کشت هیدروپونیک و ایروپونیک

مقدمه

کشت بدون خاک شامل انواعی از روشهای غیر متعارف کاشت گیاهان است . مانند کشت آبی و کشت در ماسه و کشت در سنگریزه و کشت هوایی و کشت داخل لوله و … کلمه هیدروپونیک برای اولین بار در آمریکا استفاده شد و مترادف با کشت بدون خاک است . ولی در آلمان و انگلیس کشت آب برای این روش نام گذاری می شود .

روش کشت گیاهان بدون خاک از سالها قبل در فلسطین اشغالی استفاده می شده است  در این منطقه به دلیل کمبود آب و خاک این روش جایگزین مناسبی برای زراعت روشهای متداول است .

هیدروپونیک در عمل به معنی کاشت گیاهان در آب و محلول غذایی بدون استفاده از خاک می باشد. کشت هیدروپونیک این امکان را به کشاورز می دهد که در زمان کوتاهتر با زحمت کمتر محصولی با راندمان بیشتر را کشت نماید.علم هیدروپونیک ثابت کرده است که برای رشد گیاهان به خاک احتیاجی نیست اما به عناصری که در خاک موجود است( مواد معدنی، موادآلی) احتیاج است. هر گیاهی را می توان به صورت هیدروپونیک کشت کرد ولی بعضی از آنها موفقیت بیشتری در این سیستم دارند. کشت هیدروپونیک برای میوه هایی با محصولات مقاوم از قبیل گوجه – خیار – فلفل – گیاهان برگی مثل کاهو – سبزی و گیاهانی که رشد سریعی دارند ایده آل است.

کشت هیدروپونیک
کشت هیدروپونیک

امروزه از کشت هیدروپونیک برای تولید علوفه دام استفاده های زیادی می شود و این امر به یک راه اقتصادی و مناسب برای تولید علوفه دامداران تبدیل شده است.

در کشت هیدروپونیک در صورتی می توانید پیشرفت کنید که محلول غذایی صحیحی برای تامین احتیاجات گیاه تهیه کنید.

اغلب اعمالی که برای کشت هیدروپونیک انجام می شود شبیه اعمال کاشت گیاهان در خاک است. کشت تجاری هیدروپونیک شامل ترکیبی از تکنولوژی هیدروپونیک با کنترل عوامل محیطی برای رسیدن به بهترین کیفیت محصول می باشد. در ساختار گلخانه شما با کنترل دما ، رطوبت و نور قادر به کشت در تمام طول سال می باشید.

مزایای کشت هیدروپونیک :

۱- در جاییکه خاک مناسب ندارد یا خاک دچار بعضی بیماریها است قابل استفاده است.

۲- شخم، آبیاری، مبارزه با آفات خاک، مبارزه با علف های هرز را ندارد و بقیه عملیات های زراعی نیز ساده تر است.

۳- برای مناطقی که زمین گران قیمت است برای بدست آوردن بیشترین محصول با تراکم بالا کاربرد دارد.

۴- در این طرح آلودگی خاک وجود ندارد و آلودگی آب هم کمتر است.

۵- کنترل شرایط محیطی از جمله نور، دما، رطوبت و ترکیب هوا بسیار ساده تر است.

۶- در مناطقی که آب شور دارد کاربرد دارد حتی اگر نمکهای محلول در آب به مقدارppm 500 با شد می توان با یک شستشوی محیط آن را بکار برد .

۷-  به دلیل نبود خاک و علف هرز عملیات های کشاورزی ساده تر است

۸-  با حذف خاک آفات موجود در خاک نیز حذف می شود.

۹-  در کشت هیدروپونیک فقط درصدی از آبی که در کشت خاکی مصرف می شود استفاده می شود. زیرا آبها هدر نرفته و توسط علفهای هرز نیز مصرف نمی شود.

۱۰ –  به طور کلی محصولات هیدروپونیکی از نظر غذایی محصولات بهتری نسبت به کشت خاکی هستند. و این بدلیل کنترل عناصر و موادی است که مورد مصرف گیاه قرار می گیرد.

به طور کلی کشت بدون خاک از دو سیستم پیروی می کند :

۱- سیستم باز : محلول غذایی مجدد استفاده نشده مثل کشت در پشم سنگ و کشت کیسه ای و کشت در سنگریزه

۲- سیستم بسته : محلول غذایی مجدد مورد استفاده قرار می گیرد و به عبارت دیگر محلول در یک چرخه قرار دارد و به آن فقط مواد غذایی که کاهش می یابند و آب اضافه می شود .

