ناشی از کودها و همانطور که قبلا گفته شد خاک محل زندگی انو.اع بيماريهای قارچی ، ميکروبی و حشرات میباشد .
و در نهايت به علت وجود تمام اين شرايط کيفيت و عملکرد محصول بيشتر از کشت درون خاک ميباشد . بطور مثال عملکرد ساليانه گوجه فرنگی در يک هکتارخاک ۱۵۰ - ۷۵ تن می باشد در حالی که در کشت هيدروپونيک ۶۰۰ -۳۰۰ تن ميباشد و هزينه توليد کمتری نيز خواهد داشت . البته مهمترين عاملی که باعث ميشود از اين نوع کشت استقبال کمی شود هزينه بالای اجرای طرحهای هيدروپونيک ميباشد
 

alestromeria

New member
سلام دوستان


لطفا هر گونه اطلاعاتی که در مورد هیدروپونیک دارید در اینجا بگذارید

جزوه ، معرفی کتاب، مقاله و...................
من این پاورو داشتم، امیدوارم بدردتون بخوره.:gol::gol:
 

پیوست ها

  • Presentation1.pptx.zip
    1.6 مگایابت · بازدیدها: 5

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
مزایای کشت هیدروپونیک :

۱- در جاییکه خاک مناسب ندارد یا خاک دچار بعضی بیماریها است قابل استفاده است.
۲- شخم، آبیاری، مبارزه با آفات خاک، مبارزه با علف های هرز را ندارد و بقیه عملیات های زراعی نیز ساده تر است.
۳- برای مناطقی که زمین گران قیمت است برای بدست آوردن بیشترین محصول با تراکم بالا کاربرد دارد.
۴- در این طرح آلودگی خاک وجود ندارد و آلودگی آب هم کمتر است.
۵- کنترل شرایط محیطی از جمله نور، دما، رطوبت و ترکیب هوا بسیار ساده تر است.
۶- در مناطقی که آب شور دارد کاربرد دارد حتی اگر نمکهای محلول در آب به مقدار ۵۰0ppm با شد می توان با یک شستشوی محیط آن را بکار برد.
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
محیط کشت : طبقه بندی سیستمهای کشت هیدروپونیک توسط دکتر جان لارسن انواع سیستمها غیر آلی آلی مخلوط ۱-ایستاده (معلق) گراول پیت موس پیت موس و پرلیت ۲-تکنیک فیلم غذایی ماسه پین بارک پرلیت و پین بارک ۳-آئروپونیک پرلیت خاک اره پیت موس و پرلیت ۴-هواکشت راک وول

ظروف کشت : در حال حاضر ظروفی که یک گالن و یا دو گالن نامیده می شوند بیشتر عمومیت دارند. امروزه تولید کنندگان از یک کیسه پلاستیکی به عنوان محیط رشد استفاده می کنند.
توجه : ۱- برای همه ظروف رشد، عمق باید ۲/۳ تا ۲ برابر قطر سایه گیاه در زمانی که به حداکثر رشد برسد در نظر گرفته شود.مثلا اگر سطح سایه گیاهی ۱۲ سانتی متر است عمق ظرف باید بین ۱۸ تا ۲۴ سانتی متر باشد. ۲- گیا هانی که سایه بزرگتر و زمان رشد بیشتری دارند و گیاهانی که در کنار ظروف کشت هستند باید عمق بیشتری داشته باشند.

محلول غذایی : مهمترین مسئله در کشت هیدروپونیک مدیریت محلول غذایی آن است که از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.شما باید خواص و آثار عناصر مختلف را بر رشد گیاه بدانید تا در صورت بروز عوارض کمبود یا ازدیاد یک عنصر بتوانید عنصر مورد نظر را شناسایی کنید و آن را به محلول اضافه کنید.
عناصر اصلی و مهم : ۹ تا از ۱۶ عنصر ضروری را جزو عناصر مهم طبقه بندی کرده اند: کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، و گوگرد
عناصر کم مصرف(ریز مغزها) گیا هان به طور قابل ملاحضه ای به غلظت کمی از ریز مغزها که از عناصر اصلی هستند احتیاج دارند.این عناصر عبارتند از : بر، کلر، مس، آهن، منگنز، مولیبدن، و روی
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
سیستمهای کشت هیدروپونیک: در اینجا تعدادی از روشهای کشت هیدروپونیک را نام می بریم. شما می توانید بر اساس طرحی که در ذهن خود دارید نیز اقدام به این کار کنید ولی این روشها آزمایش شده است .

الف)سیستمهای هیدروپونیکی خالص (واقعی)

۱- سیستم ایستا محلول غذایی این یک تکنیک قدیمی هیدروپونیک است ولی هنوز برای مطالعات غذایی انواع مختلف گیاهان بکار می رود. برای این روش مواد زیر لازم است ۱- محلول غذایی ۲ – تلمبه هوا ۳- شبکه ای از تارهای ریشه ای مناسب تلمبه، هوا را دائما به داخل محلول پمپ می کند.حباب های هوا هم اکسیژن محلول غذایی را فراهم می کنند و هم محلول را به جریان در می آورند.یک نوع ساده آن به نحوی است که یک درپوش که نور از آن عبور نکند را برداشته و یک سوراخ برای عبور ریشه در آن ایجاد می کنیم و یک لوله هوا که به پمپ متصل است را در ظرف کشت قرار می دهیم محلول غذایی را در ظرف می ریزم و درپوش را گذاشته و گیاه را در آن قرار می دهیم. در این سیستم محلول غذایی هر ۷ الی ۱۴ روز یکبار عوض می شود همچنین تلفات آب را باید روزانه جبران کرد حجم محلول غذایی برای یک گیاه (۲ تا ۴ گالن)۹ تا ۱۸ لیتر است

۲- روش کلارک این تکنیک برای مطالعه عناصر مورد نیاز ذرت و سورگوم بکار رفته ولی روشهای مدیریت محلول غذایی آن را می توان برای گیاهان دیگر نیز بکار برد. در این سیستم ریشه گیاهان را به حالت ایستاده در محلول غذایی قرار می دهند .کاهو و دیگر سبزیجات علفی رشد خوبی در این سیستم دارند.

۳- تکنیک فیلم غذایی مهمترین روش هیدروپونیک یک پیشرفت مهم در زمینه هیدرو پونیک در سال ۱۹۷۰ با ابداع تکنیک فیلم غذایی توسط آلن کوپر اتفاق افتاد از این روش اغلب با عنوان NFT یاد می شود. در این روش ریشه گیاهان به حالت معلق در یک آبشخور یا کانالی از محلول غذایی در یک سیستم بسته قرار می گیرند و محلول غذایی در محیط گردش می کند

۴- آئروپونیک یک از تکنیک های خوش آتیه هیدروپونیک آئروپونیک است. در این روش توزیع آب و عناصر ضروری به ریشه گیاه توسط و سائل ریز کننده مثل مه پاش و میست(یک نوع ریز کننده آب و محلول غذایی )انجام می شود. مزیت این روش تهویه مناسب ریشه ها است .در این روش ریشه ها در هوا رشد می کنند .این روش به صورتی طراحی شده است که امکان استفاده مناسب از آب و عناصر ضروری را فراهم می کند . ریشه ها در این روش باید مرتبا در معرض ارسال محلول غذایی قرار گیرند.در اکثر سیستمهای آئروپونیک در انتهای ریشه ها یک مخزن کوچک آب قرار داده می شود که ریشه ها همیشه به آب دسترسی داشته با شند
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
ب)سیستمهای جذر و مد (فروکش – جریان ) محلول غذایی

از این نوع سیستمهای رشد هیدروپونیک سالیان سال استفاده می کردند . هر چند که امروزه آنها به صورت اقتصادی بکار نمی روند و بیشتر کاربرد خانگی و مشغولیتی دارند.ترکیب این ساختار عبارت است از یک محیط ریشه ای خنثی از قبیل گراول، ماسه و پوکه معدنی و ظروف رشد که حجم های یکسانی از محلول غذایی در داخل آنها وجود دارد و لوله های تغذیه کننده و دریچه ها و پمپ های مورد نیاز
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
د)سیستم مستقیم قطره ای، محلول غذایی راک وول

امروزه راک وول در مناطق مختلف جهان برای تولید گوجه فرنگی، خیار و فلفل کاربرد بیشتری دارد. راک وول از یک ماده خنثی که از مخلوط سنگ های آتشفشانی است درست شده .این سنگها را با سنگ آهک مخلوط کرده و تا دمای ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ درجه سانتی گراد گداخته می کنند الیاف نرمی آزاد می شود که آنها را به هم می پیچند.سپس آنها را به صورت صفحات فشرده در می اورند وآنها را در داخل صفحات پشم سنگ قرار می دهند. صفحات را به صورت یکنواخت بر روی یک سطح قرار می دهند همچنین باید راه هایی برای عبور جریان محلول غذایی و آب در نظر گرفته شود و محلول غذایی بوسیله قطره چکان توزیع می شود.
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
محیط کشت هیدروپونیک با یک محیط خارجی احاطه می شود که می تواند گلدان یا کیسه نیز باشد. آب، شامل کودهای افزودنی با توجه به تقاضای اتمسفری گیاه بکار می رود. در سیستم هایی که گراول و ماسه در آن وجود دارد برای جمع آوری نمک های تجمع یافته احتیاج به یک شستشو بوسیله آب است.

