كاشت گياهان بدون استفاده از خاك

(هیدرو پونیک)
مقدمه:
هيدروپونيک در عمل به معني کاشت گياهان در آب و محلول غذايي بدون استفاده از خاک مي باشد. کشت هيدروپونيک اين امکان را به کشاورز مي دهد که در زمان کوتاهتر با زحمت کمتر محصولي با راندمان بيشتر را کشت نمايد.علم هيدروپونيک ثابت کرده است که براي رشد گياهان به خاک احتياجي نيست اما به عناصري که در خاک موجود است( مواد معدني، موادآلي) احتياج است. هر گياهي را مي توان به صورت هيدروپونيک کشت کرد ولي بعضي از آنها موفقيت بيشتري در اين سيستم دارند. کشت هيدروپونيک براي ميوه هايي با محصولات مقاوم از قبيل گوجه – خيار – فلفل – گياهان برگي مثل کاهو – سبزي و گياهاني که رشد سريعي دارند ايده آل است.

امروزه از کشت هيدروپونيک براي توليد علوفه دام استفاده هاي زيادي مي شود و اين امر به يک راه اقتصادي و مناسب براي توليد علوفه دامداران تبديل شده است.
در کشت هيدروپونيک در صورتي مي توانيد پيشرفت کنيد که محلول غذايي صحيحي براي تامين احتياجات گياه تهيه کنيد.
اغلب اعمالي که براي کشت هيدروپونيک انجام مي شود شبيه اعمال کاشت گياهان در خاک است. کشت تجاري هيدروپونيک شامل ترکيبي از تکنولوژي هيدروپونيک با کنترل عوامل محيطي براي رسيدن به بهترين کيفيت محصول مي باشد. در ساختار گلخانه شما با کنترل دما ، رطوبت و نور قادر به کشت در تمام طول سال مي باشيد.
برخي از مزاياي کشت هيدروپونيک

به دليل نبود خاک و علف هرز عمليات هاي کشاورزي ساده تر است
با حذف خاک آفات موجود در خاک نيز حذف مي شود.
در کشت هيدروپونيک فقط درصدي از آبي که در کشت خاکي مصرف مي شود استفاده مي شود. زيرا آبها هدر نرفته و توسط علفهاي هرز نيز مصرف نمي شود.
به طور کلي محصولات هيدروپونيکي از نظر غذايي محصولات بهتري نسبت به کشت خاکي هستند. و اين بدليل کنترل عناصر و موادي است که مورد مصرف گياه قرار مي گيرد.

ريشه گياه:
ريشه گياهان دو وظيفه عمده دارند
۱- نگهداري گياه در محيط کشت
۲- انتقال آب و عناصر مورد نياز گياه به تمام قسمتهاي آن

جذب آب بوسيله مکيدن آب از ريشه توسط فرايند تعرق انجام مي گيرد ولي چگونگي جذب يونها بطور دقيق مشخص نيست.آنچه ما مي دانيم جذب يونها توسط ريشه طي دو فرايند انتقال فعال و انتشار ساده صورت مي گيرد.
خصوصيات فيزيکي ريشه

در کشت خاکي براي رشد ريشه محدوديت هايي وجود دارد که در کشت هيدروپونيک اين محدوديت ها نيست بنابراين ممکن است در اين کشت ريشه ها بيشتر از حجم شان رشد کنند. خصوصيات فيزيکي ريشه نقش مهمي را در جذب عناصر دارند همچنين در سيستمهاي هيدروپونيک رشد و توسعه ريشه در کار گياه تاثير گذار است.
تهويه:

تهويه يکي از مهمترين عوامل است که به رشد گياه و ريشه کمک مي کند. انرژي مورد نياز براي رشد ريشه و جذب يونها از فرايند تنفس سلولي تامين مي شود که اين فرايند به اکسيژن نياز دارد. حلاليت اکسيژن در آب تقريبا کم است و با افزايش دما کاهش پيدا مي کند. بنابراين با افزايش دما بايد به فکر تهيه اکسيژن بيشتري براي نياز گياه بود. يکي از مشکلات سيستم هاي هيدروپونيک عدم تهويه مناسب با رشد توده ريشه است.
محيط ريشه:

