پایگاه دانش

کشت هیدروپونیک چیست؟

  • آخرین نظر: ۱۲ فروردین ۱۴۰۱
  • نوشته شده در : ۱۲ فروردین ۱۴۰۱
  • توسط : همکار فیداست

​هیدروپونیک یا کشت بدون خاک، روشی است که گیاهان بدون بستر خاکی، در محیط کشت پرورش می­ یابند. در واقع به بیان دیگر به مجموعه روش­ های کشت گیاهان در آب (محلول غذایی) یا بسترهای غیر از خاک، هیدروپونیک گفته می­ شود. کلمه هیدروپونیک از ترکیب دو واژه هیدرو به معنای آب و پونوس به معنای کار و تلاش ساخته شده است و امروزه ترکیب این دو کلمه به معنای کشت بدون خاک و به کمک آب می­ باشد.

در گلخانه های هیدروپونیک، در هر دوره کشت مقدار زیادی محصول به صورت کاملا پایدار تولید می‌گردد. در این گونه گلخانه‌ها به دلیل استفاده اصولی و هدفمند از منابع غذایی و مساعد بودن شرایط محیطی، محصولاتی سالم و با کیفیت تولید خواهد شد. هم چنین تفاوت چشم گیری در میزان عملکرد در واحد سطح نسبت به دیگر گلخانه ها دیده می­ شود.

 مزایای سیستم هیدروپونیک 

1- به دلیل عدم وجود بستر خاکی، شیوع بیماری، آفات و آلودگی های خاکی نیز دیده نمی­ شود.

2- حذف علف های هرز و نهال های ضعیف، که به این ترتیب دیگر نیازی به علفکش نبوده و عملیات وجین انجام نمی­ شود.

3- حذف عملیات آماده سازی خاک قبل از کاشت و در نتیجه موجب صرفه جویی در هزینه‌های ثابت اولیه می­ شود.

4- در این سیستم سرعت رشد بسیار بالا بوده و به دلیل شرایط بهینه راندمان محصولات افزایش پیدا می­ کند.

5- در این روش از حداقل فضای رشد در گلخانه استفاده می­ شود.

6- گیاهانی که در روش هیدروپونیک کشت و کار می­ شوند، سالم تر از گیاهان دیگر می ­باشند.

7- گیاهان در روش هیدروپونیک از رژیم غذایی نسبتا کاملی برخوردار بوده و آلودگی و امراض در آن‌ها بسیار کمتر وجود دارد.

8- اتلاف آب و مواد غذایی تقریباً صفر است و در نواحی خشک که با بحران کم آب مواجه هستند می‌توان با استفاده از این روش، گیاهانی با عملکرد کمی و کیفی بالا تولید کنند.

9- توزیع یکنواخت محلول غذایی در سیستم هیدروپونیک، رقابت گیاهان را کاهش داده و با توجه به افزایش سلامت آن ها، عملکرد محصول نیز افزایش می‌یابد.

10- در روش هیدروپونیک آب و مواد غذایی به طور مستقیم در اختیار ریشه قرار گرفته و انرژی گیاه به جای اینکه صرف ریشه دوانی گردد، مستقیما صرف تولید شاخ و برگ و میوه و سبزی گشته و بنابراین از بنیه قوی‌تری برخوردارند.

معایب هیدروپونیک 

1- نسبت به روش های دیگر در گلخانه ها، هزینه ساخت بیشتری دارد.

2- در این روش به منظور بررسی محلول های غذایی، به آزمایشگاه و افراد متخصص نیازمند است.

3- در صورت قطعی برق یا از کار افتادن سیستم های انتقال مواد غذایی، ممکن است باعث نابودی گیاهان شود.

4- در برخی از سیستم های کشت هیدروپونیک مشکل تهویه، باعث اختلال در رشد گیاهان خواهد شد.

5- در صورت وجود آلودگی در محلول های غذایی، به سرعت بین گیاهان پخش خواهد شد.

بسترهای کشت در گلخانه‌های هیدروپونیک:

 

در بیشتر گلخانه‌های هیدروپونیک، از بسترهای کشت غیر خاکی برای جوانه‌زنی بذور، ریشه‌زایی قلمه‌ها و کشت و پرورش گیاه استفاده می‌شود. هر چه بستر کشت کوچکتر باشد، مدیریت آن آسان تر و ارزان تر خواهد بود. در بستر کشت کامل، نسبت بین آب و هوا تقریبا برابر است. به عنوان مثال بافت شنی ریز با خلل و فرج بسیار کوچک قادر به حفظ آب و هوای زیاد نیست، از طرف دیگر قلوه سنگ‌های درشت دارای منافذ بزرگتری بوده که قادر به نگهداری مقدار زیادی آب و هوا می‌باشد و می‌توان جهت چرخش پیوسته عناصر غذایی از آن استفاده نمود.