هیدروپونیک در عمل به معنی کاشت گیاهان در آب و محلول غذایی بدون استفاده از خاک می باشد. کشت هیدروپونیک این امکان را به کشاورز می دهد که در زمان کوتاهتر با زحمت کمتر محصولی با راندمان بیشتر را کشت نماید.علم هیدروپونیک ثابت کرده است که برای رشد گیاهان به خاک احتیاجی نیست اما به عناصری که در خاک موجود است( مواد معدنی، موادآلی) احتیاج است. هر گیاهی را می توان به صورت هیدروپونیک کشت کرد ولی بعضی از آنها موفقیت بیشتری در این سیستم دارند. کشت هیدروپونیک برای میوه هایی با محصولات مقاوم از قبیل گوجه - خیار - فلفل - گیاهان برگی مثل کاهو - سبزی و گیاهانی که رشد سریعی دارند ایده آل است.

در کشت هیدروپونیک در صورتی می توانید پیشرفت کنید که محلول غذایی صحیحی برای تامین احتیاجات گیاه تهیه کنید.

اغلب اعمالی که برای کشت هیدروپونیک انجام می شود شبیه اعمال کاشت گیاهان در خاک است. کشت تجاری هیدروپونیک شامل ترکیبی از تکنولوژی هیدروپونیک با کنترل عوامل محیطی برای رسیدن به بهترین کیفیت محصول می باشد. در ساختار گلخانه شما با کنترل دما ، رطوبت و نور قادر به کشت در تمام طول سال می باشید.

برخی از مزایای کشت هیدروپونیک
● به دلیل نبود خاک و علف هرز عملیات های کشاورزی ساده تر است
● با حذف خاک آفات موجود در خاک نیز حذف می شود.
● در کشت هیدروپونیک فقط درصدی از آبی که در کشت خاکی مصرف می شود استفاده می شود. زیرا آبها هدر نرفته و توسط علفهای هرز نیز مصرف نمی شود.
● به طور کلی محصولات هیدروپونیکی از نظر غذایی محصولات بهتری نسبت به کشت خاکی هستند. و این بدلیل کنترل عناصر و موادی است که مورد مصرف گیاه قرار می گیرد.
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
ریشه گیاه:
ریشه گیاهان دو وظیفه عمده دارند
۱- نگهداری گیاه در محیط کشت
۲- انتقال آب و عناصر مورد نیاز گیاه به تمام قسمتهای آن
جذب آب بوسیله مکیدن آب از ریشه توسط فرایند تعرق انجام می گیرد ولی چگونگی جذب یونها بطور دقیق مشخص نیست.آنچه ما می دانیم جذب یونها توسط ریشه طی دو فرایند انتقال فعال و انتشار ساده صورت می گیرد.
خصوصیات فیزیکی ریشه
در کشت خاکی برای رشد ریشه محدودیت هایی وجود دارد که در کشت هیدروپونیک این محدودیت ها نیست بنابراین ممکن است در این کشت ریشه ها بیشتر از حجم شان رشد کنند. خصوصیات فیزیکی ریشه نقش مهمی را در جذب عناصر دارند همچنین در سیستمهای هیدروپونیک رشد و توسعه ریشه در کار گیاه تاثیر گذار است.
تهویه:
تهویه یکی از مهمترین عوامل است که به رشد گیاه و ریشه کمک می کند. انرژی مورد نیاز برای رشد ریشه و جذب یونها از فرایند تنفس سلولی تامین می شود که این فرایند به اکسیژن نیاز دارد. حلالیت اکسیژن در آب تقریبا کم است و با افزایش دما کاهش پیدا می کند. بنابراین با افزایش دما باید به فکر تهیه اکسیژن بیشتری برای نیاز گیاه بود. یکی از مشکلات سیستم های هیدروپونیک عدم تهویه مناسب با رشد توده ریشه است.
محیط ریشه:
بعضی از گیاهان این توانایی را دارند که خودشان را با محیط اطراف تطبیق دهند. اغلب تغییرات محیطی تغییر در PH است. به علاوه بعضی از گیاهان این توانایی را دارند که با منتشر کردن موادی (مثل سیدروفوس) از ریشه هایشان عمل جذب را افزایش دهند و یونها را بی اثر کنند. این ویژگی به کفایت آهن مشهور است. در مواردی که گیاه نمی تواند خود را با محیط تطبیق دهد باید دقت بیشتری در بالانس عناصر و کنترل PH محلول انجام داد.
درجه حرارت:
درجه حرارت، یکی از مهمترین عواملی است که در رشد ریشه و جذب آب و عناصر ضروری و یونها تاثیر می گذارد. درجه حرارت مطلوب ریشه در گونه های مختلف تغییر می کند. ولی در کل درجه حرارت پایین تر از ۲۰ درجه سانتی گراد تغییراتی در رفتار و رشد ریشه ایجاد می کند. در کمترین درجه حرارت مطلوب ریشه، رشد و شاخه دهی ریشه کاهش می یابد و ریشه خشبی می شود. زمانی که درجه حرارت ریشه ها کاهش پیدا کند گیاه پژمرده می شود و به خاطر نیاز زیاد هوا در روز، کمبود عناصر نمایان می شود. در دمای کم کمبود عناصر فسفر ، آهن ، و منگنز بیشتر نمایان می شود. حدود بالای درجه حرارت هنوز به طور دقیق مشخص نیست. ریشه ها تا دمای ۳۰ و حتی تا ۳۵ درجه سانتی گراد را نیز می توانند تحمل کنند.
بنابراین درجه حرارت ریشه باید بین ۲۰ تا ۳۰ درجه سانتی گراد تنظیم شود.

محیط های کشت هیدروپونیک
از سال ۱۹۳۰ تا ۱۹۵۰ معمولا از گراول و ماسه استفاده می کردند. در واحدهای کوچک هیدروپونیک به طور کلی از گراول، پشم سنگ یا هادیت استفاده می شود. در سیستم های تجاری پریلیت و پشم سنگ بیشتر بکار برده می شود. محیط های کشت آلی که امروزه بکار می روند عبارتند از پیت موس - پوست کاج- مخلوط پیت موس، پین بارک و مواد آلی از قبیل ورمی کولایت و پریلیت .
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
چهار روش برای کشت هیدروپونیک


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 می شود، گیاهان بوسیله محیط کشت محلول غذایی را جذب می کنند، و سپس آب با زهکشی به بیرون می رود.


سیستم قطره چکانی(Drip System )
مکعب های راک وول
محلول غذایی بر اساس یک برنامه زمانی روی محیط کشت چکانده می شود.مشروط بر اینکه آب تازه، مواد غذایی و اکسیژن فراهم باشد.


تکنیک فیلم غذایی (NFT)
ریشه گیاهان در کانالها رشد می کنند. نوک ریشه ها در معرض هوا و ته آنها در معرض محلول غذایی است .


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 می شود. تلفات آب باید روزانه جبران شود.


سیستم های مختلف دیگری از جمله آئروپونیک نیز وجود دارد که در آن ریشه گیاه در محیط معلق است و محلول غذایی بوسیله اسپری بر روی آن پاشیده می شود.

به طور کلی 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. سیستم های فوق آزمایش شده اند و موفقیت آنها به اثبات رسیده است.شما نیز با رعایت این موارد می توانید یک سیستم کشت اختصاصی طراحی کنید.
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
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)
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
تغییر دادن PH:
اگر تشخیص دادید که PH بیش از اندازه قلیایی است می توانید خاصیت اسیدی آن را با افزودن اسید سولفوریک یا پایین آورنده های PH افزایش دهید.
اگر تشخیص دادید که PH بیش از اندازه اسیدی است می توانید خاصیت قلیایی آن را با افزودن جوش شیرین یا بالا آورنده های PH افزایش دهید.
هنگام تنظیم PH مهم است که مقادیر را کم کم اضافه کنیم تا اینکه PH یکباره تغییر نکند و همچنین بدانیم که چه موقع به سطح PH مطلوب می رسیم.

محدوده PH مناسب برای انواع محصولات باغی

لوبیا ۵/۸-۶/۲

کلم ۶/۳-۶/۵

خیار ۵/۷-۶/۲

بادمجان ۵/۷-۵/۹

کاهو ۵/۷۶/۲

نخود ۶/۳-۶/۵

تربچه ۵/۸-۶/۲

گوجه ۵/۸-۶

هندوانه ۵/۴-۵/۶

فلفل ۵/۸-۶/۲

توت فرنگی ۵/۸-۶/۲


PH مناسب:
PH محیط یا محلول غذایی برای رشد گیاه بسیار مهم است. هر گیاهی محدوده PH خاصی دارد که خارج شدن از این محدوده باعث کم شدن رشد یا حتی مرگ گیاه می شود. PHکمتر از ۵/۴ یا بیشتر از ۹ صدمات سختی به ریشه گیاه وارد می کند و اثرات زیان آوری روی رشد گیاه دارد.
چنانچه سطح PH تغییر کند تاثیر مستقیمی در دسترسی گیاه به مواد غذایی می گذارد. اکثر مواد مغذی در PH ۶-۷/۵ در دسترس گیاه می باشند. وقتی که سطح PH خیلی زیاد یا کم شود مواد مغذی در محلول قفل شده و از دسترس گیاه خارج می شوند.
شما باید PH محلول غذایی را هنگام ترکیب و استفاده و نیز هر چند روز یکبار اندازه گیری کنید و آن را در حد مطلوب نگهداری کنید.

