سجاد عابدی
10th November 2010, 10:32 AM
کشت هیدروپونیک گیاهان
در اواخر قرننوزدهم با شناخت مواد غذایی پرمصرف و بعدها نیاز به مواد کم‌مصرف و فراهم نمودنشرایط تهویه مناسب در محلولهای غذایی بطور مصنوعی سیکل کامل تولید از مرحله سبز شدنتا مرحله باردهی و مرگ از نظر علمی در حوالی سالهای ۱۹۳۰ ـ ۱۹۲۰ امکان‌پذیر اعلامگردید. اصطلاح هیدروپونیک (Hydroponicum) اولین بار بوسیله Gericke پیشنهاد شد کهاو موفق گردیده بود در کالیفرنیا تولید نباتات را در معیار تجارتی بدون استفاده ازخاک از رشد اولیه تا مرحله باردهی نشان دهد. این اصطلاح مجموعه‌ای است از یک لغتیونانی Hydro یعنی آب و کلمه لاتین Ponero یعنی جای دادن که بطور خلاصه مفهوم قرارگرفتن چیزی در آب از آن استنباط می‌گردد.
هنگامی که استفاده از روش آب کشت وتولید محصولات کشاورزی بدون استفاده از خاک مطرح می‌شود این سوال ظاهرا بسیار سادهپیش می‌آید که وقتی میلیونها هکتار زمین مزروعی وجود دارد که قسمتی هم بدون استفادهمانده، وقتی خاک به عنوان منبع مواد غذایی گیاهان و محیط طبیعی رشد آنها به بشرارزانی شده چرا به جای استفاده از آن به دنبال روش تولید بدون استفاده از خاکبرویم؟ پاسخ این سوال در مواردی که جامعه مصرف کننده مثلا سبزیجات تازه به دلایلصنعتی ، تجارتی ، نظامی و غیره در منطقه بدون خاک مزروعی مستقر شده و یا دسترسی باآب ارزان قیمت نداشته و مسائل حمل و غیره مطرح باشد نسبتا آسان است.
● سیر تکاملی
از زمانی که Gericke در سال ۱۹۲۹ امکان کشتتعدادی از نباتات را بدون استفاده از خاک تا مرحله تکامل و باردهی آنان به ثبوترساند تا امروز که در نقاط مختلف جهان تولید با روش آبکشت به صورت تجارتی معمولگردیده، 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 دربآن یک ورق توری قرار داشت. روی توری بستر بذور و زیر آن مقداری فضای خالی و بعد ازفضای خالی محلول غذایی در کف محفظه واقع می‌شد.
نبات پس از سبز شدن در بستر بذرکه از جنس سنگریزه یا ماده دیگری غیر از خاک بود ریشه خود را از سوراخهای توری عبورداده و ریشه پس از طی فضای خالی زیر توری خود را به محلول غذایی می‌رساند. باپاشیدن آب یا محلول غذایی روی بستر بذر ، رطوبت برای رشد بذر و جلوگیری از خشک شدنآن قسمت ریشه که داخل محلول غذایی قرار نداشت، تامین می‌گردد. به علاوه با تبخیرمختصری که از سطح محلول غذایی و یا در اثر محلول‌پاشی از بالای توری حاصل می‌شددرصد رطوبت فضای زیر توری تا سطح محلول غذایی را بالا نگه داشته و از خشک شدنریشه‌های واقع در این قسمت جلوگیری می‌گردید. ضمنا این ریشه‌ها حداکثر دسترسی بههوا را داشتند.
با این روش Gericke تضاد مکانیسم آب و هوا را در محیط رشد ریشهبه شکلی از بین برد اما این روش برای تولید تجارتی راه حل مناسبی ارائه نمی‌داد وچند نقص کلی و عمده داشت. یکی اینکه طبیعت این نباتات اقتضا نمی‌کرد که ریشه آنهادر هوا آویزان باشد بلکه برعکس نیاز به اتکا داشتند. و دیگر مشکل اینکه در طوقهریشه گیاهان حساس پوسیدگی ایجاد شد. ولی در هر حال با تلاش شبانه روزی دانشمتدان ومحققان ، امروز مطالعه و تحقیق و کسب تجربه در این زمینه به حدی توسعه یافته و موردتوجه قرار گرفته است که آینده کار برد روش آبکشت را خیلی روشن جلوه می‌دهد. در حالحاضر تولید تجارتی محصولات با روش آبکشت در آمریکا ، ژاپن ، اروپا و هندوستان رو بهافزایش بوده و در سایر نقاط دنیا در حال پیشرفت است. بدون تردید کشور ما نیز دور ازاین تکنولوژی قرار نخواهد گرفت.
● انواع روشها
۱) کشت مستقیم در محلول غیر متحرک
این روش شباهت زیادی به اولین روشتولید آبکشی دارد که در آن قسمتی از ریشه‌ها به منظور جذب اکسیژن در هوا قرار داشتهو قسمتی در محلول غذایی جایی می‌گیرند. به دلایلی عمده امروزه در سیستمهای تجارتیاز آن استفاده نمی‌شود.
۲) کشت در مه
این روش شباهت زیادی به روش کشتدر محلول دارد با تفاوت که غذا به صورت مه یا باران پودر شده به نباتات پاشیدهمی‌شود ولی به همان دلایل ذکر شده از قبیل اشکالاتی که نگه داشتن نباتات دارد وهمان مشکلات بیولوژیکی روش بالا ، روش کشت در مه هنوز تجارتی نگردیده و در حال حاضرتحقیقاتی در این مورد در کشور ایتالیا جریان دارد.