خصوصیات بستر کشت کامل هیدروپونیک:

1- دارای نسبت یکنواخت آب به هوا باشد.

2- به مرور زمان در مقابل تغییرات pH مقاومت کند.

3- ارزان باشد.

4- از نظر وزنی سبک بوده و به سهولت بتوان در محیط‌های بسته و باز با آن ها کار کرد.

5- ریشه گیاه را در برابر تغییرات و نوسانات شدید دما و رطوبت حفظ کند.

6- عاری از بیماری، آفات و بذر علف ­های هرز باشد.

7- ظرفیت نگهداری آب بالایی داشته تا گیاه را در مقابل رطوبت کم محافظت کند.

8- از نظر شیمیایی خنثی بوده و در برابر مواد محلول در آب دچار تغییر نشود.

انواع بسترهای کشت گلخانه هیدروپونیک:

الیاف نارگیل (کوکوپیت): منشا این ماده گیاه مورد نارگیل بوده و همانطور که می ­دانیدپوست نارگیل از الیاف زیادی تشکیل شده است. این الیاف را از میوه جدا کرده و بعد ازمراحل خشک کردن و ریز کردن و فشرده ­سازی آن را به بازار عرضه می­ کنند. کوکوپیتبه صورت قالب­ های فشرده وجود داشته  که بعد از خیساندن حجم قابل توجهی پیدامی­ کند (شکل 1). در واقع هر یک کیلوگرم آن به 15 لیتر کوکوپیت مرطوب تبدیل میشود. اضافه کردن کوکوپیت به بستر کاشت موجب تهویه بهتر و صرفه ­جویی درمصرف آب می ­شود. از pH مناسبی برخوردار بوده و برای تمامی گیاهان قابل استفادهمی ­باشد. این ماده ماندگاری بالایی دارد (تجزیه بسیار کند) و به تناوب می ­توان از آناستفاده کرد و بذر علف­ های هرز و بسیاری از آفات و بیماری ­ها را نداشته و می­ توان به راحتی از آن بهره برد (شکل 2).

شکل 1: بستر کشت الیاف نارگیل (کوکوپیت)

شکل 2: استفاده از کوکوپیت در کشت هیدروپونیک گوجه فرنگی

مزایای الیاف نارگیل:

1- از قدرت جذب آب، هوا و اکسیژن بالایی برخوردار است.

2- محیط رشد مناسبی برای ریشه‌زایی گیاهان بوده و به خوبی از گیاهان در برابر آفات و امراض ریشه‌ای محافظت می‌کند.

3- قابلیت استفاده مجدد بعد از استریل شدن (در صورت مشاهده آلودگی) دارد.

4- بقایای آن برای محیط زیست مضر نمی‌باشد.

5- دارای ترکیبات آلی است و همچنین الیاف آن دارای هورمون های ریشه‌زایی طبیعی می‌باشند.

6- قابلیت ترکیب شدن با محیط کشت های دیگر را نیز دارد.

پالم پیت: پالم پیت از آسیاب و خرد کردن تنه و سر برگ­ های درخت نخل تشکیل می

شود. این بستر کشت دارای تخلخل فراوان و قدرت نگهداری آب بالا می­ باشد. شوری این

ماده با آبشویی تا حد زیادی از بین رفته و مشکلی برای گیاه ایجاد نمی ­کند. بعد از

استفاده، می ­توان مجددا ضدعفونی شده و برای کشت بعدی آماده گردد. سازگار با

محیط زیست بوده و آلودگی ایجاد نمی ­کند.

 پالم پیت به صورت قالب­ های فشرده و متراکم و پالم پیت باز در بازار موجود می­ باشد.

فرم فشرده آن، بعد از قرارگیری درون آب و حجیم شدن، می­ توان در بسترهای مختلف،

استفاده نمود. یکی از مزایای مهم این ماده، ارزان بودن آن به دلیل تهیه آن در داخل

کشور بوده و نسبت به کوکوپیت که یک ماده وارداتی است، از قیمت کمتری برخوردار

می ­باشد. از نظر ظاهری بسیار شبیه به کوکوپیت می ­باشد (شکل 3).