سه روش رایج برای آزمایش PH:
کاغذ تورنسل : کاغذ تورنسل را در محلول فروبرده و رنگ آن را با جدول PH ها مقایسه کنید.
استفاده از کیت سنجش PH
قلم PH یا PH متر
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
هوای تازه :
گردش خوب هوا برای خنک سازی، گرم کردن، رساندن Co2 به گیاه، خارج کردن گازهای نامطلوب مانند اتیلن لازم و ضروری است. گیاهان به گردش هوای کافی اطرافشان همچنین هوای مناسب اطراف قلمه و ریشه احتیاج دارند. تهویه کم محیط باعث رشد قارچ های انگلی ، کپک و امراض گیاهی می شود. سیستم گردش شما باید با سیستم های گرمایی ، خنک کننده و Co2 هماهنگ باشد تا به بیشترین بهره وری برسد. گلخانه های تجاری هیدروپونیک از فن های بزرگ برای گردش هوا و تهیه هوای تازه استفاده می کنند.
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
دما:
درجه حرارت محیط وابسته به نوع محصول انتخابی برای کشت می باشد. دمای اکثر محصولات رایج باغی از قبیل :گوجه، خیار، کاهو، لوبیا و نخود در روز ۲۵ و هنگام شب ۱۷ درجه سانتی گراد باشد. سبزی های زمستانی از قبیل کلم و گل کلم باید در دمای خنکی نگهداری شوند.
گرمای بخش ریشه برای تولید بهینه اهمیت خاصی دارد. برای اکثر محصولات باغی دمای ۲۲ درجه دمای مطلوبی می باشد.
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
نور:
گیاهان به منبع انرژی پایدار احتیاج دارند که این انرژی را از نور دریافت می کنند. در طبیعت گیاه این نور را از خورشید دریافت می کنند. در گلخانه ممکن است احتیاج به افزودن نور مصنوعی جهت تامین نور کافی برای رشد گیاه باشد. انواع مختلف نور مصنوعی وجود دارد که با تغییر در طیف نور ایجاد می شود. قبل از توضیح در مورد نور مصنوعی چگونگی استفاده گیاه از نور در مراحل رشد اهمیت ویژه ای دارد.
فتوسنتز و تعرق دو فرایند مهم است که انرژی خود را از نور خورشید دریافت می کنند. در این فرایندها مقدار زیادی از انرژی نور مصرف می شود ولی فقط در فتوسنتز انرژی برای مصارف بعدی ذخیره می شود.
بعضی از فرایندهای تحت تاثیر نور عبارتند از: جوانه زنی، مراحل رشد و تولید رنگ دانه که مقدار کمی از انرژی نور را مصرف می کنند. انرژی گرفته شده از نور خورشید آب دیواره های سلولی را به بخار تبدیل می کند که این کار باعث گردش آب در گیاه می شود.

طیف نور:
نور سفید خورشید با امواجی به ترتیب طول موج از نور قرمز تا نور بنفش ترکیب شده است. این نوار رنگی طیف نوری قابل مشاهده را تشکیل می دهد که از طولانی ترین شعاع عبارتند از: قرمز ، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش
چشم ما قادر به دیدن بعضی از طول موج ها نمی باشد. بیشتر طول موج های قرمز، آبی ، نیلی و بنفش در فتوسنتز استفاده می شوند.

نشانه های کمبود نور:
گیاه به سمت منبع نور کشیده می شود.
کشیدگی ساقه
وضع غیر عادی گیاه
میوه های غیر یکدست

اگر باغ هیدروپونیک شما در مسیر نور خورشید باشد گیاه مقادیر کافی از نور را دریافت کرده و طیف های مورد نیاز خود را جذب می کند.

نور مورد نیاز:گیاهان مختلف احتیاجات نوری متفاوتی دارند.

نور مورد نیاز انواع محصولات مختلف

محصول / نور مورد نیاز

لوبیا متوسط شدید
چغندر کم
گل کلم متوسط شدید
کلم متوسط کم
هویج کم
خیار شدید
کاهو کم
خربزه هندوانه شدید
نخود متوسط شدید
فلفل شدید
تربچه کم
پیاز متوسط شدید
اسفناج کم
گوجه شدید


نور مصنوعی (قرار دادن لامپ):
لامپ مهتابی: لامپ مهتابی طیف رنگ وسیعی دارد و در انواع مختلف در دسترس می باشد.
لامپ متال هالید: نور متال هالید با طیف وسیع و نور آبی زیاد برای رشد و نمو گیاه مناسب است.
لامپ سدیم ( high pressure sodium Ligth): دارای پایداری طولانی و طیف قوی زرد - قرمز است. تنها اشکال آن طیف آبی نه چندان قئی برای رشد گیاه می باشد. نور سدیم انتخاب مناسبی برای گیاهان گلدار است. ترکیب نور متال هالید و سدیم طیف نوری وسیعی را ارائه می دهد و ما می توانیم هر جا که نور طبیعی وجود ندارد از آن استفاده کنیم.
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
احتياجات غذايي گياه و انواع محلول هاي غذايي (خصوصيات يک محلول غذايي مناسب)

فرمول هاي غذايي متعددي براي کشت هيدروپونيک وجود دارد که بيش از 40 سال بر روي آنها تحقيق و مطالعه شده است.بعضي از اين محلولها براي گياهان خاصي طراحي شده اند ولي بعضي نيز براي تمام گياهاني که در کشت هيدروپونيک استفاده مي شوند بکار مي روند. براي رشد گياهان در کشت هيدروپونيک بايد مقدار عناصر مختلف در يک رنج مشخص حفظ شوند که اين کار نياز به آزمايش مرتب محلول غذايي دارد. در کشت هيدروپونيک اشتباهات را به سختي مي توان جبران کرد زيرا در اين روش هر عنصر اثر خود را به سرعت نمايان مي کند. بنابراين بايد دقت زيادي در انتخاب يا ساخت محلول غذايي بکار برد.

ميانگين عناصري که در يک محلول غذايي مناسب وجود دارد

عنصر مقدار بر حسب PPM
نيتروژن(شکل نيترات) 70-300
نيتروژن(شکل آمونيوم) 0-31
پتاسيم 200-400
فسفر 30-90
کلسيم 150-400
گوگرد 60-330
منيزيم 25-75
آهن 0.5-5.0
بر 0.1-1.0
منگنز 0.1-1.0
روي 0.02-0.2
موليبدن 0.01-0.1
مس 0.02-0.2



آزمايشها نشان مي دهد که هر يک از عناصر مورد نياز گياه کار بخصوصي در رشد گياه انجام مي دهد. بنابراين شناخت نقش عناصر و علائم کمبود و زيادي آنها براي کنترل تغييرات محلول الزامي است .
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
عناصر کم مصرف -راهنمای تهيه محلول غذايی برای کشت هيدروپونيک :
عناصر کم مصرف

بر:

غلظت مناسب بر در حدود 50 تا 10 mg/l در ماده خشک است.
علائم کمبود: کاهش رشد و آسيب قسمتهاي فوقاني گياه و ريشه
علائم زيادي : بي رنگي و لکه دار شدن حاشيه برگها و همچنين مرگ حاشيه برگها
غلظت بر در انواع محلولهاي غذايي در حدود 3/0
mg/l مي باشد. اسيد بوريک يکي از منابع تهيه بر است.

کلر:
غلظت کلر در برگها حدود 15/0 درصد است. ميزان بيش از 1/0 براي اکثر ميوه جات زياد خواهد بود.
علائم کمبود: ازدياد نمک در محيط - علائم مسموميت سوختگي برگها يا حاشيه آنها و همچنين زردي بي موقع برگها است.
برخي از منابع تامين کلر عبارتند از : کلريد پتاسيم يا کلريد کلسيم - اگر غلظت کلر در محلول زياد باشد مانع از جذب يونهاي ديگر مانند نيترات مي شود.

مس:
ميزان مطلوب مس در حدود 10 تا 2
mg/l در (ppm) ماده خشک است. مس در فتوسنتز و همچنين در ترکيب پروتئين کلروپلاست نقش دارد. مس بعنوان يک آنزيم فعال کننده شناخته مي شود.
علائم کمبود: توقف رشد گياهان و کلروز برگهاي پير از علائم کمبود مس است . همچنين در رشد محصولات ميوه اي تاثير مي گذارد و محصولات آنها از حالت طبيعي کوچکتر هستند.
غلظت مطلوب در محلول غذايي 001/0 تا 01/0
mg/l مي باشد. ميزان بيشتر از 4 mg/l در محلول غذايي باعثشيوع بيماري هاي قارچي مي شود.
منبع تهيه مس سولفات مس مي باشد.

