۱۴۰۳/۹/۲ ۱۲:۳۹
| تاريخ: ۱۴۰۱ شنبه ۱۷ ارديبهشت ساعت ۱۷:۵۹ | بازدید: 1480 نظرات: 0 کد مطلب: 18666 |
هیدروپونیک چیست ؟ آشنایی با فواید کشت هیدروپونیک در کشاورزی مدرن
سیستم هیدروپونیک چند سالی است که رواج یافته و یکی از جایگزین‌های مناسب برای کشت سنتی محسوب می‌شود. اما معنی واقعی هیدروپونیک چیست و چه فوایدی دارد؟ در این مقاله به این پرسش‌ها پاسخ می‌دهیم.
هیدروپونیک چیست و چطور می‌تواند به سیستم کشت در ایران کمک کند؟ فواید کشت هیدروپونیک بسیار زیاد است و همین امر باعث شده تا کارآفرینان بیشتری در سطح عمده و حتی خانگی، به کشت هیدروپونیک علاقه‌مند شوند. بسیاری از گیاهان و سبزیجات پتانسیل این را دارند که به روش هیدروپونیک کشت شوند که از جمله آنها می‌توان به ادویه پولساز زعفران اشاره کرد. اما فواید کشت هیدروپونیک چیست که افراد بیشتری را به این روش تشویق می‌کند؟ بهترین گیاه برای کشت هیدروپونیک چیست و چطور می‌توان درآمد بالایی از سیستم هیدروپونیک کسب کرد؟ برای پاسخ به این پرسش‌ها همراه ما باشید.
هیدروپونیک چیست
کشت هیدروپونیک چیست ؟ کشت در گلخانه هیدروپونیک یا آب کشت سبکی از کشاورزی است که در آن از خاک استفاده نمی‌شود. در این روش کشاورزی، گیاهان در محلولی از آب و مواد مغذی مورد نیاز رشد می‌کنند. کشت هیدوروپونیک مزیت‌های زیادی دارد. از جمله اینکه سرعت رشد محصول در آن، نسبت به کشت محصول در خاک بالاتر است و می‌توان از این روش، در تمام فصول سال استفاده کرد. کلمه هیدروپونیک از دو کلمه یونانی می آید، hydro به معنی آب و ponics به معنای کاشت است.
مفهوم هیدروپونیک به حدود هزاران سال پیش برمی‌گردد. باغ‌های معلق بابل و باغ‌های شناور چینی دو نمونه از اولین نمونه‌های هیدروپونیک هستند. دانشمندان در سال ۱۹۵۰ کشت بدون خاک را برای باغبانی آغاز نمودند. از آن به بعد کشورهای دیگر مانند هلند، آلمان و استرالیا از سیستم هیدروپونیک برای تولید محصولات کشاورزی استفاده کردند. طی جنگ جهانی دوم، ارتش آمریکا باغ‌های بزرگ هیدروپونیک را در چندین جزیره در غرب اقیانوس آرام احداث کرد تا سبزیجات تازه را برای سربازان تامین کند. از دهه ۱۹۸۰ سیستم هیدروپونیک برای تولید سبزی، صیفی‌جات و پرورش گیاهان اهمیت اقتصادی پیدا کرد؛ به طوری که بیش از ۸۶۰۰۰ نوع از محصولات گلخانه‌ای در کل جهان با استفاده از روش گلخانه هیدروپونیک تولید می‌شد.
سیستم هیدروپونیک در ایران که اقلیمی خشک دارد، یکی از بهترین روش‌های کشاورزی نوین به شمار می‌رود. با این روش، در هر نقطه‌ای از ایران می‌توان هر محصول کشاورزی را بدون توجه به اقلیم و نوع خاک، برداشت کرد. از دیگر فواید کشت هیدروپونیک این است که به اشتغال‌زایی کمک می‌کند؛ چراکه در این روش، می‌توان از هر مکانی برای تولید محصولات کشاورزی استفاده کرد و از آن برای برطرف کردن نیاز جمعیت روزافزون ایران بهره برد.
یک روش دیگر برای پرسش هیدروپونیک چیست این است که به اهمیت گلخانه‌های آن اشاره کنیم. گلخانه هیدروپونیک به تغییر فصل و آب‌و‌هوا ارتباطی ندارد و در آن، هدررفت محصول کم می‌شود. همچنین می‌توان با استقرار فناوری‌های اثربخش، میزان محصول تولیدی را ارتقا داد. با این حال، روش گلخانه هیدرپونیک مثل هر روش کشاوزی دیگری، مزایا و معایبی دارد که در ادامه به آنها می‌پردازیم.