۳) کشت در ماده جامد بامدار باز از نظر محلول غذایی
در عمل مثل روش کشت در خاک است با این تفاوت که بهجای خاک ماده بی‌اثری مثل شن یا سنگریزه مورد استفاده قرار گرفته و ریشه‌ها در اینماده رشد می‌کنند. از نظر وسایل و ساختمان و تاسیسات ، روی هم رفته خیلی سادهمی‌باشد. مشهورترین نوع این روش ، کشت در ماسه یا شن با استفاده از محلول غذایی ازسطح ماسه مصرف شده و پس از آنکه مقداری بوسیله ریشه‌ها جذب گردید، بقیه به صورتفاضلاب از سیستم خارج می‌شود. خروج فاضلاب از مدار محلول دهی باعث می‌شود که اینروش از نظر صرفه جویی در مصرف آب در مواردی که هزینه تامین آب زیاد است مقرون بهصرفه و قابل توصیه نباشد.
۴) روش کشت در ماده جامد با مدار بسته از نظرمحلول غذایی
در این سیستم کشت در حوضچه‌های متصل به مخزنهایی صورت می‌گیرد کهبوسیله بتن یا استفاده از مواد دیگر ساخته شده است. محلول غذایی از مخزن مربوطبوسیله پمپ وارد حوضچه شده و سطح ارتفاع آن در حوضچه بالا آمده و مجددا بوسیله پمپتخلیه گردیده و به مخزن مربوطه برمی‌گردد. این عمل بر حسب نیاز نبات به آب و غذاچند بار در روز تکرار می‌گردد.
مزیت عمده این روش در مقایسه با روش مدارباز امکان صرفه جویی در مصرف آب به مقدار زیاد بوده و با مقدار قابل ملاحظه‌ای نیزدر مصرف مواد غذایی صرفه‌جویی می‌شود. بدیهی است از نظر کنترل کیفیت و کمیت محلولغذایی مراقبت و دقت بیشتری لازم خواهد بود. به علاوه هزینه تاسیسات اولیه به مراتببیشتر میباشد . در این گلخانه‌ها مورد توجه باشد ، استفاده از سیستم تغذیه وآبیاری با مدار بسته توصیه و تاکید می‌گردد.
● موارداستفاده
▪ محدودیت اراضی
▪ تولید برخی محصولات خاص
▪ تولیدمحصول در غیر فصل طبیعی
● مزایا
▪ کنترلمحیط از نظر عناصر غذایی
▪ یکی از مزیت‌هایی که در ارتباط با تغذیه گیاه در کشتبدون خاک مطرح بوده کنترل محیط از نظر عناصر غذایی است. فرمول محلول غذایی تهیه شدهقابل دسترسی است. به عبارت دیگر می‌توان هر ماده‌ای با هر نوع غلظتی تهیه و درمحلول قرار داد. نسبت بین یون‌ها را به خوبی می‌توان حفظ کرد. مثلا می‌توان درمحلولی نسبت یون آمونیوم به نیترژون را تنظیم کرد. ولی در محیط خاک این مسأله قابلکنترل نیست.
● معایب
▪ مشکل تهویه
▪ عدموجود خاصیت تامپونی
▪ سرمایه‌گذاری زیاد اولیه
در سیستمهای بدون کشتمی‌توان از طریق تعویض محلول غذایی و تهویه مصنوعی تهویه را تأمین کرد. در خاکخاصیت بافری یا تامپونی برای عناصر غذایی وجود دارد ولی در محلولهای غذایی اینمشکل وجود ندارد. مسأله دیگر در کشت بدون خاک سرمایه‌گذاری اولیه برای گیاهمی‌باشد. معمولا هیدروپون‌ها نیاز به سرمایه‌گذاری دارند که ممکن است برای هر نوعمحصولی این مساله اقتصادی نباشد.
● مواد غذایی موردنیاز در کشت هیدروپونیک
خاک دارای خاصیت تامپونی و بافری است. بدینمفهوم که اگر عنصری توسط گیاه جذب شد و غلظتش در محلول خاک کاهش پیدا کرد خاک اینتوانایی را دارد که از فاز جامد یا فاز تبادلی آن عنصر را آزاد و وارد محلول خاککند و غلظت را به همان سطح اولیه خودش برگرداند. خاصیت تامپونی یا همان حفظ غلظت وآزاد کردن عناصر از فاز جامد یا تبادلی است. ولی در محلولهای غذایی یا کشتهیدروپونیک تجدید غلظت وجود ندارد. در بعضی از سیستمها ، محلول غذایی حالت چرخشیداشته و در یک محدوده (یا مخزنی) کمبود غلظت خود را جبران کرده و دوباره وارد سیستمخواهد شد که این خود یکی از مزیت‌های خاک در رابطه با کشت بدون خاک است.
درسیستم‌های بدون خاک در تغذیه گیاه از محلولهای غذایی استفاده می‌کنند لذا برایتهیه محلولهای غذایی از نمک‌های عناصری مانند نیترات پتاسیم و سولفات پتاسیماستفاده می‌کنند. معمولا برای تهیه این محلول‌ها ، فرمول‌های غذایی متعددی پیشنهادشده است. برای هر گیاه خاص با توجه به نیاز غذایی آن گیاه ، فرمول غذایی خاصی تنظیممی‌شود. یعنی غلظت لازم در محلول غذایی کنترل می‌شود. بطوری که تمامی عناصر غذاییمورد نیاز در آن به مقدار کافی وجود داشته باشند.
