روش کشت هیدروپونیک، مواد مورد نیاز برای کشت در آب

کشت هیدروپونیک چیست؟

کشت در آب یا «کشت هیدروپونیک» یکی از روش‌های نوین کشاورزی بدون خاک است که در آن گیاهان در محلول‌های غذاییِ غنی از مواد معدنی رشد می‌کنند. در این روش، ریشه گیاه مستقیماً در آب یا در بسترهای بی‌خاک مانند پرلیت، لیکا یا کوکوپیت قرار می‌گیرد و تمام نیازهای تغذیه‌ای از طریق محلول‌های کنترل‌شده تأمین می‌شود. کشت هیدروپونیک باعث صرفه‌جویی در آب، رشد سریع‌تر گیاهان، کاهش مصرف سموم و امکان تولید در فضاهای محدود مانند گلخانه‌ها و حتی محیط‌های شهری می‌شود.

مزایای کشت هیدروپونیک:

کشت در آب یا کشت هیدروپونیک مزایای زیادی دارد که آن را به گزینه‌ای کارآمد و پایدار در کشاورزی مدرن تبدیل کرده است. از جمله مهم‌ترین مزیت‌های آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• صرفه‌جویی در مصرف آب: در مقایسه با کشاورزی سنتی، مصرف آب تا ۹۰٪ کاهش می‌یابد، زیرا آب به‌صورت چرخه بسته (循环) استفاده می‌شود.
• عدم نیاز به خاک: مناسب برای مناطقی با خاک نامرغوب یا فاقد زمین کشاورزی.
• کنترل بهتر بر تغذیه گیاه: با افزودن دقیق مواد مغذی به محلول، رشد گیاه سریع‌تر و سالم‌تر می‌شود.
• کاهش آفات و بیماری‌ها: نبود خاک باعث کاهش بسیاری از بیماری‌ها و آفات خاک‌زاد می‌شود.
• تولید بیشتر در فضای کمتر: امکان کشت عمودی و چندلایه در گلخانه‌ها فراهم است.
• تولید در تمام طول سال: شرایط کنترل‌شده محیطی (نور، دما، رطوبت) باعث می‌شود تولید به فصل وابسته نباشد.

انواع روش‌های کشت هیدروپونیک:

هر کدام از این روش‌ها ویژگی‌ها، مزایا و نیازهای خاص خود را دارند و بر اساس نوع گیاه، فضای موجود و امکانات انتخاب می‌شوند.

• کشت در آب: (Deep Water Culture – DWC) ریشه‌ها مستقیماً در محلول غذایی شناور هستند و با استفاده از پمپ هوا، اکسیژن‌رسانی می‌شوند.
• سیستم جریان غذایی: (Nutrient Film Technique – NFT) یک لایه نازک از محلول غذایی به‌طور مداوم از روی ریشه‌ها عبور می‌کند و مواد مغذی را تأمین می‌کند.
• سیستم آبیاری قطره‌ای: (Drip System) محلول غذایی به‌صورت قطره‌ای به ریشه‌ها یا بستر رشد تزریق می‌شود. قابل تنظیم برای گیاهان مختلف است.
• کشت با فتیله: (Wick System) ساده‌ترین روش که با استفاده از یک فتیله، محلول غذایی از مخزن به سمت ریشه کشیده می‌شود. نیازی به برق ندارد.
• کشت مه‌پاش یا آئروپونیک: (Aeroponics) ریشه‌ها در هوا معلق‌اند و محلول غذایی به‌صورت مه یا اسپری به آن‌ها پاشیده می‌شود. بسیار پیشرفته و پربازده است.
• سیستم جریان و بازگشت:  (Ebb and Flow / Flood and Drain) ریشه‌ها در فواصل زمانی مشخص با محلول غذایی غرق و سپس تخلیه می‌شوند، که هم تغذیه و هم تهویه انجام شود.

روش کشت هیدروپونیک گام به گام:

1.انتخاب نوع سیستم هیدروپونیک: ابتدا باید با توجه به فضای موجود، نوع گیاه، بودجه و امکانات، یکی از روش‌های هیدروپونیک را انتخاب کنید (مثل DWC، NFT، قطره‌ای یا آئروپونیک).

2.آماده‌سازی تجهیزات: بسته به نوع سیستم، تجهیزات مورد نیاز را تهیه کنید:

• مخزن آب و مواد غذایی
• پمپ هوا یا پمپ آب
• لوله‌ها و شلنگ‌ها
• سینی یا بستر کشت
• ظرف‌های مخصوص (مانند گلدان‌های مشبک یا سبد)
• بستر رشد بی‌اثر مثل لیکا، پرلیت، کوکوپیت یا پشم سنگ

3.تهیه محلول غذایی: یک محلول مغذی حاوی عناصر ضروری گیاه (مثل نیتروژن، فسفر، پتاسیم، آهن، کلسیم، منیزیم و عناصر ریزمغذی) تهیه و با آب ترکیب شود. مقدار pH محلول باید بین ۵.۵ تا ۶.۵ تنظیم شود.

4.کاشت بذر یا انتقال نشا: می‌توانید بذرها را در یک محیط مرطوب (مثل پشم سنگ یا کوکوپیت) جوانه‌زنی کنید و سپس نشاها را به سیستم منتقل کنید، یا مستقیماً نشاهای آماده را در محل نگهدارنده بگذارید.

5.تنظیم گردش آب و اکسیژن‌رسانی: پمپ‌ها باید به‌درستی کار کنند تا محلول غذایی به‌صورت مداوم یا دوره‌ای به ریشه‌ها برسد. در سیستم‌هایی مثل DWC، پمپ هوا برای اکسیژن‌رسانی بسیار مهم است.