اما این روش کشت بدون خاک یک سری مزایا و معایبی نسبت به دیگر روشهای متداول کشت گیاهان دارد که در زیر بیان می شوند :

۱- چون محلول غذایی مایع است به راحتی می توان آن را کنترل کرد و تنها مواد غذایی که کاهش یافته است را به محلول اضافه کرد در حالی که در خاک این کار غیر ممکن است ( هزینه زیادی دارد ) .

۲- گیاهان را می توان در مناطقی پرورش داد که در حالت عادی رشد نمی کنند

۳- مصرف آب در این روش به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد و این یک مزیت برای نواحی خشک است .

۴- در این روش ضد عفونی کردن محیط رشد بسیار شده و کم هزینه است در حالی که ضد عفونی کردن خاگ گران قیمت و غیر ممکن است . پس در این روش آلودگیهای ریشه بسیار کم دیده می شود .

۵- در این روش می توان از آبهای شور هم استفاده کرد .

۶- در این روش محصول بسیار بیشتر و کیفیت عالی داشته چون مواد غذایی به راحتی در اختیار گیاه قرار داشته است پس در حقیقت کیفیت و کمیت محصول در واحد سطح افزایش چشمگیری دارد .

۷- در این روش از حجم ریشه ها به شدت کاسته می شود و بزرگ شدن ریشه ها در حد میکروسکوپی است و چون ریشه ها نسبت به کشت خاکی کم شده کمتر هم دچار بیماری می شوند .

۸- مهمترین عیب این روش این است که به سرمایه گذاری بالایی نیاز دارد زیرا تمام سیستمها باید اتوماتیک باشد .

۹- برای کشت گیاهان با این روش به افرادی نیاز است که در این زمینه تخصص و آگاهی داشته باشند .

۱۰- آلودگی آبهای زیر زمینی هم در اثر مخلوط شدن با محلول های غذایی مشکلی دیگر است . ۱۱- دفع ضایعاتی مثل پشم سنگ که به عنوان محیط رشد هستند هم مشکل است .

به طور کلی این روش یکی از روشهای نوین در کشاورزی بوده که بسیار جای کار دارد و در حالی که بسیاری از کشورها این کار را انجام می دهند لااقل در ایران جای کار کردن زیاد دارد و علارقم اینکه سرمایه و دانش زیادی لازم دارد ولی به عنوان یکی از رشته هایی است که آینده ای درخشان در دنیای کشاورزی دارد .

انواع کشت های هیدروپونیک

روش کشت گیاهان بدون خاک از سالها قبل در فلسطین اشغالی استفاده می شده است . در این منطقه به دلیل کمبود آب و خاک این روش جایگزین مناسبی برای زراعت روشهای متداول است .

در زیر انواعی از کشت های هیدروپونیک توضیح داده می شوند : 

کشت آبی یا مایع

کشت در سنگریزه 

کشت در هوا

کشت در ورمی کولیت

کشت در پشم سنگ

کشت آبی

کشت در پلاستیک

کشت آبی یا مایع در کشت هیدروپونیک

 ریشه گیاه به طور مداوم در محلول غذایی قرار دارد و گیاه از قسمت طوقه ( حد فاصل ریشه و ساقه ) بیرون از مایع است و با پلاستیک و مقوا و … بالا نگه داشته شده است . کشت درون لوله هم نوعی از کشت مایع است .

کشت در ماسه : ریشه گیاهان در داخل مواد جامدی که دارای قطر کوچکتر از ۳ میلی متر باشند قرار دارد و این مواد مانند پلاستیک و پشم سنگ و یا هر ماده دیگری که آلی نباشد ممکن است .

کشت در سنگریزه در کشت هیدروپونیک

ریشه گیاهان در موادی که قطری بیشتر از ۳ میلی متر دارند قرار گرفته مثل سنگ خارا و گدازه آتشفشانی و بازالت و هر ماده غیر آلی دیگر .

در این روش آبیاری به دو صورت آبیاری لوله ای ( زیرزمینی ) که مواد غذایی در مخزنی بوده و به بستر رشد گیاه پمپ می شود و آبیاری سطحی که محلول غذایی رقیق در سطح محیط رشد توسط لوله سوراخداری پخش می شود ( کود مایع به آب مصرفی گیاه در هنگام آبیاری اضافه شده است )

کشت در هوا روشی از روشهای کشت هیدروپونیک

 در این روش ریشه گیاهان در محیطی قرار گرفته که به وسیله قطراتی آب که حاوی مواد غذایی لازم است اشباع شده است . این روش به تجهیزات پیشرفته نیاز دارد .

