هیدروپونیک(آب کشت)

هیدروپونیکز (  (Hydroponicاز یک لغت یونانی Hydro یعنی آب و کلمه لاتین Ponero یعنی کار تشکیل یافته است که عبارتست از کشت گیاه در آب یا محلول غذایی  این لغت در فارسی آبکشت ترجمه شده است .

امروزه تکنولوژی پرورش گیاهان در محلول غذایی (آب حاوی کود ) یا بدون استفاده از محیط کشت و یا بستره اعم از شن و ماسه و قلوه سنگ ، ورمیکولیت ، پشم سنگ ،پرلیت ، پیت موس ،کویر (مواد زاید پوست نارگیل با خاک اره ) هیدروپونیک خوانده می شود.

در تعریف عملی دیگری از آبکشت یا هیدروپونیک ارایه شده گفته شده است که این روش طریقه کاشتی است که در آن گیاهان هر بار که آبیاری می شوند ، مواد غذایی کودی هم به آن ها داده می شود . با این تعریف عملی حتی جا دارد که بتوانیم بگوییم هیدروپونیک را در خاک هم می توان اجرا کرد.


تاریخچه :

توسعه هیدروپونیک و کشاورزی تحت شرایط کنترل شده (CEA) سریع نبوده است .اولین کاربرد کشاورزی تحت شرایط کنترل شده به پرورش خیار خارج از فصل برای امپراطوری رومی (Tiberius) تحت شرایط استفاده از سنگ شفاف یا میکا در قرن اول میلادی نسبت داده می شود و بعد از آن برای مدت 1500 سال از یک چنین تکنولوژی استفاده نشده است.

در قرن 17 گلخانه در فرانسه و انگلستان ظاهر شده است در سال 1699 در انگلستان شخصی به نام Woodward به پرورش نعنا بدون استفاده از خاک دست زده است. خاک های گلخانه ها پی در پی می بایست تعویض می کردند و با افزودن انواع کودها شرایط تولید آن ها را سال به سال بهبود می بخشیدند . با توجه به این مشکلات در ایستگاه های تحقیقاتی آمریکا توجه دانشمندان به کاربرد محلول های غذایی به عنوان جایگزین سیستم طبیعی استفاده از خاک با کاربرد محلول غذایی تهویه شده و یا کاربرد خاک مصنوعی متشکل از توده ذرات و دانه های مواد خنثی که با محلول غذایی خیس شده باشد ، معطوف شد.

بین سال های 1925 و 1935 پیشرفت قابل توجهی در تغییر روش های فیزیولوژیست های گیاهی در تولید انبوه تولیدات گیاهی بوجود می آید. محققین در ایستگاه تحقیقاتی نیوجرسی روش کشت در ماسه را بهبود بخشیدند .از روش کاربرد شن و ماسه و محلول های غذایی در دانشگاه کالیفرنیا استفاده شد. هر کدام از این دو روش محدودیت هایی را از نظر تولید انبوه تجاری در بر داشتند ، که تا حدودی با ابداع سیستم آبیاری از زیر (subirrigation) که در دانشگاه نیوجرسی و ایستگاه های تحقیقاتی کشاورزیی ایندیانا شروع شده بود بر طرف کردند.

بعد از گذشت حدود 20 سال با فراوان شدن پلاستیک ،هیدروپونیک بار دیگر مورد توجه واقع شد. از پلاستیک نه تنها برای براق و پرنور کردن گلخانه ها بلکه برای آستر دادن بستر های کاشت به جای سیمان استفاده شد .پلاستیک ها ضمنا از نظر ابداع و پیشرفت روش آبیاری قطره ای هم حائز اهمیت بودند .

سطح کشت گلخانه ها در اروپا و آسیا طی سال های 1950و 1960 شروع به افزایش قابل توجهی نمود و سیستم های هیدورپونیک وسیعی در بیابان های کالیفرنیا ،آریزونا،ابوذبی و ایران در حدود سال های 1970 ایجاد شد. در این مناطق بیابان مزایای تکنولوژی با استفاده از طول روز و نور زیاد که فتوسنتز را افزایش می داد  بیشتر مورد توجه قرار گرفت.

