پیشرفت تکنولوژی در مسیری قدم برمی‌دارد که با حذف موارد و ارتقا موارد دیگر، تغییرات را مشاهده کند و محدودیت ها را از بین ببرد. یکی از شاخه هایی که نیاز به پیشرفت بسیار زیادی دارد و باید محدودیت های موجود در آن از سر راه کنار برود، زمینه گلخانه و کشت گل و گیاه می‌باشد. مدت ها مطالعات برای انجام انواع آبیاری روی گیاهان صورت می‌گرفت که شامل آبیاری غوطه‌وری، آبیاری قطره ای، آبیاری بارانی و .. می‌شود. در ادامه با محدودیت خاک و نور نیز در شرایط گلخانه ای مواجه بودیم. در این زمینه ها هم کارهای متفاوتی صورت گرفت. در این مطلب به صورت اختصاصی می‌‌خواهیم به وضعیت کشت تحت شرایط عدم وجود خاک و یا خاک متفاوت بپردازیم. پس با ما همراه باشید تا با بعد دیگری از گلخانه که به اسم گلخانه هیدروپونیک شناخته شود، آشنا شویم.
کشت هیدروپونیک گیاهان چیست؟
تعریف ساده و کوتاه کشت هیدروپونیک می‌شود کاشت گیاه بدون اینکه از خاک استفاده کنیم. بله درست متوجه شدید، در این روش هیچ نیازی به خاک نیست و ریشه گیاه درون آب قرار دارد. این آب توسط مواد مغزی و املاحی که به آن وارد می‌شود، تمام نیازهای موجود در گیاه را به خوبی فراهم می‌کند. شما زمانی که یک گلخانه هیدروپونیک ایجاد کنید، دیگر هیچ محدودیتی در زمینه آب و هوای شهرتان یا شرایط دیگر نخواهید داشت و هر گونه محصولی را می‌توانید کشت کنید. پس با یک روش جدید و به روز روبرو هستیم که کاملا در مقابل روش سنتی قرار می‌گیرد و منبع تغذیه از حالت خاک به حالت آب تبدیل شده است. گیاه در این سطح آب غنی شده ریشه می‌زند و رشد می‌کند. در هر زمان نیز امکان جابجایی و انتقال نیز برای آن فراهم می‌باشد. زمانی که محدودیت های یک روش کم می‌شود، دست افراد برای استفاده بازتر است و این خود دلیل شفاف و روشنی است برای اینکه در این مدت کم چقدر تعداد این گلخانه های هیدروپونیک در سراسر کشور افزایش پیدا کرده است.
کشت هیدروپونیک گیاهان
شرایط آب و هوایی منطقه برای ایجاد گلخانه هیدروپونیک
شما بخاطر اینکه یک محیط داخلی با نور و دمای مناسب ایجاد می‌کنید، دیگر دلیلی برای نگرانی بابت تغییرات فصلی یا شرایط جوی نخواهید داشت و گلخانه شما در تمام 4 فصل می‌تواند محصول خود را پرورش دهد. این باعث می‌شود که در آینده با تقویت و افزایش این گلخانه ها دیگر کمبود‌های فصلی از بین برود و در تمام 4 فصل سال از هر محصول و گیاهی به وفور در سطح زندگی وجود داشته باشد. از نظر نوع آب، نوع خاک و …. نیز محدودیتی ندارید. نیاز به سم در گلخانه شما بسیار کم می‌شود. چرا که بیشترین آفت از خاک و کودهای حیوانی ایجاد می‌شدند که حالا در این روش خبری از این موارد وجود ندارد.