بعضي از گياهان اين توانايي را دارند که خودشان را با محيط اطراف تطبيق دهند. اغلب تغييرات محيطي تغيير در PH است. به علاوه بعضي از گياهان اين توانايي را دارند که با منتشر کردن موادي (مثل سيدروفوس) از ريشه هايشان عمل جذب را افزايش دهند و يونها را بي اثر کنند. اين ويژگي به کفايت آهن مشهور است. در مواردي که گياه نمي تواند خود را با محيط تطبيق دهد بايد دقت بيشتري در بالانس عناصر و کنترل PH محلول انجام داد.
درجه حرارت:

درجه حرارت، يکي از مهمترين عواملي است که در رشد ريشه و جذب آب و عناصر ضروري و يونها

احتياجات گياه
براي موفقيت در کشت هيدروپونيک بايد موارد زير را در نظر داشته باشيم

PH مناسب براي محلول غذايي
مقدار آب مورد نياز گياه
دما و نور مطلوب براي گياه
هواي تازه
پناهگاه و تکيه گاه
کنترل آفات و بيماريها

حل کردن مواد معدني مورد نياز گياه در آب(استفاده از محلول غذایی مناسب)
تغيير دادن PH:
اگر تشخيص داديد که PH بيش از اندازه قليايي است مي توانيد خاصيت اسيدي آن را با افزودن اسيد سولفوريک يا پايين آورنده هاي PH افزايش دهيد.
اگر تشخيص داديد که PH بيش از اندازه اسيدي است مي توانيد خاصيت قليايي آن را با افزودن جوش شيرين يا بالا آورنده هاي PH افزايش دهيد.
هنگام تنظيم PH مهم است که مقادير را کم کم اضافه کنيم تا اينکه PH يکباره تغيير نکند و همچنين بدانيم که چه موقع به سطح PH مطلوب مي رسيم.
محدوده PH مناسب براي انواع محصولات باغي

لوبيا ۵/۸-۶/۲
کلم ۶/۳-۶/۵
خيار ۵/۷-۶/۲
بادمجان ۵/۷-۵/۹
کاهو ۵/۷۶/۲
نخود ۶/۳-۶/۵

تربچه ۵/۸-۶/۲
گوجه ۵/۸-۶
هندوانه ۵/۴-۵/۶
فلفل ۵/۸-۶/۲
توت فرنگي ۵/۸-۶/۲

PH مناسب:
PH محيط يا محلول غذايي براي رشد گياه بسيار مهم است. هر گياهي محدوده PH خاصي دارد که خارج شدن از اين محدوده باعث کم شدن رشد يا حتي مرگ گياه مي شود. PHکمتر از ۵/۴ يا بيشتر از ۹ صدمات سختي به ريشه گياه وارد مي کند و اثرات زيان آوري روي رشد گياه دارد.
چنانچه سطح PH تغيير کند تاثير مستقيمي در دسترسي گياه به مواد غذايي مي گذارد. اکثر مواد مغذي در PH 6-7/5 در دسترس گياه مي باشند. وقتي که سطح PH خيلي زياد يا کم شود مواد مغذي در محلول قفل شده و از دسترس گياه خارج مي شوند.
شما بايد PH محلول غذايي را هنگام ترکيب و استفاده و نيز هر چند روز يکبار اندازه گيري کنيد و آن را در حد مطلوب نگهداري کنيد.
سه روش رايج براي آزمايش PH:

کاغذ تورنسل : کاغذ تورنسل را در محلول فروبرده و رنگ آن را با جدول PH ها مقايسه کنيد.
استفاده از کيت سنجش PH
قلم PH يا PH متر

هواي تازه :
گردش خوب هوا براي خنک سازي، گرم کردن، رساندن Co2 به گياه، خارج کردن گازهاي نامطلوب مانند اتيلن لازم و ضروري است. گياهان به گردش هواي کافي اطرافشان همچنين هواي مناسب اطراف قلمه و ريشه احتياج دارند. تهويه کم محيط باعث رشد قارچ هاي انگلي ، کپک و امراض گياهي مي شود. سيستم گردش شما بايد با سيستم هاي گرمايي ، خنک کننده و Co2 هماهنگ باشد تا به بيشترين بهره وري برسد. گلخانه هاي تجاري هيدروپونيک از فن هاي بزرگ براي گردش هوا و تهيه هواي تازه استفاده مي کنند.

دما:
درجه حرارت محيط وابسته به نوع محصول انتخابي براي کشت مي باشد. دماي اکثر محصولات رايج باغي از قبيل :گوجه، خيار، کاهو، لوبيا و نخود در روز ۲۵ و هنگام شب ۱۷ درجه سانتي گراد باشد. سبزي هاي زمستاني از قبيل کلم و گل کلم بايد در دماي خنکي نگهداري شوند.
گرماي بخش ريشه براي توليد بهينه اهميت خاصي دارد. براي اکثر محصولات باغي دماي ۲۲ درجه دماي مطلوبي مي باشد.