آهن:
ميزان مناسب آهن در اکثر محصولات حدود 50 تا 100
mg/l در (ppm) ماده خشک است.
علائم کمبود: کم شدن رنگ سبز گياه بدليل کاهش کلروفيل. تفاوت علائم کمبود آهن با منيزيم در اين است که کمبود آهن ابتدا در برگهاي جوان ظاهر مي شود ولي منيزيم در برگهاي پير زودتر مشاهده مي شود.
منابع تهيه:
FeEDTA به عنوان معمولي ترين منبع و آهن هاي ديگر به صورت مرکب هستند. مثل سولفات آهن، فسفات آهن که شکل هاي غير آلي آهن هستند و سيترات آهن و تارتارات آهن که دو شکل آلي آهن هستند.

منگنز:
ميزان مطلوب منگنز در ميوه جات حدود 100 تا 20
mg/l در (ppm) ماده خشک است.
علائم کمبود: در برگهاي جوان به شکل يک کلروز داخلي و مياني نمايان مي شود.
علائم زيادي: به صورت نقاط قهوه اي در بعضي از برگهاي پير و يا لکه هاي سياه رنگ روي شاخه و ميوه ظاهر مي شود.اين علائم در کمبود آهن نيز مشاهده مي شوند که براي اطمينان يک تجزيه گياهي لازم است.
غلظت منگنز در حدود 5/0 تا 1
mg/l در (ppm) در گياه وجود دارد و براي تهيه آن از سولفات منگنز استفاده مي شود.

موليبدن:
موليبدن در حدود 5/0 تا 1
mg/l در (ppm) در گياه وجود دارد.
موليبدن يک ترکيب مهم در دو آنزيم است. آنزيم تثبيت نيتروژن و احياء يون نيترات.
علائم کمبود: اين علائم شبيه کمبود نيتروژن است و رشد و نمو گل کم مي شود.افتادگي گل کلم يکي از نمونه هاي کمبود موليبدن است.
در بيشتر فرمولهای محلول غذایی غلظت آن حدود 5/0
mg/l در (ppm) و به شکل آنيون -MoO42 در محلول موجود است.
منبع تهيه: موليبدات آمونيوم

روي:
غلظت آن50 تا 5 mg/l در (ppm
) در ماده خشک موجود است.
علائم کمبود: شبيه يک کلروز داخلي در برگهاي تازه يافت مي شود و باعث شکستگي و پارگي بعضي از برگها مي شود. زيادي روي باعث کمبود آهن مي شود.
غلظت در محلول غذايي: در بيشتر فرمولهاي غذايي ميزان آن 05/0
mg/l در (ppm) و به صورت کاتيون دو ظرفيتي است.
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
نگرشی بر صنعت هيدروپونيك

پرورش گياهان به روش هايدروپونيك از نيم قرن گذشته در عرصه جهاني افزايش يافته است و حتي برخي از كشورها به آن توجه بيشتري نموده اند.به عنوان مثال ايالات متحده با 150 ميليون نفر جمعيت در سال 1950،به ميزان 5/1 ميليون هكتار از اراضي آن زير كشت محصولات زراعي و باغي بود عليرغم روند افزايش جمعيت به 204ميليون نفر در سال 1970بدليل گسترش كشت هايدروپونيك سطح زير كشت اراضي را به 3/1 ميليون هكتار تقليل داد. بطوريكه سطح زير كشت در سال 1990با بيش 280 ميليون نفر به حدود يك ميليون هكتار رسيد. اين امر بيانگراهميت و ضرورت استفاده از كشت هايدروپونيك را آشكار مي سازد.

طبق بررسيهاي به عمل آمده در كشور هلند بيش از 50 درصد توليد به روش كشت هايدروپونيك است و در زمينه كشت هايدروپونيك پيشرو مي باشد. مساحت گلخانه هاي هايدروپونيك از 3500هكتار در سال 1987ميلادي به 10000هكتار در سال 2001 رسيده و 40000نفر در 10000هكتار مساحت زير پوشش گلخانه هايدروپونيك مشغول به كار مي باشند. در حال حاضر تقريبا تمامي گلخانه هاي هلند از نوع هايدروپونيك مي باشد و پشم شيشه مهمترين بستر كشت مي باشد.

دراسپانيا 30000 هكتار مساحت زير پوشش گلخانه بوده كه از اين مقدار حدود 12% مختص به كشت هايدروپونيك مي باشد و مساحت گلخانه هاي هايدروپونيك اسپانيا از 1000هكتار در سال 1987 به 4000هكتار در سال 2001 رسيده است كه پرليت و ماسه و پشم شيشه عمده ترين بسترهاي كشت مي باشند. دركانادا مساحت زيركشت هايدروپونيك از 100 هكتار درسال 1987 به 2000هكتار در سال 2001 ميلادي رسيده است.

از بين بسترهاي كشت بيش از57% از پشم شيشه در سطح جهاني استفاده مي گردد.كاربرد سيستمهاي كشت در NFT و كشت در مواد دانه بندي در برخي كشورها آغاز شده و با اهميت شمرده مي شود.
 

Phyto

مدیر تالار مهندسی كشاورزی
تاريخچه



كلمه هايدروپونيك از تركيب دو واژه يوناني هايدرو به معناي آب و پونوس به معناي كار و تلاش ساخته شده است. اين كلمه را اولين بار دكتر گريك استاد يكي از دانشگاههاي كاليفرنيا به كار گرفت. وي در سال 1929 از روشي براي پرورش گياهان استفاده كرد كه تا پيش از آن در حد يك روش آزمايشگاهي بود. درطول قرن نوزدهم تعدادي از دانشمندان تحقيقات مهمي درباره ماهيت تغذيه گياهان انجام دادند. آزمايشهاي كلاسيك توسط برخي ازدانشمندان گياه شناس آلماني نظير ساكس و نوپ پي گرفته شده بود. ساكس در سال 1860 و نوپ در سالهاي 1861 تا 1865 به اولين مفاهيم در زمينه نيازهاي اساسي غذايي گياهان دست يافته بودند. فرمول شيميايي ابداع شده توسط اين دو دانشمند و ديگران بود كه بعدها نقش عمده اي در رفع محدوديتهاي پيش روي دكتر گريك در كشت هيدروپونيك ايفا كرد.

پرورش گياهان به روش هايدروپونيك تا قبل از دكتر گريك صرفاً در حد تحقيقات آزمايشگاهي و يا به صورت موردي در برخي تمدنهاي باستاني مطرح بوده است بدون آنكه درك صحيح و مناسبي از اين روش وجود داشته باشد. دكتر گريك به تشخيص خود درباره ظرفيت و دامنه توسعه تجاري هايدروپونيك و مشاهداتش در مورد تكنيكهاي آزمايشگاهي به كار گرفته شده باور داشت و بر آن بود كه اين آزمايشها را با هدف توسعه يك حرفه تجاري ادامه دهد.

در فاصله سالهاي 1930 تا 1940 دانشمندان ژاپني، اروپايي و امريكاي شمالي به كسب دانش بيشتر در اين زمينه ترغيب شدند و دست به يكسري فعاليت گسترده زدند. ارتش ايالات متحده براي تهيه غذاي تازه گروهان سواره نظام خود در جنگ جهاني دوم كه در پايگاههاي غير حاصلخيز منطقه اقيانوس منجمد جنوبي مستقر بودند از كشت هايدروپونيك استفاده نمود بطوريكه درسال 1952 نزديك به هشت ميـليون پوند سبزي و ميوه تازه ازطريق هايدروپونيك ارتش آمريكا توليد نمود. شركت هاي تجاري در زمينه كشت هايدروپونيك بعد از جنگ جهاني دوم در فلوريدا تاسيس شدند كه در زمينه پرورش محصولات صيفي و سبزي و گلهاي زينتي فعاليت مي كردند. مساحت اين مزرعه 22 هكتار و به صورت گلخانه بود.

گزارشات اخير نشان مي دهد كه در حال حاضر بيش از يك ميليون خانواده در امريكا داراي دستگاههاي كشت بدون خاك بوده كه از آن جهت توليد مصرف خانگي استفاده مي شود. فرانسه، كانادا، افريقاي جنوبي، هلند، ژاپن، استراليا، و آلمان از جمله كشورهاي پيشرو در زمينه كشت هيدروپونيك مي باشند.