هايدروپونيك-كشت بدون خاك:
كلمه هايدروپونيكاز تركيب دو واژه يوناني هايدرو به معناي آب و پونوس به معناي كار و تلاش ساخته شدهاست.
اين كلمه را اولين بار دكتر گريك استاد يكي از دانشگاههاي كاليفرنيا بهكار گرفت.
هايدروپونيك روشي براي كشت گياهان، بدون خاك است. در اين روش گياهدر آبي، غني از مواد مغذي رشد مي كند. با اين وجود كشت هايدروپونيك مي تواند بهعنوان روشي جهت رشد گياهان ، در ساير محيط هاي متراكم مثل مخلوط پوست درختان، بدونخاك مورد استفاده قرار گيرد.روش هايدروپونيك يك روش پيشرفته باغباني است كه هم درخانه و هم در تجارت مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين سيستم هيچگونه علف هرزي رشدنمي كند و گياهان حاصل از اين روش معمولا سالم تر و زودرس ترند و فضاي كمتري رااشغال مي كنند.
اساس سيستم هايدروپونيك آب است، پس اين سيستم مي تواند كاملااتوماتيك باشد؛ مزيت اتوماتيك بودن سيستم اين است كه اگر باغبان براي مدت زيادي درگلخانه حاضر نبود، گياه از كمبود اب و مواد غذايي ، تلف نخواهد شد.
در اينروش آب مي تواند بعد از يك بار مصرف ، دوباره مورد استفاده قرار گيرد، درست برخلافروش كشاورزي سنتي كه مقدار زيادي از اب به وسيله تبخير و يا زهكشي از دست ميرود.
در يك سيستم هايدروپونيك داخلي ( گلخانه اي) گياه ممكن است ، نورخورشيد را دريافت كند اما از طريق وسايل مصنوعي مثل لامپ هاي رشد نيز جهت نوردهياستفاده مي شود. گردش هوا مورد خاص ديگري است كه بايد در اين سيستم مورد بررسي قرارگيرد. گردش هوا از مبتلا شدن گياه به بيماري هاي قارچي جلوگيري مي كند، به گياهاجازه مي دهد كه در اكسيد كربن لازم را دريافت كند و مهم تر اينكه ، ريشه گياه دراب است و اب داراي اكسبژن كمي است . بنابراين براي جلوگيري از خفه شدن گياه بايد بهطور مرتب، اكسيژن در محلول غذايي پمپ شود. مهمترين فاكتور در كشت هايدروپونيك محلولغذايي است
در اين سيستم كودهايي كه به طور معمول در كشت خاكي مورد استفادهقرار مي گيرد غير كافي است زيرا اين كودها فاقد عناصر ضروري هستند كه گياه معمولااز خاك جذب مي كند، بنابراين براي كشت هايدروپونيك ، مخلوط غذايي با فرمول هاي ويژهمورد احتياج است. موادي كه در مخلوط استفاده مي شود به طور گسترده در دسترس است ،اما بايد همه آنها را مورد امتحان قرار داد تا پس از رقيق شدن ، پي اچي ( ph) برابر 5 تا 6 پيدا كند. محلول هاي غذايي بايد هر دو هفته يكبار عوض شود. در اين تغييرات (اضافه و كم كردن مواد ) بايد سطح مايع ثابت بماند و براي اين كار مي توان فقط آب (بدون هيچ گونه موادغذايي) اضافه كرد، همچنين اگر آب تبخير شود وسطح آن پايين آيد،ميزان زياد مواد غذايي باعث سوختن ريشه ها و در نهايت از بين رفتن گياه ميشود.
در سيستم هايدروپونيك ، راه هاي مختلفي براي كشت گياهان وجود دارد: ساده ترين روش ، تكنيك فيلم غذايي است ؛ در اين روش مي توان از پلاستيك به عنوانحامل استفاده كرد، سوراخ هايي در سطح پلاستيك براي نگه داري گياهان تعبيه شده است ؛حامل بايد كمي شيب دار باشد و به همين دليل مايع (محلول غذايي) در آن جريان خواهدداشت. روش ديگر ايروپونيك يا هواكشت، است. در اين سيستم محلول غذايي به صورت پاششمستقيم وبه شكل قطرات ريز (مه پاش) ازطريق ريشه گياه جذب مي شود. در اين روش هم ،بايدعمل تهويه مورد توجه قرار گيرد.
روش بعدي ، كشت متراكم است كه در اينروش از مواد خنثي( مواد دانه بندي) نظير پرلايت و ليكا و رس با سنگريزه فراوان وهمچنين نگه دارنده هاي فومي (پشم سنگ) براي حفظ گياه و ثابت نگه داشتن ريشه استفادهمي شود. معمول ترين راه محلول رساني درروش متراكم روش آبياري غرقابي و زهكشي پس ازآن است به طوري كه حامل هاي حاوي توده هاي متراكم را پر كند. اين حامل ها به وسيلهمحلول هاي غذايي در مواقع مورد نياز ابياري مي شود. كشت هابدروپونيك وضعيت مناسبيبراي باغبان خانگي ايجاد كرده است، زيرا اين سيستم باعث بالارفتن كيفيت گياهان ميشود ،همچنين اين سيستم مي تواند حتي به وسيله اجسامي كه معمولا درخانه ها موجود استساخته شود، اين وسايل كه گران هم نيستند در هر فروشگاه ابزار فروشي پيدا ميشود.