با افزایش قیمت نفت در سال 1973 هزینه های گرم و سرد کردن گلخانه ها چند برابر شد. این مسئله توام با تعداد محدود سموم شیمیایی مجازی که در گلخانه ها جواز کاربرد داشتند ،موجبات ورشکستگی و کاهش علاقه به هیدروپونیک ،علی الخصوص  در آمریکا را فراهم کرد. با وجود این ابداع سیستم های هیدروپونیک جدید و تحقیقات در بهبود بخشیدن به روش ها دنبال شد.

در اواخر سال های 1960 محققین مرکز تحقیقات گلخانه ای انگلستان (GCRI) روش NFT با لایه نازک محلول غذایی را ابداع کردند که آن نیز پالودگی  و بهبود کیفیت را به دنبال داشت. این تحقیق بوجود آمدن سیستم های هیدروپونیکی را منجر شده که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند.

بعد ازنزدیک به 20 سال که از توجه حقیقی به سیستم تجاری حقیقی هیدروپونیک گذشته است ، امروزه علاقمندی زیادی به سیستم های هیدروپونیک CEA (کشاورزی در شرایط محیطی کنترل شده ) معطوف شده است ،بخصوص در مناطقی که مسئله آلودگی های آب های زیر زمینی یا ضایعات محلول های غذایی و مواد ضدعفونی کننده اهمیت دارد . تولید کنندگان در حال حاضر بیشتر به مسائل انتخاب محل ،ساختمان ،سیستم کاشت ،کنترل آفات و امراض و بالاخره بازار توجه دارند.

 از زمانی که Gericke در سال ۱۹۲۹ امکان کشت تعدادی از نباتات را بدون استفاده از خاک تا مرحله تکامل و باردهی آنان به ثبوت رساند تا امروز که در نقاط مختلف جهان تولید با روش آب کشت به صورت تجارتی معمول گردیده، فکر دانشمندان و متخصصین به تکامل این روش و رفع نواقص آن مشغول بوده است. دستگاه یا ظرفی که Gericke از آن استفاده کرد در حقیقت جعبه ای یود که به جای درب آن یک ورق توری قرار داشت. روی توری بستر بذور و زیر آن مقداری فضای خالی و بعد از فضای خالی محلول غذایی در کف محفظه واقع می شد.

نبات پس از سبز شدن در بستر بذر که از جنس سنگریزه یا ماده دیگری غیر از خاک بود ریشه خود را از سوراخهای توری عبور داده و ریشه پس از طی فضای خالی زیر توری خود را به محلول غذایی می رساند. با پاشیدن آب یا محلول غذایی روی بستر بذر ، رطوبت برای رشد بذر و جلوگیری از خشک شدن آن قسمت ریشه که داخل محلول غذایی قرار نداشت، تامین می گردد. به علاوه با تبخیر مختصری که از سطح محلول غذایی و یا در اثر محلول پاشی از بالای توری حاصل می شد درصد رطوبت فضای زیر توری تا سطح محلول غذایی را بالا نگه داشته و از خشک شدن ریشه های واقع در این قسمت جلوگیری می گردید. ضمنا این ریشه ها حداکثر دسترسی به هوا را داشتند.

با این روش Gericke تضاد مکانیسم آب و هوا را در محیط رشد ریشه به شکلی از بین برد اما این روش برای تولید تجارتی راه حل مناسبی ارائه نمی داد و چند نقص کلی و عمده داشت. یکی اینکه طبیعت این نباتات اقتضا نمی کرد که ریشه آنها در هوا آویزان باشد بلکه برعکس نیاز به اتکا داشتند. و دیگر مشکل اینکه در طوقه ریشه گیاهان حساس پوسیدگی ایجاد شد. ولی در هر حال با تلاش شبانه روزی دانشمتدان و محققان ، امروز مطالعه و تحقیق و کسب تجربه در این زمینه به حدی توسعه یافته و مورد توجه قرار گرفته است که آینده کار برد روش آب کشت را خیلی روشن جلوه می دهد. در حال حاضر تولید تجارتی محصولات با روش آبکشت در آمریکا ، ژاپن ، اروپا و هندوستان رو به افزایش بوده و در سایر نقاط دنیا در حال پیشرفت است. بدون تردید کشور ما نیز دور از این تکنولوژی قرار نخواهد گرفت.