در ايران كشت هايدروپونيك محصولات سبزي، صيفي و برخي ميوه ها مانند توت فرنگي رونق قابل توجهي نيافته است. اما در برخي از نقاط ايران مانند شهرهاي هشتگرد كرج، كرمانشاه، تهران و جزيره كيش توليد محصولات باغي به روش كشت هايدروپونيك و به صورت تجاري گسترش يافته است.
 

masoud71

کاربر ممتاز
کشت هیدروپونیک

کشت هیدروپونیک

کشت هایدروپونیک




کلمه هایدروپونیک از ترکیب دو واژه یونانی هایدرو به معنای آب و پونوس به معنای کار و تلاش ساخته شده است این کلمه را اولین بار دکتر گریک استاد یکی از دانشگاههای کالیفرنیا به کار گرفت. وی در سال ۱۹۲۹ از روشی برای پرورش گیاهان استفاده کرد که تا پیش از آن در حد یک روش آزمایشگاهی بود. درطول قرن نوزدهم تعدادی از دانشمندان تحقیقات مهمی درباره ماهیت تغذیه گیاهان انجام دادند. آزمایشهای کلاسیک توسط برخی ازدانشمندان گیاه شناس آلمانی نظیر ساکس و نوپ پی گرفته شده بود. ساکس در سال ۱۸۶۰ و نوپ در سالهای ۱۸۶۱ تا ۱۸۶۵ به اولین مفاهیم در زمینه نیازهای اساسی غذایی گیاهان دست یافته بودند. فرمول شیمیایی ابداع شده توسط این دو دانشمند و دیگران بود که بعدها نقش عمده ای در رفع محدودیتهای پیش روی دکتر گریک در کشت هیدروپونیک ایفا کرد.
پرورش گیاهان به روش هایدروپونیک تا قبل از دکتر گریک صرفاً در حد تحقیقات آزمایشگاهی و یا به صورت موردی در برخی تمدنهای باستانی مطرح بوده است بدون آنکه درک صحیح و مناسبی از این روش وجود داشته باشد. دکتر گریک به تشخیص خود درباره ظرفیت و دامنه توسعه تجاری هایدروپونیک و مشاهداتش در مورد تکنیکهای آزمایشگاهی به کار گرفته شده باور داشت و بر آن بود که این آزمایشها را با هدف توسعه یک حرفه تجاری ادامه دهد.
در فاصله سالهای ۱۹۳۰ تا ۱۹۴۰ دانشمندان ژاپنی، اروپایی و امریکای شمالی به کسب دانش بیشتر در این زمینه ترغیب شدند و دست به یکسری فعالیت گسترده زدند. ارتش ایالات متحده برای تهیه غذای تازه گروهان سواره نظام خود در جنگ جهانی دوم که در پایگاههای غیر حاصلخیز منطقه اقیانوس منجمد جنوبی مستقر بودند از کشت هایدروپونیک استفاده نمود بطوریکه درسال ۱۹۵۲ نزدیک به هشت میـلیون پوند سبزی و میوه تازه ازطریق هایدروپونیک ارتش آمریکا تولید نمود. شرکت های تجاری در زمینه کشت هایدروپونیک بعد از جنگ جهانی دوم در فلوریدا تاسیس شدند که در زمینه پرورش محصولات صیفی و سبزی و گلهای زینتی فعالیت می کردند. مساحت این مزرعه ۲۲ هکتار و به صورت گلخانه بود.
گزارشات اخیر نشان می دهد که در حال حاضر بیش از یک میلیون خانواده در امریکا دارای دستگاههای کشت بدون خاک بوده که از آن جهت تولید مصرف خانگی استفاده می شود. فرانسه، کانادا، افریقای جنوبی، هلند، ژاپن، استرالیا، و آلمان از جمله کشورهای پیشرو در زمینه کشت هیدروپونیک می باشند.
در ایران کشت هایدروپونیک محصولات سبزی، صیفی و برخی میوه ها مانند توت فرنگی رونق قابل توجهی نیافته است. اما در برخی از نقاط ایران مانند شهرهای هشتگرد کرج، کرمانشاه، تهران و جزیره کیش تولید محصولات باغی به روش کشت هایدروپونیک و به صورت تجاری گسترش یافته است
● نگرشی بر صنعت هیدروپونیک
پرورش گیاهان به روش هایدروپونیک از نیم قرن گذشته در عرصه جهانی افزایش یافته است و حتی برخی از کشورها به آن توجه بیشتری نموده اند.به عنوان مثال ایالات متحده با ۱۵۰ میلیون نفر جمعیت در سال ۱۹۵۰،به میزان ۵/۱ میلیون هکتار از اراضی آن زیر کشت محصولات زراعی و باغی بود علیرغم روند افزایش جمعیت به ۲۰۴میلیون نفر در سال ۱۹۷۰بدلیل گسترش کشت هایدروپونیک سطح زیر کشت اراضی را به ۳/۱ میلیون هکتار تقلیل داد. بطوریکه سطح زیر کشت در سال ۱۹۹۰با بیش ۲۸۰ میلیون نفر به حدود یک میلیون هکتار رسید. این امر بیانگراهمیت و ضرورت استفاده از کشت هایدروپونیک را آشکار می سازد.
طبق بررسیهای به عمل آمده در کشور هلند بیش از ۵۰ درصد تولید به روش کشت هایدروپونیک است و در زمینه کشت هایدروپونیک پیشرو می باشد. مساحت گلخانه های هایدروپونیک از ۳۵۰۰هکتار در سال ۱۹۸۷میلادی به ۱۰۰۰۰هکتار در سال ۲۰۰۱ رسیده و ۴۰۰۰۰نفر در ۱۰۰۰۰هکتار مساحت زیر پوشش گلخانه هایدروپونیک مشغول به کار می باشند. در حال حاضر تقریبا تمامی گلخانه های هلند از نوع هایدروپونیک می باشد و پشم شیشه مهمترین بستر کشت می باشد.
دراسپانیا ۳۰۰۰۰ هکتار مساحت زیر پوشش گلخانه بوده که از این مقدار حدود ۱۲% مختص به کشت هایدروپونیک می باشد و مساحت گلخانه های هایدروپونیک اسپانیا از ۱۰۰۰هکتار در سال ۱۹۸۷ به ۴۰۰۰هکتار در سال ۲۰۰۱ رسیده است که پرلیت و ماسه و پشم شیشه عمده ترین بسترهای کشت می باشند. درکانادا مساحت زیرکشت هایدروپونیک از ۱۰۰ هکتار درسال ۱۹۸۷ به ۲۰۰۰هکتار در سال ۲۰۰۱ میلادی رسیده است.
از بین بسترهای کشت بیش از۵۷% از پشم شیشه در سطح جهانی استفاده می گردد
● مزایای کشت هایدروپونیک
۱) امکان پرورش گیاهان به روش هیدروپونیک، درتمام نقاط وجود دارد.
محصولات هایدروپونیک را می توان در مناطقی که دارای خاک های نامناسب و یا خاک های آلوده به بیماری هستند، نیز می توان پرورش داد.
۲) تراکم در واحد سطح کشت هایدروپونیک بالا است.
در کشت هایدروپونیک میتوان برخی ازمحصولات را درمکانی کوچک درمدت کوتاهی، پرورش داد. همچنین درکشت هایدروپونیک این امکان وجود دارد که بتوان محصولات را در چند سطح یا طبقه بر روی یکدیگر، کشت کرد. با توجه به این که هزینه های حمل محصولات به بازار هزینه بالایی را شامل می شود، می توان با احداث گلخانه در مرکز شهر، مقدار بعد مسافت و هزینه حمل را کاهش داد. مزارع هایدروپونیک خود صرف نظر از ارزشمندی زمین، دارای ارزش افزوده است.
۳) کاهش میزان کار سنگین
کارها و تلاش هایی مانند شخم زدن خاک، انجام کشت، ضدعفونی کردن بذر و آبیاری و دیگر فعالیتهای مرسوم و رایج، در کشت هیدروپونیک بعضاً وجود ندارد.
۴) حفظ و نگهداری آب
در یک طرح مناسب هایدروپونیک، آب مورد استفاده در مقایسه با کشت محصولات باغی در خاک به مراتب کاهش می یابد.
۵) کاهش مشکلات ناشی از وجود آفات و بیماری ها
در کشت هیدروپونیک، نیاز به ضد عفونی کاهش می یابد. در سیستم های کشت در محلول غذایی می توان بیماری های خاکزی گیاه را به آسانی ریشه کن کرد.
همچنین در سیستم های کشت هایدروپونیک احتمال مبارزه با بیماریهای خاکزی انسانی، کاهش می یابد. این امکان وجود دارد که بیماری ها از فضولات حیوانات یا میکروارگانیسم های خاک به گیاهان سرایت کرده و منجر به بیمار شدن آنها شود که البته وقوع این مسئله در کشورهای توسعه یافته نادر است.
۶) ریشه کن شدن مشکل علف های هرز
به علت خالص بودن بستر های کشت و امکان ضدعفونی کردن آسان آن، بذر علف های هرز در آن وجود ندارند.
۷) افزایش تولید محصول
تولید در کشت هایدروپونیک بالا بوده و این مسئله از نظر اقتصادی حتی استفاده از زمین های گران قیمت را توجیه پذیر می سازد.
۸) حفظ و نگهداری مواد غذایی
با ایجاد سیستم های بازیافتی یا چرخشی همواره می توان محلول های غذایی هایدروپونیک مورد استفاده مجدد قرار گیرد و امکان آلودگی زمین و آب رودخانه ها را به حداقل رساند.
۹) کنترل شرایط محیطی
چون در گلخانه هایدروپونیک عواملی چون نور، حرارت، رطوبت و ترکیب گازهای جو گلخانه وحتی محلول دهی طی یک برنامه زمانبندی شده است سریعاً می توان شرایط محیطی را کنترل کرد.
۱۰) کنترل شیمیایی منطقه رشد ریشه آسان است.
مسمومیت های ناشی از وجود نمک های معدنی محلول غذایی را می توان با شستشو از محیط ریشه، خارج کرد. همچنین مقادیر pH و EC (قابلیت هدایت الکتریکی) رامیتوان، تنظیم نمود. علاوه بر این در سیستم هایدروپونیک، میتوان از بروز مشکلات ناشی از تجمع نمک های معدنی در منطقه رشد ریشه که در کشت های خاکی اتفاق می افتد جلوگیری نمود، به خصوص اگر از محلول غذایی با کیفیت خوب استفاده شود.
۱۱) استقرار گیاهان جدید آسان تر است.
لطمات ناشی از جابجایی گیاهان در سیستم هیدروپونیک، کاهش می یابد.
۱۲) آیش در برنامه تناوب کشت محصولات، وجود ندارد.
از تمامی سطح کشت موجود در همه زمان ها می توان استفاده کرد.
باغبانان و پرورش دهندگان مبتدی که می خواهند فعالیت در زمینه هیدروپونیک را شروع کنند، می توانند این کار را در منزل خود آغازکرده و هر زمان که امکاناتی برای ساخت و راه اندازی سیستم کشت در محلول غذایی برایشان فراهم شد، آنگاه فعالیت خود را در مقیاس کوچک و ساده فنی، شروع کنند. ;):cool:
 
