کشت هیدروپونیک (آبکشت): هر آنچه که باید بدانید!

امروزه از روش های مختلفی برای کشت انواع گیاهان استفاده می شود. کشت هیدروپونیک، یکی از این نوع کشت ها است که به صورت گلخانه ای صورت می گیرد. این روش کشت، باعث راحتی کار کشاورزان و باغداران می شود؛ چرا که در آن، از کود، خاک و سم استفاده نمی شود. در ادامه، به توضیحات مفصلی در مورد این روش کشت، می پردازیم.

هیدروپونیک یعنی چه؟

هیدروپونیک یک روش کشت گیاهان، بدون استفاده از خاک است که در آن ریشه‌های گیاهان در محلول مغذی و غنی قرار می‌گیرند. در این سیستم، ریشه‌های گیاهان به صورت مستقیم در محلول غذایی قرار دارند و با استفاده از یک سیستم آبیاری مناسب، به آن‌ها اجازه می‌دهند که مواد غذایی مورد نیاز خود را از محلول مغذی جذب کنند.

کشت هیدروپونیک یا بدون خاک چیست؟

کشت هیدروپونیک، به معنی قرار دادن ریشه گیاهان در آب و تکمیل فرآیند رشد آن ها، در چنین محیطی است. در سیستم هیدروپونیک، گیاهان معمولا در یک محیط رسوبگیر، نگهداری می‌شوند که باعث ثبات ریشه‌ها می‌شود. این رسوبگیرها ممکن است شامل موادی مانند شن، شن آهکی، پرلیت (یک نوع سنگ‌ طبیعی)، کیسه‌های پلاستیکی پر از ماسه و غیره باشند.
از مزایای استفاده از کشت هیدروپونیک، می‌توان به مصرف آب کمتر، رشد سریعتر گیاهان، کنترل بهتر شرایط رشد و امکان کشت در مناطقی با خاک نامناسب اشاره کرد. هیدروپونیک به عنوان یک روش کشت پایدار استفاده می‌شود و در برخی موارد می‌تواند به عنوان جایگزینی برای کشت سنتی، مورد استفاده قرار گیرد.

هدف از کشت هیدروپونیک چیست؟

هدف اصلی از کشت هیدروپونیک، ارائه یک روش کشت موثر و بهینه برای تولید محصولات گیاهی است. این روش در نظر دارد تا با استفاده از محلول مغذی و سیستم‌های آبیاری مناسب، شرایط مناسبی برای رشد و تغذیه گیاهان فراهم کند. در ادامه برخی از اهداف کشت هیدروپونیک را بررسی می کنیم.

بهره‌وری منابع کشت هیدروپونیک

هیدروپونیک با کاهش مصرف آب در مقایسه با کشت سنتی، بهره‌وری منابع را افزایش می‌دهد. این روش کشت کمترین میزان آب را مصرف می‌کند و به صورت دقیق می‌تواند مقدار آب مورد نیاز گیاه را تأمین کند.

سرعت رشد بالا کشت هیدروپونیک

در هیدروپونیک، گیاهان دسترسی آسانتری به مواد غذایی و آب دارند که منجر به رشد سریعتر آنها می‌شود. بدون وجود محدودیت‌های خاک، گیاهان می‌توانند تمام انرژی خود را در رشد و تقویت ساقه، برگ و میوه خود صرف کنند.

کنترل بهتر شرایط رشد کشت هیدروپونیک

در هیدروپونیک، محیط رشد گیاهان به صورت دقیق کنترل می‌شود. میزان مواد غذایی، pH، نور، دما و رطوبت قابل تنظیم هستند، که امکان بهینه‌سازی شرایط رشد و عملکرد گیاهان را فراهم می‌کند.

کشت در مناطق غیرقابل کشت با کشت هیدروپونیک

هیدروپونیک به عنوان یک روش کشت بدون خاک، امکان کشت گیاهان را در مناطقی که خاکشان مناسب نیست، ممکن می‌سازد. این روش، به کشاورزان اجازه می‌دهد تا در مناطق شهری، منازل، یا به طور کلی در فضاهای محدود، مانند گلخانه‌ها، محصولات مرغوبی را بدست آورند.

کاهش آلودگی خاک و آب کشت هیدروپونیک

در هیدروپونیک، مصرف کمتر خاک و عدم استفاده از سموم شیمیایی، موجب کاهش آلودگی خاک و آب می‌شود. این روش کشت نیاز کمتری به آفت‌کش‌ها و کودهای شیمیایی دارد و از طریق چرخه آبی، از آلودگی محیط زیست جلوگیری می‌کند.

انعطاف‌پذیری و قابلیت تغییر کشت هیدروپونیک

هیدروپونیک به کشاورزان اجازه می‌دهد تا شرایط رشد را به طور دقیق تنظیم کنند و در هر زمان نوع گیاهان را تغییر دهند. این انعطاف‌پذیری به کشاورزان امکان می‌دهد تا بهترین محصولات را بر اساس نیاز بازار و محدودیت‌های محیطی، انتخاب کنند.

تاریخچه کشت هیدروپونیک و سیر تکامل آن

کشت هیدروپونیک، از هزاران سال پیش آغاز شده است. در طول تاریخ، مصریان و چینیان با استفاده از سیستم‌های آبیاری و هیدروپونیک، در مناطق خشک و بیابانی محصولات گیاهی را کشت می‌کردند.
در قرن 17 و 18، جان وودوارد، به بررسی روش‌های کشت بدون خاک پرداخت؛ اما پیشرفت چندانی در این حوزه رقم نخورد. در قرن 19، توسعه‌ی روش‌های هیدروپونیک شروع شد. در سال 1860، جولیوس ساکر تحقیقات خود را در زمینه کشت هیدروپونیک آغاز کرد و با استفاده از محلول مغذی آبی، به نتایج قابل قبولی رسید. در قرن 20، تحقیقات در زمینه هیدروپونیک ادامه یافت و پژوهش‌ها در ترکیب محلول مغذی و رشد گیاهان پیشرفت کرد. در دهه 1930، ویلیام ج. غابرل و دکتر روبرت باگلی به توسعه و بهبود روش‌های هیدروپونیک پرداختند.
از دهه 1970 به بعد، هیدروپونیک به عنوان یک روش کشت نوین پیشرفت کرد و استفاده از آن در تولید غذا و گیاهان زینتی گسترش یافت. امروزه، هیدروپونیک به عنوان روشی پیشرفته در کشت گیاهان استفاده می‌شود، که از مزایایی مانند کنترل بهینه محیط رشد، مصرف آب کمتر و افزایش بهره‌وری در مصرف مواد غذایی برخوردار است.

آینده کشت هیدروپونیک

با توجه به تقاضای روزافزون برای تامین غذا در جهان، هیدروپونیک می‌تواند راهکاری موثر برای تولید محصولات کشاورزی با مصرف آب کمتر، کنترل بهینه شرایط رشد و افزایش بهره‌وری در استفاده از فضای محدود، باشد. همچنین، نیاز به حفظ محیط زیست و کاهش استفاده از سموم شیمیایی در کشاورزی، همسو با روش‌های هیدروپونیک است.
با توجه به پیشرفت تکنولوژی، می‌توان انتظار داشت که روش‌های هیدروپونیک بهره وری بیشتری در آینده خواهند داشت. این موضوع، شامل استفاده از سیستم‌های هوشمندتر و مدیریت دقیق‌تر محیط رشد، بهره‌وری بیشتر انرژی، استفاده از منابع آبی متجدد و استفاده از روش‌های کشت عمودی و کشت در فضا می‌شود. استفاده از هیدروپونیک در کشاورزی شهری و در مکان‌هایی مانند بالکن‌ها، سقف‌ها و ساختمان‌ها نیز در آینده می‌تواند متداول تر شود.

چرا کشت هیدروپونیک؟

با پیشرفت تکنولوژی و ورود روش های مختلف به سیستم های کشت و پرورش گیاهان، افزایش تولید و کاهش هزینه ها، در اولویت قرار دارد. در کشت هیدروپونیک، به دلیل استفاده کمتر از منایع و تجیهزات، هزینه بسیار پایینی خواهد داشت و محصولاتی باکیفیت و مرغوب نیز تولید می شود. در این روش، از منابع آبی کمتری استفاده می شود و خاک، سم و کود نیز به کار نمی رود. با توجه به این موارد، کشت هیدروپونیک در هر جایی امکان پذیر بوده و کمترین هزینه را به وجود می آورد. همین امر باعث محبوبیت این نوع کشت و رایج شدن آن به صورت گسترده بوده است.