چه محصولاتی را می‌شود در گلخانه هیدروپونیک پرورش داد؟
تحقیقات نشان داده است که گستردگی و تنوع زیستی گیاهان زیادی در این روش وجود دارد که تقریبا درصد بالایی از محصولات معمول را پوشش می‌دهد. در زمینه محصولات صیفی‌جات که تقریبا پوشش صد در صدی امکان پذیر است و شما هر گیاهی را می‌توانید در این گلخانه ها کشت کنید. موضوع بعدی که مطرح است میزان راندمان است. شما وقتی یک گلخانه هیدروپونیک ایجاد می‌کنید، بخاطر هزینه ای که کرده اید باید راندمان و بازدهی چند برابر دریافت کنید. پس اینکه هر گیاهی در این روش قابل کشت باشد دلیلی بر این نیست که شما هم بدون انجام تحقیقات و کارهای اولیه به کشت هر محصولی بپردازید. بعضی محصولات در این روش بازدهی چندین برابری ایجاد می‌کنند که باعث می‌شوند خیلی سود بیشتری ایجاد شود و نیاز جامعه بیشتر پاسخ داده شود، مانند پرورش توت فرنگی، فلفل، خیار و خانواده ای از گیاهان برگی مانند کاهو و کلم که با تولید به این روش و تکنولوژی قابلیت سود چندین برابری را دارد. پس باید در انتخاب نوع گیاه مد نظر دقت کرد و شرایط بازار و نیاز را هم بررسی کرد.
میزان نیاز به آب و سایر منابع تغذیه در کشت هیدروپونیک
همانطور که مطرح شد در یک تکنولوژی هیدروپونیک برای استفاده کننده دیگر کیفیت خاک و نوع سمپاشی اصلا مطرح نیست، چرا که این موارد انجام نمی‌شود و به عنوان منبع تغذیه و ایمنی در مسیر گیاه، حذف شده اند. پس تنها یک منبع غذایی دارید و آن آب می‌باشد. آب به صورت چرخشی و گردشی در این گلخانه ها قرار دارد و ریشه گیاهان را در برمی‌گیرد. با این فرآیند نیاز تغذیه ای گیاهان پاسخ داده می‌شود. اما این بدان معنا نمی‌باشد که شما در این فرآیند نیاز به آب فراوان دارید و باید در منطقه جغرافیای پر آب این گلخانه را دایر کنید. این میزان آب وقتی وارد گلخانه می‌شود مدت زیادی را به صورت چرخشی به گیاهان تغذیه می‌رساند و به دلیل نبود خاکی که جذب آن شود و به اعماق پایین برود یا دیگر شرایط هدر رفت آب، شما کمترین میزان مصرف آب را در میان انواع گلخانه ها خواهید داشت.
میزان نیاز به آب و سایر منابع تغذیه در کشت هیدروپونیک
مزایای گلخانه هیدروپونیک
اگر به تعاریف بالا و روند و مسیر کاشت گیاهان در سیستم گلخانه ای هیدروپونیک دقت کرده باشید می‌بینید که چند ویژگی از دل آن بیرون می‌آید. اولین ویژگی و مهمترین آن تغییر در سرعت رشد گیاهان است. شما وقتی بجای جذب از خاک، محیطی را ایجاد کنید که جذب از مایع انجام شود، سرعت جذب 25 تا 30 درصد افزایش پیدا می‌کند به همین میزان نیز افزایش سرعت رشد گیاه خواهیم داشت. پس شما در زمان کمتری محصول را برای ارائه به بازار فراهم می‌آورید. این خود باعث می‌شود چند اتفاق هم زمان ایجاد شود. برای مثال اگر گیاهی در حالت طبیعی صد روزه آماده ارائه به بازار است در این روش بین 70 تا 75 روز زمان نیاز دارد. شما زودتر از محصولات دیگر و در اوج نیاز محصولتان را وارد بازار خواهید کرد و نقدینگی خوبی را برای فروش بدست می‌آورید. از طرفی کشت دوم را زودتر آغاز می‌کنید و مورد بعدی تعداد نیروی کار مورد نیاز در هر برداشت از تعداد نیروی کار حالت عادی به همان میزان 25 تا 30 درصد کمتر بوده است.
در حالت عادی و معمول گیاه برای اینکه بتواند جذب بیشتری در مسیر رشد داشته باشد، قسمتی از تلاش و تمرکز برای قوی شدن روی ریشه قرار داده می‌شود. اما در روش هیدروپونیک ریشه در یک مقدار کم نیز جذب را به خوبی انجام می‌دهد و تمرکز رشد روی قسمت بالایی گیاه است.
مزیت دیگر گلخانه هیدروپونیک کاهش مصرف آب است. شما در یک محیط بسته از سیستم چرخش آب استفاده می‌کنید که در آن دو عامل هدر رفت آب یعنی بخار شدن و جذب خاک و ته نشین شدن وجود ندارد. بنابراین به مقدار زیادی مصرف آب را کاهش داده اید که باعث کاهش هزینه آب می‌شود. از طرفی به محیط زیست کمک شده و منابع آب کمتر تحت استفاده قرار می‌گیرند.
این گلخانه همچنین به عنوان یک گلخانه محیط زیستی شناخته می‌شود که مورد تایید سازمان های جهانی است. چرا که گلخانه هیدروپونیک علاوه بر کاهش مصرف آب، روان آب خاک و فاضلاب آبی ندارد و همچنین کود حیوانی در آن استفاده نمی‌شود.
مورد بعدی استفاده در محیط های گرم و خشک است. در مناطق گرم و خشک که محدودیت آب وجود دارد شما نمی‌توانید یک کشت معمولی انجام دهید و در آن کاهو یا گیاهی که مصرف آب بالایی دارد را بکارید، چرا که در هر بار آبیاری مقدار زیادی آب به خاطر گرما هدر می‌رود و بخار می‌شود. اما در این روش چرخه آب درون لوله ها یا شبکه ها و سینی های مشخصی می‌باشد و مقدار از دست رفتن آن بسیار ناچیز است.
معایب گلخانه هیدروپونیک
تا امروز که این مطلب جهت بررسی گلخانه های هیدروپونیک در اختیار شما قرار می‌گیرد تنها و تنها به یک مشکل در زمینه گلخانه های هیدروپونیک برخورد کرده اند که نمی شود آن را مشکل یا عیب بزرگ دانست بلکه یک سرمایه گذاری اولیه بالا برای برداشت سود بیشتر است. هزینه اولیه گلخانه های هیدروپونیک زیاد می باشد و این تنها ایرادی است که به آن وارد است. اما شما بدانید که این سرمایه گذاری با بازگشت بسیار خوبی همراه خواهد بود.
تکنیک های کاشت در گلخانه های هیدروپونیک
شما در یک گلخانه هیدروپونیک می‌توانید طی 6 فرآیند یا تکنیک رشد گیاه ایجاد کنید و به دریافت محصول برسید که شامل تکنیک های : 1- نوار غذایی، 2- شیوه شناوری، 3- حالت هواکشت، 4- سیستم مویینگی، 5- سیستم قطره ای، 6- غوطه روی می‌باشد.
این روش ها با بستری فارغ از منبع تغذیه استفاده می‌شود که شما امکان استفاده همزمان از چند روش را در یک گلخانه صنعتی بزرگ نیز خواهید داشت و تداخلی با یکدیگر ندارند. یکی از روش های ترکیبی به حالت آکوپونیک (Aquaponics) معروف است. در این روش همزمان استخرهای پرورش ماهی و محیط های رشد گیاه هیدروپونیک را هم دارید که آب استخرهای ماهی در گردش وارد محیط رشد گیاه می‌شود و دوباره به استخر ماهی برمی‌گردد.
تکنیک های کاشت در گلخانه های هیدروپونیک
روش های کشت هیدروپونیک از نظر بستر گیاه
شما برای ایجاد بستری که گیاه در آن قرار گیرد و رشد کند می‌توانید چندین روش و حالت را ایجاد کنید که با توجه به وضعیت سرمایه و شرایط امکاناتی که دارید انتخاب می‌شوند. به بررسی معروف‌ترین روش های این زمینه می‌پردازیم.
- کشت آبی: همانطور که از اسم مشخص است بستری از آب را دارید که ریشه گیاه در آن قرار دارد و تا محدوده طوقه که فضایی بین ساقه و ریشه است توسط پلاستیک های رویی کنترل می‌شود.
- کشت در سنگریزه: بستر مجموعه ای از سنگ‌های مختلف است که معمولا دارای قطر بالاتر از 3 میلی‌متر هستند و ریشه در این بستر در مجاورت آب قرار می‌گیرد.
- کشت ماسه ای : مواد استفاده شده در این روش ریز‌تر از حالت کشت سنگریزه است و حدود زیر 3 میلی‌متر در نظر گرفته می‌شود. در این کشت از پشم سنگ نیز درون ماسه ها استفاده می‌شود.
