کشت هیدروپنیک

در سال‌های اخیر استفاده از سیستم کشت هیدروپونیک در گلخانه‌های کشور بسیار مورد استقبال قرار گرفته است. 
سیستم کشت هیدروپونیک عمودی در حقیقت یک روش بسترساز برای کشت هیدروپونیک است که با افزایش تراکم کشت گیاه سبب افزایش بهره وری از یک مساحت ثابت تحت کشت می‌شود.

با استفاده از این روش کشت و با توجه به هزینه اولیه آن که معادل سایر روش‌های بسترسازی معمول است، می‌توان راندمان تولید محصول در گلخانه یا زمین مورد نظر را تا 30 درصد افزایش داد و با توجه به ثابت ماندن هزینه‌های مربوط به گرمایش و سرمایش و همچنین هزینه‌های بسترسازی، میزان تولید خالص نیز افزایش می‌یابد.

این روش قبلاً در کشورهای دیگر با موفقیت اجرا شده است و برای کشت انواع میوه و سبزی و حتی گل‌های کوچک بسیار مناسب است و با اعمال تغییرات اندکی در نحوه پیاده سازی سیستم می‌تواند تقریباً در هر گلخانه‌ای مورد استفاده قرار گیرد.

از این روش به دلیل کاهش چشمگیر مصرف آب می‌توان در مناطق کم آب کشور نیز استفاده کرد. همچنین این روش کشت، قابلیت انطباق با روش کشت آکوپونیک و سیستم‌های هیدروپونیک را نیز داراست.
کیفیت بالای محصول تولید شده به جهت قرار گرفتن در ارتفاع و چرخش 360 درجه‌ای و سهولت کار در تمام مراحل کشت از دیگر مزایای این روش است.
در واقع هیدروپونیک (آبکشت) علم و فن کاشت گیاهان بدون خاک است. ریشه ها در هوا که باید بسیار مرطوب نگه داشته شوند یا در آب که باید خوب تهویه شود یا در برخی مواد جامد غیر از خاک که رطوبت را در خود نگه می دارد رشد می کند. آب موجود در اطراف ریشه ها که غذا و اکسیژن مورد نیاز گیاه را تامین می کند حاوی ترکیبات متعادلی از مواد غذایی است.
 

سه روش اصلی و مناسب برای کشت هیدروپونیک عبارتند از:

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

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

ج ـ کشت در آب: در این روش ریشه ها در ترکیب آب با هوا و در داخل آب رشد می کنند.

نیازهای شیمیایی ریشه یا کل گیاه را می توان با محاسبه دقیق مقدار عناصر محلول غذایی در منطقه ریشه برآورد کرد و تعادل شیمیایی محلول را نیز حفظ نمود.
پرورش گیاهان به روش هیدروپونیک 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 هیدروپونیک 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.



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 هیدروپونیک 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 هیدروپونیک و به صورت تجاری گسترش یافته است.

 

مزایای کشت هایدروپونیک

1- امکان پرورش گیاهان به روش هیدروپونیک، درتمام نقاط وجود دارد. محصولات هیدروپونیک را می توان در مناطقی که دارای خاک های نامناسب و یا خاک های آلوده به بیماری هستند، نیز پرورش داد.

2- تراکم در واحد سطح کشت هیدروپونیک بالا است. در کشت هیدروپونیک می توان برخی از محصولات را در مکانی کوچک درمدت کوتاهی، پرورش داد. همچنین در کشت 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.

3- میزان کار سنگین کاهش می یابد. 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.

4- حفظ و نگهداری بهتر آب، امکان پذیر می شود. در یک طرح مناسب هیدروپونیک، آب مورد استفاده در مقایسه با کشت محصولات باغی در خاک به مراتب کاهش می یابد.

5- مشکلات ناشی از وجود آفات و بیماری ها کاهش می یابد. 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.

6- مشکل علف های هرز، ریشه کن می شود. به علت خالص بودن بستر های کشت و امکان ضدعفونی کردن آسان آن، بذر علف های هرز در آن وجود ندارند.

7- میزان تولید محصول افزایش می یابد. تولید در کشت هایدروپونیک بالا بوده و این مسئله از نظر اقتصادی حتی استفاده از زمین های گران قیمت را توجیه پذیر می سازد.