مشخصات کشت هیدروپونیک و محلول های مورد نیاز برای آن

محلول مغذی مورد نیاز برای کشت هیدروپونیک شامل عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان برای رشد و تولید محصول است. این محلول مغذی باید شامل عناصر معدنی اصلی مانند نیتروژن (N)، فسفر (P)، پتاسیم (K) و همچنین عناصر میکرو مغذی مانند آهن (Fe)، روی (Zn)، مس (Cu)، منگنز (Mn) و مولیبدن (Mo) باشد.
محلول مغذی هیدروپونیک معمولا به صورت مخصوص برای هر مرحله از رشد گیاه (مانند رشد بذر، رشد و تکامل گیاه جوان و تولید محصول) طراحی می‌شود. در هر مرحله، نسبت های مختلفی از عناصر غذایی در محلول حضور دارند. برای مثال، در مرحله رشد بذر، نیاز به نسبت بالایی از فسفر و در مرحله تولید محصول، نسبت بالایی از پتاسیم برای تشکیل میوه و گل است.
این محلول مغذی به صورت محلول در آب استفاده می‌شود و به صورت مداوم به ریشه‌های گیاهان اضافه می‌شود. معمولا برای حفظ تعادل در محلول مغذی، pH محلول نیز کنترل می‌شود تا مناسب‌ترین محیط برای جذب عناصر غذایی توسط گیاهان فراهم شود.

محاسبه درصد عناصر غذایی در نمک ها

درصد دقیق عناصر غذایی در محلول غذایی، بستگی به نوع و نسبت فرمولاسیون محلول غذایی دارد که براساس نیازهای گیاهان و نوع کشت هیدروپونیک تنظیم می‌شود. به عنوان مثال، یک فرمولاسیون محلول غذایی می‌تواند شامل 200 ppm نیتروژن، 50 ppm فسفر، 150 ppm پتاسیم و مقادیر متغیری از سایر عناصر غذایی باشد.
برای تهیه محلول غذایی کشت هیدروپونیک، معمولا از نمک‌های مخصوص استفاده می‌شود که ترکیبات مختلفی از عناصر غذایی را در درصدهای دقیق، فراهم می‌کنند. این نمک‌ها به عنوان محصولات تجاری در دسترس هستند و در بسته‌بندی‌های متفاوت عرضه می‌شوند.
در هر صورت، برای تهیه محلول غذایی دقیق و ایجاد تعادل در عناصر غذایی، توصیه می‌شود از فرمولاسیون‌های تجاری یا راهنمایی‌های کشت هیدروپونیک استفاده کنید. این منابع شامل جداول و نمودارهایی هستند که نسبت عناصر غذایی را برای گیاهان مختلف و مراحل رشد، مشخص می‌کنند.

PH محلول غذایی مورد نیاز برای کشت بدون خاک

یکی از عوامل مهم در محلول غذایی هیدروپونیک، مقدار pH صحیح است. pH محلول غذایی باید در محدوده بهینه برای رشد گیاهان قرار بگیرد.
در کشت هیدروپونیک، محدوده pH مناسب بین 5.5 تا 6.5 است. این مقادیر pH، بهترین جذب عناصر غذایی توسط گیاه را فراهم می کنند. با این حال، برخی گیاهان ممکن است pH مختص خود را داشته باشند.

تنظیم PH برای کشت هیدروپونیک چگونه است؟

برای تنظیم pH محلول غذایی، می توانید از اسید یا بازهای شیمیایی استفاده کنید. برای کاهش pH، می توانید از اسید سیتریک یا اسید نیتریک استفاده کنید. برای افزایش pH، می توانید از هیدروکسید پتاسیم یا کربنات سدیم استفاده کنید. با اضافه کردن کمی از این مواد به محلول غذایی و تست pH، می توانید pH را به مقدار مورد نیاز تنظیم کنید.

با انواع سیستم هیدروپونیک آشنا شوید

هیدروپونیک دارای سیستم های مختلفی است که مهمترین آن ها عبارتند از:
سیستم NFT (نیوتریت فیلم تکنیک)
سیستم تراکم شناور
سیستم تیمار غوطه ور

روش NFT

در این سیستم، ریشه‌های گیاهان در یک صفحه نازک از ماده جاذب (مانند فیبر شیشه‌ای) قرار می‌گیرند. محلول غذایی از روی این صفحه می‌گذرد و تماس مستقیمی با ریشه‌ها برقرار می‌کند. این سیستم معمولا برای گیاهانی با ریشه‌های کوچک و سبزه‌ها مناسب است.

بررسی کامل مزایا و معایب سیستم هیدروپونیک

مزایا سیستم هیدروپونیک

رشد سریع و بازدهی بالا
مصرف آب کمت
کنترل بهتر شرایط رشد
کاهش خطر بیماری‌ها و آفات

معایب سیستم هیدروپونیک

وابستگی به منابع برق و آب
پیچیدگی مدیریت
خطر عدم پایداری سیستم
وابستگی به تأمین محلول غذایی

سخن پایانی

به طور کلی، استفاده از روش های مدرن کشت گیاهان مانند روش هیدروپونیک، نیازمند در نظر گرفتن شرایط و بررسی اهداف کشت است. با بررسی نیازها و انجام مطالعه در مورد این نوع کشت، می توان به اهداف مورد نظر دست یافت.