آموزش کشاورزی

بررسی کشت هیدروپونیک، مزایا، معایب و روش‌ها

کشت هیدروپونیک

جمعیت جهان به سرعت در حال رشد است و این رشد جمعیت نیاز جدی به افزایش تولید غذا دارد. یعنی زمان خواهد رسید که جمعیت کره زمین به ۱۰ میلیارد نفر برسد، آیا در آن زمان غذای کافی برای همه وجود خواهد داشت. حتی در زمانه‌ی کنونی نیز غذای کافی در دسترس همه مردم نیست و بخشی از مردم از کمبود مواد غذایی رنج می‌برند.

همچنین در کنار کاهش تولید مواد غذایی شاهد از بین رفتن بافت‌های خاکی حاصل‌خیز هستیم. خاک مناطق مختلف به شدت در معرض تخریب قرار گرفته است و دیگر توان تولید سابق را ندارد. این موضوعات در کنار دیگر مسائل اصلی منجر به ایجاد نیاز برای کشت‌های متنوع و جایگزین مانند کشت هیدروپونیک شده است.

کشت هیدروپونیک روشی برای پرورش گیاهان با استفاده از محلول های غنی از مواد مغذی معدنی بدون خاک است. هیدروپونیک یک تکنیک کشت است که به گیاهان اجازه می‌ دهد در محیطی بدون خاک رشد کنند و ریشه‌هایشان مستقیماً در یک محلول غذایی غوطه ‌ور شود. گیاهان معمولاً توسط یک محیط بی اثر مانند پرلیت، نارگیل یا ورمیکولیت برای ایجاد ثبات حمایت می شوند. این روش نیاز به خاک را از بین می برد، زیرا تمام مواد مغذی ضروری مستقیماً به ریشه ها می رسد و در نتیجه رشد سریعتر و افزایش محصول را به همراه دارد.

 

کشت هیدروپونیک

 

کشت هیدروپونیک چیست؟

در کشت هیدروپونیک، گیاهان مواد مغذی و آب مورد نیاز خود را مستقیماً از محلول‌های غذایی دریافت می‌کنند. این محلول‌ها با دقت فرموله می‌شوند تا تمام عناصر و مواد معدنی ضروری مورد نیاز برای رشد و نمو گیاه را فراهم کنند. ریشه‌های گیاهان می‌توانند این مواد مغذی را به طور موثرتری در سیستم هیدروپونیک جذب کنند، زیرا آن‌ها به راحتی در دسترس هستند و با محدودیت‌های جذب مواد مغذی در خاک مواجه نخواهیم شد.

به بیان دیگر محققین کشت هیدروپونیک را علم پرورش گیاهان در محیط بدون خاک، اما در بستر کشت خنثی مانند شن، گراویه، پیت، ورمی کولیت و خاک اره که در آن‌ها محلول‌های غذایی حاوی عناصر ضروری جهت رشد و نمو گیاه اضافه شده است تعریف می‌کنند.

 

انواع مختلف سیستم های کشت هیدروپونیک

انواع مختلفی از سیستم های هیدروپونیک وجود دارد که هر کدام مجموعه ای از ویژگی ها و مزایای منحصر به فرد خود را دارند. رایج ترین انواع عبارتند از:

کشت آب عمیق (DWC): در این سیستم، ریشه های گیاه در محلول غذایی با پمپ هوا که اکسیژن را به ریشه ها می رساند، معلق می شوند. این یکی از ساده ترین و محبوب ترین سیستم ها برای مبتدیان است.

 

تکنیک فیلم مغذی (NFT): این سیستم شامل یک لایه نازک از محلول غذایی است که روی ریشه ها جاری می شود و دسترسی مداوم به مواد مغذی را فراهم می کند و در عین حال مصرف آب را به حداقل می رساند.

 

هیدروپونیک NFT

 

سیستم قطره ای: گیاهان با قطره های دوره ای محلول غذایی که به ریشه ها می رسد، رشد می کنند. این سیستم امکان کنترل دقیق تحویل مواد مغذی را فراهم می کند و معمولاً در هیدروپونیک تجاری استفاده می شود.

 

سیستم جزر و مد: این سیستم به طور دوره ای ناحیه ریشه گیاهان را با محلول غذایی غرقابی می کند و سپس اجازه می دهد تا آن را تخلیه کند. این چرخه برای اطمینان از اکسیژن رسانی مناسب ریشه ها خودکار است.

