کشت هیدوروپونیک چیست؟

کشت هیدروپونیک یا هایدروپونیک همانطور که از اسمش مشخص است به کشتی گفته می شود که در بستر غیر خاک یعنی در بستر آب یا یک سیال  و یا در بستر مواد جامد غیر خاک انجام می شود. این بسترها شامل موادی چون پشم سنگ ، پرلیت، کوکوپیت ، پیت ماس و … می باشند. در این  روش بطور کلی از خاک استفاده نمی شود و ریشه ها در هوای مرطوب و یا آب هستند  و مواد مغذی مورد نیاز از طریق آب جذب ریشه ها می شود. بستر کشت همان آب است و مواد غذایی و مغذی و ریز مغذی مورد نیاز را به گیاه می رساند و ماده نگهدارنده بی اثر کالبد گیاه را در خود نگه می دارد. در این روش چون به صورت کنترل شده به گیاه مواد مورد نیاز رسانیده می شود محصول بهتر و با کیفیت تری بدست می آید.در مجموع به هر کشتی که در آن از خاک استفاده نشود ” کشت هیدروپونیک” گفته می شود.

کلمه” هیدروپونیک ” به چه معنایی است؟

کلمه هیدرو پونیگ برگردان اصطلاح Water Working  است که به معنی کارکردن بوسیله آب است.

در تعریفی دیگر کلمه هیدروپونیک از ترکیب دو کلمه هیدرو که به معنی آب و کلمه پونوس که به معنی آب است، ایجاد شده است.این عبارت را اولین بار دکتر گریک استفاده کرد. ایشان یکی از اساتید دانشگاه کالیفرنیای آمریکا می باشد و بعد از آن توسعه و رواج پیدا کرد.

 

مزایای کشت هیدروپونیک چیست؟

در این روش چون انتقال مواد محلول و مغذی در آب انجام می شود، کنترل مقدار انها بسیار راحتتر بوده و هر کدام از مواد که مقدار آنها نرمال نبوده و از حد تعریف شده کمتر است را بصورت دستی به این محلول اضافه می کنیم ، در صورتیکه این کار در کشت خاکی امکانپذیر نیست و در جاهاییکه خاک بیمار یا بسیار فقیر از مواد مغذی دارد با هزینه بسیار بالا قابل انجام است. در این روش در مقایسه با کشت سنتی و خاکی مقدار آب مصرفی مورد نیاز هم کمتر است و  بخاطر اینکه در محیطی کنترل شده و ایزوله تر کشت انجام می شود، آلودگی و آفات کمتر بوده و اساسا” نیاز به سم نداریم و ضد عفونی کردن محیط ساده تر انجام می شود در صورتیکه ضد عفونی کردن خاک وقت و انرژی زیادی را از شما خواهد گرفت. ضمنا بازدهی کار و کیفیت محصولات هم بالاتر و بهتر است. به طور کلی در کشت هیدروپونیک نیازی به شخم زدن ، مبارزه با آفات گوناگون و سم پاشی های مختلف ، آبیاری کردن و از بین بردن و مبارزه با علف های هرز نیست.

در مناطقی که آب شور دارند با یک شست و شوی ساده محیط آماده کشت می شود حتی اگر اگر مقدار شوری آب تا حد 500ppm باشد قابل انجام است. مقدار محصول بدست آمده در واحد سطح نیز نسبت به کشت خاکی بیشتر است و در جاهاییکه زمان کشاورزی کم یا گران است باغهای عمودی و طبقاتی راه حل مناسبی خواهد بود. بطور کلی می توان مزایای کشت هیدروپونیک نسبت به کشت خاکی را در چند مورد زیر طبقه بندی کرد.

الف- در کشت هیدروپونیک نیازی به آبیاری، سم پاشی، شخم زدن نیست.

ب- کیفیت و بازدهی کار و محصولات بالاتر است.

ج- مقدار محصول در واحد سطح بالاتر از کشت سنتی و خاکی است.