نور:
گياهان به منبع انرژي پايدار احتياج دارند که اين انرژي را از نور دريافت مي کنند. در طبيعت گياه اين نور را از خورشيد دريافت مي کنند. در گلخانه ممکن است احتياج به افزودن نور مصنوعي جهت تامين نور کافي براي رشد گياه باشد. انواع مختلف نور مصنوعي وجود دارد که با تغيير در طيف نور ايجاد مي شود. قبل از توضيح در مورد نور مصنوعي چگونگي استفاده گياه از نور در مراحل رشد اهميت ويژه اي دارد.
فتوسنتز و تعرق دو فرايند مهم است که انرژي خود را از نور خورشيد دريافت مي کنند. در اين فرايندها مقدار زيادي از انرژي نور مصرف مي شود ولي فقط در فتوسنتز انرژي براي مصارف بعدي ذخيره مي شود.

بعضي از فرايندهاي تحت تاثير نور عبارتند از: جوانه زني، مراحل رشد و توليد رنگ دانه که مقدار کمي از انرژي نور را مصرف مي کنند. انرژي گرفته شده از نور خورشيد آب ديواره هاي سلولي را به بخار تبديل مي کند که اين کار باعث گردش آب در گياه مي شود.
طيف نور:

نور سفيد خورشيد با امواجي به ترتيب طول موج از نور قرمز تا نور بنفش ترکيب شده است. اين نوار رنگي طيف نوري قابل مشاهده را تشکيل مي دهد که از طولاني ترين شعاع عبارتند از: قرمز ، نارنجي، زرد، سبز، آبي، نيلي و بنفش
چشم ما قادر به ديدن بعضي از طول موج ها نمي باشد. بيشتر طول موج هاي قرمز، آبي ، نيلي و بنفش در فتوسنتز استفاده مي شوند.
نشانه هاي کمبود نور:

گياه به سمت منبع نور کشيده مي شود.
کشيدگي ساقه
وضع غير عادي گياه
ميوه هاي غير يکدست

اگر باغ هیدروپونیک شما در مسير نور خورشيد باشد گياه مقادير کافي از نور را دريافت کرده و طيف هاي مورد نياز خود را جذب مي کند.
طيف هاي نور مورد استفاده در هر مرحله
طول موج قابل ديدن با چشم فتوسنتز جوانه زدن
مادون قرمز
قرمز × × ×
نارنجي × ×
زرد × ×
سبز × ×
آبي × ×
نيلي × ×
بنفش × ×
ماوراي بنفش

نور مورد نياز:گياهان مختلف احتياجات نوري متفاوتي دارند.
نور مورد نياز انواع محصولات مختلف
محصول نور مورد نياز
لوبيا متوسط – شديد
چغندر کم
گل کلم متوسط – شديد
کلم متوسط – کم
هويج کم
خيار شديد
کاهو کم
خربزه – هندوانه شديد
نخود متوسط – شديد
فلفل شديد
تربچه کم
پياز متوسط – شديد
اسفناج کم
گوجه شديد

نور مصنوعي (قرار دادن لامپ):
لامپ مهتابي: لامپ مهتابي طيف رنگ وسيعي دارد و در انواع مختلف در دسترس مي باشد.
لامپ متال هاليد: نور متال هاليد با طيف وسيع و نور آبي زياد براي رشد و نمو گياه مناسب است.
لامپ سديم ( high pressure sodium Ligth): داراي پايداري طولاني و طيف قوي زرد – قرمز است. تنها اشکال آن طيف آبي نه چندان قئي براي رشد گياه مي باشد. نور سديم انتخاب مناسبي براي گياهان گلدار است. ترکيب نور متال هاليد و سديم طيف نوري وسيعي را ارائه مي دهد و ما مي توانيم هر جا که نور طبيعي وجود ندارد از آن استفاده کنيم.