مروری بر کشت هیدروپونیک قسمت اول

مروری بر کشت هیدروپونیک قسمت اول

تاریخچه
بر اساس یک رسم 2500 ساله ایرانیان در عید نوروز ، گندم یا گیاهان دیگری را در مقداری آب می کاشتند و با آن سبزه برای سفره هفت سین تهیه می کردند این شاید اولین کشت هیدروپونیک در جهان بوده که ایرانیان انجام می دادند. تولید روزانه یک تن علوفه در فضای 33 متر مربع : با استفاده از این تکنولوژی در فضای 33 متر مربع ، هر روز می توان یک تن علوفه تازه تولید کرد.این مقدار می تواند خوراک روزانه یک دامداری 300 راسی گوسفند، یک گله راسی گاو شیری یا گوشتی و یک گله 100 راسی اسب را تامین کند.
کلمه هیدروپونیک برای اولین بار در آمریکا استفاده شد و مترادف با کشت بدون خاک است . ولی در آلمان و انگلیس کشت آب برای این روش نام گذاری می شود .
روش کشت گیاهان بدون خاک از سالها قبل در فلسطین اشغالی استفاده می شده است . در این منطقه به دلیل کمبود آب و خاک این روش جایگزین مناسبی برای زراعت روشهای متداول است.
سیر تکاملی
از زمانی که از سال ۱۹۲۹ امکان کشت تعدادی از نباتات را بدون استفاده از خاک تا مرحله تکامل و باردهی آنان به ثبوت رسید تا امروز که در نقاط مختلف جهان تولید با روش آب‌کشت به صورت تجارتی معمول گردیده، فکر دانشمندان و متخصصین به تکامل این روش و رفع نواقص آن مشغول بوده است.
دستگاه یا ظرفی که از آن استفاده می شد در حقیقت جعبه ای بود که به جای درب آن ورق توری قرار داشت. روی توری بستر بذور و زیر آن مقداری فضای خالی و بعد از فضای خالی محلول غذایی در کف محفظه واقع می‌شد.
نبات پس از سبز شدن در بستر بذر که از جنس سنگریزه یا ماده دیگری غیر از خاک بود ریشه خود را از سوراخهای توری عبور داده و ریشه پس از طی فضای خالی زیر توری خود را به محلول غذایی می‌رساند. با پاشیدن آب یا محلول غذایی روی بستر بذر ، رطوبت برای رشد بذر و جلوگیری از خشک شدن آن قسمت ریشه که داخل محلول غذایی قرار نداشت، تامین می‌گردد. به علاوه با تبخیر مختصری که از سطح محلول غذایی و یا در اثر محلول‌پاشی از بالای توری حاصل می‌شد درصد رطوبت فضای زیر توری تا سطح محلول غذایی را بالا نگه داشته و از خشک شدن ریشه‌های واقع در این قسمت جلوگیری می‌گردید. ضمنا این ریشه‌ها حداکثر دسترسی به هوا را داشتند.
با این روش
تضاد مکانیسم آب و هوا را در محیط رشد ریشه به شکلی از بین برد اما این روش برای تولید تجارتی راه حل مناسبی ارائه نمی‌داد و چند نقص کلی و عمده داشت. یکی اینکه طبیعت این نباتات اقتضا نمی‌کرد که ریشه آنها در هوا آویزان باشد بلکه برعکس نیاز به اتکا داشتند. و دیگر مشکل اینکه در طوقه ریشه گیاهان حساس پوسیدگی ایجاد شد. ولی در هر حال با تلاش شبانه روزی دانشمتدان و محققان ، امروز مطالعه و تحقیق و کسب تجربه در این زمینه به حدی توسعه یافته و مورد توجه قرار گرفته است که آینده کار برد روش آب‌کشت را خیلی روشن جلوه می‌دهد. در حال حاضر تولید تجارتی محصولات با روش آبکشت در آمریکا ، ژاپن ، اروپا و هندوستان رو به افزایش بوده و در سایر نقاط دنیا در حال پیشرفت است. بدون تردید کشور ما نیز دور از این تکنولوژی قرار نخواهد گرفت كشاورزی هيدروپونيك گلخانه ای می تواند باعث افزايش آب شيرين جهان شود
اين شيوه می تواند آب مورد نياز كشاورزی راكاهش دهد و از جنگ های آبی آينده جلوگيری نمايد
بنا بر اطلاعيه رسمی 8 سپتامبر آزمايشگاه های ملی سانديا متعلق به وزارت انرژی در نيو مكزيكو، شيوه ای كه برای پرورش علوفه دام ها از يك صدم آب شيرين مورد نياز در شرايط عادی استفاده می نمايد، ممكن است آب بيشتری را برای استفاده های انسانی، مسكونی و صنعتی باقی بگذارد.
ران پيت، پژوهشگر آزمايشگاهی می گويد صرفه جويی های ممكن در آب به ويژه در نيومكزيكو، ايالت واقع در جنوب غربی كم آب آمريكا، كه مشكلات آن نظير ساير مناطق خشك از جمله مكزيك، خاور ميانه، هند، پاكستان و حتی شمال چين است كه سطح ذخاير آب زير زمينی به دليل استفاده مداوم كشاورزی در حال پايين رفتن است اهميت فراوانی دارد. ”در همه اين مناطق، بيشتر آب به جای استفاده انسانی و ساير مصارف سازنده، صرف كشاورزی آبی می شود.“

اين شيوه هم اكنون به وسيله 42 حس گر بی سيم و زير نظر سانديا، آزمايشگاه ملی امنيتی آمريكايی، در يك گلخانه هيدروپونيك پرورش علوفه كه در نزديكی مرز آمريكا
مكزيك قرار دارد مورد آزمايش است. پيت می گويد سانديا به اين موضوع علاقمند است زيرا: ”اگر احتمال جنگ بر سر آب را در قرن 21 ناديده بگيريم، كشمكش بر سر آن ممكن است.“
تفاوت بين كشاورزی سنتی و شيميايی اين است كه گياهان گلخانه ای غذای خود را از زمين دريافت نمی كنند. اين آزمايش متكی به ماده غذايی موجود در دانه است كه جوانه می زند، به دقت آبياری شده و 10 روز پس از آغاز رشد، برداشت می شود. برای توليد همان مقدار علوفه (نسبت به علوفه كاشته شده به شيوه سنتی و در زمين های باز)، دانه بيشتری لازم است. اما مصرف آب به شدت پايين می آيد.
مشاهدات نخستين نشان می دهد كه گلخانه های شيميايی در مناطقی مانند نيو مكزيكو می توانند ميزان 987.000 متر مكعب آب را برای توليد مقدار مساوی (وزن خالص) علوفه دام به 13.500 متر مكعب برسانند. همين محصول می تواند به جای 105.000 هكتار ــ مساحت كنونی زير كشت آلفالفا در نيو مكزيكو ــ در كمتر از 404 هكتار كاشته شود. 80 درصد از آب مصرفی نيومكزيكو صرف كشاورزی می شود. بيش از نيمی از آن نيز صرف كشت علوفه به ويژه آلفالفا می شود. شرايط آب بسياری از كشورها مشابه اين شرايط است.
شيوه های فعلی كشاورزی در مناطق خشك، مقدار زيادی از آب را به دليل تبخير و جذب خاك از دست می دهد. اين پديده در طول زمان می تواند باعث شور شدن خاك و از دست رفتن توليد كشاورزی شود. هيچ يك از اين شرايط در گلخانه هيدروپونيك كه نيازی به زمين زراعی مرغوب ندارد به وجود نمی آيد.
گلخانه هيدروپونيك كه با نام های ”كشاورزی حفاظت شده“يا ”كشاورزی محيط تحت مراقبت“نيز شناخته می شود همچنين نوری را كه به گياهان می رسد تحت نظر دارد و آن را تنظيم می نمايد.