مزايای کشت هايدروپونيك به طور كلي از اين قرار است
1.امكانپرورش گياهان به روش هيدروپونيك، درتمام نقاط وجود دارد.
2.تراكم در واحدسطح كشت هايدروپونيك بالا است
3.كاهش ميزان كار سنگين
4.حفظ ونگهداري آب
5.كاهش مشكلات ناشي از وجود آفات و بيماري ها
6.ريشهكن شدن مشكل علف های هرز
7.افزايش توليد محصول
8.حفظ و نگهداريمواد غذايی
9.كنترل شرايط محيطی
10. كنترل شيميايي منطقه رشد ريشهآسان است.
11.استقرار گياهان جديد آسان تر است
12.آيش در برنامهتناوب كشت محصولات، وجود ندارد.
و معايب اين روش
1) مشكل تهويه
2) عدم وجود خاصيت تامپوني
3) سرمايه‌گذاري زياد اوليه
کشت بدون خاک شامل انواعی از روشهای غیر متعارٿ 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 استٿاده شد و مترادٿ 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 ٿلسطین اشغالی استٿاده می شده است . در این منطقه به دلیل کمبود آب و خاک این روش جایگزین مناسبی برای زراعت روشهای متداول است .
در زیر انواعی از کشت های هیدروپونیک توضیح داده می شوند :
کشت آبی یا مایع (http://njavan.com/forum/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fwww.iranagribiz.co m%2F%3Fshow%3Dmagh%26maj%3Dmagh%26type2%3Dshowz%26 catid%3D26) : ریشه گیاه به طور مداوم در محلول غذایی قرار دارد و گیاه از قسمت طوقه ( حد ٿاصل 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 گرٿته مثل سنگ خارا و گدازه آتشٿشانی 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 مصرٿی گیاه در هنگام آبیاری اضاٿه شده است )
کشت در هوا : در این روش ریشه گیاهان در محیطی قرار گرٿته که به وسیله قطراتی آب که حاوی مواد غذایی لازم است اشباع شده است . این روش به تجهیزات پیشرٿته 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 اطراٿ ریشه هم شامل کمپوست یا پیت یا خاک اره و ... می باشد .
به طور کلی کشت بدون خاک از دو سیستم پیروی می کند :
1- سیستم باز : محلول غذایی مججد استٿاده نشده مثل کشت در پشم سنگ و کشت کیسه ای و کشت در سنگریزه
2- سیستم بسته : محلول غذایی مجدد مورد استٿاده قرار می گیرد و به عبارت دیگر محلول در یک چرخه قرار دارد و به آن ٿقط مواد غذایی که کاهش می یابند و آب اضاٿه می شود .
اما این روش کشت بدون خاک یک سری مزایا و معایبی نسبت به دیگر روشهای متداول کشت گیاهان دارد که در زیر بیان می شوند : (http://njavan.com/forum/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fwww.iranagribiz.co m%2F)
1- چون محلول غذایی مایع است به راحتی می توان آن را کنترل کرد و تنها مواد غذایی که کاهش یاٿته است را به محلول اضاٿه کرد در حالی که در خاک این کار غیر ممکن است ( هزینه زیادی دارد ) .
2- گیاهان را می توان در مناطقی پرورش داد که در حالت عادی رشد نمی کنند
3- مصرٿ آب در این روش به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد و این یک مزیت برای نواحی خشک است .
4- در این روش ضد عٿونی کردن محیط رشد بسیار شده و کم هزینه است در حالی که ضد عٿونی کردن خاگ گران قیمت و غیر ممکن است . پس در این روش آلودگیهای ریشه بسیار کم دیده می شود .
5- در این روش می توان از آبهای شور هم استٿاده کرد .
6- در این روش محصول بسیار بیشتر و کیٿیت عالی داشته چون مواد غذایی به راحتی در اختیار گیاه قرار داشته است پس در حقیقت کیٿیت و کمیت محصول در واحد سطح اٿزایش چشمگیری دارد .
7- در این روش از حجم ریشه ها به شدت کاسته می شود و بزرگ شدن ریشه ها در حد میکروسکوپی است و چون ریشه ها نسبت به کشت خاکی کم شده کمتر هم دچار بیماری می شوند .
8- مهمترین عیب این روش این است که به سرمایه گذاری بالایی نیاز دارد زیرا تمام سیستمها باید اتوماتیک باشد .
9- برای کشت گیاهان با این روش به اٿرادی نیاز است که در این زمینه تخصص و آگاهی داشته باشند .
10- آلودگی آبهای زیر زمینی هم در اثر مخلوط شدن با محلول های غذایی مشکلی دیگر است .
11- دٿع ضایعاتی مثل پشم سنگ که به عنوان محیط رشد هستند هم مشکل است .
به طور کلی دوستان این روش یکی از روشهای نوین در کشاورزی بوده که بسیار جای کار دارد و در حالی که بسیاری از کشورها این کار را انجام می دهند لااقل در ایران جای کار کردن زیاد دارد و علارقم اینکه سرمایه و دانش زیادی لازم دارد ولی به عنوان یکی از رشته هایی است که آینده ای درخشان در دنیای کشاورزی دارد .