کشت در ورمی کولیت در کشت هیدروپونیک

 ریشه گیاه در ورمی کولیت که با موادی معدنی مخلوط شده است قرار دارد

کشت آبی : این کشت بیشتر برای گیاهان زینتی به کار می رود .

کشت در پلاستیک : ریشه در داخل کیسه های پلاستیکی قرار داشته و مواد اطراف ریشه هم شامل کمپوست یا پیت یا خاک اره و … می باشد .

سیستمهای هیدروپونیکی خالص (کلارک و فیلم غذایی)

کلارک:این تکنیک برای مطالعه عناصر مورد نیاز ذرت و سورگوم بکار رفته ولی روشهای مدیریت محلول غذایی آن را می توان برای گیاهان دیگر نیز بکار برد. در این سیستم ریشه گیاهان را به حالت ایستاده در محلول غذایی قرار می دهند .کاهو و دیگر سبزیجات علفی رشد خوبی در این سیستم دارند.

تکنیک فیلم غذایی :مهمترین روش هیدروپونیک یک پیشرفت مهم در زمینه هیدرو پونیک در سال ۱۹۷۰ با ابداع تکنیک فیلم غذایی توسط آلن کوپر اتفاق افتاد. در این روش ریشه گیاهان به حالت معلق در یک آبشخور یا کانالی از محلول غذایی در یک سیستم بسته قرار می گیرند و محلول غذایی در محیط گردش می کند.

سیستمهای هیدروپونیکی خالص (- سیستم ایستا )

ایستا محلول غذایی این یک تکنیک قدیمی هیدروپونیک است ولی هنوز برای مطالعات غذایی انواع مختلف گیاهان بکار می رود. برای این روش مواد زیر لازم است:

 1- محلول غذایی

 2 – تلمبه هوا

 3- شبکه ای از تارهای ریشه ای مناسب تلمبه، هوا را دائما به داخل محلول پمپ می کند.حباب های هوا هم اکسیژن محلول غذایی را فراهم می کنند و هم محلول را به جریان در می آورند.یک نوع ساده آن به نحوی است که یک درپوش که نور از آن عبور نکند را برداشته و یک سوراخ برای عبور ریشه در آن ایجاد می کنیم و یک لوله هوا که به پمپ متصل است را در ظرف کشت قرار می دهیم محلول غذایی را در ظرف می ریزم و درپوش را گذاشته و گیاه را در آن قرار می دهیم. در این سیستم محلول غذایی هر ۷ الی ۱۴ روز یکبار عوض می شود همچنین تلفات آب را باید روزانه جبران کرد حجم محلول غذایی برای یک گیاه (۲ تا ۴ گالن)۹ تا ۱۸ لیتر است

بر اساس یک رسم ۲۵۰۰ ساله ایرانیان در عید نوروز ، گندم یا گیاهان دیگری را در مقداری آب می کاشتند و با آن سبزه برای سفره هفت سین تهیه می کردند این شاید اولین کشت هیدروپونیک در جهان بوده که ایرانیان انجام می دادند.

تولید روزانه یک تن علوفه در فضای ۳۳ متر مربع : با استفاده از این تکنولوژی در فضای ۳۳ متر مربع ، هر روز می توان یک تن علوفه تازه تولید کرد.این مقدار می تواند خوراک روزانه یک دامداری ۳۰۰ راسی گوسفند، یک گله ۵۵ راسی گاو شیری یا گوشتی و یک گله ۱۰۰ راسی اسب را تامین کند.

محیط کشت :

 طبقه بندی سیستمهای کشت هیدروپونیک توسط دکتر جان لارسن انواع سیستمها غیر آلی آلی مخلوط ۱-ایستاده (معلق) گراول پیت موس پیت موس و پرلیت ۲-تکنیک فیلم غذایی ماسه پین بارک پرلیت و پین بارک ۳-آئروپونیک پرلیت خاک اره پیت موس و پرلیت ۴-هواکشت راک وول

ظروف کشت :

در حال حاضر ظروفی که یک گالن و یا دو گالن نامیده می شوند بیشتر عمومیت دارند. امروزه تولید کنندگان از یک کیسه پلاستیکی به عنوان محیط رشد استفاده می کنند.