کشت گوجه فرنگی در گلخانه

کشت گوجه فرنگی در گلخانه
گوجه فرنگی از جمله صيفی جاتی است که به دلايل فراوان کشت آن قابل صرفه است. زيرا اين محصول در غذاهای مختلف مورد استفاده قرار می گيرد و آنجا که به صورت اصلی وجود ندارد به صورت رب گوجه باعث خوشمزگی غذا می شود.به همين دليل است که در کشت گوجه فرنگی واريته هايی در نظر گرفته شده است که دقيقا با شرايط مصرف گوجه فرنگی مطابق است. گوجه فرنگی ريز در اندازه های ۵ تا ۲۰ گرمی و همين طور گوجه فرنگی هايی با اوزان تا ۲۵۰ گرم توليد شده است که به خاطر استفاده از تکنيک های جديد علاوه بر مقاومت بالا در برابر بسياری از ويروس ها و بيماری ها استعداد دوام و تازگی را تا مدت طولانی دارا می باشد. شايان ذکر است که علاوه بر تنوع شکل و اندازه رنگ های زرد و نارنجی به کمک گوجه فرنگی های قرمز آمده است.

انواع کشت گوجه فرنگی: حال که تصميم گرفته ايد در گلخانه خود بذر گوجه فرنگی را کشت کنيد قبل از هر چيز بايد بدانيد چه نوع بذری را انتخاب و تهيه نمائيد. بذر گوجه فرنگی را بر اساس نحوه مصرف آن می توان تقسيم بندی نمود زيرا اين ميوه را به صورت تازه خوری, رب, سس يا کنسرو می توان مصرف نمود. به همين منظور اولين تقسيم بندی بر اساس تازه خوری و صنعتی می باشد. در حال حاضر در ايران برای کشت گوجه فرنگی در گلخانه تنها از ارقام تازه خوری استفاده می شود. دومين تقسيم بندی بر اساس همرسی استوار است . که به سه دسته همرس – غير همرس و بينابين تقسيم می شود . معمولا در گلخانه های ايران از واريته های غير همرس در

برداشت های طولانی مدت و از واريته بينابين در مناطقی که مدت برداشت کوتاه تر است استفاده می شود. سومين تقسيم بندی بر اساس وزن ميوه است . امروزه برای مصرف تازه خوری گوجه فرنگی از گوجه چری با وزن ۵ تا ۲۰ گرم تا گوجه هايی به وزن ۲۵۰ گرم استفاده می شود. نا گفته نماند که هر چه وزن گوجه فرنگی سنگين تر باشد مدت بيشتری برای رسيدن به باردهی نياز دارد . مثلا گوجه چری که حدود ۵ تا ۲۰ گرم است پس از نشاء حدود ۶۰ روز برای برداشت محصول نياز دارد. به تازگی در بازار توليد واريته های ديگری پا نهاده است که کلاستر نام دارد .اصولا چيدن ميوه به صورت خوشه ای با اصطلاح کلاستر خوانده می شود . با پيشرفت تکنولوژی در توليد

بذر واريته هايی به بازار معرفی شده است که در برابر نماتد يا ويروسهايی که در منطقه ای فعال هستند مقاومت داشته و می توان با توجه به مشکلات موجود ارقام مورد نظر را انتخاب نمود.

طول دوره جوانه زنی: طول دوره جوانه زنی تا ظهور برگ های لپه ای در سطح خاک معمولا ۶ روز است واز ۴ تا ۶ هفته نشاء آماده انتقال به زمين اصلی است . برای اينکه بذر گوجه فرنگی بتواند به خوبی جوانه زده و رشد نمايد تا زمان رشد مطلوب بوته بهتر است آن را در محل خزانه نگهداری نمود که هم در استفاده از امکانات گلخانه بتوان صرفه جويی کرد و هم گياه بتواند در ابتدا رشد خوبی داشته باشد. به همين منظور قسمتی از گلخانه را برای گلدان های نشاء در نظر گرفته و يا محلی را برای خزانه انتخاب می کنيم انتخاب گلدان مناسب که حجم ريشه درون آن به خوبی فعاليت کند حائز اهميت است . دما رطوبت نور فاصله بوته ها نقش مهمی در رشد يک گياه سالم در خزانه را دارد . برای مثال سطحی برابر ۱۰×۱۰ سانتی متر برای هر بوته باید در نظر گرفت . ضمنا بايد از محلهايی استفاده کرد که کاملا ضد عفونی شده و آفات و بيماری ها در محل نشاء موجود نباشد.

