سیستم های کشت هیدروپونیک
معرفی و نحوه کار برخی سیستم های کشت هیدروپونیک
روش کشت هیدروپونیک شناور
قدیمیترین روش کشت هیدروپونیک است که گیاهان در محیط کاملا مایع شناور بوده و محلول غذایی ساکن و درون ظرف میباشد این ظرف باید از مواد پلاستیک مات و غیر شفاف و یا یک سطل باشد. قسمت خارجی مخزن با رنگ سفید رنگ آمیزی میشود تا محلول غذایی داخل آن گرم نشود چون محلول غذایی ساکن و ثابت است و مقدار اکسیژن لازم جهت تنفس ریشه محدود است بنابراین جهت جلوگیری از خفگی ریشه که اصطلاحا هیپوکسی نامیده میشود باید مرتبا اکسیژن وارد محلول غذایی شود ( معمولا هوارسانی به صورت غیر پیوسته و نیم ساعت یا یک ساعت یکبار چند بار در روز انجام میشود) و از کمپرسور هوا یا پمپ اکواریوم استفاده میشود با این عمل از تجمع یونها در یک محل و ایجاد شیب یا گرادیان غلظت یونها در محلول غذایی نیز جلوگیری میشود. حجم و مقدار محلول غذایی مورد استفاده در هر مخزن یا ظرف کاشت به اندازه و نوع گیاه بستگی دارد اما معمولا ۱ تا ۱٫۵ لیتر در مراحل اول رشد گیاه و ۱۰ لیتر و بیشتر در دوره میوه دهی و رسیدگی میوه است. برای جبران آب از دست رفته از طریق، تعرق از محلول غذایی ، آب خالص اضافه می شود. زمانی محلول غذایی تجدید می شود که NO3 و K به نصف مقدار اولیه رسیده باشد یا رنگ محلول غذایی تیره شود.
این روش کشت هیدروپونیک بیشتر در تحقیقات و برای محاسبه میزان مصرف آب و مواد غذایی و اثر عناصر مختلف بر رشد گیاه استفاده میشود. از طرفی می توان تغییرات سریع در ترکیبات مواد معدنی محیط غذایی به وجود آورده و کمبود یا سمیت و سایر عوارض عنصر مربوطه بررسی کرد. همچنین دسترسی به کل سیستم ریشه بدون خراب کردن آن جهت مطالعه امکانپذیر است.
این روش برای کاشت گیاهانی نظیر کاهو و سایر سبزیهای برگی قابل استفاده است در این روش گیاهان بر روی یک صفحه شناور از استیروفوم به ضخامت ۴ سانتی متر به طوری که ریشه های گیاهان آنها به داخل محلول غذایی آویزان شود کاشته میشود محلول غذایی در این سیستمها یا بهم زده میشود یا اینکه به طور چرخشی به تانک مخزن بر میگردد. جهت انتقال گیاه به این سیستم ابتدا بذور را داخل جیفی پات کاشته و نشا ریشه دار را به لیوانها و محیط کشت شناور منتقل کرد و در اینجا نیازی به جدا نمودن خاک گلدان کوچک از نشاها نیست. گیاهان را می توان در لیوانهای مشبک یا لیوانهای از جنس فوم که حفره هایی در آن تعبیه شده قرار داد و روی صفحه استیروفوم که روی محلول غذایی قرار دارد گذاشت. استیروفوم را توسط چاقوی تیز یا دریل برقی با فواصل منظم بسته به نوع گیاه و حدود ۱۵×۳۰ سانتی متر سوراخ کرده به طوریکه ته لیوان حدود نیم سانتیمتر در زیر فوم بیرون بیاید. البته در کشت سبزیجات برگی مانند کاهو گاهی نشا مستقیما در سوراخ قرار میگیرد و توسط نوارهای ابری در سوراخ فوم محکم میشود. ظروف پلاستیکی یا فوم را میتوان پس از هر بار مصرف توسط وایتکس ۱۰ درصد یا هیپوکلرید سدیم تجاری ضد عفونی کرد و دوباره در کشت بعدی استفاده کرد.
