نوشته: فْلورِیس بِرگهاوت (Floris Berghout)، مدیرعامل شرکت Viemose DGS
سیستم هیدروپونیک، روشی سالم، کارآمد و در راستای بهینه سازی استفاده از منابع است که برای تولید مستمر سبزیجات و گیاهان معطر است. برای گلخانههای کوچک خانگی و یا واحدهای صنعتی بزرگ، میتوان از روش کشت هیدروپونیک استفاده کرد.
سبزیجاتی مانند کاهو، ریحان، نعناع، گشنیز و جعفری با کشت هیدروپونیک سازگار هستند. این گیاهان به دلیل دورهی رشد کوتاه مدت، نور متوسط و تقاضای پیوسته در بازار، برای کشت بسیار مطلوب هستند. این محصولات در واحدهای کشت هیدروپونیک با طراحی مهندسی شده و سیستمهای هوشمند، شرایط پیشرفت و درآمدزایی بسیار مطلوبی دارند.
در ادامه به دلایل تاثیرگذاری و کارآمدی سیستم کشت هیدروپونیک میپردازیم. همچنین توضیح دادهایم چطور این روش به بهینهتر شدن زنجیره تامین سبزیجات کمک میکند و تولید کنندگان با آن به عملکرد بالا و محصولاتی با کیفیت تولید میکنند.
هیدروپونیک چیست؟
هیدروپونیک روش کشت بدون خاک (آب کشت) است که گیاهان در محلولی از آب و موادغذایی رشد میکنند. در این روش ریشهها به جای دریافت تغذیه از خاک، درون یک محلول غذایی قرار میگیرند و آنها را حذب میکنند. متخصصان کشاورزی و تولید کنندگان با کشت هیدروپونیک کنترل دقیقی روی تمام پارامترهای مهم مانند ترکیب موادغذایی، PH محلول، سطح اکسیژن و دمای بستر کشت دارند. در نتیجه رشد سریعتر، کیفیت بالای تولید و بهداشتیتر دارند.
انواع سامانههای هیدروپونیک در گلخانهها
هیدروپونیک یک سیستم یکنواخت و ثابت نیست؛ انعطاف بالا و قابلیت سفارشی سازی آن دلیل اصلی محبوبیت این روش است. چندین روش متداول که برای کشت هیدروپونیک مورد استفاده قرار میگیرند عبارتند از:
هیدروپونیک یک سیستم واحد و یکنواخت نیست؛ انعطافپذیری بالا و قابلیت سفارشیسازی آن، دلیل اصلی محبوبیتش است.
در گلخانهها، چندین روش متداول برای اجرای کشت هیدروپونیک وجود دارد، از جمله:
تکنیک NFT (Nutrient Film Technique)
در روش NFT کانالهایی با شیب ملایم در مجاورت با ریشهی گیاهان تعبیه میکنند و در آن محلول غذایی میریزند. با توجه به شیب ملایم این کانال، جریانی پیوسته از محلول غذایی به گیاه میرسد. به این ترتیب، ریشهها همیشه مقدار مورد نیاز اکسیژن، آب و مواد غذایی را تغذیه میکنند.
کشت هیدروپونیک به دلیل بستر کشت سبک و گردش موادغذایی یکنواخت و مداوم، برای گیاهان کوچه که رشد سریع دارند مانند کاهئ، نعناع، ریحان و انواع دیگر سبزیجات معطر بسیار مناسب است.
کشت در آب عمیق (Deep Water Culture – DWC)
کشت هیدروپونیک به روش کشت در آب عمیق به این صورت است که گیاهان در محلول غنی شده با مواد غذایی که اکسیژن نیز دارد معلق نگه داشته میشوند. ریشهی گیاهان در محلول غوطهور هستند و به صورت مداوم در محلول حاوی مواد مغذی و اکسیژن را دریافت میکنند.
هیدروپونیک به روش کشت در آب عمیق، به دلیل سادگی طراحی و پیاده سازی، هزینه پایین و ظرفیت بالای کشت در فضای کمتر (High-Density Growing)، یکی از موثرترین و کاربردیترین روشها برای تولید انبوه در فضای کم گخانهها است.
سیستم کشت شناور (Floating Raft System)
سیستم کشت شناور به این صورت است که گیاهان را روی ورقهایی از جنس یونولیت یا همان فوم سبک (Polystyrene) قرار داده و ورقها را در حوضچههایی که از آب غنی شده با موادغذایی قرار میدهند. بدین ترتیب ریشهی گیاهان در آب حوضچهها غنی شده معلق میمانند.
این روش برای پرورش و تولید انبوه گیاهان و سبزیجات برگی بسیار کاربرد دارد.
شاخصه اصلی هیدروپونیک به روش کشت شناور، یکنواختی رشد گیاهان، سهولت جابجایی و برداشت محصول، و پایداری و یکنواختی محیط کشت است.
به همین دلیل سیستم کشت شناور برای گلخانههایی با ظرفیت بالا و نیاز به مدیریت ساده بسیار محبوب است.
سیستم کانال متحرک (Moving Gutter System)
این سیستم در کشت هیدروپونیک برای تولید مستمر طراحی و پیاده سازی میشود. در این روش گیاهان در کانالهایی قرار دارند که به صورت آهسته در طول گلخانه جابجا میشوند.
این سامانه برای تولید مستمر (Continuous Production) طراحی شده است.
در این روش، گیاهان درون ناودانهایی رشد میکنند که بهصورت آهسته در طول گلخانه جابجا میشوند.
با رشد گیاهان، کانالها به جلو میوند و گیاهان به فضای تازه منتقل میشوند. بدین ترتیب از فضای گلخانه بیشترین استفاده را برده و تمام مراحل رشد گیاه به صورت منظم مدیریت میشود.
کشت هیدروپونیک به روش کانال متحرک، علاوه بر صرفه جویی در فضا و نیروی انسانی، قابلیت اتوماسیون شدن مراحل کاشت، پرورش و برداشت دارد. به همین دلیل برای به کارگیری در گلخانههای صنعتی مورد استقبال قرار گرفته است.
گلخانههای محیطکشت کنترلشده (Controlled Environment Greenhouses)
گلخانههایی که کشت به روش هیدروپونیک انجام میدهند، با کنترل دقیق محیط (شامل دما، رطوبت و میزان نور) به بالاترین سطح کارآیی خود میرسند. این کنترل مداوم به تولیدکنندگان اجازه میدهد تا شرایط فیزیولوژیک هر گیاه را در تمام فصلهای سال فراهم کنند تا از نوسان آب و هوایی محیط بیرون تاثیری نبیند.
در شرایطی که کشاورزان با چالشهایی مانند تغییرات اقلیمی آب و هوا، کمبود منابع، هزینههای بالا و اهمیت تولید محصولات بدون آسیب به محیط زیست، کشت هیدروپونیک مسیری آیندهنگر و بسیار کارآمد را برای تولیدکنندگان محصولات کشاورزی فراهم کرده است.
چرا هیدروپونیک برای کشت کاهو و گیاهان معطر موثر است؟
- چرخه رشد کوتاه مدت
کاهو و سبزیجات معطر چرخهی رشد بسیار سریعی دارند و در کشت هیدروپونیک طی 3 تا 6 هفته به مرحلهی برداشت محصول میرسند. در این سیستم، موادغذایی مستقیما به ریشهی گیاه منتقل میشود. به همین دلیل گیاه انرژی خود را برای پیدا کردن ودریافت مواد غذایی در خاک صرف نمیکند و تمام انرژی گیاه صرف رشد، افزایش کلروفیل و بهبود کیفیت طعم و عطر برگها میشود. این ویژگی کشت هیدروپونیک، آن را به گزینهای ایدهآل جهت تولید انبوه این سبزیجات تبدیل کرده است. - تولید حجم بالا در فضای کم، تمیز و ایمن
کشت هیدروپونیک به دلیل عدم نیاز به خاک مزایای متعددی دارد.
– حذف آفاتی که از خاک، علفهای هرز و بیماریهای قارچی به سلامت آنها آسیب میزنند.
– حذف یا کاهش مصرف سموم شیمیایی و ضدغفونی کنندهها
– امکان اجرای کشت در چند طبقه (Vertical Farming) و بهرهبرداری حداکثری از فضای گلخانه نصب سازه و کانالهای کاشت در ارتفاع دلخواه و دسترسی آسان متخصصان و کارگران در نگهداری و برداشت محصول و در نتیجه سرعت بیشتر در فرایند کار آنها - ماندگاری بیشتر محصولات کشاورزی با طعم تازه اولیه
سبزیجات و گیاهانی که به روش کشت هیدروپونیک تولید میشوند به دلیل آب کافی که دریافت میکنند تردتر هستند، همچنین به دلیل عدم وجود خاک، نبود کودها روی برگ گیاهان و تماس حداقلی اپراتور و نیروی انسانی گلخانه با آنها، محصولات در زمان برداشت تمیزتر هستند. به همین دلیل سبزیجات و گیاهانی که به روش کشت هیدروپونیک تولید میشوند، طعم ترد، تازه و غنیتر دارند و طول عمر نگهداری آنها طولانیتر است. این ویژگیها برای انواع بازارها، فروشگاهها، خرده فروشان و رستورانها بسیار ارزشمند است، زیرا حس تازگی و کیفیت بالای موادغذایی تاثیر مستقیمی بر رضایت مصرف کننده دارد.