منبع : کتاب مدیریت کشت بدون خاک – تالیٿ : مییر شوارز – ترجمه : کاظم هاشمی مجد (http://njavan.com/forum/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fwww.iranagribiz.co m%2F)
در اواخر قرننوزدهم با شناخت مواد غذایی پرمصرف و بعدها نیاز به مواد کم‌مصرف و فراهم نمودنشرایط تهویه مناسب در محلولهای غذایی بطور مصنوعی سیکل کامل تولید از مرحله سبز شدنتا مرحله باردهی و مرگ از نظر علمی در حوالی سالهای ۱۹۳۰ ـ ۱۹۲۰ امکان‌پذیر اعلامگردید. اصطلاح هیدروپونیک (Hydroponicum) اولین بار بوسیله Gericke پیشنهاد شد کهاو موفق گردیده بود در کالیفرنیا تولید نباتات را در معیار تجارتی بدون استفاده ازخاک از رشد اولیه تا مرحله باردهی نشان دهد. این اصطلاح مجموعه‌ای است از یک لغتیونانی Hydro یعنی آب و کلمه لاتین Ponero یعنی جای دادن که بطور خلاصه مفهوم قرارگرفتن چیزی در آب از آن استنباط می‌گردد.
هنگامی که استفاده از روش آب کشت وتولید محصولات کشاورزی بدون استفاده از خاک مطرح می‌شود این سوال ظاهرا بسیار سادهپیش می‌آید که وقتی میلیونها هکتار زمین مزروعی وجود دارد که قسمتی هم بدون استفادهمانده، وقتی خاک به عنوان منبع مواد غذایی گیاهان و محیط طبیعی رشد آنها به بشرارزانی شده چرا به جای استفاده از آن به دنبال روش تولید بدون استفاده از خاکبرویم؟ پاسخ این سوال در مواردی که جامعه مصرف کننده مثلا سبزیجات تازه به دلایلصنعتی ، تجارتی ، نظامی و غیره در منطقه بدون خاک مزروعی مستقر شده و یا دسترسی باآب ارزان قیمت نداشته و مسائل حمل و غیره مطرح باشد نسبتا آسان است.
● سیر تکاملی
از زمانی که Gericke در سال ۱۹۲۹ امکان کشتتعدادی از نباتات را بدون استفاده از خاک تا مرحله تکامل و باردهی آنان به ثبوترساند تا امروز که در نقاط مختلف جهان تولید با روش آبکشت به صورت تجارتی معمولگردیده، 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 دربآن یک ورق توری قرار داشت. روی توری بستر بذور و زیر آن مقداری فضای خالی و بعد ازفضای خالی محلول غذایی در کف محفظه واقع می‌شد.
نبات پس از سبز شدن در بستر بذرکه از جنس سنگریزه یا ماده دیگری غیر از خاک بود ریشه خود را از سوراخهای توری عبورداده و ریشه پس از طی فضای خالی زیر توری خود را به محلول غذایی می‌رساند. باپاشیدن آب یا محلول غذایی روی بستر بذر ، رطوبت برای رشد بذر و جلوگیری از خشک شدنآن قسمت ریشه که داخل محلول غذایی قرار نداشت، تامین می‌گردد. به علاوه با تبخیرمختصری که از سطح محلول غذایی و یا در اثر محلول‌پاشی از بالای توری حاصل می‌شددرصد رطوبت فضای زیر توری تا سطح محلول غذایی را بالا نگه داشته و از خشک شدنریشه‌های واقع در این قسمت جلوگیری می‌گردید. ضمنا این ریشه‌ها حداکثر دسترسی بههوا را داشتند.
با این روش Gericke تضاد مکانیسم آب و هوا را در محیط رشد ریشهبه شکلی از بین برد اما این روش برای تولید تجارتی راه حل مناسبی ارائه نمی‌داد وچند نقص کلی و عمده داشت. یکی اینکه طبیعت این نباتات اقتضا نمی‌کرد که ریشه آنهادر هوا آویزان باشد بلکه برعکس نیاز به اتکا داشتند. و دیگر مشکل اینکه در طوقهریشه گیاهان حساس پوسیدگی ایجاد شد. ولی در هر حال با تلاش شبانه روزی دانشمتدان ومحققان ، امروز مطالعه و تحقیق و کسب تجربه در این زمینه به حدی توسعه یافته و موردتوجه قرار گرفته است که آینده کار برد روش آبکشت را خیلی روشن جلوه می‌دهد. در حالحاضر تولید تجارتی محصولات با روش آبکشت در آمریکا ، ژاپن ، اروپا و هندوستان رو بهافزایش بوده و در سایر نقاط دنیا در حال پیشرفت است. بدون تردید کشور ما نیز دور ازاین تکنولوژی قرار نخواهد گرفت.
● انواع روشها
۱) کشت مستقیم در محلول غیر متحرک
این روش شباهت زیادی به اولین روشتولید آبکشی دارد که در آن قسمتی از ریشه‌ها به منظور جذب اکسیژن در هوا قرار داشتهو قسمتی در محلول غذایی جایی می‌گیرند. به دلایلی عمده امروزه در سیستمهای تجارتیاز آن استفاده نمی‌شود.
۲) کشت در مه
این روش شباهت زیادی به روش کشتدر محلول دارد با تفاوت که غذا به صورت مه یا باران پودر شده به نباتات پاشیدهمی‌شود ولی به همان دلایل ذکر شده از قبیل اشکالاتی که نگه داشتن نباتات دارد وهمان مشکلات بیولوژیکی روش بالا ، روش کشت در مه هنوز تجارتی نگردیده و در حال حاضرتحقیقاتی در این مورد در کشور ایتالیا جریان دارد.