 

مزایا و معایب کشت هیدروپونیک

۱. مزایای کشت هیدروپونیک

اگر بخواهیم به طور خلاصه مزایای کشت هیدروپونیک را بیان کنیم می‌توانیم به شرح زیر بیان کنیم:

۱. امکان پرورش هیدروپونیک در تمام نقاط کشور

۲. بالا بودن تراکم کشت در واحد سطح

۳. حفظ و صرفه‌جویی در مصرف آب

۴. کاهش مشکلات ناشی از آفات و بیماری‌ها

۵. نبود علف‌های هرز

۶. افزایش میزان تولید

۷. حفظ و نگه‌داری مواد غذایی

۸. کنترل آسان‌تر شرایط محیطی

۹. استقرار سریع و آسان گیاه

۲. معایب کشت هیدروپونیک

کشت هیدروپونیک در نگاهی منصفانه معایبی نیز می‌تواند داشته باشد که به شرح زیر است:

۱. نیاز به هزینه سرمایه‌گذاری بسیار بالا

۲. نیاز به نیروی متخصص و ماهر در مراحل مختلف کار

۳. نیاز به تجهیزات نسبتا پیشرفته و گران قیمت

 

کشت هیدروپونیک

تجهیزات لازم برای کشت هیدروپونیک

یک سیستم هیدروپونیک معمولاً از اجزای اساسی زیر تشکیل شده است:

1. بستر کشت

در حالی که کشت هیدروپونیک نیاز به خاک را از بین می برد، هنوز یک محیط رشد برای حمایت از گیاهان مورد نیاز است. محیط های رشد رایج شامل پرلیت، ورمیکولیت، شن، پیت و پشم سنگ است.

2. محلول غذایی

این مخلوط ضروری از آب و مواد مغذی است که مستقیماً به ریشه گیاهان می رسد. این محلول عامل تغذیه و رساندن مواد غذایی به گیاه است.

3. مخزن

مخزن محلول غذایی را ذخیره می کند و اطمینان حاصل می کند که در صورت نیاز به راحتی برای گیاهان در دسترس است. همچنین ممکن است شامل یک پمپ یا هواکش برای اکسیژن رسانی محلول باشد.

4. پمپ

پمپ اغلب برای گردش و اکسیژن رسانی محلول غذایی در سیستم هایی که به طور طبیعی در آنها جریان ندارد ضروری هستند.

5. منبع نور

از آنجایی که هیدروپونیک اغلب در داخل خانه یا در محیط های کنترل شده انجام می شود، از منابع نور مصنوعی مانند چراغ های LED یا HID برای تامین انرژی لازم برای فتوسنتز استفاده می شود. نور یکی از عوامل اصلی رشد گیاه و انجام فتوسنتز و رشد گیاهان است و اگر در محیط بسته‌ای اقدام به کشت هیدروپونیک می‌کنید باید نور کافی جهت رشد گیاه را فراهم کنید.

 

خصوصیات یک بستر کشت ایده‌آل هیدروپونیک

آیا هر ماده‌ای می‌تواند به عنوان بستر کشت هیدروپونیک مورد استفاده قرار بگیرد؟ مسلما خیر. بستر کشت مناسب برای کشت هیدروپونیک باید برخی ویژگی‌هایی را داشته باشد که برخی از آن‌ها به شرح زیر است:

۱. حمایت فیزیکی از گیاه

۲. هوادهی مناسب

۳. تخلخل مناسب

۴. تراکم و چگالی پایین

۵. سمی نبودن

۶. قابلیت بازیافت مجدد

۷. مقرون به صرفه بودن

۸. انعطاف‌پذیری 

۹. دوام و ماندگاری بالا

۱۰. پاک و استریل بودن

روش استریل کردن بستر کاشت

استریل کردن معمولا در مورد محیط‌های کشتی کاربرد دارد که یک‌بار استفاده شده‌اند. برای استریل کردن بستر کشت می‌تواند از فرایند پاستوریزاسیون ذر دمای ۸۰ درجه سانتی‌گراد و به مدت ۳۰ دقیقه استفاده کرد و یا اینکه از محلول سفید‌کننده ۱۰ درصد و به مدت ۲۰ دقیقه استفاده کرد.

یک روش استریل کردن تجربی در مشهد وجود دارد که در آن ابتدا بستر کشت دست دوم را در آفتاب پهن می‌کنند و سپس به آن قارچ‌کش می‌زنند و روی آن را تا دو هفته با پلاستیک می‌پوشانند. این فرایند منجر به استریل شدن و از بین رفتن میکروارگانیسم‌ها و آلودگی‌ها می‌شود.

