باغبان  باشی

توليد به روش هيدروپونيك عبارتست از تغذيه ريشه گياهان در محيطي غير از خاك. به جاي محيط خاكي كه معمولا" گياهان در آن رشد مي كنند يك محلول مغذي، بيشتر نيازهاي تغذيه اي گياهان را تأمين مي كند. عبارت هيدروپونيك، اولين بار توسط دكتر W. F. Gericks در انتهاي سال 1930 وضع شد و به معناي رشد گياهان در شرايطي است كه ريشه هاي آنها در محلول رقيقي از مواد مغذي و هوا قرار گرفته است. در اين سيستم، مشكلات مربوط به كشت خاكي مانند ساختار ضعيف خاك، نفوذ نامناسب آب در خاك، بافت غيريكنواخت، علفهاي هرز و عوامل بيماريزا وجود ندارد. در عين حال در سيستم هيدروپونيك هوشمند، افزودن برخي عوامل مانند كودهاي شيميايي به صورت كامپيوتري، كنترل شده و از خطاي مربوط به نيروي انساني كاسته مي شود. اين سيستم، فاقد گستره وسيع ميكروارگانيسم هايي است كه در يك سيستم خاكي يافت شده و به عنوان عوامل بيماريزا عمل مي كنند و بدين روش عوامل بيماريزاي موجود در خاك را كاهش مي دهند.

آئروپونيك (هواكشت) پيشرفته ترين نوع باغباني هيدروپونيك است. اين سيستم، فرآيندي از رشد گياه در محيطي از مه، بدون استفاده از خاك يا هر بستر ديگري مي باشد. اين روش يك تكنولوژي جديد براي توليد بيشتر فرآورده هاي گياهي و افزايش سرعت رشد گياه مي باشد. با اين روش، گياه بدون نياز به خاك به رشد فوق العاده دست پيدا مي كند. اين روش، ساده ترين و مطمئن ترين راه براي افزايش بازدهي در توليد محصولات گياهي است. در اين روش، ريشه ها در هوا معلق هستند و محلول غذايي توسط كوچكترين ذرات قابل جذب توسط ريشه گياه در اختيار گياه قرار مي گيرد. اكسيژن و آب كه اغلب فاكتورهاي محدودكننده رشد در سيستم هاي رشد خاكي و هيدروپونيك هستند كاملا" در اختيار گياه قرار مي گيرند. در اين سيستم، مواد مغذي و آب به صورت ذرات ريز پودرمانند توسط يك پمپ مخصوص به ريشه گياهان پاشيده مي شود. اين امر منجر به حركت سريع آب مي گردد كه مقادير بيشتري اكسيژن به گياه خواهد رساند زيرا اكسيژن، مانند حالتي كه در يك آبشار وجود دارد بيشتر با آب مخلوط خواهد شد. حضور بيشتر اكسيژن، رشد باكتريها و قارچها را كند خواهد كرد. يك خاك فشرده، تنها 30% به ريشه ها اكسيژن مي رساند در حاليكه در مخلوط بدون خاك تا 50% اكسيژن رساني خواهد بود. با استفاده از سيستم آئروپونيك، امكان اكسيژن رساني تا 99 درصد نياز واقعي گياه وجود دارد.

در عين حال مواد مغذي مستقيما" به ريشه گياه تحويل داده شده و بنابراين محيط واسطه اي كه تحويل مواد مغذي را دچار وقفه سازد يا آن را به باكتري آلوده سازد، وجود ندارد. براساس شواهد موجود نرخ رشد گياه در اين روش ، دو برابر بيش از كشت خاكي است. همچنين رشد گياه در سيستم آئروژونيك، تا 3 برابر سريعتر از بقيه سيستم هاي هيدروپونيك است.