دمای مناسب: بهترين دما برای جوانه زنی ۳۰ درجه سانتی گراد می باشد و بعد از جوانه زنی دما را تا ۲۴ درجه در مواقع روز و ۱۸ درجه در هنگام شب تقلیل می دهیم.با توجه به اینکه بیشترین فعالیت ریشه ها در عمق ۳۰ سانتی متری خاک می باشد قبل از انتقال نشاء های گوجه فرنگی به زمین اصلی باید بسترهای مناسب که تا عمق ۸۰ سانتی متری قابلیت نفوذ ریشه را داشته باشد محیا نمود در این صورت باید علف های هرز را پیش از انتقال نشاء حذف و پاکسازی نمود و بخصوص از دو گیاه سس و گل جالیز نباید غافل گردید که این دو مشکلات فراوانی را برای گیاه ایجاد می نمایند .بهتر است با رویت سس یا گل جالیز آنها را از کنار بوته جدا کرده و پاکسازی نمود آنگاه مواد آلی و کودهای شیمیایی را در اندازه مناسب و با راهنمایی آزمایشگاه های خاک شناسی تدارک دیده و استفاده نمود .

بهترین Ph برای گوجه فرنگی ۵/۵ تا ۸/۶ می باشد و تراکم کشت را بین ۲ تا ۵/۲ بوته در متر مربع می توان انتخاب نمود. علاوه بر مسائلی که در مورد تراکم کشت خیار عنوان شد نحوه پایین کشی بوته گوجه فرنگی دلیل دیگری است برای انتخاب تراکم بوته. شکل بستر را می توان به صورت ذوزنقه که در بالا ۴۰ سانتی متر و در پایین ۷۰ سانتی متر در نظر گرفته و به فاصله حدود ۵۰ تا ۶۰ سانتی تر از یکدیگر روی بستر حفره هایی به اندازه گلدان های نشاء در ۲ طرف به صورت زیکزاک و یا در یک خط ایجاد نمود. سپس نشاء گوجه فرنگی را در حفره ها قرار داده و با اضافه کردن خاک یا پیت موس به اطراف آن بوته را در محل انتخاب مستقر کرده و سپس آبیاری نمود تا نفوذ آب جایگزین هوای اضافی اطراف ریشه گردد.

هرس :همه می دانيم که هرس به منظور ايجاد تعادل بين رشد بوته شاخ وبرگ و مقدار ريشه و ميوه است به همين منظور بوته گوجه فرنگی را تا زمانی که به ۳۰ سانتی متری نرسيده است هرس نمی کنيم و اجازه می دهيم رشد خود را انجام دهد زمانی که ارتفاع بوته به ۳۰ سانتی متری رسيد اولين هرس را انجام می دهيم. اين هرس شامل حذف گل ها و شاخه های فرعی است پس از انجام اين مرحله هرس در تمام طول رشد بوته تمام شاخه های فرعی را حذف می کنيم و در کشت های کوتاه مدت بعد از رسيدن بوته به ارتفاع ۳۰ سانتی متری بوته را به صورت دو شاخه به نخ های مهار می بندیم, با انجام این کار دیگر نیازی به پایین کشی بوته نیست .بر اساس

تجارب کیفیت و میزان محصول بوته ای که پایین کشیده شده است بهتر و بیشتر است بدیهی است پس از رسیدن این دو شاخه به ارتفاع مفید گلخانه جوانه انتهایی آن را حذف می کنیم تا گل های موجود در بوته به میوه تبدیل شود. پس از برداشت محصول این بوته ها از گلخانه حذف شده و زمین برای کشت بعدی آماده می شود . البته کشاورزان با تجربه جهت همسان کردن اندازه میوه ها بر اساس بضاعت گیاه و نوع واریته گلها و یا میوه های اضافی بر روی خوشه را هرس می کنند و به تعداد مشخصی از گلها اجازه می دهند تا به میوه برسند . گوجه فرنگی گياهی است اتوگارد که معمولا قبل از باز شدن گل تلقيح گل صورت گرفته است. به همين دليل به ندرت می توان در شرايط خاص تلقيح خارجی را در آن مشاهده نمود.

تلقيح : در فضای گلخانه هيچ گونه عامل محرکی مانند باد و يا حشرات برای تلقيح وجود ندارد برای رفع اين مشکل می توان به چند طريق عمل کرد. اول استفاده از زنبورهای مخصوص که عمر آنها فقط يک فصل استو به طور غير مستقيم باعث شک به گياه شده و عمل لقاح را باعث می گردد. دوم استفاده از ويبراتورهای برقی است که در هر دو يا سه روز يکبار با لرزش خوشه ها عمل لقاح را صورت می دهد. راه سوم اين است که می توان در کشت زمستانه از هرمن تلقيح کننده استفاده نمود. و بالاخره راه چهارم اين است که با ايجاد شک در سيمهای مهار و يا ضربه مستقيم بر روی گلها باعث گرده افشانی يا در نهايت عمل تلقيح گرديم. نکته حائز اهميت در عمل تلقيح گلهای بوته گوجه فرنگی دمای موجود در گلخانه می باشد که بايد بين ۲۰ تا ۲۵ درجه بوده و رطوبت آن نيز کم باشد.