۳) کشت در ماده جامد بامدار باز از نظر محلول غذایی
در عمل مثل روش کشت در خاک است با این تفاوت که بهجای خاک ماده بی‌اثری مثل شن یا سنگریزه مورد استفاده قرار گرفته و ریشه‌ها در اینماده رشد می‌کنند. از نظر وسایل و ساختمان و تاسیسات ، روی هم رفته خیلی سادهمی‌باشد. مشهورترین نوع این روش ، کشت در ماسه یا شن با استفاده از محلول غذایی ازسطح ماسه مصرف شده و پس از آنکه مقداری بوسیله ریشه‌ها جذب گردید، بقیه به صورتفاضلاب از سیستم خارج می‌شود. خروج فاضلاب از مدار محلول دهی باعث می‌شود که اینروش از نظر صرفه جویی در مصرف آب در مواردی که هزینه تامین آب زیاد است مقرون بهصرفه و قابل توصیه نباشد.
۴) روش کشت در ماده جامد با مدار بسته از نظرمحلول غذایی
در این سیستم کشت در حوضچه‌های متصل به مخزنهایی صورت می‌گیرد کهبوسیله بتن یا استفاده از مواد دیگر ساخته شده است. محلول غذایی از مخزن مربوطبوسیله پمپ وارد حوضچه شده و سطح ارتفاع آن در حوضچه بالا آمده و مجددا بوسیله پمپتخلیه گردیده و به مخزن مربوطه برمی‌گردد. این عمل بر حسب نیاز نبات به آب و غذاچند بار در روز تکرار می‌گردد.
مزیت عمده این روش در مقایسه با روش مدارباز امکان صرفه جویی در مصرف آب به مقدار زیاد بوده و با مقدار قابل ملاحظه‌ای نیزدر مصرف مواد غذایی صرفه‌جویی می‌شود. بدیهی است از نظر کنترل کیفیت و کمیت محلولغذایی مراقبت و دقت بیشتری لازم خواهد بود. به علاوه هزینه تاسیسات اولیه به مراتببیشتر میباشد . در این گلخانه‌ها مورد توجه باشد ، استفاده از سیستم تغذیه وآبیاری با مدار بسته توصیه و تاکید می‌گردد.
● موارداستفاده
▪ محدودیت اراضی
▪ تولید برخی محصولات خاص
▪ تولیدمحصول در غیر فصل طبیعی
● مزایا
▪ کنترلمحیط از نظر عناصر غذایی
▪ یکی از مزیت‌هایی که در ارتباط با تغذیه گیاه در کشتبدون خاک مطرح بوده کنترل محیط از نظر عناصر غذایی است. فرمول محلول غذایی تهیه شدهقابل دسترسی است. به عبارت دیگر می‌توان هر ماده‌ای با هر نوع غلظتی تهیه و درمحلول قرار داد. نسبت بین یون‌ها را به خوبی می‌توان حفظ کرد. مثلا می‌توان درمحلولی نسبت یون آمونیوم به نیترژون را تنظیم کرد. ولی در محیط خاک این مسأله قابلکنترل نیست.
● معایب
▪ مشکل تهویه
▪ عدموجود خاصیت تامپونی
▪ سرمایه‌گذاری زیاد اولیه
در سیستمهای بدون کشتمی‌توان از طریق تعویض محلول غذایی و تهویه مصنوعی تهویه را تأمین کرد. در خاکخاصیت بافری یا تامپونی برای عناصر غذایی وجود دارد ولی در محلولهای غذایی اینمشکل وجود ندارد. مسأله دیگر در کشت بدون خاک سرمایه‌گذاری اولیه برای گیاهمی‌باشد. معمولا هیدروپون‌ها نیاز به سرمایه‌گذاری دارند که ممکن است برای هر نوعمحصولی این مساله اقتصادی نباشد.
● مواد غذایی موردنیاز در کشت هیدروپونیک
خاک دارای خاصیت تامپونی و بافری است. بدینمفهوم که اگر عنصری توسط گیاه جذب شد و غلظتش در محلول خاک کاهش پیدا کرد خاک اینتوانایی را دارد که از فاز جامد یا فاز تبادلی آن عنصر را آزاد و وارد محلول خاککند و غلظت را به همان سطح اولیه خودش برگرداند. خاصیت تامپونی یا همان حفظ غلظت وآزاد کردن عناصر از فاز جامد یا تبادلی است. ولی در محلولهای غذایی یا کشتهیدروپونیک تجدید غلظت وجود ندارد. در بعضی از سیستمها ، محلول غذایی حالت چرخشیداشته و در یک محدوده (یا مخزنی) کمبود غلظت خود را جبران کرده و دوباره وارد سیستمخواهد شد که این خود یکی از مزیت‌های خاک در رابطه با کشت بدون خاک است.
درسیستم‌های بدون خاک در تغذیه گیاه از محلولهای غذایی استفاده می‌کنند لذا برایتهیه محلولهای غذایی از نمک‌های عناصری مانند نیترات پتاسیم و سولفات پتاسیماستفاده می‌کنند. معمولا برای تهیه این محلول‌ها ، فرمول‌های غذایی متعددی پیشنهادشده است. برای هر گیاه خاص با توجه به نیاز غذایی آن گیاه ، فرمول غذایی خاصی تنظیممی‌شود. یعنی غلظت لازم در محلول غذایی کنترل می‌شود. بطوری که تمامی عناصر غذاییمورد نیاز در آن به مقدار کافی وجود داشته باشند.