مزاياي سيستم آئروپونيك شامل:

1- صرفه جويي در آب، محلول غذايي و انرژي در حد چشمگير به ميزان 80%

2- رشد زياد ريشه به دليل دسترسي ريشه ها به اكسي‍‍‍‍ژن زياد و افزايش سطح جذب مواد مغذي

3- نگهداري آسان سيستم

4- شتاب بخشيدن به سيكل هاي كاشت به دليل افزايش سرعت رشد و بلوغ

5- ارزانتر بودن اين سيستم نسبت به هيدروپونيك هوشمند به ميزان 10 تا 15 درصد

6- كنترل حرارت محيط گلخانه از طريق كنترل دماي محيط ريشه

7- ايجاد در آمد و صرفه جويي در خروج ارز از كشور از طريق توليد پايه هاي مادري وارداتي گياهان زينتي نظير گل رز

8-  فراهم كردن يك محيط ضد پاتوژن و علف هرز جهت رشد بهينه گياه و در نتيجه كاهش مصرف آفت كش و علف كش

9- افزايش بو، طعم و طراوت محصولات

10-                      امكان دسترسي گياه به دي اكسيد كربن به ميزان 100% جهت فرآيند فتوسنتز

11-                      مواد ريشه اي بدون خاك و ارگانيسم هاي خاكزي يا آلودگي با گونه هاي خارجي

12- ارزش بالا از لحاظ آموزشي و جمع آوري اطلاعات واقعي از گياهان در رشد آنها و نيز امكان كار شيميايي يا بافت شناسي روي گياهان

كاربردهاي آئروپونيك شامل:

·  استفاده از اين سيستم براي تكثير قلمه هائي است كه به سختي ريشه دار مي شوند. نظير: گردو، زيتون ، پسته ،سيب، مركبات،برخي از گياهان مهم و استراتژيك داروئي نظير سرخدار و... . بطوريكه علاوه بر كاهش يك سومي طول مدت رويش، باعث افزايش درصد موفقيت قلمه در ريشه زائي مي گردد.اين مزيت براي وزارت كشاورزي كه احتياج دائم به پرورش قلمه  دارد، اهميت چشمگيري دارد.

·  برخي از گياهان نظير:سرخدار و ميني تيوبر كه از طريق كشت بافت تكثير مي گردند، براي آداپته شدن، به مدت زمان نسبتاً زيادي احتياج دارند كه اين سيستم اين زمان را به حداقل مي رساند و در ضمن مشكل ريشه زائي سخت قلمة سرخدار را نيز برطرف مي نمايد.

·        (سرخدار،گياهي است كمياب كه در درمان سرطان بسيار مؤثر است.)

·  گردش محلول مغذي و آب در سيستم ، كه اين خود حسن بزرگي از لحاظ كاهش مصرف آب و محلول غذائي محسوب مي شود.بطوريكه در حدچشمگيري (80%) صرفه جوئي در مصرف آب و محلول غذائي صورت مي گيردو با توجه به آب وهواي نيمه خشك و كمي منابع آب در كشورمان ، اهميت بسزائي دارد.

·  با توجه به آنكه اين سيستم روشي است بدون بستر ، در نتيجه هزينۀ تهيۀ بستر ، كه خود هزينۀ بالائي را براي گلخانه دار به دنبال دارد ، حذف مي شود.بر همين اساس هزينة جاري گلخانه دار10 تا 15%  كاهش مي يابد.

·  گياهاني كه تكثيرشان از طريق زايشي به سختي انجام مي گيردويا نياز به مدت زمان بيشتري جهت  تكثير دارند ،از طريق اين روش و به طريق رويشي براحتي تكثير مي يابند. مانند:زعفران،ميني تيوبر،اركيده،بنفشۀ آفريقائي و …

·  در اين روش مي توان تراكم كاشت را بالا برد به طور مثال توليد ميني تيوبر توسط آئروپونيك در هر متر مربع 2049 عدد مي باشد در حاليكه در روش هاي عادي تنها 100 عدد مي باشد كه اين رقم قابل توجهي است.

·  گياهاني نظير توت فرنگي كه تكثيرشان از طريق هيدروپونيك به دليل تجمع عناصر غذايي در اطراف ريشه با مشكل روبرو مي شود را مي توان از اين روش تكثير نمود. بدين ترتيب رشد توت فرنگي در آئروپونيك سريع تر و عملكرد بيشتر خواهد بود.

·  گياهاني نظير زعفران كه در شرايط مزرعه نياز به تعداد زيادي كارگر داشته و بسيار وقت گير است را مي توان از طريق اين سيستم تكثير نموده و با اين روش غلظت رنگدانه قرمز را در كلاله بدست آمده بالا برد.