فواید کشت هیدروپونیک چیست
بزرگترین مزیت استفاده از سیستم هیدروپونیک، افزایش میزان رشد گیاهان است. استفاده صحیح و مناسب از این سیستم می‌تواند رشد گیاهان را تا ۲۵ درصد و میزان محصول را تا ۳۰ درصد نسبت به گیاهان کاشته شده در خاک افزایش دهد. رشد سریع گیاهان به این دلیل است که به‌راحتی به مواد مغذی دسترسی دارند؛ حتی یک ریشه کوچک نیز می‌تواند مواد مورد نیاز گیاه را تامین کند. بنابراین گیاه برای پیدا کردن مواد مغذی، نیازی به ریشه‌دوانی ندارد و بر روی رشد قسمت‌های بالایی خود تمرکز خواهد کرد.
از دیگر فواید کشت هیدروپونیک این است که نسبت به کشاورزی سنتی، به آب کمتری نیاز دارد؛ چون تبخیر آب ندارد. سیستم هیدروپونیک همچنین برای محیط زیست بهتر است، زیرا باعث کاهش آلودگی و مواد زائد ناشی از رواناب خاک می‌شود. از جمله فواید کشت هیدروپونیک عبارتند از:
عدم نیاز گسترده به خاک
حذف استفاده از آفت کش‌ها و سموم که هزینه تمام شده تولید را افزایش می‌دهد و خاک را آلوده می‌کند
روشی محبوب برای تولید محصولات کشاورزی تراریخته
حذف علف هرز
کاهش مصرف آب
افزایش ارزش غذایی محصولات
تولید میوه و سبزی در مناطق سردسیر و باتلاقی ایران و جهان
بازآفرینی مناطق کمتر توسعه‌یافته و مکان‌های متروکه به منظور احداث گلخانه (روش هلندی)
کشت گیاهان علوفه‌ای به صورت متوالی برای واحدهای کوچک دامداری
کاهش ابتلای گیاهان به بیماری‌های ارگانیک و انگلی
کاهش قابل ملاحظه استخدام منابع انسانی و کاهش هزینه‌های سربار تولید محصولات کشاورزی
حذف فرسایش خاک
پاسخ به این پرسش که فواید کشت هیدروپونیک چیست کار چندان ساده‌ای نیست؛ از این جهت که فواید کشت هیدروپونیک را می‌توان از چند جهت بررسی کرد. در بالا به برخی از آنها اشاره کردیم؛ اما نباید از فواید دیگر سیستم هیدروپونیک غافل شویم. برای مثال، عملکرد گیاه در سیستم گلخانه هیدروپونیک بهتر است. اکسیژن اضافی در محیط کشت هیدروپونیک به تحریک رشد ریشه کمک می‌کند و رشد ریشه نیز باعث جذب سریع‌تر مواد مغذی می‌شود. مواد مغذی چند بار در روز به گیاه داده می‌شوند. بنابراین گیاه هیدروپونیک نیازی ندارد که انرژی خود را برای پیدا کردن غذا صرف کند؛ در نتیجه انرژی آن ذخیره شده و برای رشد بهتر ساقه و میوه‌های گیاه استفاده می‌شود.
از دیگر فواید کشت هیدروپونیک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
امکان کشت گیاهان در مناطقی که خاک مناسب ندارند یا مناطقی که خاک آنها آلوده به بیماری است.
کاهش یا حذف هزینه‌های خاک ورزی، کشت، ضدعفونی، آب دهی و سایر عملیات رایج کشاورزی سنتی
استفاده از حداکثر پتانسیل امکانات، ایجاد تراکم بالا در وسعت کم
کنترل بیماری‌های خاکزاد در سیستمهای بسته هیدروپونیک
کنترل میزان آب، نور، مواد مغذی، حرارت، رطوبت به منظور تولید محصول بهتر
استفاده از اب شور در برخی از سیستمهای باز کشت هیدروپونیک
معایب کشت هیدروپونیک چیست
کشت هیدروپونیک معایبی هم دارد؛ از جمله مهم‌ترین آنها، هزینه نسبتا بالا در نصب و راه‌اندازی سیستم هیدروپونیک است. همچنین، اگر متخصص نباشید، راه‌اندازی یک سیستم هیدروپونیک در مقیاس بزرگ می‌تواند بسیار زمان بر باشد. علاوه بر این، مدیریت و کنترل سیستم هیدروپونیک نیز زمان بر خواهد بود. شما باید به طور روزانه سطح PH و میزان مواد مغذی را کنترل کنید.