 

هیدروپونیک ۰۴

 

اهمیت محلول های غذایی در کشت هیدروپونیک

محلول غذایی در قلب هیدروپونیک قرار دارد و تمام عناصر ضروری برای رشد گیاه را فراهم می کند. این محلول به طور معمول حاوی تعادل دقیقی از درشت مغذی ها (مانند نیتروژن، فسفر و پتاسیم) و ریز مغذی ها (مانند آهن، منگنز و روی) است. این مواد مغذی در آب حل می شوند و به راحتی به ریشه گیاهان دسترسی پیدا می کنند.

ترکیب و غلظت محلول غذایی را می توان با توجه به نیازهای خاص گونه های مختلف گیاهی و مراحل رشد تنظیم کرد. نظارت و تنظیم منظم محلول غذایی برای جلوگیری از کمبود یا سمیت مواد مغذی، تضمین سلامت و بهره وری مطلوب گیاه ضروری است.

 

مقایسه بین کشت هیدروپونیک و کشت مبتنی بر خاک

هیدروپونیک و کشاورزی مبتنی بر خاک تفاوت ها و مزایای مشخصی دارند. در حالی که باغبانی سنتی به توانایی طبیعی خاک برای تامین مواد مغذی و آب متکی است، هیدروپونیک محیطی کاملاً کنترل شده را فراهم می کند. در اینجا چند تفاوت اصلی وجود دارد:

1. بهره وری آب

سیستم های هیدروپونیک در مقایسه با باغبانی سنتی مبتنی بر خاک تا 90 درصد آب کمتری مصرف می کنند، زیرا آب در گردش است و در اثر تبخیر یا رواناب از بین نمی رود.

2. کنترل مواد مغذی

در هیدروپونیک، کنترل دقیق محلول غذایی تضمین می کند که گیاهان غلظت و تعادل ایده آل مواد مغذی را برای رشد مطلوب دریافت می کنند. در باغبانی مبتنی بر خاک، سطوح مواد مغذی ممکن است بسته به ترکیب خاک و حاصلخیزی متفاوت باشد.

3. انعطاف پذیری فضا و مکان

هیدروپونیک  کشت عمودی کارآمد را امکان پذیر می کند و می تواند در مکان هایی که ممکن است باغبانی سنتی امکان پذیر نباشد، مانند مناطق شهری یا مناطق با زمین های زراعی محدود راه اندازی شود.

4. کنترل آفات و بیماری ها

هیدروپونیک نیاز به آفت کش ها و علف کش ها را از بین می برد، زیرا یک محیط کنترل شده و استریل را فراهم می کند که خطر هجوم آفات و بیماری ها را به حداقل می رساند.

 

grow

 

کاربردهای هیدروپونیک در زمینه های مختلف

کشت هیدروپونیک خاک را با محلول های آبی غنی از مواد مغذی جایگزین می کند و امکان کنترل دقیق بر محیط رشد را فراهم می کند. هیدروپونیک کاربردهای متنوعی در چندین بخش دارد، از جمله:

کشاورزی تجاری

هیدروپونیک به طور گسترده در کشاورزی تجاری برای تولید محصولات با کیفیت بالا و در تمام طول سال استفاده می شود. باعث افزایش بازده محصول، کاهش مصرف آب و استفاده کارآمد از فضا می شود.

تحقیق و آموزش

هیدروپونیک به عنوان یک ابزار ضروری برای انجام تحقیقات و آزمایشات علمی، به ویژه در زمینه فیزیولوژی گیاهی و جذب عناصر غذایی عمل می کند.

امنیت غذایی و کشاورزی شهری

هیدروپونیک پتانسیل رشد مواد غذایی در محیط های شهری را ارائه می دهد که به امنیت غذایی و کاهش وابستگی به منابع غذایی خارجی کمک می کند.

تولید دارو

گیاهان دارویی خاصی را می توان با استفاده از هیدروپونیک کشت کرد تا از کیفیت و ترکیب شیمیایی ثابت برای تولید دارو اطمینان حاصل شود.

اکتشاف فضایی

سیستم‌ های هیدروپونیک در حال توسعه و استفاده توسط آژانس‌ های فضایی برای پرورش مواد غذایی تازه در مأموریت‌ های فضایی طولانی‌ مدت هستند که مواد مغذی ضروری را برای فضانوردان فراهم می ‌کنند و رفاه آنها را بهبود می ‌بخشند.

 

Rate this post

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *