کشت هیدروپونیک یکی از روش های جدید کشت در کشاورزی است که در آن گیاهان بدون استفاده از خاک و تنها با استفاده از محلول های آبی غنی از مواد مغذی و عناصر مورد نیاز پپرورش می یابند. در این نمونه از کشت از هیچ گونه خاکی استفاده نمی شود. هیدروپونیک حتی امکان کشت در فضاهای محدود مانند گلخانه ها، محیط های شهری و حتی مناطق خشک و بیابانی را فراهم می کند. از این رو با کنترل دقیق عوامل حیاتی رشد مثل نور، دما و pH، بازدهی و حجم برداشت محصول را افزایش می دهد. مصرف آب در این نوع کشت تا 90% کاهش می یابد. کشت هیدروپونیک برای تولید محصولاتی از جمله سبزیجات، میوه ها و گیاهان زینتی مناسب است و به عنوان راهکاری موثر برای بهره وری بیشتر و با کیفیت تر شناخته می شود.
کشت هیدروپونیک چیست؟
همانطور که ذکر شد کشت هیدروپونیک یکی از جدیدترین فرم های کشت در کشاورزی است که در آن گیاهان بدون تماس با خاک و با مصرف کودها و محلول های مغذی تولید می شوند. با کشت هیدروپونیک می توان کنترل دقیق عوامل محیطی مانند نور، دما، رطوبت و pH را حتی در فضاهای محدود داشت. کشت هیدروپونیک می تواند فرم های مختلفی داشته باشد. انواع اصلی آن شامل سیستم NFT (جریان مداوم محلول غذایی)، DWC (غوطه وری ریشه در محلول)، سیستم قطره‌ای، سیستم ویک (انتقال مواد مغذی با فتیله) و سیستم ایروپونیک (پاشش محلول روی ریشه) است.
کشت هیدروپونیک می تواند به صرفه جویی در آب، کاهش نیاز به سموم، افزایش تراکم کشت و امکان تولید در مناطق نامساعد و کاهش بیماری های خاکزاد اشاره کرد. اما توجه کنید که هزینه های اولیه این نمونه از کشت، بالا بوده و نیاز به دانش فنی و تخصص کافی در این حوزه دارد. چرا که تمامی کود ها و عناصر مورد استفاده در این کشت باید خالص سازی شود و عناصر را به صورت دقیق در دسترس گیاه قرار داد. این سیستم به خصوص برای کشت سبزیجات، گیاهان دارویی و گل های زینتی، به جز گیاهانی که دارای ریشه های عمیق هستند کاربرد دارد و به عنوان یکی از روش های پایدار کشاورزی شناخته می شود.
انواع کشت هیدروپونیک
کشت هیدروپونیک به روش های مختلفی ساخته و اجرا می شود که هر کدام برای محصولات خاصی مناسب تر هستند:
سیستم NFT
محلول غذایی در این روش به صورت لایه ای نازک در کانال های سیستم جریان دارد و ریشه ها در معرض هوا و محلول قرار می گیرند. این روش برای محصولاتی مانند سبزیجات برگ دار همچون کاهو، اسفناج، ریحان، توت فرنگی و گیاهان با دوره رشد کوتاه مناسب است.
سیستم DWC
در سیستم DWC یا آب عمیق، ریشه گیاهان به طور دائم در محلول غذایی شناور و در تماس هستند و ریشه گیاه توسط پمپ اکسیژن رسانی می شود. محصولات مناسب برای این روش شامل کلم، گوجه فرنگی، خیار و گیاهان با ریشه های طویل تر است.
سیستم قطره ای
در سیستم قطره ای محلول غذایی از طریق لوله ها و قطره چکان ها مستقیما به ریشه گیاه می رسد و مناسب محصولات فلفل، بادمجان، گوجه فرنگی و گیاهانی با نیاز غذایی بالا می باشد.