شکل 3: بستر کشت پالم پیت

پرلیت: پرلیت دارای منشا معدنی بوده و یک نوع سنگ آتشفشانی منبسط شده است. به علت خلل و فرج موجود در آن قدرت جذب آب بالایی دارد و می ­توان به راحتی از آن استفاده کرد. به علت فرآیند تشکیل آن در دمای بالا (900 درجه سانتی ­گراد) ماده­ای کاملا استریل بوده و هیچ مشکلی برای گیاه ایجاد نمی ­کند. بسیار سبک و ریز بوده و تهویه خاک را بهبود می­ بخشد. pH این ماده نیز در حد خنثی و بعد از جذب آب نیز تغییری در محیط کشت به وجود نمی ­آورد. در بستر تجزیه نشده و تا مدت زیادی می ­توان از آن بهره برد. قدرت جذب آب در حدود 3 تا  7 برابر وزن خود داشته و می ­تواند مواد غذایی را نیز در خود نگهداری کند و به تدریج در اختیار گیاه قرار دهد ولی پرلیت از خود ماده غذایی ندارد. به علت منشا طبیعی، کاملا با محیط زیست سازگار است و هیچ آسیب و آلودگی به محیط وارد نمی ­کند (شکل 4).

مزایای پرلیت:

1- به دلیل ظرفیت نگهداری هوا، گیاه دچار مشکل تهویه نمی ­گردد.

2- ماده ای خنثی بوده و بر اثر مواد شیمیایی دچار تغییر نمی­ شود.

3- به دلیل عدم چسبندگی ذرات پرلیت، ریشه های گیاه به راحتی در محیط کشت نفوذ می­ کنند.

معایب پرلیت:

1- وزن کم آن موجب از بین رفتن آن بر اثر شستشو می‌گردد.

2- در سیستم های غرقابی یا سیستم هایی که در محیط باز طبیعی در معرض باد و باران های شدید قرار می‌گیرند، مناسب نمی‌باشد.

شکل 4: بستر کشت پرلیت

لیکا (رس): گل رس به دلیل قرار گرفتن در درجه حرارت بالا (1200 درجه)، منبسط شده و گازهای ایجاد شده باعث تشکیل حفرات ریز در این دانه­ ها می­ شود. بعد از سرد شدن، حباب­ های هوا منافذ ریزی را ایجاد کرده و سطح آن­ ها سخت می­ شود (شکل 5). از نظر اسیدیته خنثی می­ باشند. ظرفیت جذب آب متوسطی داشته و به دلیل فاصله بین هر دانه، به سرعت محیط کشت از آب تخلیه می­ شود. بنابراین در سیستم هایی که گیاهان آب کافی در اختیار دارند، محیط کشت مناسبی می ­باشد.

از مزایای آن می­توان به وجود خلل و فرج زیاد و در نتیجه نفوذ هوا مابین دانه‌های رس اشاره نمود. این خلل و فرج موجب تهویه و اکسیژن رسانی کافی به ریشه‌ها شده و از پوسیدگی ریشه‌ها جلوگیری می­ کند (شکل 6). لیکا از نظر شیمیایی خنثی بوده و می‌توان آن را بعد از استریل کردن، دوباره استفاده نمود و قابل بازیافت می‌باشد.

شکل 5: منافذ موجود در لیکا

شکل 6: گسترش ریشه درون بستر کشت لیکا

پشم سنگ: از ذوب شدن صخره های بازالت در دماهای بالا (1500 درجه) موادی فیبرمانند به نام پشم سنگ تشکیل می­ گردد. این ماده به عنوان عایق حرارتی در ساختمان سازی استفاده می­ شود. ماده ای تقریبا خنثی، استریل، سازگار با محیط زیست می ­باشد. به علت متخلخل بودن و بافت نرم آن امروزه در کشت هیدروپونیک استفاده می­ شود. ریشه گیاهان در این ماده به راحتی رشد کرده و به دلیل خنثی بودن اثر متقابلی بر روی گیاه نخواهد داشت (شکل 7). بعد از تنیدن و ایجاد الیاف آن ها را تحت فشار به صورت تکه یا قطعات مکعبی شکل برای مصرف هیدروپونیک آماده کرده و یا به صورت گلوله پشم در می‌آورند (شکل 8). برای کاهش زمان رسیدگی و افزایش عملکرد سالیانه محصولات از این ماده استفاده می‌شود و با استریل کردن این ماده با بخار، چندین مرتبه از آن در یک سال، استفاده مجدد می‌نمایند.

شکل 7: نفوذ ریشه درون محیط کشت پشم سنگ​

شکل 8: قالب های پشم سنگ برای کاشت بذر و نشاء

مزایای پشم سنگ:

1- به راحتی آب جذب کرده و از زهکشی خوبی برخوردار است.