 

8- حفظ و نگهداری مواد غذایی آسان می شود. با ایجاد سیستم های بازیافتی یا چرخشی همواره می توان محلول های غذایی هیدروپونیک مورد استفاده مجدد قرار گیرد و امکان آلودگی زمین و آب رودخانه ها را به حداقل رساند.

9- به کنترل شرایط محیطی کمک می شود. چون در گلخانه هیدروپونیک عواملی چون نور، حرارت، رطوبت و ترکیب گازهای جو گلخانه و حتی محلول دهی طی یک برنامه زمان بندی شده است سریعاً می توان شرایط محیطی را کنترل کرد.

10- 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) را می توان، تنظیم نمود. علاوه بر این در سیستم هیدروپونیک، می توان 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.

11- استقرار گیاهان جدید آسان تر است. لطمات ناشی از جابجایی گیاهان در سیستم هیدروپونیک، کاهش می یابد.

12- 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.  

فرمولهای محلول غذایی کشت هیدرو پنیک

<> 

<>

فرمولهای محلول غذایی:

فرمولهای محلول غذایی هوگلند

احتیاجات غذایی گیاه و انواع محلول های غذایی (خصوصیات یک محلول غذایی مناسب) فرمول های غذایی متعددی برای کشت هیدروپونیک وجود دارد که بیش از 40 سال بر روی آنها تحقیق و مطالعه شده است.بعضی از این محلولها برای گیاهان خاصی طراحی شده اند ولی بعضی نیز برای تمام گیاهانی که در کشت هیدروپونیک استفاده می شوند بکار می روند. برای رشد گیاهان در کشت هیدروپونیک باید مقدار عناصر مختلف در یک رنج مشخص حفظ شوند که این کار نیاز به آزمایش مرتب محلول غذایی دارد. در کشت هیدروپونیک اشتباهات را به سختی می توان جبران کرد زیرا در این روش هر عنصر اثر خود را به سرعت نمایان می کند. بنابراین باید دقت زیادی در انتخاب یا ساخت محلول غذایی بکار برد. میانگین عناصری که در یک محلول غذایی مناسب وجود دارد عنصر نیتروژن(شکل نیترات) 70-300 نیتروژن(شکل آمونیوم) 0-31 پتاسیم 200-400 فسفر 30-90 کلسیم گوگرد 60-330 منیزیم 25-75 آهن 0.5-5.0 بر 0.1-1.0 منگنز 0.1-1.0 روی 0.02-0.2 مولیبدن 0.01-0.1 مس 0.02-0.2 پتاسیم دی هیدروژن فسفات 1 نیترات پتاسیم 5 نیترات کلسیم 5 سولفات منیزیم 2 محلول 2 فسفات دی هیدروژن آمونیوم 1 نیترات پتاسیم 6 نیترات کلسیم 4 سولفات منیزیم 2 ریز مغذیهای محلول پایه اسید بوریک 2/86 کلرید منگنز 1/81 سولفات روی 0/22 سولفات 0/08 اسید مولیبدات 0/02 آهن برای محلول شماره 1: 5/0 درصد سیترات آمونیوم آهن 1 برای محلول شماره 2: 5/0 شلات آهن 2 <>

150-400

مقدار بر حسب PPM

محلول مادر (پایه) Stock	میزان کاربرد ml/l
محلول 1

برخی دیگر از فرمولهای غذایی

محلول Knop
منبع	mg/l یا (g/l)
KNO3	0/2
Ca(NO3)2	0/8
NH2PO4	0/2
MgSO4 . 7H2O	0/2

برخی فرمولهای غذایی تولید تجاری سبزیجات

FePO4   0/1   Ca(NO3)2   0/82   MgSO4 . 7H2O   0/49

میزان (g در 100 گالن آب)
منبع	Johnson	Jensen	Larson	Cooper

میزان ( cg در 100 گالن آب)
منبع	Johnson	Jensen	Larson	Cooper
نیتروژن	105	106	172	236
فسفر	33	62	41	60
پتاسیم	138	156	300	300
کلسیم	85	93	180	185
منیزیم	25	48	48	80
گوگرد	33	64	158	68
ریز مغذیها
بر	0/23	0/46	1	0/3
مس	0/01	0/05	0/3	0/1
آهن	2/3	3/8	3	0/1
منگنز	0/26	0/81	1/3	2
مولیبدن	0/007	0/03	0/07	0/2
روی	0/024	0/09	0/3	0/1