توجه : ۱- برای همه ظروف رشد، عمق باید ۲/۳ تا ۲ برابر قطر سایه گیاه در زمانی که به حداکثر رشد برسد در نظر گرفته شود.مثلا اگر سطح سایه گیاهی ۱۲ سانتی متر است عمق ظرف باید بین ۱۸ تا ۲۴ سانتی متر باشد. ۲- گیا هانی که سایه بزرگتر و زمان رشد بیشتری دارند و گیاهانی که در کنار ظروف کشت هستند باید عمق بیشتری داشته باشند.

محلول غذایی :

مهمترین مسئله در کشت هیدروپونیک مدیریت محلول غذایی آن است که از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.شما باید خواص و آثار عناصر مختلف را بر رشد گیاه بدانید تا در صورت بروز عوارض کمبود یا ازدیاد یک عنصر بتوانید عنصر مورد نظر را شناسایی کنید و آن را به محلول اضافه کنید.

عناصر اصلی و مهم :

۹ تا از ۱۶ عنصر ضروری را جزو عناصر مهم طبقه بندی کرده اند: کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم، و گوگرد .

عناصر کم مصرف(ریز مغزها) گیا هان به طور قابل ملاحضه ای به غلظت کمی از ریز مغزها که از عناصر اصلی هستند احتیاج دارند.این عناصر عبارتند از : بر، کلر، مس، آهن، منگنز، مولیبدن، و روی .

سیستمهای کشت هیدروپونیک:

در اینجا تعدادی از روشهای کشت هیدروپونیک را نام می بریم. شما می توانید بر اساس طرحی که در ذهن خود دارید نیز اقدام به این کار کنید ولی این روشها آزمایش شده است .

الف)سیستمهای هیدروپونیکی خالص (واقعی)

  1. سیستم ایستا محلول غذایی این یک تکنیک قدیمی هیدروپونیک است ولی هنوز برای مطالعات غذایی انواع مختلف گیاهان بکار می رود. برای این روش مواد زیر لازم است ۱- محلول غذایی ۲ – تلمبه هوا ۳- شبکه ای از تارهای ریشه ای مناسب تلمبه، هوا را دائما به داخل محلول پمپ می کند.حباب های هوا هم اکسیژن محلول غذایی را فراهم می کنند و هم محلول را به جریان در می آورند.یک نوع ساده آن به نحوی است که یک درپوش که نور از آن عبور نکند را برداشته و یک سوراخ برای عبور ریشه در آن ایجاد می کنیم و یک لوله هوا که به پمپ متصل است را در ظرف کشت قرار می دهیم محلول غذایی را در ظرف می ریزم و درپوش را گذاشته و گیاه را در آن قرار می دهیم. در این سیستم محلول غذایی هر ۷ الی ۱۴ روز یکبار عوض می شود همچنین تلفات آب را باید روزانه جبران کرد حجم محلول غذایی برای یک گیاه (۲ تا ۴ گالن)۹ تا ۱۸ لیتر است
  2. روش کلارک این تکنیک برای مطالعه عناصر مورد نیاز ذرت و سورگوم بکار رفته ولی روشهای مدیریت محلول غذایی آن را می توان برای گیاهان دیگر نیز بکار برد. در این سیستم ریشه گیاهان را به حالت ایستاده در محلول غذایی قرار می دهند .کاهو و دیگر سبزیجات علفی رشد خوبی در این سیستم دارند.
  3. تکنیک فیلم غذایی مهمترین روش هیدروپونیک یک پیشرفت مهم در زمینه هیدرو پونیک در سال ۱۹۷۰ با ابداع تکنیک فیلم غذایی توسط آلن کوپر اتفاق افتاد از این روش اغلب با عنوان NFT یاد می شود. در این روش ریشه گیاهان به حالت معلق در یک آبشخور یا کانالی از محلول غذایی در یک سیستم بسته قرار می گیرند و محلول غذایی در محیط گردش می کند

 4- آئروپونیک یک از تکنیک های خوش آتیه هیدروپونیک آئروپونیک است. در این روش توزیع آب و عناصر ضروری به ریشه گیاه توسط و سائل ریز کننده مثل مه پاش و میست(یک نوع ریز کننده آب و محلول غذایی )انجام می شود. مزیت این روش تهویه مناسب ریشه ها است .در این روش ریشه ها در هوا رشد می کنند .این روش به صورتی طراحی شده است که امکان استفاده مناسب از آب و عناصر ضروری را فراهم می کند . ریشه ها در این روش باید مرتبا در معرض ارسال محلول غذایی قرار گیرند.در اکثر سیستمهای آئروپونیک در انتهای ریشه ها یک مخزن کوچک آب قرار داده می شود که ریشه ها همیشه به آب دسترسی داشته با شند