 

 

معایب کشت هیدروپونیک چیست؟

مهمترین مشکل روش کشت هیدروپونیک هزینه بالای سرمایه گذاری آن است. بعلت رطوبت بالای محیط نوع بیماری و آفات آن خاص و با کشت خاکی متفاوت بوده و واکنش گیاه به بیماری ها و تغذیه بسار سریع است و نیاز به مراقبت و دقت بیشتری در موقع کشت می باشد. ضمنا با توجه به تخصصی بودن مباحث این نوع کشت نیاز به افراد با اطلاعات و تحصیلات بالاتری نسبت به کشت خاکی می باشد.

دسته بندی انواع کشت هیدروپونیک

به طور کلی کشت هیدروپونیک به دو دسته اصلی سیستم باز و سیستم بسته تقسیم می شود. در سیستم باز عناصر شیمیایی ریز مغذی و درشت مغذی مورد نیاز گیاه فقط یک بار در اختیار گیاه قرار گرفته و پس از مدتی  این مواد بوسیله منافذ و شیارهایی که از قبل تعبیه شده است، از سیستم خارج می شود.

در سیستم بسته مواد غذایی محلول در آب مرتب در حال استفاده توسط گیاهان هستند و مقدار مصرف شده مواد توسط گیاهان در طول کشت و رشد گیاهان بطور مرتب و منظم به محلول تغذیه اضافه و شارژ می شود و این موضوع کنترل دقیق و مرتب محلول تغذیه را در پی خواهد داشت.

 

روش های کشت هیدروپونیک چیست؟

بطور کلی روش های مختلفی برای کشت هیدروپونیک وجود دارد که در زیز به شرح هر یک از آنها می پردازیم:

1-روش  گرویگ

روش گروبگ یا همان کیسه رشد گروبگ از مشهورترین روشهای کشت هیدروپونیک است. در این روش گیاه مورد نظر داخل کیسه های خاصی که گروبک نامیده می شود، قرار می گیرد. این کیسه ها در ارتفاعات خاص و تعریف شده قرار می گیرند و محلول های تغذیه گیاه به صورت لوله کشی های انجام شده به هر گیاه رسانده می شود. انتخاب نوع و جنس کیسه ها و  ارتفاع آنها و نحوه اجرای کار بستگی به نوع گیاه و طول دوره رشد آن دارد. در این روش می بایست موارد کنترلی با دقت بیشتر انجام شود و گرنه باعث ایجاد مشکلات زیادی خواهید شد. کیسه های گروبک بر اساس محصول و نوع سفارش  از طرف مشتری پر می شود ولی بطور متداول کیسه ها از کوکوپیت و پرلیت با درصدهای مختلف پر می شود.

محاسن روش گروبک (کیسه رشد):

این روش برای کشت سبزیجات و صیفی جات که طول دوره رشد کوتاه دارند، مناسب است. اجرای آن ساده بوده و بازدهی بالا دارد. ضمنا امکان کنترل بوته ها بصورت گروهی و دقیقتر وجود دارد.

مشکلات روش گروبک (کیسه رشد):

در این روش شبکه لو له کشی جهت تغذیه و زه کشی پر هزینه بوده و امکان گرفتگی نازل ها بسیار زیاد است که می بایست بطور مرتب چک و کنترل شود.

2-کشت هیدرونیک با پشم سنگ:

ماده اولیه پشم سنگ سنگ بازالت بوده که از اکسیدهای مواد پایدار تشکیل شده است. پشم سنگ دارای خواص جالبی است. پشم سنگ بطور همزمان عایق صوت ، حرارت، برودت ،الکتریسیته و عایق شیمیایی بوده و دارای ترکیب شیمیایی خنثی بوده که با مواد شیمیایی واکنش نمی دهد.پش سنگ ماده ای غیر سمی و از محبوبترین و بی آزارترین عایقها محسوب می شود. هنگام کارکردن با عایق پشم سنگ پوست دست آسیب نمی بیند و این ماده کاملا با محیط زیست سازگار می باشد. کشت هیدروپونیک با پشم سنگ یکی از پر کاربردترین روشها در این صنعت است. از خصوصیات مهم الیاف پشم سنگ نرم بودن و انعطاف بالای آن است که کار کردن با پشم سنگ را راحت می کند و برای رشد ریشه گیاهان بسار مطلوب است. رطوبت تزریق شده به داخل الیاف پشم سنگ براحتی تبخیر یا خارج نمی شود و ماندگاری بسیار بالا و طولانی دارد. ارزان بودن و در دسترس بودن پشم سنگ کاربرد آن را در این کشت توجیه پذیر نموده است و بدلیل همین قیمت مناسب در خیلی از موارد به عنوان بستر کشت مورد استفاده قرار می گیرد. در پشم سنگ عناصر مخرب و زیانباری مثل: فلزات سنگین، نیترات های بیش از حد مجاز، قارچ و میکروب و مواد سمی و … وجود ندارد. پایین آمدن مقدار مصرف آب در طول دوره کشت و همچنین بالا بودن و افزایش کارایی مصرف آب ( افزایش ماده خشک محصول تولید شده نسبت به مقدار آب مصرفی توسط گیاه) از مزیت های مهم و موثر مصرف الیاف پشم سنگ در این نوع کشت می باشد. برای مثال از پشم سنگ در بستر اصلی و نشایی در کشت های مثل : خیار، کاهو، سبزیجات، گوجه فرنگی، بادمجان و … گل هایی مثل رز، حسن یوسف، بنفشه و … استفاده می شود.

محاسن روش استفاده از پشم سنگ در کشت هیدروپونیک:

پشم سنگ یکی از موارد منحصر بفرد در صنعت می باشد. پشم سنگ هیچگونه ماده مغذی و سمی در خود ندارد و با محیط زیست و بستر کشت کاملا سازگار است. بدلیل خواص فیزیکی و شیمیایی پشم سنگ هیچگونه میکروارگانیسمی قادر به تجزیه پشم سنگ نمی باشد و با مواد شیمیایی نیز هیچ واکنشی نمی دهد. پشم سنگ یک ماده خنثی است  و هیچگونه ماده سمی هم تولید نمی کند. پشم سنگ به هیچ وجه محیط ایده آلی برای کشت میکروب ها و قارچها نیست و در عوض بعلت متخلخل بودن الیاف آن و نگهداری هوا و رطوبت به مدت طولانی بسیار،  برای رشد ریشه گیاه بسیار مطلوب بوده و کم آبی وخشکی در این نوع کشت تقریبا” به هیچ عنوان دیده نمی شود. بعلت کدر بودن پشم سنگ نور به ریشه گیاه رسوخ نمی کند و به ریشه گیاه آسیبی نمی رساند.

در مبحث پشم سنگ برای گشت هیدرو پونیک بیشترین سوال مشتریان عزیز قیمت پشم سنگ سپاهان و یا قیمت تخته ای پوشینگر و قیمت تخته ای سپاهان می باشد که اشاره به این سوال دارد که پشم سنگ ارزان را از کجا بخریم؟ و در جواب باید گفت قیمت پشم سنگ تخته ای سپاهان و پشم سنگ تخته ای پوشینگر تفاوت زیادی ندارد و نکته جالب اینکه هر دو در انبار تهران و اصفهان قابل تحویل هستند.

3-روش گلدانی در کشت هیدروپونیک:

در این روش کشت در گلدانهای مخصوص انجام می شود که چیدمان آنها هم بصورت افقی و هم بصورت عمودی انجام می شود. در این روش مانند روش گروبگ توسط لوله کشی مخصوص که با لوله های نازک و نازل های مخصوص انجام می شود، آب و مواد مغذی محلول در آب به گیاه رسانیده می شود. ایده ال ترین گیاهان برای این کشت آنهایی هستند که ارتفاع و حجم بالایی دارند. برای مثال می توان از گوجه فرنگی و موزو…  نام برد.

در حالیکه گلدانها بصورت عمودی روی هم قراردارند، حجم لوله کشی کمتر شده و بوسیله پمپ مواد به بالاترین گلدان رسانیده می شود و محلول سرریز و مازاد هر گلدان توسط نیروی جاذبه زمین به گلدان بعدی منقل می شود. پر واضح است گلدانهای عمودی فقط برای گیاهانی که ارتفاع کمی دارند و به اصطلاح عامیانه پاکوتاه هستند، مناسب است. مثال مناسب برای این کشت توت فرنگی می باشد.