سیستم ویک یا فتیله ای
محلول غذایی در این سیستم توسط فتیله های نخی به ریشه منتقل می شود. این روش نسبت به سایر روش ها ساده و کم هزینه تر است. محصولات مناسب برای این روش شامل گیاهان کوچک و با نیاز کم مانند برخی سبزیجات و گل های زینتی است.
سیستم ایروپونیک
در سیستم ایروپونیک ریشه ها در هوا معلق هستند و تغذیه کودی به صورت مه پاشی انجام می شود. محصولات مناسب برای این روش گیاهانی مانند سیب زمینی، جعفری و گیاهان دارویی هستند.
سیستم Ebb & Flow (جزر و مد)
بستر کشت در سیستم جزر و مد به طور متناوب غرقاب و سپس تخلیه می‌شود و می توان برای گیاهان گلدانی مانند کاهو، توت فرنگی و گیاهان زینتی استفاده کرد.
توجه کنید که هر روش با توجه به نیاز گیاهان از نظر آب، هوا و مواد مغذی انتخاب می شود. همچنین سیستم‌هایی مانند NFT و ایروپونیک برای گیاهان حساس و با رشد سریع مناسب هستند، در حالی که سیستم DWC و قطره‌ای برای گیاهان بزرگ تر کاربرد دارند.
مشخصات و ساخت گلخانه هیدروپونیک
برای احداث یک گلخانه هیدروپونیک، ابتدا باید مکان مناسب با دسترسی به نور کافی و امکانات کنترل دما و رطوبت انتخاب می شود. پس از طراحی سازه گلخانه که به روش پلاستیکی، شیشه ای یا پلی کربنات وجود دارد، سیستم هیدروپونیک مورد نظر مانند NFT، DWC یا ایروپونیک انتخاب می شود. تجهیزات اصلی و مهم در گلخانه هیدروپونیک شامل مخزن محلول غذایی، پمپ آب، لوله های انتقال، بستر کشت و سیستم کنترل pH و EC است. توجه کنید در گلخانه هایی که از نور کافی برخوردار نیستند نوردهی با لامپ ها و LEDهای مخصوص رشد بسیار مهم است. تهویه مناسب و سیستم گرمایش و سرمایش نیز برای تنظیم محیط رشد ضروری هستند.
اجرای سیستم و کشت محصولات
پس از نصب تجهیزات لازم در گلخانه، محلول غذایی متناسب با گیاه مورد نظر را تهیه و در مخزن ذخیره می‌شود. گیاهان در بسترهای مخصوص کشت مانند سینی های کشت یا گلدان های شبکه‌ای قرار می گیرند. محلول غذایی به صورت مداوم یا دوره ای (بسته به نوع سیستم کشت) در اختیار ریشه ها قرار می گیرد. مدیریت دقیق عوامل محیطی مانند دما در حدود ۲۵-۲۰ درجه سانتی گراد، رطوبت در حدود ۶۰-۵۰٪ و نور حدودا به میزان ۱۴-۱۲ ساعت در روز برای رشد مفید محصول ضروری است. سیستم کشت هیدروپونیک همانطور که گفته شد برای کشت محصولاتی مانند سبزیجات برگ دار، گوجه فرنگی، خیار و توت فرنگی مناسب است و با کنترل دقیق، بازدهی را افزایش می دهد.
مزایای گلخانه کشت هیدروپونیک
گلخانه هیدروپونیک با حذف خاک و استفاده از محلول های مغذی، بازدهی کشت را تا حدود 40% افزایش می دهد و امکان تولید محصول در تمام فصول را فراهم می کند. از مهم ترین مزایای آن صرفه جویی در مصرف آب نسبت به کشاورزی سنتی است. این سیستم با کنترل دقیق دما، رطوبت و نور، کاهش آفات و بیماری ها را به همراه دارد. نیاز به مصرف سموم شیمیایی را به حداقل می رساند. در این سیستم با حذف محدودیت های خاک، امکان کشت عمودی و افزایش تراکم محصول در فضای کوچک فراهم می شود. همچنین از نظر اقتصادی، کیفیت و یکدستی محصولات و همرسی آن افزایش می یابد. هیدروپونیک به عنوان راهکاری موثر و پایدار در زمان کم آبی و تغییرات اقلیمی شناخته می شود.