ب)سیستمهای جذر و مد (فروکش جریان ) محلول غذایی از این نوع سیستمهای رشد هیدروپونیک سالیان سال استفاده می کردند . هر چند که امروزه آنها به صورت اقتصادی بکار نمی روند و بیشتر کاربرد خانگی و مشغولیتی دارند.ترکیب این ساختار عبارت است از یک محیط ریشه ای خنثی از قبیل گراول، ماسه و پوکه معدنی و ظروف رشد که حجم های یکسانی از محلول غذایی در داخل آنها وجود دارد و لوله های تغذیه کننده و دریچه ها و پمپ ها مورد نیاز می باشد

ج)سیستمهای قطره چکان، گلدانی یا کیسه ای/آبشخور کانالی محلول غذایی این سیستم رشد هیدروپونیک امروزه کاربرد معمول پیدا کرده است که به صورت تجاری در کشت گیاهان در یک محیط کیسه ای یا گلدانی بکار می رود در این زمینه پرلیت بیشترین کاربرد را دارد.در اطراف کیسه های بکار رفته سوراخهایی برای حرکت پرلیت ایجاد می کنند همچنین برای اینکه به آب و محلول غذایی اضافی اجازه بدهند که از محیط خارج شود و تهویه مناسب صورت بگیرد آب چکان هایی بر لبه کیسه ها قرار می دهند .البته بعضا اصلاحاتی در این سیستم برای تطبیق با محصولات مختلف بوجود آمده .برای مثال کیسه های عمودی آویزان برای کاهو و یا گیاهانی که در کناره کیسه ها قرار می گیرند. برای مثال گیاه توت فرنگی را در سوراخهای کناره کیسه های پرلیت قرار می دهند و محلول غذایی از بالای کیسه ها توسط قطره چکانهای و یا آبشخور های نصب شده به طرف پایین سرازیر می شود

د)سیستم مستقیم قطره ای، محلول غذایی راک وول امروزه راک وول در مناطق مختلف جهان برای تولید گوجه فرنگی، خیار و فلفل کاربرد بیشتری دارد. راک وول از یک ماده خنثی که از مخلوط سنگ های آتشفشانی است درست شده .این سنگها را با سنگ آهک مخلوط کرده و تا دمای ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ درجه سانتی گراد گداخته می کنند الیاف نرمی آزاد می شود که آنها را به هم می پیچند.سپس آنها را به صورت صفحات فشرده در می اورند وآنها را در داخل صفحات پشم سنگ قرار می دهند. صفحات را به صورت یکنواخت بر روی یک سطح قرار می دهند همچنین باید راه هایی برای عبور جریان محلول غذایی و آب در نظر گرفته شود و محلول غذایی بوسیله قطره چکان توزیع می شود.

تکنیک های کشت محیط کشت هیدروپونیک با یک محیط خارجی احاطه می شود که می تواند گلدان یا کیسه نیز باشد. آب، شامل کودهای افزودنی با توجه به تقاضای اتمسفری گیاه بکار می رود.

در سیستم هایی که گراول و ماسه در آن وجود دارد برای جمع آوری نمک های تجمع یافته احتیاج به یک شستشو بوسیله آب است.