گونه های مختلف در ابتدای رشد احتیاج به اصلاح در ترکیب محلول غذایی دارند. بعضی از محصولات نسبت به دیگر محصولات حساسیت بیشتری دارند. بنابراین، امکان دارد فرمولی که برای یک محصول خوب کار می کند، برای گیاه دیگر مناسب نباشد. تنظیم محلول غذایی به عهده شما است. ممکن است در استفاده از این محلول ها به مشکلاتی برخورد کنید که با داشتن آگاهی از نیازهای هر گیاه و علائم کمبود و اطلاعات دیگر می توانید محلول مناسب خود را تهیه کنید.

مقادیر شناخته شده عناصر اصلی در برخی محصولات
محصول	نیتروژن	فسفر	پتاسیم	کلسیم	منیزیم
خیار	230	40	315	175	42
بادمجان	175	39	235	150	28
گیاهان علفی	210	80	175	180	67
کاهو	200	50	300	200	65
هندوانه	186	39	235	180	25
فلفل	175	39	235	150	28
گوجه فرنگی	200	50	360	185	45

فرمول محلول غذایی برای محصولات مختلف

میزان (g در 100 لیتر)
منبع	گوجه فرنگی	کاهو	گل سرخ
عناصر اصلی
نیترات کلسیم	680	407	543
سولفات منیزیم	250	985	185
نیترات پتاسیم	350	404	429
کلرید پتاسیم	170	-	-
فسفات منو پتاسیم	200	136	204
نیترات آمونیوم	-	60	20
ریز مغذیها
شلات آهن	15	19/6	19/6

  سولفات منگنز   1/78   0/96   3/9   بر   2/43   0/97   1/1   سولفات روی   0/28   0/552   0/448   سولفات روی   0/12   0/12   0/12   مولیبدات سدیم   0/128   0/128   0/127   نیترات پتاسیم   95   77   67   221   فسفات منو پتاسیم   54   103   -   99   سولفات منیزیم پتاسیم   -   -   167   -   سولفات پتاسیم   -   -   130   -   نیترات کلسیم   173   189   360   380   سولفات منیزیم   95   187   -   194   اسید فسفریک 75%   -   -   40ml   -   آهن شلات FeDTPA   9   9/6   12   30   اسید بوریک   0/5   1   2/2   0/6   سولفات مس   0/01   -   0/5   0/15   کلرید مس   -   0/05   -   -   سولفات منگنز   0/3   0/9   1/5   2/3   سولفات روی   0/4   0/15   0/5   0/17   اسید مولیبدیک   0/005   0/02   0/04   -   مولیبدات آمونیوم   -   -   -   0/14

فرمول تولید سبزیجات به روش تجاری

کنترل EC:

راهنمای کلی میزان مناسب EC

	گیاهان میوه ای مثل خیار گوجه	گیاهان برگی مثل کاهو و ریحان
مرحله ابتدایی رشد (کاشت دانه)	1600 -1800 mMho/cm 1120 -1260 ppm	1400 -1600 mMho/cm 980 -1120 ppm
متوسط EC	2500 mMho/cm 1750 ppm	1800 mMho/cm 1260 ppm
میوه دهی	2400 -2600 mMho/cm 1680 -1820 ppm	--------
شرایط کمی نور (زمستان)	2800 -3000 mMho/cm 2000 ppm	2000 mMho/cm   1320 ppm
شرایط زیادی نور(تابستان)	2200 -2400 mMho/cm 1700 ppm	1600 mMho/cm 1120 ppm

  KH2PO4   0/136   تارتارات فریک   1mg/l در 5/0 درصد محلول   ترلیز Trelease   KNO3   0/683   NH4)2SO4)   0/0679   KH2PO4   0/3468   K2HPO4   0/01233   CaCL2   0/4373   MgSO4  . 7H2O   0/4373   FeSO4  . 7H2O   0/00278   محلول Crone   منبع   a   b   c   KNO3   1   0/75   0/75   Ca3(PO4)2   0/25   0/25   0/25   CaSO4  . 2H2O   0/25   0/25   0/50   Fe3(PO4)2  . 8H2O   0/25   0/25   0/25   MgSO4  . 7H2O   0/25   0/25   0/50   محلول هوگلند و اشنایدر   KNO3   0/31