از دیگر معایب کشت هیدروپونیک ، ضرر مالی در صورت خرابی سیستم است. برای مثال، اگر پمپ خراب شود، این امر می‌تواند ظرف چند ساعت و بسته به اندازه سیستم، گیاهان شما را از بین ببرد. گیاهان به سرعت از بین می‌روند، زیرا محیط کشت نمی‌تواند همانند محیط خاکی، آب را ذخیره کند؛ بنابراین گیاهان وابسته به تامین آب تازه هستند. البته راهکار ساده‌ای برای این روش وجود دارد. امروزه سیستمهای هوشمند زیادی برای کنترل و مکانیزه کردن فرایند کشت طراحی شده‌اند که همگی برای کاهش و حذف زیان کارآفرینان در دسترس آنها قرار می‌گیرند. از جمله معایب کشت هیدروپونیک عبارتند از:
هزینه نسبتا بالای احداث گلخانه هیدروپونیک
بیماری‌های خاکزاد و نماتد در سیستمهای بسته کشت هیدروپونیک
عکس‌العمل سریع گیاهان به تغذیه خوب یا بد (تولیدکننده باید هر روز از گیاهان بازدید کند)
برای شروع کشت به روش هیدروپونیک نیازمند به دریافت مشاوره از افراد با تجربه در این زمینه هستید. آلودگی آب‌های زیرزمینی در کنار دفع ضایعاتی چون «پشم سنگ» نیز به معایب این روش اضافه می‌کند. این معایب با توجه به سیر تکاملی و ایجاد تکنولوژی برطرف شده است. در ضمن آلودگی آب‌های زیرزمینی در سیستم بسته وجود ندارد.
انواع سیستم کشت هیدروپونیک
کشت هیدروپونیک به صورت‌های گوناگونی انجام می‌شود. در ساده‌ترین و قدیمی‌ترین روش کشت هیدروپونیک گیاهان را در بسترهایی از جنس کاه کشت می‌کردند و مواد غذایی مورد نیاز گیاهان را در این بسترها قرار می‌دادند. امروزه روش‌های جدید‌تری نیز وجود دارد، مانند روش NFT که در آن مواد غذایی به صورت یک لایه نازک در اختیار گیاه قرار می‌گیرد. دو سیستم تغذیه گیاهان در هیدروپونیک وجود دارد:
سیستم باز: که در آن عناصر شیمیایی (ماکرو و میکرو) که گیاه به آنها نیاز دارد، فقط یک بار در دسترس گیاه قرار می‌گیرد و بعد از استفاده، از پایین بسترهای کشت به وسیله سوراخ‌های تعبیه شده از قبل در زیر بسترها، خارج می‌شود.
سیستم بسته: که در آن مواد غذایی محلول در آب، بیشتر از یک بار استفاده می‌شوند. برای اینکه محلول غذایی در سیستم بسته، با افت کیفیت روبرو نشود، باید کیفیت آنها دائما به وسیله دستگاه‌های کنترل کیفیت اندازه‌گیری شود و آن قسمت از عناصر شیمیایی محلول در آب جاری در محدوده ریشه گیاهان که جذب ریشه شده‌اند و محلول، دیگر آنها را در خود ندارد، به محلول اضافه شوند.
سیستم کشت هیدروپونیک ۶ روش اصلی دارد و بیشتر از این روش‌ها استفاده می‌شود.
نوار غذایی یا NFT
جزر و مد
سیستم مکنده
هواکشت
سیستم قطره ای
غوطه وری یا DWC
بستر کشت در تمام این روش‌ها حالت خنثی دارد و هیچ ماده مغذی در آن نیست. تغذیه محصول به کمک یک محلول مخصوص با فرمولاسیون مشخص انجام می‌شود. البته در برخی از گلخانه‌ها به نسبت هدف تولید و بزرگی گلخانه و انتظار کشت و برداشت، چند روش با هم ترکیب می‌شوند و سیستمهای ترکیبی را در روش هیدروپونیک خلق می‌کنند. برای مثال، سیستم آکوا پونیک تکنیکی است که برای پرورش ماهی و گیاه به صورت همزمان استفاده می‌شود.
انواع بستر کشت هیدروپونیک چیست
در هرکدام از روش‌های سیستم هیدروپونیک از نوعی بستر استفاده می‌شود که در اینجا به مهم‌ترین آنها اشاره می‌کنیم:
روش کشت آبی: در این روش، ریشه گیاه داخل محلول غذایی قرار می‌گیرد و حد فاصل ریشه و ساقه که طوقه نامیده می‌شود، از مایع بیرون است و با پلاستیک، بالا نگه داشته می‌شود.