این سیستم دارای معایبی نیز می باشد از جمله :
• لوله هایی که هوارسانی داخل محلول را انجام میدهد به وسیله رسوب نمکها بسته میشود.
• لازم است محلول غذایی به طور منظم عوض شود تا کمبود مواد غذایی آن جبران شود.
• چون گیاه درون محلول غذایی است و سوبسترایی نگهدارنده ریشه آن نمی باشد حتما نیاز به استفاده از قیم برای نگهداشتن گیاه است.
این سیستم در تولید یک نوع کاهو ژاپنی به نام Mitsuba نیز استفاده میشود به این شکل که این کاهو روی صفحات پلی استیرن که خود روی محلول غذایی به عمق تقریبی ۲۰ سانتیمتر شناور است کشت میشوند.
سیستم ائروپونیک ( Aeroponics)
در سیستم ائروپونیک ( Aeroponics) ریشه های گیاه نه با محیط مایع و نه با محیط جامد در تماس است بلکه تغذیه گیاه به طور دائم یا متناوب به واسطه یک مه و ابر غذایی ناشی از پودر شدن محلول غذایی در یک محفظه بسته انجام میشود . سیستم ائروپونیک ( Aeroponics) به دو شکل اجرا می شود .
در هر دو حالت اضافی محلول غذایی جمع آوری و چرخش میشود و سیستم بسته است. فضای محیط ریشه همیشه اشباع از یک مه غذایی است که روی ریشه ها نشسته و به صورت جویچه های ریز روی ریشه ها جاری می شود و عمل تغذیه ریشه انجام و اضافی آن جمع میشود در این سیستم بهترین نوع مواد رسانی انجام می شود و عمل پاشش مه به صورت سیکلهای یک ربعی یا نیم ساعته با یک مکث چند دقیقه ای در طی روز و شب (در شب قطع تناوب طولانیتر است) انجام میشود.
از سیستم ائروپونیک ( Aeroponics) برای کاشت توت فرنگی، کاهو و بنفشه استفاده شده است. سیستم ائروپونیک ( Aeroponics) برای مطالعه ریشه بسیار مناسب است چون سیستمهای آبی باعث در هم رفتن و گره خوردن ریشه ها میشود اما در این سیستم ریشه ها به طور جداگانه قابل بررسی است.
درصد سهم ریشه در مواد تازه و مرطوب گیاهان درآئروپونیک خیلی بالا است که البته حسن نیست زیرا تولید کل زیتوده خیلی ضعیف است و احتمالا ریشه را زیاد و قسمت هوایی را کم میکند. در این سیستم ریشه ها کم انشعاب و کلفت میباشند و سلولهایی پارانشیم پوست افزایش یافته، قطر ریشه افزایش مییابد.
معایب این سیستم شامل
• هیچگونه توقفی در اسپری کردن نباید ایجاد شود چون محدودیت آب و محلول غذایی که در اختیار ریشه قرار می گیرد زیاد است و توقف در اسپری شدن باعث شوک شدید به گیاه میشود
• این سیستم نیاز به تخصص بالایی دارد و در بعضی از این سیستمها برای دسترسی مستمر بخشی از ریشه به آب یک منبع کوچک دارای آب در ظرف ریشه تعبیه میشود و فقط ترکیب محلول غذایی بر اساس زمان و دفعات خاص اسپری میشود.
سیستم محلول غذایی جریان و فروکش
این سیستم درگیاهان به طریقی کاشته میشوند که ریشه ها در یک عمق محلول ثابت قرار میگیرد و محلول غذایی ۳ تا ۴ بار در طی روز تخلیه می شود تا امکان تنفس ریشه فراهم شود به این روش زهکشی و غرقاب نیز گفته میشود معمولا یک زمان سنج اتوماتیک به پمپ غوطه ور در مخزن وصل است و محلول غذایی را تزریق میکند و وقتی خاموش میشود محلول غذایی در اثر نیروی گرانش تخلیه میشود این روش میتواند به صورت سینیهای لبه دار یا گلدان های حاوی پشمسنگ گرانولی (راکوول) حاوی گیاه باشد که پر و خالی از محلول می شود.
برخی از سیستم های کشت هیدروپونیک اجرا شده در ایران