روش كاهش دهنده مصرف آب هم اكنون توسط 42 حس گر بی سيم كه در يك گلخانه هيدروپونيك پرورش علوفه واقع در كمتر از فاصله پرتاب يك سنگ از مرز مكزيك نصب شده است، زير نظر آزمايشگاه های ملی سانديا متعلق به اداره ملی امنيت هسته ای ــ يك آزمايشگاه ملی امنيتی ايالات متحده ــ در دست امتحان است. ران پيت، پژوهشگر آزمايشگاهی می گويد كه سانديا به اين موضوع علاقمند است زيرا: ”اگر احتمال جنگ بر سر آب را در قرن 21 ناديده بگيريم، كشمكش بر سر آن ممكن است.“
پيتر ديويز، مدير علوم زمينی و محيطی سانديا می گويد: ”بخش عظيمی از مصرف آب شيرين سراسر دنيا مربوط به كشاورزی
است. قابليت كاهش ميزان آب مورد نياز برای اين مصرف و در نتيجه كاستن از احتمال درگيری بين المللی برای امنيت ايالات متحده و دنيا اهميت فراوانی دارد.“ پيت می گويد كه صرفه جويی ممكن در مصرف آب به ويژه در نيومكزيكو و جنوب غربی آمريكا، مكزيك، مناطق كم آب مانند خاور ميانه، نواحی مشخصی بين هند و پاكستان و حتی شمال چين كه آب های زير زمينی به طور مداوم برای مصارف كشارزی استفاده می شوند و سطح آنها پايين می رود، بسيار مهم است. ”در تمام اين نقاط مقدار زيادی از آب بيش از آن كه به طور مستقيم نيازهای انسانی و ساير مصارف توليدی را تامين نمايد، صرف آبياری محصولات كشاورزی می شود.“
تفاوت بين كشاورزی سنتی و هيدروپونيك آنن است كه گياهان گلخانه ای غذای خود را از زمين دريافت نمی كنند. اين آزمايش متكی به ماده غذايی موجود در دانه است كه جوانه می زند، به دقت آبياری می شده و 10 روز پس از آغاز رشد، برداشت می شود. برای توليد همان مقدار علوفه (نسبت به علوفه كاشته شده به شيوه سنتی و در زمين های باز)، دانه بيشتری لازم است. اما مصرف آب به شدت پايين می آيد.
گلخانه هيدروپونيك كه با نام های ”كشاورزی حفاظت شده“ يا ”كشاوورزی محيط تحت مراقبت“ نيز شناخته می شود همچنين نوری كه به گياهان می رسد را تحت نظر دارد و آن را تنظيم می نمايد. اين آزمايش ها با استفاده از فرآيندهای سايه ساز گوناگون برای جلوگيری از حرارت زياد و بهبود رشد گياه از شدت نور خواهند كاست و مانع از تابش فركانس های مشخصی خواهند شد.

راهكار ”گياه سخنگو“
جين جاكوملی، مدير برنامه با ارزش كشاورزی محيط تحت مراقبت در گروه مهندسی كشاورزی و بيوسيستم های دانشگاه آريزونا می گويد كه از دخالت سانديا راضی است؛ چرا كه ”سانديا دارای فن آوری پيشرفته ای است كه می تواند برای كاهش هزينه دريافت های محيطی به شيوه قديمی مورد استفاده قرار گيرد.“
جاكوملی گفت كه علاوه بر حس گرهای بی سيم مورد استفاده كنونی می توان از روش ”گياه سخنگو“ استفاده كرد. در اين روش حس گرهای بسيار كوچك، سبك وزن و ارزان قيمت به طور مستقيم روی هر گياه قرار داده می شود تا وضعيت آب، دما و سرعت رشد گياه را نمايش دهد.
 
آخرین ویرایش توسط مدیر:

"Amir masoud"

کاربر ممتاز
کشت هیدروپونیک

کشت هیدروپونیک

تاريخچه

در اواخر قرن نوزدهم با شناخت مواد غذایی پرمصرف و بعدها نیاز به مواد کم‌مصرف و فراهم نمودن شرایط تهویه مناسب در محلولهای غذایی بطور مصنوعی سیکل کامل تولید از مرحله سبز شدن تا مرحله باردهی و مرگ از نظر علمی در حوالی سالهای 1930 ـ 1920 امکان‌پذیر اعلام گردید. اصطلاح هیدروپونیک (Hydroponicum) اولین بار بوسیله Gericke پیشنهاد شد که او موفق گردیده بود در کالیفرنیا تولید نباتات را در معیار تجارتی بدون استفاده از خاک از رشد اولیه تا مرحله باردهی نشان دهد. این اصطلاح مجموعه‌ای است از یک لغت یونانی Hydro یعنی آب و کلمه لاتین Ponero یعنی جای دادن که بطور خلاصه مفهوم قرار گرفتن چیزی در آب از آن استنباط می‌گردد.
هنگامی که استفاده از روش آب کشت و تولید محصولات کشاورزی بدون استفاده از خاک مطرح می‌شود این سوال ظاهرا بسیار ساده پیش می‌آید که وقتی میلیونها هکتار زمین مزروعی وجود دارد که قسمتی هم بدون استفاده مانده، وقتی خاک به عنوان منبع مواد غذایی گیاهان و محیط طبیعی رشد آنها به بشر ارزانی شده چرا به جای استفاده از آن به دنبال روش تولید بدون استفاده از خاک برویم؟ پاسخ این سوال در مواردی که جامعه مصرف کننده مثلا سبزیجات تازه به دلایل صنعتی ، تجارتی ، نظامی و غیره در منطقه بدون خاک مزروعی مستقر شده و یا دسترسی با آب ارزان قیمت نداشته و مسائل حمل و غیره مطرح باشد نسبتا آسان است.
 

"Amir masoud"

کاربر ممتاز
سیر تکاملی

از زمانی که Gericke در سال 1929 امکان کشت تعدادی از نباتات را بدون استفاده از خاک تا مرحله تکامل و باردهی آنان به ثبوت رساند تا امروز که در نقاط مختلف جهان تولید با روش آب‌کشت به صورت تجارتی معمول گردیده، فکر دانشمندان و متخصصین به تکامل این روش و رفع نواقص آن مشغول بوده است. دستگاه یا ظرفی که Gericke از آن استفاده کرد در حقیقت جعبه‌ای یود که به جای درب آن یک ورق توری قرار داشت. روی توری بستر بذور و زیر آن مقداری فضای خالی و بعد از فضای خالی محلول غذایی در کف محفظه واقع می‌شد.
نبات پس از سبز شدن در بستر بذر که از جنس سنگریزه یا ماده دیگری غیر از خاک بود ریشه خود را از سوراخهای توری عبور داده و ریشه پس از طی فضای خالی زیر توری خود را به محلول غذایی می‌رساند. با پاشیدن آب یا محلول غذایی روی بستر بذر ، رطوبت برای رشد بذر و جلوگیری از خشک شدن آن قسمت ریشه که داخل محلول غذایی قرار نداشت، تامین می‌گردد. به علاوه با تبخیر مختصری که از سطح محلول غذایی و یا در اثر محلول‌پاشی از بالای توری حاصل می‌شد درصد رطوبت فضای زیر توری تا سطح محلول غذایی را بالا نگه داشته و از خشک شدن ریشه‌های واقع در این قسمت جلوگیری می‌گردید. ضمنا این ریشه‌ها حداکثر دسترسی به هوا را داشتند.
با این روش Gericke تضاد مکانیسم آب و هوا را در محیط رشد ریشه به شکلی از بین برد اما این روش برای تولید تجارتی راه حل مناسبی ارائه نمی‌داد و چند نقص کلی و عمده داشت. یکی اینکه طبیعت این نباتات اقتضا نمی‌کرد که ریشه آنها در هوا آویزان باشد بلکه برعکس نیاز به اتکا داشتند. و دیگر مشکل اینکه در طوقه ریشه گیاهان حساس پوسیدگی ایجاد شد. ولی در هر حال با تلاش شبانه روزی دانشمتدان و محققان ، امروز مطالعه و تحقیق و کسب تجربه در این زمینه به حدی توسعه یافته و مورد توجه قرار گرفته است که آینده کار برد روش آب‌کشت را خیلی روشن جلوه می‌دهد. در حال حاضر تولید تجارتی محصولات با روش آبکشت در آمریکا ، ژاپن ، اروپا و هندوستان رو به افزایش بوده و در سایر نقاط دنیا در حال پیشرفت است. بدون تردید کشور ما نیز دور از این تکنولوژی قرار نخواهد گرفت.
 

"Amir masoud"

کاربر ممتاز
انواع روشها

کشت مستقیم در محلول غیر متحرک

این روش شباهت زیادی به اولین روش تولید آبکشی دارد که در آن قسمتی از ریشه‌ها به منظور جذب اکسیژن در هوا قرار داشته و قسمتی در محلول غذایی جایی می‌گیرند. به دلایلی عمده امروزه در سیستمهای تجارتی از آن استفاده نمی‌شود.