روش کشت ماسه ای: ریشه گیاه داخل مواد جامدی قرار می‌گیرد که دارای قطر کوچک‌تر از سه میلی متر هستند. پشم‌سنگ یکی از نمونه‌های کشت ماسه‌ای است.
روش کشت در سنگ ریزه: ریشه گیاه داخل مواد جامدی قرار می‌گیرد که دارای قطر بزرگ‌تر از سه میلی متر هستند و سنگ خارا از آن جمله است.
روش کشت در ورمی کولیت: ورمی کولیت، روش دیگری است که ریشه گیاه با مواد کانی، مخلوط می‌شود.
روش نوار غذایی یا NFT
این روش به نوعی یک بستر کشت هیدروپونیک است که نسبتا ارزان بوده و معمولا در بین پرورش دهندگان محصولات خانگی بسیار محبوب است. در این روش، محلول غذایی در مسیر کم عمق و محدود حرکت کرده و ریشه از آن تغذیه می‌کند. دراین روش محلول حرکت دواری دارد و با CIRCULATION در طول مسیر ادامه پیدا می‌کند. منظور از نوار، لایه نازک محلول غذایی است و کل ریشه در چیزی غوطه ور نبیست. در واقع این روش، شبیه روش غوطه‌وری است و محلول به صورت مداوم و مستمر در دسترس گیاه قرار می‌گیرد. به همین دلیل در این شرایط اکسیژن بیشتری به گیاه رسیده و در نتیجه محصول بهتر خواهد بود. تفاوت این دو روش در نوع قرارگیری محلول غذایی است.
در روش NFT، باید مسیر حرکت سیال غذایی، شیب ملایم داشته باشد تا محلول از تانکرهای اصلی با پمپ، به بالاترین قسمت پمپاژ شود و به کمک جاذبه زمین، به حرکت خود ادامه دهد. روش NFT برای تولید میوه توصیه نمی‌شود؛ به دلیل این که ریشه گیاه، حالت آزاد دارد و برای محصولاتی که اندام هوایی سنگین دارند، کاربرد ندارد.
روش جزر و مد
سیستمهای جزر و مد، دارای طراحی کمی پیچیده، اما بسیار پرکاربرد هستند. این سیستم، محیط کشت را پر از محلول آب و مواد مغذی کرده و سپس آن را به مخزن برمی‌گرداند. برای انجام این کار، سیستم به یک پمپ شناور حاوی زمان سنج نیاز دارد. یکی از بزرگترین مزایای این سیستم این است که شما می‌توانید از تایمر برای تنظیم برنامه آبیاری گیاهان خود بر اساس اندازه گیاه، تعداد گیاهان، درجه حرارت، رطوبت و دیگر موارد استفاده کنید. همچنین می‌توانید گیاهان را به صورت جداگانه در گلدان کاشته یا تمام سینی را پر از محیط کشت کرده و گیاهان را به طور مستقیم در سینی بکارید.
روش DWC
روش DWC که به اسم غوطه‌وری، شناور و کشت عمیق نیز معروف است، ساده ترین نوع سیستم آبیاری است که برای هیدروپونیک استفاده می‌شود. در این روش، از یک مخزن برای نگهداری محلول غذایی استفاده می‌شود. ریشه‌های گیاهان در این محلول معلق هستند و به طور مداوم آب، اکسیژن و مواد غذایی دریافت می‌کنند.
برای اکسیژن دار کردن آب، از حباب هوا در محلول غذایی استفاده می‌شود. توجه داشته باشید که در این روش، ریشه‌های گیاهان نباید در آب غرق شوند. گیاهان در گلدان‌های خاصی قرار می‌گیرند و در بالای مخزن معلق می‌مانند. از جمله مزایای کشت کشت عمیق آبی این است که بسیار ارزان بوده و ساختن آن در خانه آسان است. این روش به نگهداری کمی نیاز دارد و از آنجایی که محلول‌دهی تکرار می‌شود، مواد کمتری مصرف می‌شود. اما اصلی‌ترین اشکال روش DWC این است که برای گیاهان بزرگ، کاربرد زیادی ندارد و برای گیاهانی که دوره رشد طولانی دارند،مناسب نیست. برای کشت سبزیجات از جمله کاهو و همچنین گیاهان زینتی می‌توان از این روش استفاده کرد.