4-روش گاتر در کشت هیدروپونیک:

درکشت گاتر گیاه درون کانالهایی کشت می شوند که دست ساز هستند. جنس گاترها از مواد مختلفی ساخته می شود و بعد با بستر مخصوص پر می شود. ارتفاع گاترها بسته به نوع گاترها قابل تغییر است و هم در روی زمین و هم در ارتفاع قابل نصب هستند و مواد مورد نیاز گیاه بوسیله های لوله های مخصوص انتقال بین گیاهان پخش می شود. در این روش چون مواد از هر بستر به بستر بعدی منتقل می شود احتمال سرایت و شیوع  بیماریها بیشتر می شود ولی در عوض مدیریت آنها نیز آسانتر است. از مهمترین مزایای این روش هزینه پایین برای اجرای آن است و ضمنا مدیریت و کنترل آبرسانی نیز ساده تر است.

بسترهای کشت هیدروپونیک:

بسترهای کشت به دو دسته کلی  بسترهای آلی مانند پوست کاج، کوکوپیت، پیت ماس و … و بستر غیرآلی مانند ماسه، شن، پرلیت، لیکا، پومیس، ورمی کولیت و …  می باشد که در زیر به اختصار بشرح آنها می پردازیم.

الف- بسترهای غیر آلی:

• بستر غیر آلی پرلیت:

پرلیت یک ماده معدنی و غیر آلی بوده  و رنگ آن سفید مایل به خاکستری است. این ماده شامل سیلیکات سدیم و سیلیکات پتاسیم و سیلیکات آلومینیوم است. PH پرلیت حدود 7 و یک ماده خنثی می باشد. این ماده از مواد غدایی تهی و فقیر می باشد. از نقاط قوت پرلیت نفوذ پذیری بالای آن می باشد و فعالیت مویینگی بالای پرلیت می باشد. محلول آبی بر روی ذرات آن به صورت سطحی باقی می ماند و به آرامی آزاد می شود. جالب است بدانید که پرلیت قادر است تا 4 برابر وزنش آب را در خودش ذخیره و نگهداری کند. از مزایای استفاده پرلیت در کشت هیدروپونیک امکان ذخیره آب مورد نیاز گیاه در محل ریشه است و موقیعیکه ریشه گیاه بر اثر فعل و انغعالاتی که  انجام می دهد نیاز به آب و رطوبت پیدا می کند، بواسطه خاصییت مویینگی آب مورد نیاز به ریشه گیاه هدایت می شود و بدین ترتیب اطرف ریشه گیاه رطوبت کافی وجود دارد که این مورد در رشد گیاه بسیار موثر و تاثیرگذار خواهد بود.

• بستر غیرآلی پومیس:

 

پومیس یک ماده معدنی و یک مادهای است که منشاء آن آتشفشان است و برای اولین بار در آمریکا قسمت شمال غرب مشاهده و کشف شد. ماده اصلی آن سیلیکات آلومینیوم است. از دیگر عناصر آن می توان به پتاسیم و سدیم اشاره کرد. پومیس يک ماده استریل بوده و از مزایای آن هوادهی خوب  است. از ترکیب پیت ماس با پومیس یک محیط ایده ال برای کشت بدون خاک برای گیاهان بدست می آوریم. نسبت ترکیب اینده از مقدار مساوی 1:1تا نسبت دو به یک 2:1 برای پومیس به پیت ماس قابل تغییر است.

• بستر غیرآلی لیکا:

 

خود کلمه لیکا مخفف عبارت زیر می باشد:

“Light Expanded Clay Aggregate ” و مفههوم آن دانه رس سبک منبسط شده می باشد.

لیکا را از انبساط نوعی خاک رس مخصوص درون کوره های چرخان و در دمای بالای 1000 درجه تولید می کنند. لیکا یکی از گزینه های مناسب برای بستر کشتهای هیدروپونیک می باشد. دلایل این انتخاب بطور تیتر وار به موارد زیر خلاصه می شود:

الف- لیکا دارای تخلخل بالا می باشد.

ب-  غیر قابل فشرده شدن می باشد.