کشت در مه

این روش شباهت زیادی به روش کشت در محلول دارد با تفاوت که غذا به صورت مه یا باران پودر شده به نباتات پاشیده می‌شود ولی به همان دلایل ذکر شده از قبیل اشکالاتی که نگه داشتن نباتات دارد و همان مشکلات بیولوژیکی روش بالا ، روش کشت در مه هنوز تجارتی نگردیده و در حال حاضر تحقیقاتی در این مورد در کشور ایتالیا جریان دارد.

کشت در ماده جامد با مدار باز از نظر محلول غذایی

در عمل مثل روش کشت در خاک است با این تفاوت که به جای خاک ماده بی‌اثری مثل شن یا سنگریزه مورد استفاده قرار گرفته و ریشه‌ها در این ماده رشد می‌کنند. از نظر وسایل و ساختمان و تاسیسات ، روی هم رفته خیلی ساده می‌باشد. مشهورترین نوع این روش ، کشت در ماسه یا شن با استفاده از محلول غذایی از سطح ماسه مصرف شده و پس از آنکه مقداری بوسیله ریشه‌ها ج��ب گردید، بقیه به صورت فاضلاب از سیستم خارج می‌شود. خروج فاضلاب از مدار محلول دهی باعث می‌شود که این روش از نظر صرفه جویی در مصرف آب در مواردی که هزینه تامین آب زیاد است مقرون به صرفه و قابل توصیه نباشد.
 

"Amir masoud"

کاربر ممتاز
روش کشت در ماده جامد با مدار بسته از نظر محلول غذایی

در این سیستم کشت در حوضچه‌های متصل به مخزنهایی صورت می‌گیرد که بوسیله بتن یا استفاده از مواد دیگر ساخته شده است. محلول غذایی از مخزن مربوط بوسیله پمپ وارد حوضچه شده و سطح ارتفاع آن در حوضچه بالا آمده و مجددا بوسیله پمپ تخلیه گردیده و به مخزن مربوطه برمی‌گردد. این عمل بر حسب نیاز نبات به آب و غذا چند بار در روز تکرار می‌گردد.
مزیت عمده این روش در مقایسه با روش مدار باز امکان صرفه جویی در مصرف آب به مقدار زیاد بوده و با مقدار قابل ملاحظه‌ای نیز در مصرف مواد غذایی صرفه‌جویی می‌شود. بدیهی است از نظر کنترل کیفیت و کمیت محلول غذایی مراقبت و دقت بیشتری لازم خواهد بود. به علاوه هزینه تاسیسات اولیه به مراتب بیشتر می‌باشد . در این گلخانه‌ها مورد توجه باشد ، استفاده از سیستم تغذیه و آبیاری با مدار بسته توصیه و تاکید می‌گردد.
مزایا
یکی از مزیت‌هایی که در ارتباط با تغذیه گیاه در کشت بدون خاک مطرح بوده کنترل محیط از نظر عناصر غذایی است. فرمول محلول غذایی تهیه شده قابل دسترسی است. به عبارت دیگر می‌توان هر ماده‌ای با هر نوع غلظتی تهیه و در محلول قرار داد. نسبت بین یون‌ها را به خوبی می‌توان حفظ کرد. مثلا می‌توان در محلولی نسبت یون آمونیوم به نیترژون را تنظیم کرد. ولی در محیط خاک این مسأله قابل کنترل نیست.
معایب
در سیستم‌های بدون کشت می‌توان از طریق تعویض محلول غذایی و تهویه مصنوعی تهویه را تأمین کرد. در خاک خاصیت بافری یا تامپونی برای عناصر غذایی وجود دارد ولی در محلول‌های غذایی این مشکل وجود ندارد. مسأله دیگر در کشت بدون خاک سرمایه‌گذاری اولیه برای گیاه می‌باشد. معمولا هیدروپون‌ها نیاز به سرمایه‌گذاری دارند که ممکن است برای هر نوع محصولی این مساله اقتصادی نباشد.
 

"Amir masoud"

کاربر ممتاز
مواد غذایی مورد نیاز در کشت هیدروپونیک

خاک دارای خاصیت تامپونی و بافری است. بدین مفهوم که اگر عنصری توسط گیاه جذب شد و غلظتش در محلول خاک کاهش پیدا کرد خاک این توانایی را دارد که از فاز جامد یا فاز تبادلی آن عنصر را آزاد و وارد محلول خاک کند و غلظت را به همان سطح اولیه خودش برگرداند. خاصیت تامپونی یا همان حفظ غلظت و آزاد کردن عناصر از فاز جامد یا تبادلی است. ولی در محلول‌های غذایی یا کشت هیدروپونیک تجدید غلظت وجود ندارد. در بعضی از سیستم‌ها ، محلول غذایی حالت چرخشی داشته و در یک محدوده (یا مخزنی) کمبود غلظت خود را جبران کرده و دوباره وارد سیستم خواهد شد که این خود یکی از مزیت‌های خاک در رابطه با کشت بدون خاک است.
در سیستم‌های بدون خاک در تغذیه گیاه از محلول‌های غذایی استفاده می‌کنند لذا برای تهیه محلول‌های غذایی از نمک‌های عناصری مانند نیترات پتاسیم و سولفات پتاسیم استفاده می‌کنند. معمولا برای تهیه این محلول‌ها ، فرمول‌های غذایی متعددی پیشنهاد شده است. برای هر گیاه خاص با توجه به نیاز غذایی آن گیاه ، فرمول غذایی خاصی تنظیم می‌شود. یعنی غلظت لازم در محلول غذایی کنترل می‌شود. بطوری که تمامی عناصر غذایی مورد نیاز در آن به مقدار کافی وجود داشته باشند.
کشت بدون خاک شامل انواعی از روشهای غیر متعارف کاشت گیاهان است . مانند کشت آبی و کشت در ماسه و کشت در سنگریزه و کشت هوایی و کشت داخل لوله و …
کلمه هیدروپونیک برای اولین بار در آمریکا استفاده شد و مترادف با کشت بدون خاک است . ولی در آلمان و انگلیس کشت آب برای این روش نام گذاری می شود .
روش کشت گیاهان بدون خاک از سالها قبل در فلسطین اشغالی استفاده می شده است . در این منطقه به دلیل کمبود آب و خاک این روش جایگزین مناسبی برای زراعت روشهای متداول است .
 

"Amir masoud"

کاربر ممتاز
اهداف کشت هیدروپونیک :

1- تولید میوه و سبزی تازه در زمینهای خشک، سنگی، باتلاقی و زمینهایی که به هر دلیل غیر قابل کشت هستند.
2- بهره برداری از اماکن متروکه مثل انبار، گاراژ و غیره
3- کشت گیاهان علوفه ای بطور متوالی برای واحدهای کوچک دامداری
4- صرفه جویی قابل ملاحضه در مصرف آب در مناطق که آب کمیاب است.
5 – بازده بیشتر در تولید سبزیجات و گلهای خارج از فصل درگلخانه
6- سهولت پیش بینی میزان عملکرد 7- کیفیت بهتر محصولات
8- کاهش میزان ابتلا به بیماریهای ارگانیک و انگلی گیاهان
9- کاهش هزینه نیروی انسانی به علت حذف عملیاتی که به خاک مربوط می شود
 

"Amir masoud"

کاربر ممتاز
کشت آبی یا مایع : ریشه گیاه به طور مداوم در محلول غذایی قرار دارد و گیاه از قسمت طوقه ( حد فاصل ریشه و ساقه ) بیرون از مایع است و با پلاستیک و مقوا و … بالا نگه داشته شده است . کشت درون لوله هم نوعی از کشت مایع است .
کشت در ماسه : ریشه گیاهان در داخل مواد جامدی که دارای قطر کوچکتر از 3 میلی متر باشند قرار دارد و این مواد مانند پلاستیک و پشم سنگ و یا هر ماده دیگری که آلی نباشد ممکن است .
کشت در سنگریزه : ریشه گیاهان در موادی که قطری بیشتر از 3 میلی متر دارند قرار گرفته مثل سنگ خارا و گدازه آتشفشانی و بازالت و هر ماده غیر آلی دیگر .
در این روش آبیاری به دو صورت آبیاری لوله ای ( زیرزمینی ) که مواد غذلیی در مخزنی بوده و به بستر رشد گیاه پمپ می شود و آبیاری سطحی که محلول غذایی رقیق در سطح محیط رشد توسط لوله سوراخداری پخش می شود ( کود مایع به آب مصرفی گیاه در هنگام آبیاری اضافه شده است )
کشت در هوا : در این روش ریشه گیاهان در محیطی قرار گرفته که به وسیله قطراتی آب که حاوی مواد غذایی لازم است اشباع شده است . این روش به تجهیزات پیشرفته نیاز دارد .
کشت در ورمی کولیت : ریشه گیاه در ورمی کولیت که با موادی معدنی مخلوط شده است قرار دارد
کشت در پشم سنگ : ریشه گیاه در داخل پشم سنگ و مواد معدنی که خصوصیاتی شبیه به پشم سنگ دارند قرار می گیرد
کشت آبی : این کشت بیشتر برای گیاهان زینتی به کار می رود .
کشت در پلاستیک : ریشه در داخل کیسه های پلاستیکی قرار داشته و مواد اطراف ریشه هم شامل کمپوست یا پیت یا خاک اره و … می باشد .
 

Similar threads

بالا