مزایای کشت هیدروپونیک برای محیط زیست
- صرفهجویی چشمگیر در مصرف آب
مصرف آب در کشت هیدورپونیک حدود 90 درصد کمتر از روشهای کشت سنتی است. در این روش گردش آب و محلول غذایی در یک مدار بسته انجام میشود و هدررفت آب کمتر است. حتی امکان بازیافت آبهای خارج شده از مسیر و استفاده مجدد از آنها نیز فراهم است. کشت به روش هیدروپونیک برای مناطق کم آب یا محدودیت منابع آبی یک روش بسیار پراهمیت است که پایداری تولید را نیز تضمین میکند.
- امکان اجرا در گلخانههای کوچک و کم جا و استقرار در فضاهای غیرزراعی
از آنجایی که کشت هیدروپونیک نیازی به خاک ندارد، میتوان این سامانه را در گلخانهها، پشت بام، سوله یا کانتینرها نیز طراحی و راهاندازی کرد. با کشت هیدروپونیک عمودی یا کانالهای متحرک میتوان حجم بالایی از محصولات را در فضاهای کم کنترل و تولید کرد.
این ویژگیها، کشت هیدروپونیک را به انتخابی ایدهآل برای مناطق شهری، مناطقی با آب و هوای خشک و پروژههای کشاورزی و تولید فشرده تبدیل کرده است. مثلا در مناطقی که زمین کشاورزی در دسترس نیست اما نیاز به تولید محصولات کشاورزی تازه و سالم ضروری است.
- کاهش مصرف منابع و تولید ضایعات
در کشت هیدروپونیک شرایط محیطی مانند دما، رطوبت، نور و … کنترل و مدیریت میشوند، در نتیجهی این عملکرد به این ویژگیها دست مییابیم:
- میزان کود مصرفی بهینه میشود.
- از استفادهی بیرویهی سموم و آفتکشها جلوگیری میشود.
- کیفیت یکنواخت محصولات برداشتی را در هر دورهی تولید حفظ میشود.
علاوه بر موارد فوق، با حذف خاک از چرخهی تولید، خطر بروز بیماریهایی که منشا آنها از خاک است تقریباً از بین میرود. در نتیجه، تلفات و هزینههای درمانی کاهش و پایداری اقتصادی و زیستمحیطی گلخانه بهطور قابلتوجهی افزایش مییابد.
در مجموع، هیدروپونیک نهتنها روشی نوین برای افزایش عملکرد و کیفیت است، بلکه گامی مهم بهسوی کشاورزی پایدار و دوستدار محیط زیست محسوب میشود. این رویکرد نقش مهمی در آیندهی تولید مواد غذایی سالم و کشاورزی سازگار با هر نوع آب و هوایی دارد.
طراحی گلخانه با هیدروپونیک
از نظر فنی، کشت هیدروپونیک در هر مکانی قابل انجام است، ولی بالاترین بازدهی در این روش زمانی حاصل میشود که گلخانه با تجهیزات تخصصی برای بهینه سازی انرژی و کنترل شرایط آب و هوایی آن است. از جمله مواردی که برای دستیابی به این نتایج بسیار پراهمیت است شامل موارد زیر است:
- عایق بندی و استفاده از نور خورشید برای گرمایش گلخانه
- تهویه و جریان هوای طبیعی برای کاهش هزینهها، خارج کردن دی اکسیر کربن و هدایت اکسیژن به داخل گلخانه
- پراکندگی نور برای رشد یکنواختتر و کاهش تنش نوری بر گیاهان
ایجاد شرایط فوق در گلخانه با سیستم هیدروپونیک باعث میشود تولیدکننده بتواند بازده بالاتر، مصرف انرژی کمتر و هزینههای عملیاتی پایینتری داشته باشد.