2- مناسب بستر کشت اولیه برای جوانه‌زنی بذور و ریشه‌زایی قلمه‌ها می‌باشد.

3- عاری از هرگونه عوامل بیماری زا و آلاینده های دیگر می‌باشد.

4- به دلیل متخلخل بودن تهویه ریشه با مشکل مواجه نمی ­شود.

5- بر اثر مواد شیمیایی تغییری در پشم سنگ بوجود نمی ­آید.

6- سبک و قابل انتقال بوده و باعث تولید سریع‌تر محصول با هزینه کمتر می‌شود.

معایب پشم سنگ:

1- نسبت به دیگر محیط های کشت گران تر می­ باشد.

2- در اکثر موارد با بسترهای کشت دیگر، ترکیب نمی ­شود.

3- ممکن است در هنگام استفاده از آن، بر روی پوست احساس سوزش ایجاد شود.

انواع بسترهای پشم سنگ:

1- قطعات و بلوکه‌های محکم و سفت: اشاره به قابلیت انبار پذیری و شکل و حالت سخت آن دارد. الیاف آن را با یک ماده چسبنده در قالب های مخصوص حالت می‌دهند. از این بلوکه‌ها به عنوان قیم در پرورش گل ها و گیاهان گلخانه‌ای استفاده می­ کنند و آب را درون خود نگه می‌دارد.

2- پشم سنگ آبدوست یا پشم سنگ دانه‌ای آب گریز: جهت بهبود وضعیت خاک با پیت ماس مخلوط می‌گردد. دانه‌های آبدوست پشم سنگ جاذب آب و دانه‌های آبگریز پشم سنگ دافع آب می‌باشند.

پوکه معدنی: این ماده نیز مانند پرلیت از مواد آتشفشانی ساخته می­ شود. در بسیاریی از موارد مانند عملیات ساختمانی، عایق صدا، ساخت بتن، داروسازی، کشاورزی و .... کاربرد دارد. دارای رنگ­ و سایزهای مختلف است. به دلیل جنس و تخلل­ پذیری بالا می ­تواند آب بسیار زیادی را در خود ذخیره کند. قیمت پایینی داشته و به آسانی تجزیه نمی­ شود و برای مدت طولانی قابل استفاده است. تهویه و بهبود ساختمان خاک، سازگاری با محیط زیست، ضدعفونی آسان با بخار آب، عاری بودن از بذر علف­ های هرز و بیماری ­ها، بهبود زهکشی بستر کاشت و ... از فواید این ماده معدنی مفید می­ باشد. این ماده دارای عناصری مانند فسفر، کلسیم، منیزیم، نیتروژن و پتاسیم بوده و می­ تواند در تغذیه گیاه نقش مهمی را ایفا کند. البته میزان این عناصر در پوکه­ های مختلف، متفاوت است.

 

منابع:

حسن دخت، محمدرضا،  مدیریت گلخانه، چاپ سوم. انتشارات سلسله، 1387

جعفرنیا، س.، م. داعی و م. ص، طراحی سیستم‌های کشت هیدروپونیک. چاپ دوم. انتشارات سخن گستر، 1378

زرجینی، تقی، اصول نوین کشت گیاهان گلخانه ای به روش هیدروپونیک، آموزش فنی و حرفه ای مزرعه نوین، 1398

 

 

لطفا دانش و تجربه خود در این مورد را به اشتراک بگذارید

لطفا پیش از ایجاد مطلب جدید موارد زیر را به دقت مطالعه نمایید:
پایگاه دانش این وب سایت محلی برای تبادل دانش و تجربه و بیان راهکارهایی برای ارتقای صنعت کشاورزی است. هنگام درج مطلب به نکات زیر توجه بفرمایید:
۱. برای درج عکس به داخل متن ، عکس را از گوشی یا کامپیوتر کپی نموده و در پنجره ویرایشگر سایت ، paste نمایید.
۲. در صورت نیاز ، مطلبی که ارسال می کنید را ویرایش کنید تا ابعاد عکس ها و اندازه و رنگ فونت ها ، هماهنگ با دیگر مطالب وب سایت بشود.
برچسب مناسب متن را از بین برچسب های تعریف شده انتخاب کنید و اگر مطلب شما نیاز به برچسب جدیدی داشت، مطلب را درج کنید و برچسب پیشنهادی را از بخش تماس با ما به مدیریت وب سایت اطلاع بدهید تا به لیست برچسب ها افزوده گردد.

فایل با فرمت های ( 'gif','jpg','png', 'jpeg', 'pdf', 'mp4', 'mkv' ) قابل آپلود می باشد.
فایل های پیوست:

نظر
آخرین نظر