6.کنترل محیط رشد: نور (طبیعی یا LED)، دما، رطوبت، pH و EC (هدایت الکتریکی) باید به‌صورت منظم بررسی و تنظیم شوند. این کنترل باعث رشد بهینه و سریع‌تر گیاه می‌شود.

7.مراقبت، تغذیه و نظارت روزانه: هر روز وضعیت رشد گیاه، سطح محلول غذایی، سلامت ریشه‌ها و نبود آفت یا بیماری بررسی شود. محلول در صورت لزوم تعویض یا تقویت شود.

8.برداشت محصول: با رسیدن گیاه به اندازه یا مرحله مطلوب، محصول را برداشت کرده و در صورت امکان، سیستم را برای دوره بعدی آماده‌سازی کنید.

مواد مخصوص محلول غذایی هیدروپونیک:

محلول غذایی کشت هیدروپونیک ترکیبی محلول در آب از عناصر ضروری برای رشد گیاهان است که در سیستم‌های کشت هیدروپونیک بدون خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد. این محلول شامل عناصر پرمصرف مانند نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و گوگرد، و همچنین عناصر ریزمغذی مثل آهن، روی، منگنز، مس، بور و مولیبدن است که همگی به شکل یون‌های قابل جذب در آب حل شده‌اند. محلول غذایی به‌گونه‌ای تنظیم می‌شود که pH و غلظت آن (EC) متناسب با نوع گیاه و مرحله رشد باشد تا گیاه بتواند به‌طور کامل مواد مغذی را از طریق ریشه‌ها جذب کرده و بدون نیاز به خاک، رشد سالم و پربازدهی داشته باشد.

در ادامه لیست کامل مواد معدنی مورد استفاده در ساخت محلول غذایی کشت هیدروپونیک و نقش هر کدام و منبع تأمین‌شان آمده است:

عناصر پرمصرف (ماکروالمنت‌ها):

نیتروژن (N): رشد سریع برگ‌ها و ساقه‌ها، ساخت کلروفیل و پروتئین.

منابع: نیترات پتاسیم (KNO₃)، نیترات کلسیم (Ca(NO₃)₂)، نیترات آمونیوم (با احتیاط)

فسفر (P):  توسعه ریشه‌ها، گل‌دهی، تشکیل بذر، انتقال انرژی (ATP).

منبع: مونو پتاسیم فسفات (KH₂PO₄)

پتاسیم (K): تنظیم آب سلولی، افزایش کیفیت محصول، مقاومت به تنش‌های محیطی.

منابع: نیترات پتاسیم، مونو پتاسیم فسفات، سولفات پتاسیم

کلسیم (Ca): استحکام دیواره‌های سلولی، تقسیم سلولی، جلوگیری از پوسیدگی گلگاه (مثلاً در گوجه‌فرنگی).

منبع: نیترات کلسیم

منیزیم (Mg): جزو اصلی مولکول کلروفیل، فعال‌کننده آنزیم‌های فتوسنتز.

منبع: سولفات منیزیم (نمک اپسوم)

گوگرد (S): ساخت اسیدهای آمینه، ویتامین‌ها و آنزیم‌ها.

منابع: سولفات پتاسیم، سولفات منیزیم

عناصر کم‌مصرف (میکروالمنت‌ها):

آهن (Fe): سنتز کلروفیل، انتقال الکترون در گیاه.

منبع: کلات آهن Fe-EDDHA یا Fe-DTPA (برای جذب بهتر)

منگنز (Mn): فتوسنتز، کمک به متابولیسم نیتروژن و ساخت آنزیم‌ها.

منبع: سولفات منگنز

روی (Zn): ساخت هورمون‌های رشد، تولید آنزیم‌ها، تقسیم سلولی.

منبع: سولفات روی

بور (B): رشد بافت‌های جوان، انتقال قند، باروری و تشکیل بذر.

منبع: اسید بوریک یا بوراکس

مس (Cu): فعالیت آنزیمی، مقاومت به بیماری، ساخت لیگنین.

منبع:سولفات مس

مولیبدن (Mo): تبدیل نیترات به آمونیاک در گیاه، بخشی از چرخه نیتروژن.

منبع:مولیبدات سدیم یا مولیبدات آمونیوم

کلر (Cl): (نیاز بسیار کم) تنظیم فشار اسمزی و تعادل یونی در گیاه.

منبع: معمولاً از آب یا نمک‌ها وارد محلول می‌شود؛ نیازی به افزودن جداگانه نیست.

جمع بندی:

کشت هیدروپونیک یک روش نوین، علمی و کارآمد برای پرورش گیاهان بدون استفاده از خاک است که در آن تمامی مواد مغذی مورد نیاز گیاه از طریق محلول غذاییِ دقیق و کنترل‌شده در اختیار ریشه‌ها قرار می‌گیرد. این روش با صرفه‌جویی چشمگیر در مصرف آب، امکان تولید در فضاهای محدود، کاهش آفات و بیماری‌های خاک‌زاد، و کنترل کامل بر رشد گیاه، جایگزینی پایدار و پیشرفته برای کشاورزی سنتی محسوب می‌شود. انتخاب سیستم مناسب، تنظیم pH و EC محلول، و استفاده از مواد معدنی با کیفیت، از عوامل کلیدی موفقیت در این نوع کشت هستند. با توجه به افزایش جمعیت، کمبود منابع خاکی و تغییرات اقلیمی، هیدروپونیک آینده‌ای امیدوارکننده برای تولید پایدار و بهره‌ور محصولات کشاورزی فراهم می‌سازد.

نوشته شده در : دانشنامه پارس اور