کشت هیدروپونیک چیست ؟ کشاورزی آینده با سیستم هیدروپونیک

منظور از کشت هیدروپونیک چیست؟ چگونه بدون خاک گیاه بکاریم؟

کشت هیدروپونیک (Hydroponics) به شیوه کاشت گیاهان در بستر بدون خاک گفته می شود که در آن گیاهان به جای اینکه مواد مغذی را از طریق کود داخل خاک و املاح آن جذب کنند، به شکل مستقیم از آب حاوی مواد مغذی مختلف جذب خواهند کرد. در واقع بستر کشت هیدروپونیک به جای اینکه خاک باشد که در کشاورزی و رشد و پرورش گیاهان به شیوه سنتی دیده می شود، یک محیط رشد استریل است که آب حاوی مواد غذایی، دقیقا به همان مقداری که گیاه نیاز دارد، در آب وجود دارد.

براساس موارد گفته شده متوجه شدید که طریقه کشت هیدروپونیک و پایه و اساس آن مبتنی بر سیستم کاشت و رشد گیاهان بدون نیاز به خاک است. لذا در این سیستم یک گیاه نیازی ندارد که انرژی خود را صرف تولید ریشه های گسترده و تشکیل یک سیستم قدرتمند برای جذب مواد غذایی درون خاک کند، چون به طور مستقیم با مواد غذایی در ارتباط است.

به همین دلیل چندین ریشه فیبری (Fibrous Root) ایجاد می کنند تا آب و مواد غذایی را جذب نمایند. لذا در سیستم هیدروپونیک گیاه به راحتی می تواند انرژی خود را صرف رشد رویشی یعنی برگ ها، گلدهی و میوه کند. اکنون متوجه شدید که چرا محصولات گیاهانی که با روش هیدروپونیک کشت داده شده اند و رشد کرده اند تا 75% بزرگتر از گیاهانی است که در خاک رشد کرده بودند.

در مقالات دیگر بیشتر در مورد مزایا و معایب کشت هیدروپونیک صحبت کرده ایم ولی بد نیست بدانید که مصرف آب در این شیوه تا 90% کمتر است چون بجز تبخیر آب توسط نور خورشید که مقدار آن بسیار اندک است، هیچ گونه هدر رفت آب وجود ندارد برخلاف سیستم کشت گیاهان در خاک که بخشی از آب هدر می رود، توسط خورشید تبخیر می شود و اینکه آب وارد نواحی خارج از دسترسی ریشه های گیاه می گردد.

حتی کشاورزان موقع دفع آب مورد استفاده در کشت هیدروپونیک نیز دغدغه آسیب به محیط زیست را ندارند چرا که برای رشد علف ها و چمن ها و سایر گیاهان مفید است.

کشت هیدروپونیک، سیستم کاشت گیاهان بدون نیاز به خاک

انواع کشت هیدروپونیک

در این قسمت به معرفی چندین نوع رایج سیستم کشت گیاهان به روش هیدروپونیک اشاره می کنیم و هر کدام را توضیح خواهیم داد تا با نحوه کار و عملکرد آشنا شوید:

• سیستم ویک (Wicking System): کشت هیدروپونیک ساده ای است که از هزاران سال پیش تاکنون استفاده می شده است. به سیستم هیدروپونیک غیر فعال یا منفعل هم معروف است چون در آن از پمپ هوا یا پمپ آب استفاده نمی شود. مواد غذایی و آب در این سیستم به کمک ویک (Wick) که یک طناب یا یک تکه نمد ساده است به ناحیه ریشه گیاه منتقل می شود.

برای اینکه از این سیستم نتیجه خوبی بگیرید باید از یک محیط کشت رشد مخصوصی استفاده کنید که آب و مواد غذایی را خیلی خوب منتقل کند به همین دلیل بهترین نوع تغذیه یا محیط کشت رشد، الیاف نارگیل، پرلیت یا ورمیکولیت هستند.

معمولا گیاهانی که سایز کوچکتری دارند و نیاز به آب و مواد مغذی زیاد ندارند برای این نوع سیستم کشت مناسب هستند.

• سیستم کشت آب عمیق (DWC) یا Deep Water Culture: سیستم کشت DWC که به کشت هیدروپونیک شناور هم معروف است، راحتترین سیستم کشت هیدروپونیک می باشد. در این روش، مخزنی از مواد مغذی محلول تهیه می کنید و ریشه های گیاه را در این محلول در حالت معلق نگه می دارید تا همیشه آب، اکسیژن و مواد مغذی در دسترس باشند.

در این سیستم برای اکسیژن دار کردن آب از یک پمپ هوا و یک سنگ هوا استفاده می شود تا به ترتیب هوا را وارد آب کرده و سپس حباب های هوا به داخل محلول حاوی مواد مغذی فرستاده شوند. گیاهان در این روش داخل گلدان های مخصوص قرار می گیرند و آنها را داخل تخته های فومی قرار می دهند.