زمان تلقيح : بهترين زمان برای اين کار بين ساعات ۱۱ تا ۲ بعد از ظهر می باشد که فضای گلخانه از رطوبت کمتر و دمای بيشتری برخوردار است به همين خاطر امکان تلقيح در دمای ۲۸ تا ۳۰ درجه کاهش می يابد و در دمای ۱۳ تا ۱۵ درجه امکان تلقيح وجود ندارد و عدم تلقيح گل ريزش گل را در پی خواهد داشت. به هر حال پس از تلقيح گل ميوه بين ۱۸ تا ۳۵ روز زمان لازم دارد تا قابل برداشت باشد٫ و حالا بوته گوجه فرنگی به زمان ثمر دهی خود رسيده و در اين مرحله بايد به گونه ای برخورد نمود که حداکثر برداشت را کسب کرد. زمانی که برگ های نزديک به هر خوشه ميوه چيده می شود ميوه امکان بهتری برای رنگ گيری پيدا می کند. نکته قابل ذکر ديگر اينکه

بدیهی است ۵۰ درصد خوشه ميوه رنگ بگيرد و ۵۰ درصد ديگر از حالت سبز بودن تغيير رنگ داده و رفته رفته قرمز خواهد شد. بنابراين در صورتی که نيمی از خوشه واريته کلاستر به رنگ نهايی در آمده باشد می توان ان را چيد و به بازار عرضه نمود. چنانچه مسافت مزرعه تا بازار کم باشد و نيمه سبز خوشه فرصت رنگ پذيری نداشته باشد می توان از محلی که دمای آن گرمای مناسبی جهت تغيير رنگ گوجه دارد استفاده نمود. در صورتی که واريته ها به صورت کلاستر و يا همرس نباشد بهتر است گوجه های رسيده را در زمان خاص خود برداشت کرد. مسلما اندازه گوجه فرنگی هر چقدر درشت تر باشد زمان تبديل گل به ميوه و رسيدن آن هم طولانی تر خواهد بود. امروزه بسياری از کشاورزان به خاطر تقاضای مناسب مصرف کننده تمايل زيادی به کشت گوجه های چری دارند و اين به دليل ميزان باردهی فراوان رنگ های قرمز صورتی و زرد و شکل های مختلف آن است که باعث قيمت بالای اين واريته شده است. زمانی که بوته ها به سقف مفيد گلخانه می رسند لازم است برگ های پائين را هرس نمود و اگر

نخ ها به صورت قرقره ای به سيم آويزان است می توان با بازکردن ۳۰ تا ۵۰ سانتی متر از نخ قرقره در يک جهت نخ ها را روی سيم حرکت داده که اين عمل باعث می شود ساقه از پائين روی بستر و یا شاسی های مخصوص قرار گیرد و انتهای بوته در فاصله ۳۰ تا ۵۰ سانتی متری سقف مفید گلخانه برسد. این روش به کشت دراز مدت مربوط می شود.

سیستم کشت توأم ماهی و تولید هیدروپونیک سبزیجات

مقدمه:
توجه دانشمندان به تلفیق سیستم متراکم و بسته پرورش ماهی با تولید هیدروپونیک سبزیجات مخصوصا در اقلیم های سرد که تولید غذاهای گلخانه ای می تواند تولید محصولات تازه را در سرتاسر سال تامین و تضمین نماید در حال افزایش است. یک طرح نوین اصلاح شده با ترکیب طرحهای هیدروپونیک شیمیایی و سیستم های پرورش متراکم ماهی توانسته است یک سری از مشکلات موجود در سیستم های آزمایش شده قبلی را از میان بردارد. در طرح جدید اشکالات مرتبط با حذف فضولات آلی و شرایط بی هوازی بو جود آمده در اطراف توده ریشه سبزیجات بر طرف شده است. در این سیستم نیازی به افزودن بیوفیلتراسیون مجزا و لوازم تصفیه آب و یا لوله کشی مورد نیاز برای متصل کردن اجزاء سیستم به یکدیگر نیست.
_ هدف طرح:

هدف و استراتژی اصلی از ایجاد این طرح به حداکثر رساندن عملکرد هر یک از اجزاء بیولوژیکی سیستم جهت افزایش بازدهی اقتصادی طرح است. اگر یک ناحیه در داخل گلخانه بتواند همزمان برای تولید چندین نوع محصول استفاده شود علاوه بر افزایش در آمد، باعث کاهش هزینه های مرتبط با ساخت و ساز و تهیه اجزاء سیستم و افزایش تولید و بازدهی آن می گردد که در این صورت پرورش توأم ماهی و کشت هیدروپونیک اقتصادی است.
_آبزی پروری خورشیدی:

در سیستم گلخانه ای، آب یک محیط مناسب برای جمع آوری و ذخیره انرژی خورشیدی است بنابراین یک سیستم آبزی پروری می تواند بصورت یک دریافت کننده و گرد آورنده کنش ناپذیر خورشیدی و یک ذخیره کننده حرارت عمل کند.

محاسباتی وجود دارند که حجم آب مورد نیاز برای نگاهداشتن حرارت های مورد نظر برای گلخانه هایی که از طریق انرژی خورشیدی گرم می شوند را در شرایط اقلیمی ویژه تعیین می کند.در اینچنین سیستمی، آب همچنین برای پرورش ماهی مورد استفاده قرار می گیرد و در نتیجه از فضولات ماهی بعنوان کود برای تولید هیدروپونیک گیاهان استفاده می شود. این یک نمونه عالی از بازیابی منابع، نگهداری انرژی و نگهداری کیفیت بالای آب برای رشد فعال ماهی محسوب می شود.
_طرح سیستم توأم :
اهداف اصلی در طرح سیستم توأم از یکطرف به حداقل رساندن سرمایه گذاری و هزینه های اجراء و از طرف دیگر تولید همزمان غذاهای با کیفیت بالا و اقتصادی است.
در این طرح از حوضچه هایی بنام حوضچه خورشیدی- جلبک بعنوان عنصر ساختاری اساسی استفاده می شود(تصویر۳).

حوضچه خورشیدی-جلبک شامل سیلوهای فایبر گلاس نیمه شفاف با قطر و ارتفاع ۵/۱ متر هستند. این حوضچه ها بعنوان گردآورنده های غیر فعال انرژی خورشیدی عمل می کنند بدین صورت که به نور خورشید اجازه میدهند از کناره ها و حاشیه ها وارد و به طور مستقیم در داخل ستون آب جذب و به حرارت تبدیل شود. اندازه گیریها نشان داده اند هر حوضچه مجزا می تواند در حدود ۶۳۰۰ کیلو کالری انرژی در طول روز در اواسط زمستان جذب و رهاسازی کند(تصویر۱). فیتوپلانکتونهای موجود در ستون آب قسمت عمده نور وارد شده به حوضچه را جذب و تبدیل می کنند و همچنین مقداری اکسیژن دهی در طی روز از طریق عمل فتوسنتزبه آب اضافه می نمایند.در صورت وجود موجودات فیتو پلانکتون خوار (نظیر ماهیها )در سیستم پرورش، هوادهی اضافی می تواند تکیه بیش از حد به اکسیژن حاصل از فیتوپلانکتونها را برطرف کند .
تصویر۱:

– گرما از آب متشعشع می شود. – نور خورشید آب را گرم می کند.
– استخر به آرامی خنک می شود. – هوای گرم آب را گرم می کند

تصویر ۲:سیستم توأم کشت ماهی /هیدروپونیک

تصویر۳:یک حوضچه خورشیدی-جلبک که در قسمت فوقانی شناورهای آکاستیوی و آبراهه ها مشخص شده اند
A: سبزیجات هیدروپونیک در قسمت بالایی حوضچه.
:Bشناور آکاستیوی (تکیه گاهی برای گیاهان).
:Cدریچه مرکزی که برای تغذیه ماهیان باز می شود .
:Dقفس برای جلوگیری از خورده شدن ریشه ها توسط ماهیها.
:Eقسمت پرورش ماهی در حوضچه

ماهیان در قسمت پائین تر سیلو همراه با یک سیستم هیدروپونیک شناور که در حدود ۱۵% حجم آب را در قسمت فوقانی اشغال می کند،پرورش داده میشوند. قفس پلاستیکی با چشمه ۶/۰ سانتی متر و عمق ۲۰ سانتی متر ریشه های گیاه را از خورده شدن توسط ماهی محافظت می کند. با باز کردن دریچه مرکزی (به قطر ۳۰ سانتی متر) تغذیه ماهی امکانپذیر می شود. قابلیت زیست و سلامت ماهی می تواند همزمان با تغذیه روزانه ماهی در ناحیه مرکزی کنترل شود. فضولات حاصلخیز ماهی در داخل آب مستقیما برای ریشه های گیاهان قابل دسترس است .