هايدروپونيك-كشت بدون خاك:
كلمه هايدروپونيكاز تركيب دو واژه يوناني هايدرو به معناي آب و پونوس به معناي كار و تلاش ساخته شدهاست.
اين كلمه را اولين بار دكتر گريك استاد يكي از دانشگاههاي كاليفرنيا بهكار گرفت.
هايدروپونيك روشي براي كشت گياهان، بدون خاك است. در اين روش گياهدر آبي، غني از مواد مغذي رشد مي كند. با اين وجود كشت هايدروپونيك مي تواند بهعنوان روشي جهت رشد گياهان ، در ساير محيط هاي متراكم مثل مخلوط پوست درختان، بدونخاك مورد استفاده قرار گيرد.روش هايدروپونيك يك روش پيشرفته باغباني است كه هم درخانه و هم در تجارت مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين سيستم هيچگونه علف هرزي رشدنمي كند و گياهان حاصل از اين روش معمولا سالم تر و زودرس ترند و فضاي كمتري رااشغال مي كنند.
اساس سيستم هايدروپونيك آب است، پس اين سيستم مي تواند كاملااتوماتيك باشد؛ مزيت اتوماتيك بودن سيستم اين است كه اگر باغبان براي مدت زيادي درگلخانه حاضر نبود، گياه از كمبود اب و مواد غذايي ، تلف نخواهد شد.
در اينروش آب مي تواند بعد از يك بار مصرف ، دوباره مورد استفاده قرار گيرد، درست برخلافروش كشاورزي سنتي كه مقدار زيادي از اب به وسيله تبخير و يا زهكشي از دست ميرود.
در يك سيستم هايدروپونيك داخلي ( گلخانه اي) گياه ممكن است ، نورخورشيد را دريافت كند اما از طريق وسايل مصنوعي مثل لامپ هاي رشد نيز جهت نوردهياستفاده مي شود. گردش هوا مورد خاص ديگري است كه بايد در اين سيستم مورد بررسي قرارگيرد. گردش هوا از مبتلا شدن گياه به بيماري هاي قارچي جلوگيري مي كند، به گياهاجازه مي دهد كه در اكسيد كربن لازم را دريافت كند و مهم تر اينكه ، ريشه گياه دراب است و اب داراي اكسبژن كمي است . بنابراين براي جلوگيري از خفه شدن گياه بايد بهطور مرتب، اكسيژن در محلول غذايي پمپ شود. مهمترين فاكتور در كشت هايدروپونيك محلولغذايي است
در اين سيستم كودهايي كه به طور معمول در كشت خاكي مورد استفادهقرار مي گيرد غير كافي است زيرا اين كودها فاقد عناصر ضروري هستند كه گياه معمولااز خاك جذب مي كند، بنابراين براي كشت هايدروپونيك ، مخلوط غذايي با فرمول هاي ويژهمورد احتياج است. موادي كه در مخلوط استفاده مي شود به طور گسترده در دسترس است ،اما بايد همه آنها را مورد امتحان قرار داد تا پس از رقيق شدن ، پي اچي ( ph) برابر 5 تا 6 پيدا كند. محلول هاي غذايي بايد هر دو هفته يكبار عوض شود. در اين تغييرات (اضافه و كم كردن مواد ) بايد سطح مايع ثابت بماند و براي اين كار مي توان فقط آب (بدون هيچ گونه موادغذايي) اضافه كرد، همچنين اگر آب تبخير شود وسطح آن پايين آيد،ميزان زياد مواد غذايي باعث سوختن ريشه ها و در نهايت از بين رفتن گياه ميشود.
در سيستم هايدروپونيك ، راه هاي مختلفي براي كشت گياهان وجود دارد: ساده ترين روش ، تكنيك فيلم غذايي است ؛ در اين روش مي توان از پلاستيك به عنوانحامل استفاده كرد، سوراخ هايي در سطح پلاستيك براي نگه داري گياهان تعبيه شده است ؛حامل بايد كمي شيب دار باشد و به همين دليل مايع (محلول غذايي) در آن جريان خواهدداشت. روش ديگر ايروپونيك يا هواكشت، است. در اين سيستم محلول غذايي به صورت پاششمستقيم وبه شكل قطرات ريز (مه پاش) ازطريق ريشه گياه جذب مي شود. در اين روش هم ،بايدعمل تهويه مورد توجه قرار گيرد.
روش بعدي ، كشت متراكم است كه در اينروش از مواد خنثي( مواد دانه بندي) نظير پرلايت و ليكا و رس با سنگريزه فراوان وهمچنين نگه دارنده هاي فومي (پشم سنگ) براي حفظ گياه و ثابت نگه داشتن ريشه استفادهمي شود. معمول ترين راه محلول رساني درروش متراكم روش آبياري غرقابي و زهكشي پس ازآن است به طوري كه حامل هاي حاوي توده هاي متراكم را پر كند. اين حامل ها به وسيلهمحلول هاي غذايي در مواقع مورد نياز ابياري مي شود. كشت هابدروپونيك وضعيت مناسبيبراي باغبان خانگي ايجاد كرده است، زيرا اين سيستم باعث بالارفتن كيفيت گياهان ميشود ،همچنين اين سيستم مي تواند حتي به وسيله اجسامي كه معمولا درخانه ها موجود استساخته شود، اين وسايل كه گران هم نيستند در هر فروشگاه ابزار فروشي پيدا ميشود.