سیستم DWC از انواع کشت هیدروپونیک

• سیستم های مبتنی بر تکنیک NFT یا یا فیلم تغذیه ای (Nutrient Film Technique): سیستم محبوب و رایج کشت هیدروپونیک، سیستم NFT است. در این سیستم گیاهان داخل کانال هایی که حاوی مواد محلول مغذی است کاشته می شوند که دائما در این کانال جریان دارند. این ماده محلول وقتی وارد کانال می شود، دوباره به ابتدای سیستم برمی گردند و این چرخه ادامه دارد.

برخلاف محیط کشت DWC، ریشه های گیاه کاملا داخل محلول غرق نمی شوند بلکه در سیستم NFT مواد غذایی دائما جریان دارند و با ریشه ها به طور نسبی تماس پیدا می کنند و اکثریت بخش ریشه از محلول خارج است. به دلیل اکسیژن رسانی بهتر و بیشتر، کیفیت محصولات بالاتر هستند.

• سیستم اِب و فلو (Ebb and Flow/Flood and Drain) یا جریان و تخلیه: به این سیستم کشت هیدروپونیک ، سیستم جزر و مد یا سیل و تخلیه هم می گویند که امروزه کمتر رایج است اما هنوز تأثیر خوبی روی رشد گیاه دارد و بسته به وضعیت شاید بهترین گزینه هم باشد. در این نوع سیستم کشت هیدروپونیک، برخلاف 2 مورد قبلی، ریشه ها به شکل دائم، داخل محلول حاوی مواد مغذی قرار نمی گیرند.

در این سیستم، سینی خاصی را پر از محیط کشت رشد می کنند مثلا با ورمیکولیت، فیبر نارگیل، پرومیکس، راکوول (پشم سنگ) و غیره و سپس داخل آن با محلول حاوی مواد مغذی، چندین بار در روز پر می شود که تعداد دفعات آن بستگی به سایز گیاه، آب و دمای هوای نرمال و چرخه رشد فعلی گیاه و غیره دارد.

این سیستم نیاز به یک محلول مواد مغذی متصل به پمپ و تایمر دارد تا زمانبندی و مقدار پمپاژ محلول مشخص گردد. با روشن شدن تایمر پمپ مواد مغذی وارد سینی می شوند و پس از استفاده گیاه و طی زمانی مشخص، محلول مورد نظر به داخل مخزن اولیه بر می گردد که بسته به موارد گفته شده تعداد دفعات تکرار آن مشخص می شود.

• سیستم قطره ای (Drip System): رایج ترین نوع سیستم کشت هیدروپونیک در دنیا، سیستم قطره ای است که استفاده از آن بسیار زیاد است. در این روش از تایمر کمک می گیرند تا مدت زمان قطره چکانی محلول حاوی مغذی را تنظیم کنند.

سپس به کمک لوله آبیاری قطره ای، به شکل پیوسته و قطره ای محلول مورد نظر به ریشه های آنها منتقل می شود که معمولا محیط کشت نیز پشم سنگ یا راکوول و یا الیاف نارگیل می باشد. در این روش برای اینکه لوله های آبیاری قطره ای دچار گرفتگی نشوند، باید از مواد غذایی ارگانیک استفاده کنید.

سیستم قطره ای از انواع کشت هیدروپونیک

کشت هیدروپونیک در گلدان

کشت هیدروپونیک به روش گلدانی درون گلدان های مخصوص انجام می گیرد که بسته به نوع و تراکم گیاه، مقدار مشخصی از آنها کاشته می شوند و در ارتفاع مشخص و استاندارد قرار داده می شود. سپس مواد محلول غذایی به کمک لوله های آبیاری قطره ای در اختیار آنها قرار می گیرد. این روش کشت برای اکثر گیاهان قابل اجراست.

اگر گلدان ها را به شکل طبقه ای و عمودی رو هم قرار داده باشید، به کمک پمپ و جاذبه به سمت پایین حرکت خواهند کرد و نیازی به استفاده از لوله های جداگانه نیست. معمولا گیاهانی مثل توت فرنگی که ارتفاع کمی دارند این روش برای آنها مناسبتر است. اما اگر به شکل افقی گلدان ها را قرار دهید، نیاز به یک پمپ برای به جریان در آوردن محلول و لوله های نازک آبیاری قطره ای برای هر گلدان خواهید داشت.

برخی نکات مهم: توجه داشته باشید که تغذیه در کشت هیدروپونیک بسیار مهم است تا همیشه مواد مغذی مورد نیاز گیاه به مقدار لازم و در زمان مناسب انتقال داده شوند. معمولا تغذیه مناسب برای کشت هیدروپونیک میکس NPK، کلسیم نیترات و منیزیم سولفات (نمک اِپسوم) می باشد. میزان، زمان و تعداد دفعات تغذیه گیاه نیز به نوع آن و سیستم کشت انتخابی بستگی دارد.

معمولا هم بهترین pH در کشت هیدروپونیک بین 5.5 تا 6 است و آبیاری در کشت هیدروپونیک هم بستگی به نیاز گیاه به آب و شیوه کشت خواهد داشت که باید با توجه به نحوه کاشت و رشد گیاه عمل کنید.