ریشه گیاه:
ریشه گیاهان دو وظیفه عمده دارند
۱- نگهداری گیاه در محیط کشت
۲- انتقال آب و عناصر مورد نیاز گیاه به تمام قسمتهای آن
جذب آب بوسیله مکیدن آب از ریشه توسط فرایند تعرق انجام می گیرد ولی چگونگی جذب یونها بطور دقیق مشخص نیست.آنچه ما می دانیم جذب یونها توسط ریشه طی دو فرایند انتقال فعال و انتشار ساده صورت می گیرد.
خصوصیات فیزیکی ریشه
در کشت خاکی برای رشد ریشه محدودیت هایی وجود دارد که در کشت هیدروپونیک این محدودیت ها نیست بنابراین ممکن است در این کشت ریشه ها بیشتر از حجم شان رشد کنند. خصوصیات فیزیکی ریشه نقش مهمی را در جذب عناصر دارند همچنین در سیستمهای هیدروپونیک رشد و توسعه ریشه در کار گیاه تاثیر گذار است.
تهویه:
تهویه یکی از مهمترین عوامل است که به رشد گیاه و ریشه کمک می کند. انرژی مورد نیاز برای رشد ریشه و جذب یونها از فرایند تنفس سلولی تامین می شود که این فرایند به اکسیژن نیاز دارد. حلالیت اکسیژن در آب تقریبا کم است و با افزایش دما کاهش پیدا می کند. بنابراین با افزایش دما باید به فکر تهیه اکسیژن بیشتری برای نیاز گیاه بود. یکی از مشکلات سیستم های هیدروپونیک عدم تهویه مناسب با رشد توده ریشه است.
محیط ریشه:
بعضی از گیاهان این توانایی را دارند که خودشان را با محیط اطراف تطبیق دهند. اغلب تغییرات محیطی تغییر در PH است. به علاوه بعضی از گیاهان این توانایی را دارند که با منتشر کردن موادی (مثل سیدروفوس) از ریشه هایشان عمل جذب را افزایش دهند و یونها را بی اثر کنند. این ویژگی به کفایت آهن مشهور است. در مواردی که گیاه نمی تواند خود را با محیط تطبیق دهد باید دقت بیشتری در بالانس عناصر و کنترل PH محلول انجام داد.


درجه حرارت:

درجه حرارت، یکی از مهمترین عواملی است که در رشد ریشه و جذب آب و عناصر ضروری و یونها تاثیر می گذارد. درجه حرارت مطلوب ریشه در گونه های مختلف تغییر می کند. ولی در کل درجه حرارت پایین تر از ۲۰ درجه سانتی گراد تغییراتی در رفتار و رشد ریشه ایجاد می کند. در کمترین درجه حرارت مطلوب ریشه، رشد و شاخه دهی ریشه کاهش می یابد و ریشه خشبی می شود. زمانی که درجه حرارت ریشه ها کاهش پیدا کند گیاه پژمرده می شود و به خاطر نیاز زیاد هوا در روز، کمبود عناصر نمایان می شود. در دمای کم کمبود عناصر فسفر ، آهن ، و منگنز بیشتر نمایان می شود. حدود بالای درجه حرارت هنوز به طور دقیق مشخص نیست. ریشه ها تا دمای ۳۰ و حتی تا ۳۵ درجه سانتی گراد را نیز می توانند تحمل کنند.

بنابراین درجه حرارت ریشه باید بین ۲۰ تا ۳۰ درجه سانتی گراد تنظیم شود.
محیط های کشت هیدروپونیک

از سال ۱۹۳۰ تا ۱۹۵۰ معمولا از گراول و ماسه استفاده می کردند. در واحدهای کوچک هیدروپونیک به طور کلی از گراول، پشم سنگ یا هادیت استفاده می شود. در سیستم های تجاری پریلیت و پشم سنگ بیشتر بکار برده می شود. محیط های کشت آلی که امروزه بکار می روند عبارتند از پیت موس – پوست کاج- مخلوط پیت موس، پین بارک و مواد آلی از قبیل ورمی کولایت و پریلیت .

چهار روش برای کشت هیدروپونیک

سیستم کشت هیدروپونیک
سیستم کشت هیدروپونیک

سیستمهای جذر و مد(Ebb and Flow)
قرار دادن گیاهان در یک محیط کشت
محلول غذایی در دوره زمانی معینی از مخزن به محیط کشت پمپ می شود، گیاهان بوسیله محیط کشت محلول غذایی را جذب می کنند، و سپس آب با زهکشی به بیرون می رود.

سیستم جذرومد
سیستم جذرومد

سیستم قطره چکانی(Drip System )
مکعب های راک وول
محلول غذایی بر اساس یک برنامه زمانی روی محیط کشت چکانده می شود.مشروط بر اینکه آب تازه، مواد غذایی و اکسیژن فراهم باشد.

سیستم قطره چکانی
سیستم قطره چکانی
سیستم قطره چکانی
سیستم قطره چکانی

تکنیک فیلم غذایی (NFT)
ریشه گیاهان در کانالها رشد می کنند. نوک ریشه ها در معرض هوا و ته آنها در معرض محلول غذایی است .