ج-عمر مفید لیکا بسیار بالاست

د- کاملا استریل بوده و  از آلودگی و آفات در آن خبری نیست.

ه-با محیط زیست کاملا سازگار است.

و-لیکا نفوذپذیری بالا دارد

ز- ضمنا با PH=7.2 یک ماده خنثی و بی اثر می باشد.

ح-لیکا بسیار سبک است.

ط- نفوذ پذیری  لیکا بسار بالا است.

ی- از خواص منحصر بفرد لیکا قابلیت بازیابی و استفاده مجدد در زهکشی ها می باشد.

ب- بسترهای آلی:

ا-بستر آلی پیت ماس:

پیت ماس از رایج ترین بسترهای آلی مورد استفاده در گلخانه ها است. معمولا از پیت ماس به عنوان یک ترکیب کمکی و مکمل با دیگر مواد برای کاهش وزن بستر رشد و نیز افزایش ظرفیت ذخیره و نگهداری آب استفاده می شود. رنگ معمول پیت ماس از قهوه ای روشن تا قهوه ای تیره است و منشاء آن هم از تجزیه کامل مواد گیاهی بدست می آید.  PH آن بین 5 تا 7.5 می باشد. خصوصیت مهم پیت ماس ظرفیت بالای نگهداری رطوبت و آب می باشد.پیت ماس ها مورد استفاده در کشت هیدروپونیک به چهار گروه اصلی تقسیم می شوند:

گروه اول- بستر آلی پیت هیپنوم:

این بستر از بقایای یک گونه خزه به نام Hypnum است که کاملا تجزیه شده و دارای 33%  فیبر می باشد. PH  این دسته از بسترها 5 تا 7 می باشد.

گروه دوم- بستر آلی پیت ماس اسفنگنوم:

این هم نوعی از پیت ماس بوده که مقدار کمی تجزیه شده  و دارای دو برابر پیت هینیوم فیبر یعنی در حدود 66% است. PH  این دسته از بسترها 3 تا 4 می باشد. این نوع پیت ماس از مهم ترین نوع در صنعت گلکاری هستند. پیت ماس اسفنگنوم با پیت ماس پیت هیپنیوم است و از تجزیه و بقایای  خزه اسفاگنوم بدست می آید. این نوع از پیت ماس ها حاوی بذر علف های هرز نیستند و عاری از آفات و عوامل بیماری زا هستند.

گروه سوم و چهارم -پیت ماس پیت نی و پیت ماس جگن :

این دو نوع از پیت ماس از تجزیه گیاه نی  و جگن و سایر گیاهان باتلاقی بدست می آیند. PH  این دسته از بسترها 4 تا 7.5 می باشد.

2-بستر آلی کوکوپیت:

بستر کوکوپیت از بقایای اسفنجی بدست آمده از پوست نارگیل فرآوری شده که مزوکارپ نامیده می شود، تشکیل می شود. فیبرهای کوکوپیث کوتاه و در حدود 2 تا 13 درصد می باشد.فیبرهای آن بصورت کرک هایی است که اندازه آنها با یگدیگر تفاوت دارد. شاخصه خاص کوکوپیت جذب بالای گازها و مایعات است. کوکوپیت دارای آرایش هندسی شش گوشه ای می باشد و همین امر باعث افزایش سطح تماس و بالابردن مقدار جذب آن شده است. کوکوپیت یک ماده جاذب آب (هیدروفیلیکی) بوده و آب را بسرعت در تمام بستر پخش می کند. از خصوصیات مهم کوکوپیت این است که براحتی مرطوب می شود، به نحوی که با خشک شدن توانایی دوباره مرطوب شدن را دارد، در صورتیکه این قابلیت را بستر پیت ماس به هیچ وجه ندارد. بسترهای کوکوپیت در مقایسه با بسترهای پیت ماس و حتی سایر بسترها ، از ویژگیهای مویینگی بهتری برخوردار هستند. بالاتر بودن خاصیت مویینگی در این بسترها موجب می شود تا رطوبت بیشتر و یکنواخت تری در سطح ریشه ها تقسیم شود. عمر بالاو پایدار بودن کوکوپیت تضمینی طولانی مدت برای رشد گیاهان فرام خواهد کرد