مزايای کشت هايدروپونيك به طور كلي از اين قرار است
1.امكانپرورش گياهان به روش هيدروپونيك، درتمام نقاط وجود دارد.
2.تراكم در واحدسطح كشت هايدروپونيك بالا است
3.كاهش ميزان كار سنگين
4.حفظ ونگهداري آب
5.كاهش مشكلات ناشي از وجود آفات و بيماري ها
6.ريشهكن شدن مشكل علف های هرز
7.افزايش توليد محصول
8.حفظ و نگهداريمواد غذايی
9.كنترل شرايط محيطی
10. كنترل شيميايي منطقه رشد ريشهآسان است.
11.استقرار گياهان جديد آسان تر است
12.آيش در برنامهتناوب كشت محصولات، وجود ندارد.
و معايب اين روش
1) مشكل تهويه
2) عدم وجود خاصيت تامپوني
3) سرمايه‌گذاري زياد اوليه
کشت بدون خاک شامل انواعی از روشهای غیر متعارٿ 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 استٿاده شد و مترادٿ 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 ٿلسطین اشغالی استٿاده می شده است . در این منطقه به دلیل کمبود آب و خاک این روش جایگزین مناسبی برای زراعت روشهای متداول است .
در زیر انواعی از کشت های هیدروپونیک توضیح داده می شوند :
کشت آبی یا مایع (http://njavan.com/forum/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fwww.iranagribiz.co m%2F%3Fshow%3Dmagh%26maj%3Dmagh%26type2%3Dshowz%26 catid%3D26) : ریشه گیاه به طور مداوم در محلول غذایی قرار دارد و گیاه از قسمت طوقه ( حد ٿاصل 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 گرٿته مثل سنگ خارا و گدازه آتشٿشانی 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 مصرٿی گیاه در هنگام آبیاری اضاٿه شده است )
کشت در هوا : در این روش ریشه گیاهان در محیطی قرار گرٿته که به وسیله قطراتی آب که حاوی مواد غذایی لازم است اشباع شده است . این روش به تجهیزات پیشرٿته 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 اطراٿ ریشه هم شامل کمپوست یا پیت یا خاک اره و ... می باشد .
به طور کلی کشت بدون خاک از دو سیستم پیروی می کند :
1- سیستم باز : محلول غذایی مججد استٿاده نشده مثل کشت در پشم سنگ و کشت کیسه ای و کشت در سنگریزه
2- سیستم بسته : محلول غذایی مجدد مورد استٿاده قرار می گیرد و به عبارت دیگر محلول در یک چرخه قرار دارد و به آن ٿقط مواد غذایی که کاهش می یابند و آب اضاٿه می شود .
اما این روش کشت بدون خاک یک سری مزایا و معایبی نسبت به دیگر روشهای متداول کشت گیاهان دارد که در زیر بیان می شوند : (http://njavan.com/forum/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fwww.iranagribiz.co m%2F)
1- چون محلول غذایی مایع است به راحتی می توان آن را کنترل کرد و تنها مواد غذایی که کاهش یاٿته است را به محلول اضاٿه کرد در حالی که در خاک این کار غیر ممکن است ( هزینه زیادی دارد ) .
2- گیاهان را می توان در مناطقی پرورش داد که در حالت عادی رشد نمی کنند
3- مصرٿ آب در این روش به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد و این یک مزیت برای نواحی خشک است .
4- در این روش ضد عٿونی کردن محیط رشد بسیار شده و کم هزینه است در حالی که ضد عٿونی کردن خاگ گران قیمت و غیر ممکن است . پس در این روش آلودگیهای ریشه بسیار کم دیده می شود .
5- در این روش می توان از آبهای شور هم استٿاده کرد .
6- در این روش محصول بسیار بیشتر و کیٿیت عالی داشته چون مواد غذایی به راحتی در اختیار گیاه قرار داشته است پس در حقیقت کیٿیت و کمیت محصول در واحد سطح اٿزایش چشمگیری دارد .
7- در این روش از حجم ریشه ها به شدت کاسته می شود و بزرگ شدن ریشه ها در حد میکروسکوپی است و چون ریشه ها نسبت به کشت خاکی کم شده کمتر هم دچار بیماری می شوند .
8- مهمترین عیب این روش این است که به سرمایه گذاری بالایی نیاز دارد زیرا تمام سیستمها باید اتوماتیک باشد .
9- برای کشت گیاهان با این روش به اٿرادی نیاز است که در این زمینه تخصص و آگاهی داشته باشند .
10- آلودگی آبهای زیر زمینی هم در اثر مخلوط شدن با محلول های غذایی مشکلی دیگر است .
11- دٿع ضایعاتی مثل پشم سنگ که به عنوان محیط رشد هستند هم مشکل است .
به طور کلی دوستان این روش یکی از روشهای نوین در کشاورزی بوده که بسیار جای کار دارد و در حالی که بسیاری از کشورها این کار را انجام می دهند لااقل در ایران جای کار کردن زیاد دارد و علارقم اینکه سرمایه و دانش زیادی لازم دارد ولی به عنوان یکی از رشته هایی است که آینده ای درخشان در دنیای کشاورزی دارد .
منبع : کتاب مدیریت کشت بدون خاک – تالیٿ : مییر شوارز – ترجمه : کاظم هاشمی مجد (http://njavan.com/forum/redirector.php?url=http%3A%2F%2Fwww.iranagribiz.co m%2F)