انواع سیستم های هیدروپونیک :

1- سیستم هیدروپونیک محلول یا مایع :

این سیستم به دو گروه بزرگ طبقه بندی می شوند :

الف )روش چرخشی (سیستم های بسته ) که خود شامل دو زیر گروه می باشد :

1- فناوری فیلم غذایی (NFT)                                       

2- فناوری جریان عمیق (DFT)

ب)فناوری غیرچرخشی (سیستم های باز ) که خود شامل سه زیر گروه می باشند :

1- فناوری غوطه ور کردن ریشه

2- فناوری شناور سازی

3- فناوری های نیروی کاپیلاری

2- سیستم هیدروپونیک دانه بندی (کشت در محیط جامد )

به 4 گروه زیر طبقه بندی می گردد:

الف)سیستم کیسه آویزان

ب) سیستم کیسه رشد

پ )سیستم های شیاری یا کانالی

ت) سیستم گلدانی

3- سیستم های آئروپونیک

الف)فناوری مه پاش ریشه

ب) فناوری تغذیه بخار

روش کشت هیدروپونیک معایب و مزایای دارد که به شرح ذیل است :

*مزایا :

1- در جاهایی که خاک وجود ندارد یا در جاهایی که خاک آلوده به بیماری است گیاهان را می توان به این روش کشت نمود.

2- مخارج کار برای شخم و آماده سازی زمین ،تدخین خاک و ضدعفونی آب آبیاری و دیگر عملیات سنتی عملا حذف می شود.

3- برداشت بالاترین میزان محصول امکان پذیر بوده و سیستم را از نظر اقتصادی حتی در اراضی گران قیمت و یا نواحی پر تراک مقرون به صرفه  می سازد .

4- صرفه جویی در مصرف آب و کود یکی از خصوصیات تمامی این سیستم ها است. این می تواند خود به معنی کمتر آلوده سازی محیط زیست اعم از خاک و نهر ها بوده و مواد شیمیایی با ارزش به هدر نمی رود.

5- بیماری های گیاهی خاکزاد در سیستم بسته به سرعت بیشتری قابل کنترل اند چه این سیستم ها با یک ماده ریشه کن کننده بیماری می توان به آسانی غرقاب کرد.

6- کنترل بهتر شرایط محیطی یکی دیگر از مزایای این سیستم ها است و در شرایط گلخانه از لحاظ نور ،درجه حرارت، رطوبت و ترکیبات شیمیایی هوا قابل کنترل است.

7- از آب حاوی مقادیر بالای نمک محلول با دقت زیاد می توان استفاده کرد . چنانچه نمک های محلول آب مصرفی بیشتر از ppm500 باشد ، از یک سیستم آب کشت باز می توان استفاده کرد و در آن با شستشوی مکرر محیط کشت از تجمع بیش از حد نمک های محلول می شود جلوگیری کرد.

8- سیستم هیدروپونیک را باغبان های آماتور بطور تفننی در منازلشان و حتی در آپارتمان های بلند هم می توانند استفاده کنند . یک سیستم آب کشت می تواند بسیار تمیز ،سبک و کاملا مکانیزه باشد.

معایب :

1- مخارج ساختمان اصلی در هر هکتار بسیار زیاد است.

2- پرسنل تحصیل کرده یا آموزش دیده بایستی امور تولید را اداره کنند. اطلاعات در مورد نحوه رشد گیاه و اصول تغذیه مهم است .

3- عوامل بیماری زا و نماتد های وارد شده به خصوص در سیستم بسته از طریق تغذیه مشترک از یک مخزن ذخیره به سرعت پیشرفت کرده همه بستر ها را می گیرد.

4-اغلب ارقام گیاهی موجود سازگار با سیستم نیاز ، به تحقیقات و بررسی بیشتر دارند.

5- واکنش گیاهان به تغذیه صحیح یا نادرست بسیار سریع است . کشاورز هر روزه بایستی گیاهان خود را بازبینی کند

منابع :

1-خوش گفتار منش ،امیر حسین ،حسینی ،فاطمه ،آقاجانی ،راضیه ،هیدروپونیک در روشهای کشت گیاهان بدون خاک ،جهاد دانشگاهی واحد صنعتی اصفهان ،بهار 1386

2- مهرآوران ،حمید ،هیدروپونیک (آبکشت ) ،دانشگاه ارومیه ،پاییز 1382

 

نوشته شده در تاریخ پنجشنبه 1 مهر 1389    | توسط:    |    |
نظرات()