شناورهای اکاستیوی سلول _ بسته(تصویر۳) بر روی سطح حوضچه ها به عنوان تکیه گاه گیاهان را نگهداری می کنند و ضمنا به عایق کردن حوضچه وجلوگیری از اتلاف حرارت کمک می کنند و نور اضافی را نیز به برگهای گیاه منعکس می نمایند.
آبراهه های شعاعی که بین هریک از ۱۸ قطعه فوم شبه ذوزنقه ای ایجاد می شود ۵/۲سانتی متر عرض و ۶۰سانتی متر طول دارند. از طریق اینها ریشه های گیاهان به آب دسترسی دارند . ثابت شده است که۱تا۲سانتی متر فضای هوادر بالای سطح آب که توسط آکاستیو ایجاد میشود برای جلوگیری از پوسیدگی ریشه ها سودمند است (تصویر ۲).

افزایش عرض آبراهه (شیار)از مرکز به لبه بیرونی حوضچه نیز برای رشد کاهو یک مزیت محسوب می شود زیرا این فرم هندسی باعث می شود که ۶بوته گیاه کاهو بر روی هر یک از ۱۸ آبراهه سوار شوند .
نهال بذرهای جوان (۱۴روزه) هفته ای یکبار در هر یک از آبراهه ها (شیارهای آبی)کشت می شوند و بعد ازگذشت۶هفته ، گیاهان( با حداکثرناحیه قابل دسترس برای آنها در لبه بیرونی ) در اندازه بازاری (در حدود ۴۵۰گرم با قطری در حدود ۲۵سانتی متر) هستند .

سه نازل هوای آکواریومی کوچک باید به یک فاصله از یکدیگر دور تا دور محیط دایره ای حوضچه و ۱۵ سانتی متر بالاتر از کف برای تامین اکسیژن مورد نیاز ماهی و ریشه های گیاه و علاوه بر آن ایجاد یک جریان آپ ولینگ (روبه بالا)برای جریان آب حاصلخیز به بالا آویزان گردند . این نازل ها قابلیت دسترسی عناصر مغذی و اکسیژن را به ریشه های گیاه فراهم می کنند . ریشه های گیاهان یک عمل ثانویه مهم نیز دارند و بعنوان تصفیه کنندگان آب محسوب می گردند. ریشه های گیاه دتریتوس معلق(بقایای در حال پوسیدن مواد آلی) را جمع آوری می کنند بنابراین به حفظ شفافیت بالای آب کمک می کنند. هنگام برداشت گیاه، سیستم ریشه بطور کامل توسعه یافته و مقدار

قابل ملاحظه ای از دتریتوس را به دام انداخته اند وعلاوه بر حذف دتریتوس از محیط ، انباشتگی BOD (نیاز زیستی اکسیژن)و تراکم مواد آلی را در سیستم کاهش میدهد. ریشه های گیاه همچنین بعنوان یک بستر برای باکتریهای شوره ساز(نیتروزوموناس و نیترو باکتر) عمل می کنند که اینها آمونیاک محلول را ابتدا به نیتریت و سپس به نیترات تبدیل میکنند که در نهایت نیترات حاصله توسط گیاهان مصرف می شود. ریشه های گیاه همچنین بعنوان یک زیستگاه برای زئوپلانکتونها، نماتودها و لارو پشه ها عمل می کند که این موجودات دتریتوس موجود بر روی ریشه های گیاهان را مصرف می کنند. شکوفایی انبوه کوپه پودها، لارو پشه ها و نماتودها در میان ریشه ها

مشاهده می شود و هنگامیکه این جانوران ریشه های گیاه را ترک می کنند همراه جریان آب ایجاد شده توسط نازلها در اختیار ماهیان قرار می گیرند و شکار می شوند و از این طریق ماهیان مقداری غذای طبیعی بدست می آورند که این مسئله هزینه های مرتبط با غذا را کاهش میدهد. پشه های بالغ در حال پرواز نیز می توانند شبانه بوسیله یک لامپ شکار شوند و دوباره به تغذیه ماهی برسند.