تکنیک فیلم غذایی(NFT)
تکنیک فیلم غذایی( NFT)

سیستم ایستا(Passive System)
در این روش گیاه به صورت آزاد در محلول غذایی قرار دارد. اکسیژن باید در پایین ریشه موجود باشد، که اغلب به وسیله یک پمپ انجام می شود. تلفات آب باید روزانه جبران شود.

سیستم ایستا
سیستم ایستا

سیستم های مختلف دیگری از جمله آئروپونیک نیز وجود دارد که در آن ریشه گیاه در محیط معلق است و محلول غذایی بوسیله اسپری بر روی آن پاشیده می شود.

به طور کلی در سیستم هیدروپونیک آنچه مهم است ، اکسیژن ، آب، شرایط محیطی و مهمترین آنها محلول غذایی است. که در یک سیستم موفق همه این موارد باید رعایت شود. سیستم های فوق آزمایش شده اند و موفقیت آنها به اثبات رسیده است.شما نیز با رعایت این موارد می توانید یک سیستم کشت اختصاصی طراحی کنید.

بخش ۳

احتیاجات گیاه
برای موفقیت در کشت هیدروپونیک باید موارد زیر را در نظر داشته باشیم
PH مناسب برای محلول غذایی
مقدار آب مورد نیاز گیاه
دما و نور مطلوب برای گیاه
هوای تازه
پناهگاه و تکیه گاه
کنترل آفات و بیماریها
حل کردن مواد معدنی مورد نیاز گیاه در آب(استفاده از محلول غذایی مناسب)

تغییر دادن PH:
اگر تشخیص دادید که PH بیش از اندازه  قلیایی است می توانید خاصیت اسیدی آن را با افزودن اسید سولفوریک یا پایین آورنده های PH افزایش دهید.
اگر تشخیص دادید که PH بیش از اندازه اسیدی است می توانید خاصیت قلیایی آن را با افزودن جوش شیرین یا بالا آورنده های PH افزایش دهید.
هنگام تنظیم PH مهم است که مقادیر را کم کم اضافه کنیم تا اینکه PH یکباره تغییر نکند و همچنین بدانیم که چه موقع به سطح PH مطلوب می رسیم.
محدوده PH مناسب برای انواع محصولات باغی

لوبیا ۵/۸-۶/۲
کلم ۶/۳-۶/۵
خیار ۵/۷-۶/۲
بادمجان ۵/۷-۵/۹
کاهو ۵/۷۶/۲
نخود ۶/۳-۶/۵
تربچه ۵/۸-۶/۲
گوجه ۵/۸-۶
هندوانه ۵/۴-۵/۶
فلفل ۵/۸-۶/۲
توت فرنگی ۵/۸-۶/۲

PH مناسب:
PH محیط یا محلول غذایی برای رشد گیاه بسیار مهم است. هر گیاهی محدوده PH خاصی دارد که خارج شدن از این محدوده باعث کم شدن رشد یا حتی مرگ گیاه می شود. PHکمتر از ۵/۴ یا بیشتر از ۹ صدمات سختی به ریشه گیاه وارد می کند و اثرات زیان آوری روی رشد گیاه دارد.
چنانچه سطح PH تغییر کند تاثیر مستقیمی در دسترسی گیاه به مواد غذایی می گذارد. اکثر مواد مغذی در PH 6-7/5 در دسترس گیاه می باشند. وقتی که سطح PH خیلی زیاد یا کم شود مواد مغذی در محلول قفل شده و از دسترس گیاه خارج می شوند.
شما باید PH محلول غذایی را هنگام ترکیب و استفاده و نیز هر چند روز یکبار اندازه گیری کنید و آن را در حد مطلوب نگهداری کنید.


سه روش رایج برای آزمایش PH:
کاغذ تورنسل : کاغذ تورنسل را در محلول فروبرده و رنگ آن را با جدول PH ها مقایسه کنید.
استفاده از کیت سنجش PH
قلم PH یا PH متر
هوای تازه :
گردش خوب هوا برای خنک سازی، گرم کردن، رساندن Co2 به گیاه، خارج کردن گازهای نامطلوب مانند اتیلن لازم و ضروری است.گیاهان به گردش هوای کافی اطرافشان همچنین هوای مناسب اطراف قلمه و ریشه احتیاج دارند. تهویه کم محیط باعث رشد قارچ های انگلی ، کپک و امراض گیاهی می شود. سیستم گردش شما باید با سیستم های گرمایی ، خنک کننده و Co2 هماهنگ باشد تا به بیشترین بهره وری برسد. گلخانه های تجاری هیدروپونیک از فن های بزرگ برای گردش هوا و تهیه هوای تازه استفاده می کنند.