مقايسه اي بين سه سيستم كشت در خاك، هيدروپونيك و آئروپونيك:

مهمترين مزيت توليدات گلخانه اي به صورت هيدروپونيك و آئروپونيك نسبت به توليد در فضاي باز مزرعه عبارتند از اشتغال زايي بالا ، مصرف آب كمتر و افزايش توليد در واحد سطح است. يكي ديگر از مزاياي كشت هيدروپونيك و آئروپونيك نسبت به شرايط خاك اين است كه در آنها شرايط محيطي و عناصر غذايي گياه به دقت كنترل شده و باعث افزايش محصول و معمولا كيفيت بهتر آن مي شود. در هيدرپونيك ريشه هاي گياه در يك محلول غذايي راكد و ساكن كه به صورت پيوسته محلول غذايي هوادهي مي شود و يا در يك جريان محلول غذايي قرار مي گيرد.

يكي از معايب سيستم هيدروپونيك محدوديت توسعه ريشه مي باشد كه به طور عمده به علت تامين نامناسب و ناكافي اكسيژن به ريشه ها است و باعث اختلال در جذب عناصر غذايي مي گردد.

در آئروپونيك ريشه ها با حداكثر ميزان اكسيژن در ارتباطند و در نتيجه جذب عناصر غذايي به حداكثر مي رسد در نتيجه عملكرد آئروپونيك از لحاظ محصول دهي به دليل سرعت بالاي رشد حدود 4 تا 5 برابر عملكرد در بهترين روش هاي كشت مي گردد.

 براي مقايسه بين شرايط مزرعه و هيدروپونيك در گياه توت فرنگي، اين گياه در تراكم 8/3-3/5 گياه در متر مربع مزرعه ولي در هيدروپونيك 3/5-5/37 گياه در مترمربع كاشت مي شود. عملكرد اين گياه در بهترين شرايط هيدروپونيك 5 برابر عملكرد مزرعه است. عملكرد رقم چندلر ( Chander ) در شرايط مزرعه 7/281 – 8/320 گرم در هر گياه ولي در شرايط هيدروپونيك 500 گرم در هر گياه مي باشد، و نيز گفته مي شود عملكرد توت فرنگي در شرايط خاك 3 كيلوگرم در مترمربع و در مقابل، در شرايط هيدروپونيك 8 كيلوگرم در متر مربع است. مقايسه عملكرد رقم سلوا در شرايط خاك و هيدروپونيك نشان داد كه عملكرد اين رقم در شرايط هيدروپونيك بيشتر از شرايط خاك بوده است. لازم به ذكر است كه در قدم اول، هزينه ايجاد شرايط هيدروپونيك براي توت فرنگي زياد است ولي توليد محصول با عملكرد و كيفيت بالا و نيز كنترل آفات و بيماريها، برگشت هزينه ها را به دنبال دارد.

ميزان آبياري در گلخانه هيدروپونيك توت فرنگي با سيستم گلدان هاي متحرك حدود 18/1 آبياري قطره اي معمول در گلخانه ها است و در عين حال وزن هر عدد توت فرنگي در اين سيستم در حدود 40 گرم مي باشد كه در مقايسه با گلخانه هاي هلند  (50 گرم ) رقم قابل توجهي است . عملكرد هر بوته در چنين گلخانه اي 1400 گرم مي باشد و اين رقم در شرايط خاكي 700 – 800 گرم است.

در مطالعه اي كاشت گوجه فرنگي در شرايط هيدروپونيك و ائروپونيك مورد مقايسه قرار گرفت كه نتايج آن در جدول زير آمده است.

در توليد ميني تيوبر به روش ائروپونيك، بهترين عملكرد در برداشت هاي هفتگي 800 ميني تيوبر در متر مربع در تراكم 60 گياه در متر مربع مي باشد. در شرايط ائروپونيك داراي رشد رويشي بالاتر و سيكل رويشي گسترده در حدود 7 ماه بعد از انتقال بودند. مقايسه عملكرد گياهان نيز نشان داده است كه در ائروپونيك، عملكرد 70 % بيشتر و تعداد غده، 5/2 برابر بيشتر از روش هيدروپونيك بوده است.

ü هم اكنون ميزان مصرف آب براي هر بوته توت فرنگي  در يك گلخانه هيدروپونيك 100 ميلي ليتر است كه با 6 نوبت آبياري در هر روز، روزانه هر بوته 600 ميلي ليتر آب دريافت مي كند. در يك گلخانه آئروپونيك هر گياه روزانه حدود 100 ميلي ليتر محلول غذايي دريافت مي كند.