- کشت در هوا : این روش بخاطر نوع اکوسیستمی که باید ایجاد شود، هزینه بالاتری را در بر می‌گیرد و بیشتر برای موارد خیلی خاص استفاده می‌شود. در این روش باید شرایط به گونه ای فراهم شود که ریشه گیاه به وسیله ذرات و قطره های آب غنی، تغذیه شود.
- کشت در ورمی کولیت : در این حالت از بستر کانی‌ها استفاده می‌شود که گیاهان درون آن قرار بگیرند.
در این بستر‌ها روش هایی مانند مویینگی، هواکشت، شناوری و .. نمود پیدا می‌کند. مثلا در حالت کشت ماسه ای و سنگریزه ای، خاصیت مویینگی باعث می‌شود شرایط تغذیه برای ریشه گیاه فراهم شود و آب با نفوذ درون سنگریزه ها و ماسه ها مواد غذایی را آماده کند.
تکنیک نواری یا NFT
نکته ای که در تمام روش ها و فرآیند‌های کشت گیاه به روش هیدروپونیک اهمیت دارد، ایجاد بستری با نفوذ مایع برای تغذیه رسانی به گیاه است. حالا در روش نواری این اتفاق به گونه‌ای دیگر می‌افتد. در روش نواری یک مسیر با عمق کم ایجاد می‌شود تا با عبور آب از این مسیر کم عمق ریشه گیاه به خوبی در تماس با آب قرار گیرد و مواد لازم را در اختیار ریشه گیاه قرار دهد. این چرخش توسط یک پمپ صورت می‌گیرد و آب به آرامی در مسیر حرکت می‌کند و فشاری به گیاهان وارد نمی‌کند.
نکات مهم در گلخانه هیدروپونیک
در این سیستم گلخانه ای مانند تمام روش های دیگر شما نیاز به عوامل دیگری برای رشد گیاه دارید. درست است که سیستم منبع تغذیه متفاوت است؛ اما از نظر نور، رطوبت، هوا و دما باید شرایط به صورت استاندارد و کافی فراهم باشد. این موارد را به صورت خلاصه شرح کوتاهی می‌دهیم، چرا که در مقالات تخصصی در زمینه نیاز گیاه به هر کدام از آنها به صورت کامل صحبت شده است.
- نور : همانطور که گیاهان در محیط طبیعی روزانه حدود 7 ساعت از نور کامل خورشید بهره می‌برند شما در گلخانه باید نور استاندارد و بهینه ای را توسط لامپ های رشد گیاه فراهم کنید.
- رطوبت : رطوبت استاندارد برای یک محیط گلخانه ای در بازه 40 تا 60 درصدی می‌باشد که باید توسط اپراتور گلخانه رعایت شود و در زمان ساخت آن امکانات ایجاد چنین رطوبتی فراهم شود.
- هوا : می‌دانیم که گیاهان به دی‌اکسید کربن نیاز شدیدی دارند و باید محیط آن ها پر از دی‌اکسید کربن باشد. به همین منظور بهتر است برای محیط گلخانه از فن های تهویه مناسب استفاده شود تا هوای درون آن مدام در حال تغییر و گردش باشد.
- دما : در دو قسمت دما اهمیت دارد. یکی دمای هوای گلخانه و دیگری دمای آبی که استفاده می‌کنید. دمای گلخانه باید تحت شرایط استاندارد باشد و دمای آب نیز نباید گرم باشد. آب گرم و یا دما بالا باعث ایجاد قارچ و باکتری در ریشه گیاه شده و گندیدگی بوجود می‌آید.
سخن پایانی :
ساخت یک گلخانه هیدروپونیک نیازمند تجربه و مهارت قبلی می‌باشد و بهتر است در این زمینه برنامه ریزی و مشورت کاملی را انجام دهید. چرا که هزینه ساخت این گلخانه ها بالا می‌باشد و باید بتوانید به یک بهره‌وری خوب دست پیدا کنید. البته بیشترین راندمان گلخانه هیدروپونیک تحت تاثیر توانایی و تجربه مسئول گلخانه، ایجاد هوا، رطوبت و دمای مناسب و اندازه محیط می‌باشد.