روش هوا کشت
سیستم هوا کشت یا ایروپونیک در بسیاری از شرایط مانند روش DWC است. اما با این تفاوت که به جای پمپ کردن هوا به داخل محفظه، محلول مواد مغذی در هوا و روی ریشه‌ها پاشیده می‌شود. در این روش ریشه‌ها به زیبایی رشد می‌کنند. با روش ایروپونیک، باغبانان در محیطی کمتر می‌توانند از فضای افقی و عمودی گلخانه برای پرورش گیاهانی بیشتر و به نحو موثرتری بهره برند و آب کمتری نیز هدر دهند. بسته به نوع سیستم ایروپونیک، مواد مغذی ممکن است به صورت دستی با وقفه‌هایی در هر شب و روز اسپری شوند، اما بیشتر سیستمهای ایروپونیک دارای یک یا چند پمپ هستند که به طور اتوماتیک و بدون نیاز به نظارت مستمر مواد مورد نیاز گیاه را تامین می‌کنند. در حالی که ریشه‌ها در محیط محصور به وسیله پمپ‌ها تغذیه می‌شوند لازم است تا ساقه گیاه هم در محیطی ایروپونیک رشد کند. کشت ایروپونیک معمولا به دو روش زیر صورت می‌گیرد.
روش آبیاری قطره‌ای
سیستم آبیاری قطره ای هیدروپونیک چیست و چگونه کار می‌کند؟ این روش می‌تواند یک سیستم قابل بازیابی یا غیرقابل بازیابی باشد. در این روش از یک پمپ شناور در مخزن استفاده می‌شود و لوله‌هایی دارد که به هر گیاه می‌رسد. باغبان می‌تواند با هر نازل آبیاری قطره‌ای که می‌گذارد، میزان محلول برای هر گیاه را تنظیم کند. یک سینی زهکشی در زیر هر ردیف از گیاهان، محلول را به مخزن برمی‌گرداند، تا به راحتی بتوان این سیستم را به نوع قابل بازیابی فعال تبدیل کرد.
در سیستمهای آبیاری قطره ای هیدروپونیک اغلب از پشم سنگ استفاده می‌کنند. هرچند که هر بستر کشتی می‌تواند در این سیستم با تنظیم خروج آب از نازل، به صورت قطره ای استفاده شود. از مهم‌ترین مزیت‌های سیستم قطره‌ای، قابلیت کنترل بالا در برنامه غذایی و آبیاری است. این روش همچنین کمتر شکست می‌خورد و نسبتا ارزان است. اما بزرگترین اشکال روش قطره‌ای این است که پیاده‌سازی آن در یم باغ کوچک مشکل است. در صورت استفاده از روش قابل بازیابی، این احتمال وجود دارد که تنظیمات PH نامنظم شود و در صورت روش غیرقابل بازیابی، هدررفت آب و مواد غذایی زیاد است.
سیستم مکنده
سیستمهای مکنده ساده‌ترین نوع سیستم مکانیکی هستند و راه اندازی آنها بسیار ساده است، زیرا هیچ بخش متحرکی ندارند. این سیستم شامل یک مخزن حاوی آب و مواد مغذی است که در بالای آن یک ظرف حاوی مواد محیط کشت قرار می‌گیرد. این دو مخزن با استفاده از یک فتیله شمع یا فانوس به یکدیگر متصل شده‌اند و آب و مواد غذایی از طریق مکیده شدن به ریشه گیاهان منتقل می‌شوند. این سیستم برای یادگیری اصول اولیه عالی است. اما برای گیاهان بزرگ و یا گیاهانی که به آب فراوان نیاز دارند (مانند کاهو) احتمالا مناسب نخواهد بود. با این حال، این سیستم برای سبزیجات و گیاهان کوچک، مناسب است.
حرف آخر
هیدورپونیک یکی از روش‌های کشاورزی نوین است که در بسیاری از کشورها، جایگزین روش‌های سنتی شده است. کشت هیدروپونیک در اقلیم ایران و سایر کشورهایی که اقلیمی مشابه ایران دارند، اهمیت بسیار زیادی دارد. چراکه اصلی‌ترین ویژگی این روش کشت، کاهش هدررفت آب و مصرف بهینه آن است. در اقلیم خشک ایران که هیچ صنعت و کارخانه‌ای در شرایطی جغرافیایی مناسب خود وجود ندارد، راه‌اندازی روش‌های کشت نوین مثل هیدروپونیک بسیار ضروری است. این امید وجود دارد که به کمک نسل جدیدی که وارد بازار کار شده، روش‌های جدیدتر جایگزین روش‌های قدیمی شوند و همه‌چیز در نهایت در مسیر بهبود وضعیت محیط زیست ایران حرکت کند.
برچسب ها:
dwc, آبیاری قطره ایی, تغییرات اقلیمی, توسعه پایدار, جزر و مد, خشکسالی, سیستم مکنده, محیط زیست, مصرف آب, هاژه, هواکشت, هیدروپونیک, کشاورزی, کشاورزی مدرن, کو آبی