دما:
درجه حرارت محیط وابسته به نوع محصول انتخابی برای کشت می باشد. دمای اکثر محصولات رایج باغی از قبیل :گوجه، خیار، کاهو، لوبیا و نخود در روز ۲۵ و هنگام شب ۱۷ درجه سانتی گراد باشد. سبزی های زمستانی از قبیل کلم و گل کلم باید در دمای خنکی نگهداری شوند.
گرمای بخش ریشه برای تولید بهینه اهمیت خاصی دارد. برای اکثر محصولات باغی دمای ۲۲ درجه دمای مطلوبی می باشد.
نور:
گیاهان به منبع انرژی پایدار احتیاج دارند که این انرژی را از نور دریافت می کنند. در طبیعت گیاه این نور را از خورشید دریافت می کنند. در گلخانه ممکن است احتیاج به افزودن نور مصنوعی جهت تامین نور کافی برای رشد گیاه باشد. انواع مختلف نور مصنوعی وجود دارد که با تغییر در طیف نور ایجاد می شود. قبل از توضیح در مورد نور مصنوعی چگونگی استفاده گیاه از نور در مراحل رشد اهمیت ویژه ای دارد.
فتوسنتز و تعرق دو فرایند مهم است که انرژی خود را از نور خورشید دریافت می کنند. در این فرایندها مقدار زیادی از انرژی نور مصرف می شود ولی فقط در فتوسنتز انرژی برای مصارف بعدی ذخیره می شود.
بعضی از فرایندهای تحت تاثیر نور عبارتند از: جوانه زنی، مراحل رشد و تولید رنگ دانه که مقدار کمی از انرژی نور را مصرف می کنند. انرژی گرفته شده از نور خورشید آب دیواره های سلولی را به بخار تبدیل می کند که این کار باعث گردش آب در گیاه می شود.
طیف نور:
نور سفید خورشید با امواجی به ترتیب طول موج از نور قرمز تا نور بنفش ترکیب شده است. این نوار رنگی طیف نوری قابل مشاهده را تشکیل می دهد که از طولانی ترین شعاع عبارتند از: قرمز ، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش
چشم ما قادر به دیدن  بعضی از طول موج ها نمی باشد. بیشتر طول موج های قرمز، آبی ، نیلی و بنفش در فتوسنتز  استفاده می شوند.
نشانه های کمبود نور:
گیاه به سمت منبع نور کشیده می شود.
کشیدگی ساقه
وضع غیر عادی گیاه
میوه های غیر یکدست
اگر باغ هیدروپونیک شما در مسیر نور خورشید باشد گیاه مقادیر کافی از نور را دریافت کرده و طیف های مورد نیاز خود را جذب می کند.

طیف های نور  مورد استفاده در هر مرحله

طول موج قابل دیدن با چشم فتوسنز جوانه زدن
مادون قرمز      
قرمز × × ×
نارنجی ×   ×
زرد ×   ×
سبز ×   ×
آبی × ×  
نیلی × ×  
بنفش × ×  
ماورای بنفش      


نور مورد نیاز:گیاهان مختلف احتیاجات نوری متفاوتی دارند.
نور مورد نیاز انواع محصولات مختلف

محصول نور مورد نیاز
لوبیا متوسط – شدید
چغندر کم
گل کلم متوسط – شدید
کلم متوسط – کم
هویج کم
خیار شدید
کاهو کم
خربزه – هندوانه شدید
نخود متوسط – شدید
فلفل شدید
تربچه کم
پیاز متوسط – شدید
اسفناج کم
گوجه شدید

نور مصنوعی (قرار دادن لامپ):
لامپ مهتابی: لامپ مهتابی طیف رنگ وسیعی دارد  و در انواع مختلف در دسترس می باشد.
لامپ متال هالید: نور متال هالید با طیف وسیع و نور آبی زیاد برای رشد و نمو گیاه مناسب است.
لامپ سدیم ( high pressure sodium Ligth): دارای پایداری طولانی و طیف قوی زرد – قرمز است. تنها اشکال آن طیف آبی نه چندان قوی برای رشد گیاه می باشد. نور سدیم انتخاب مناسبی برای گیاهان گلدار است. ترکیب نور متال هالید و سدیم طیف نوری وسیعی را ارائه می دهد و ما می توانیم هر جا که نور طبیعی وجود ندارد  از آن استفاده کنیم.