کشت خاکهای هیدروپونیک

فهرست:
مقدمه
تکثیر گیاهان به روش آبکشت
-    کاشت بذر
-    کاشت در جعبه تکثیر
-    کاشت بذر در بستر خنثی
-    کاشت بذر در محیط مایع
-    تکثیر غیربذری
-    عناصر غذایی
-    ترکیب عناصر در گیاهان
-    عناصر پرمصرف
-    عناصر کم مصرف
-    عناصر غیرضروری
-    نکات مهم در ملایم کمبود در عناصر غذایی
-    روابط متقابل عناصر غذایی
-    کودهای مخلوط
-    pH
-    عناصر غذایی پویا و غیرپویا
-    غلظت عناصر غذایی و عملکرد
-    آماده سازی محلولهای غذایی
-    تغذیه از طری برگ
-    تجزیه محلولهای غذایی
-    روش کشت
-    نکات عمده
-    محیط های نگهدارنده
-    کشت در ماسه – سیستم باز
-    کشت در ریگ سیستم بسته
-    آب
-    پدیده اسمز
-    تعرق
-    آبیاری
-    محیط ریشه
-    نقش ریشه ها
-    روابط جذب عناصر غذایی
-    اثرات رشد گیاهان و آزمون های گیاهی
-    کارایی فتوسنتز
-    کنترل بیماریها
-    کاشت و مدیریت آن
-    گیاهان سازش پذیر با کشت بدون خاک
-    سیستم های متفاوت کشت هیدروپویک
-    سیستم های بدون سوبسترا
-    سیستم های همراه سوبسترا
-    تعاریف کشت گیاهان بیرون از خاک
 
مقدمه
آبکشت یا هایدروپونیک روش نوینی برای پرورش گیاهان است که درآن خاک زراعی بکار نمی رود. پایه و اساس این تکنیک عبارتست از تغذیه گیاه در محلولی که کلیه عناصر غذایی لازم و اساسی گیاه در آن وجود دارد. ریشه گیاه ممکن است یا مستقیما در محلول غذایی قرار گیرد و یا در بستری از مواد خنثی که آغشعته به محلول غذایی است.
فن کشت بدون خاک عناوین مختلفی دارد: آبکشت یا هایدرویونیک ، هوا کشت یا ایروپونیک ، هواکشت معلق، کشت در مایع یا هایدروکالچر ، در این بخش از کتاب سعی میکنیم عناوین فوق را که معمولاً به روش های مختلف آبکشت اطلاق میشود شرح دهیم.
آبکشت ، بمعنای عام خود ، شامل همه روش هایی است که در آنها از خاک استفاده نمی شود و آب در یک زمان هم منبع مواد غذایی و هم وسیله انتقال آن به گیاه بشمار میرود، و باین ترتیب همه عناوین فوق را در برمیگیرد. لفظ هایدرویونیک در اصل از کلمه یونانی «یونوس» بمعنای «کار» مشتق شده است و بمعنای چیزی است «که با آب کار میکند» و در فارسی اصطلاحاً آبکشت خوانده میشود. ولی در عمل آبکشت اختصاصا به یکی از روش های کشت بدون خاک گفته می شود که در آن گیاهان در بستری از مواد خنثی که آغشته به محلول غذایی است پرورش مییابند. در حالیکه بستر به زمین متکی است. در این کتاب آنجا که روش های مختلف شرح داده میشوند، آبکشت بمعنای اختصاصی خود بکار رفته است. روش های  دیگر آبکشت را بترتیب زیر می توان توصیف کرد:
هواکشت: ریشه گیاهان در هوا آزاد بوده و در عین حال بنحوی استوار نگهداشته می شوند و محلول غذایی متناوبا روی آنها پاشیده می شود.
کشت در مایع: ریشه گیاه کاملا در محیط مایع قرار دارد.
هوا کشت معلق: ریشه گیاهان در بستری از مواد خنثی قرار دارد و در محلول غذایی رقیقی غوطه ور است.
آبکشت شناور: روش جدیدی از هواکشت است که در آن گیاهان بر صفحات مشبکی قرار دارند که روی محلول غذایی شناور است.
شرحی که در این کتاب از روشهای مختلف می آوریم می تواند اصول کلی آبکشت را روشن تر کرده و تفاوت ها و شباهت های فنون مختلف آنرا روشن سازد.
برای اینکه خواننده بهتر بتواند کاربرد عملی هر یک از این روشها را دریابد ذیلا بطور مختصر هدفها و امکانات گوناگون کاربرد آنها را شرح می دهیم.
-    تولید میوه و سبزی تازه در زمینهای خشک، سنگی، باتلاقی، و زمینهایی که بدلیلی غیرقابل کشت هستند.
-    بهره برداری از اماکن متروکه مثل انبار، گاراژه و غیره.
-    کشت گیاهان علوفه ای بطور متوالی برای واحدهای کوچک دامداری.
-    صرفه جوئی قابل ملاحظه در مصرف آب در مناطقی که آب کمیاب است.
-    بازده بیشتر در تولید سبزیجات و گلهای خارج از فصل در گلخانه.
-    سهولت پیشینی میزان عملکرد
-    کیفیت بهتر محصولات.
-    کاهش میزان ابتلا به بیماریهای ارگانیک و انگلی گیاهان.
-    کاهش هزینه نیروی انسانی، بعلت حذف عملیاتی که به خاک مربوط می شود.
-    امکان کشت مداوم یک گیاه معین در یک زمین ثابت، بدون اینکه احتیاج به آیش باشد.
-    سهولت کشت گیاهان زینتی آپارتمانی چه در منزل و چه در گلخانه بعلت یکی شدن عمل آبیاری و کوددهی ، و همچنین بعلت کاهش فضای لازم.
در بخشهای آینده کتاب توضیح خواهیم داد که هر یک از روشهای فوق تا چه اندازه در تحقق این هدف ها موثر بوده اند.
در واقع آبکشت در قرن هفدهم پایه گذای شد. در این قرن یک دانشمند انگلیسی آزمایشاتی برای بررسی احتیاطات غذایی گیاهان انجام داد که دو قرن بعد در سال 1860 دنبال شد. این آزمایشات بمرور تکمیل شدند و نتایج روشنی درباره نحوه تغذیه گیاهان بدست آمد که پس از تلفیق با دستآوردهای علم معاصر به کشف روش نوین آبکشت منتهی شد.
وقتی کشت در خاک زراعی صورت می گیرد، حتی اگر خواص فیزیکی و شیمیایی خاک معلوم باشند و انسان بکمک کودهایی که کمیت و کیفیت آنها مشخص است مداخله کند، تعیین مصرف واقعی گیاهان از توانایی انسان خارج است، زیرا عوامل بیرونی مانند آب، درجه حرارت و تهویه همواره دخالت کرده و با تسریع یا کند کردن واکنشهای شیمیایی و حیاتی، شرایط اولیه را تغییر میدهند. عملیات کشت مثل آبیاری و کودپاشی دقیقاً به این خاطر صورت می گیرند که شرایط مطلوب خاک حتی الامکان حفظ و احیا گردد.
بهمین جهت برای اینکه تحقیقات آزمایشگاهی مذکور از تاثیر عوامل مزاحم خارجی محفوظ باشد دانشمندان مذکور از محلول های غذایی استفاده کردند که حاوی نمک های معدنی مورد احتیاج گیاه بودند. باین وسیله موفق شدند گیاهان را مستقیماً در یک محیط مایع یا در بستری آغشته به محلول غذایی پرورش دهند. این بسترها از لحاظ شیمیایی خنثی بودند. یعنی در تماس با محلول غذایی واکنشی نشان نمیدادند.مواد متشکله این بسترها عبارت بودند از براده پلاتین، کریستالهای کوارتز، قطعات چینی ، زغال و ماسه سیلیسی. سرانجام انجام این آزمایشها با کاربرد بسترهای اصلاح شده و روشهای دقیقتر تجزیه و همچنین با پرورش گیاهان متنوع در مقیاس وسیع از غلات گرفته تا میوه و سبزیجات و گیاهان بدیع کامل شد.
بالاخره در جریان جنگ دوم جهانی بود که آبکشت به معنای واقعی مورد استفاده قرار گرفت. نظامیان آمریکایی توانستند در سربازخانه های جزایر آتشفشانی اقیانوس آرام با استفاده از این روش احتیاجات غذایی خود را برآورند. تاسیسات آبکشت روی عرشة کشتی های جنگی و سپس بر عرشة زیردریایی «ناتیلوس» که مدتها زیر آب بود راه پیدا کرد.
با استفاده از روش آبكشت ميتوان مسئله مبود آب يا عدم امكان استفاده از آن را حل كرد، زيرا در اين روش مصرف آب كم است و حتي شيرين كردن آب دريا (نمك زدايي) باصرفه خواهد بود. علاوه بر اين در خاك هاي سبك كه داراي زهكش طبيعي هستند و آب را در خود نگه نميدارند، و درمناطق گرم كه شدت تبخير بالاست، ممكن است منابع موجود آب براي كشت معمولي كفايت نكنند، در حاليكه بروش آبكشت ميتوان به نحو موثري از اين منابع استفاده كرد.
بعد از جنگ بخصوص در ايالات متحده آمريكا آبكشت بصور مختلفي پياده شد ولي نتايج قابل اطميناني بدست نيامد زيراهنوز اين فن به اندازه كافي رشد نكرده بود ولي امروزه اين روش عليرغم مشكلات زيادي كه هنوز سر راه دارد گسترش قابل توجهي يافته است.

تكثير گياهان بروش آبكشت
تكثير گياهان بسته به موقعيت بدو طريق صورت ميگيرد. كاشت بذر و كاشت قلمه بهر صورت بهتر است تكثير را بروش آبكشت انجام داد تا ريشه هاي گياهان از لحاظ شكل ظاهري (مرفولوژي) و وضعيت زيستي متناسب با محيط مايع (چه با بستر و چه بدون بستر) رشد كنند. اين امر باعث خواهد شد كه گياه هنگام انتقال به محيط مايع تحت فشار و شوك قرار نگيرد و رشدش به تاخير نيافتد.
وقتي گياه با ريشه هاي كاملا برهنه و تميز نشاء‌شود مسئله چندان مهم نيست، بلكه كار هنگامي دشوار خواهد بود كه ذرات خاك به
ريشه هاي كوچك و موبين چسبيده باشند. بعلاوه در كشت معمولي ريشه هيچگاه بطور كامل و دست نخورده از خاك خارج نميشود وژس از انتقال نيز گياه براي مدتي پژمرده ميشود. بنابراين بايد آنرا آب پاشي، برگهاي مرده را حذف و باندازه كافي آبياري كرد. تعيين ميزان آب لازم و كافي در اين مرحله دشوار است و كوچكترين بي دقتي باعث ميشود كه آب پاي ريشه جمع شده و باعث خفگي و پوسيدن آن بشود. در واقع هنگام نشاء، ريشه ها كار زيادي انجام نميدهند و زيادي آب بسيار خطرناك است.
ولي هنگاميكه پاي محلول غذائي در ميان است جابجايي گياه بيشتر حالت يك «انتقال» ساده دارد تا نشاء زيرا جذب آب و مواد غذايي متوقف يا كند نميشود. حتي اگر گياه جوان در خاك پرورش يافته باشد، قسمتهاي هوايي آن پس از انتقال به محيط آبكشت هرگز پلاسيده و خشك نميشود زيرا رطوبت حاصل از تبخير محلول غذايي، اندامهاي آنرا در بر ميگيرد. ريشه ها نيز هرگز نميپوسند زيرا در بستر نفوذپذيري قرار دارند كه بخصوص براي گياهان جوان مناسب است.

كاشت بذر
انتخاب بذر بسيار مهم است . بذري كه خريداري ميشود بايد قابليت سازگاري با محيط مصنوعي و محدود را داشته باشد. از يك واريته خالص انتخاب شود (خلوص ژنتيكي)، از مواد خارجي پاك باشد. اطمينان حاصل شود كه سالم و عاري از ويروس است (در غير اينصورت بيماري ويروسي كه علاج ناپذير است تمام گياه را فرا ميگيرد).
هنگام كاشت بذر بايد توجه داشت كه همه بذور سبز نميشوند، بهمين جهت بايد مقدار بذر را بيش از معمول در نظر گرفت. اين اقدام باعث ميشود كه خزانه اي در دسترس داشته و در صورت لزوم بتوانيم گياهان ذخيره را جانشين گياهان خراب و ضعيف كنيم.
بذر را ميتوان در جعبه تكثير يا مستقيما در خاك كاشت. انتخاب يكي از اين دو روش بستگي به مسائلي دارد كه در گلخانه هاي سنتي نيز مطرح است و در واقع به نوع گياه مربوط ميشود. بعضي از انواع گياهان قابل نشاء نيستند و نميتوان در يك دوره پرورش كوتاه و در فضاي محدود از آنها بنحو اقتصادي بهره برداري كرد. ولي بايد ملاحظات اقتصادي را نيز در نظر گرفت، يعني بايد ديد كه آيا صرفه جويي در نيروي كار (در كاشت مستقيم بذر) جبران كاهش ميزان محصول رامي كند يا نه. در اين مورد مكانيزاسيون عمليات تاثير زيادي بر نتيجه حاصله دارد.