فرق گلخانه هیدروپونیک با گلخانه ایروپونیک چیست
گلخانه هیدروپونیک از روش های مبتنی بر آب (مانند NFT یا DWC) استفاده می‌کند که در آن ریشه گیاهان به صورت دائم یا متناوب در تماس با محلول غذایی قرار می گیرد. این سیستم نیاز به بسترهای کشت همچون مثل پرلیت یا کوکوپیت منسجم شده دارد و برای محصولاتی مانند کاهو، گوجه فرنگی و خیار مناسب است. اما در گلخانه ایروپونیک از هیچ نوع بستر یا محلول غرقابی استفاده نمی شود. ریشه ها با هوا در تماس هستند. مواد مغذی به صورت مه غلیظ و پرفشار مستقیما به ریشه‌ها اسپری می شوند. این روش اکسیژن رسانی بهینه تر و مصرف آب کمتری دارد، اما هزینه راه اندازی و نگهداری آن نسبت به هیدروپونیک بالاتر است. همچنین از نظر فنی، سیستم ایروپونیک به کنترل دقیق‌تر pH، EC و زمان بندی پاشش نیاز دارد، اما کشت هیدروپونیک ساده تر و مقرون به صرفه تر است.
کودهای مناسب برای کشت هیدروپونیک
در کشت هیدروپونیک، کودهای شیمیایی محلول در آب با فرمولاسیون دقیق مورد استفاده قرار می گیرند. این کودها شامل دو گروه اصلی کودهای ماکرو و ریز مغذی‌ها هستند. کودهای ماکرو همچون نیترات کلسیم، سولفات پتاسیم و مونوپتاسیم فسفات و کلسیم عناصر اصلی را تأمین می کنند. ریز مغذی ها نیز شامل ترکیبات کلاته شده مانند آهن و منیزیم، منیزیم، بور، روی و مس می شود که این کودها باید کاملا محلول در آب و فاقد ناخالصی ها باشند تا بهترین جذب را توسط گیاه داشته باشند.
انتخاب فرمول کودی مناسب به نوع محصول و مرحله رشد گیاه بستگی دارد. برای سبزیجات برگ دار مانند کاهو و اسفناج، فرمول های با نیتروژن بالا مناسب بوده، در حالی که برای محصولاتی مانند گوجه فرنگی و خیار کودهای پتاسیم و فسفر، نتیجه بهتری دارد. استفاده از کودهای مایع مخصوص هیدروپونیک که تمام عناصر ماکرو و میکرو را به صورت متعادل دارند، معمولا بیشترین بازدهی را در رشد گیاهان ایجاد می‌کند.
موفق ترین گلخانه های کشت هیدروپونیک ایران
در ایران استان های البرز، تهران، اصفهان، سنندج و یزد در کشت هیدروپونیک موفق هستند. همچنین شهر کرج، پرند و مبارکه بزرگ ترین و مدرن ترین گلخانه های هیدروپونیک کشور را دارند و دراین حوزه فعالیت می‌کنند.
نتیجه گیری
کشت هیدروپونیک روشی نوین در تولید محصولات گلخانه‌ای با حذف خاک و استفاده از محلول های مغذی بوده که مزایای بسیاری دارد. این روش باعث افزایش عملکرد، کاهش مصرف آب، کنترل بهتر آفات و بیماری ها و تولید محصولات باکیفیت تر می شود. با توجه به رشد جمعیت توسعه گلخانه های هیدروپونیک می تواند نقش کلیدی در تأمین امنیت غذایی و بهینه سازی منابع داشته باشد.