کشت ایروپونیک | روش نوین کشاورزی بدون خاک و با بازده بالا

ایروپونیک نوعی کشت گلخانه‌ای است که از دو واژه یونانی “aero” به معنای هوا و “ponos” به معنای کار گرفته شده و به معنی کشت گیاهان در هواست. این نوع کشت در داخل محیط گلخانه‌ای اتفاق می‌افتد. یعنی پیش از هر چیز نیاز به احداث یک سازه گلخانه‌ای دارید. در این سیستم، گیاهان نه در خاک و نه در محیط‌های کشت مصنوعی مانند پشم سنگ قرار دارند؛ بلکه ریشه‌های گیاه در هوای یک محفظه بسته و حلقوی به‌طور معلق نگهداری می‌شود. مواد غذایی در این سیستم به ریشه‌ها اسپری می‌شود که با توجه به نوع سیستم ایروپونیک، روش اسپری کردن متفاوت است.
چون در محیط گلخانه و کشت، خاک وجود ندارد و گیاه به صورت پیوسته به رطوبت نیاز دارد، حجم رطوبت محیط داخل گلخانه بسیار بالاست. از این رو اسکلت گلخانه ایروپونیک حتما باید از لوله گلخانه یا پروفیل گلخانه احداث شود تا ماندگار و پایداری سازه تضمین گردد.

کشت ایروپونیک شباهت نسبی با روش هیدروپونیک دارد؛ اما نسبت به آن پیشرفته‌تر محسوب می‌شود. چون در روش ایروپونیک، هیچ نوع محیط کشتی وجود ندارد و گیاهان در محیط مرطوب و بدون خاک یا هر نوع محیط کشت دیگری رشد می کنند. مواد مغذی به‌طور مستقیم به ریشه‌ها می‌رسد. این شرایط باعث می‌شود گیاهان انرژی خود را به جای جستجوی مواد غذایی در خاک، به رشد برگی و گلدهی اختصاص دهند. ریشه‌ها نیز به دلیل دسترسی بیشتر به اکسیژن، مواد غذایی بیشتری جذب می‌کنند و رشد سریع‌تری دارند. همچنین به دلیل نبود مواد زاید و پاتوژن‌ در اطراف ریشه‌ها، تهدیدات کمتری برای گیاهان وجود دارد. شما از سلامت گیاه نیز به علت جذب مواد سالم و مغذی بدون آلودگی‌های خاک مطمئن خواهید بود.

روش کشت ایروپونیک چگونه است؟

در کشت ایروپونیک، گیاهان بدون استفاده از خاک یا محیط‌های کشت جامد مانند پشم سنگ رشد می‌کنند. در این روش، ریشه‌ها در یک محفظه بسته و به صورت معلق توسط نگهدارند‌ه‌ها قرار می‌گیرند. ریشه در فضای داخل محفظه معلق و با هوای داخل محفظه در تماس است. اما فضای محفظه به‌طور مداوم با مواد غذایی و آب مرطوب می‌شود. مواد غذایی محلول از طریق نازل‌های اسپری یا پمپ‌های ویژه به ریشه‌ها پاشیده می‌شود. این عمل می‌تواند به‌طور پیوسته یا متناوب انجام گیرد.
ریشه‌ها در این سیستم به‌طور مستقیم در معرض هوای غنی از اکسیژن قرار دارند، که به رشد سریع‌تر و جذب بهتر مواد مغذی کمک می‌کند. برای جلوگیری از مشکلاتی مانند رشد قارچ و باکتری، محفظه‌ها باید به‌طور منظم تمیز شوند و رطوبت مناسب حفظ شود. معمولا از محلول‌های ضدعفونی‌کننده مانند هیدروژن پراکسید برای این منظور استفاده می‌شود.

تفاوت گلخانه ایروپونیک و گلخانه هیدروپونیک

گلخانه‌های ایروپونیک و گلخانه هیدروپونیک هر دو روش‌های پیشرفته و مدرن کشاورزی برای کشت گیاهان هستند. اما تفاوت‌های عمده‌ای در نحوه شرایط کشت، تامین مواد غذایی و رشد گیاهان دارند.
در گلخانه ایروپونیک، ریشه گیاهان در محیطی معلق و بدون خاک یا محیط‌های کشت جامد قرار می‌گیرند. حتی ریشه به صورت مستقیم داخل آب قرار نمی‌گیرد. ریشه‌ها در یک محفظه بسته معلق باقی می‌مانند و مواد غذایی به‌طور مستقیم و مداوم از طریق اسپری به ریشه‌ها پاشیده می‌شود. این روش به دلیل دسترسی بیشتر ریشه‌ها به اکسیژن و مواد مغذی، به رشد سریع‌تر گیاهان و جذب بهتر مواد غذایی کمک می‌کند. اما نیاز به نظارت دقیق بر رطوبت و نظافت برای جلوگیری از رشد قارچ و باکتری‌ها دارد.
در گلخانه هیدروپونیک، گیاهان در محیط‌های کشت مایع یا جامد ویژه‌ای قرار دارند که مواد مغذی در آنها حل شده است. ریشه‌های گیاهان در محلول‌های غذایی که به‌طور پیوسته جریان دارد، شناور یا غوطه‌ور هستند. این سیستم نیاز به پمپ‌ها و سیستم‌های گردش مداوم برای تأمین مواد غذایی و اکسیژن به ریشه‌ها دارد. هیدروپونیک می‌تواند نیاز به مراقبت کمتری در مقایسه با ایروپونیک داشته باشد و معمولا کمتر تحت تأثیر مشکلات قارچی قرار می‌گیرد. اما در عوض ممکن است هزینه‌های اولیه بالاتری داشته باشد.
در کل، ایروپونیک به دلیل استفاده بهینه از مواد غذایی و اکسیژن، می‌تواند رشد سریع‌تر و بازدهی بالاتری داشته باشد، در حالی که هیدروپونیک ممکن است راحت‌تر در مدیریت مواد غذایی و کنترل محیط رشد باشد.

آیا کشت ایروپونیک از هیدروپونیک ارزانتر است؟

بله؛ کشت ایروپونیک معمولا از روش هیدروپونیک گران‌تر است. چون در ایروپونیک، گیاهان در محیط محفظه کشت با اسپری آب و مواد مغذی رشد می‌کنند و این نیاز به تجهیزات خاص مانند نازل‌های اسپری و سیستم‌های تنظیم فشار دارد که می‌توانند هزینه‌های اولیه را بالا ببرند.
در مقابل، سیستم‌های هیدروپونیک که شامل محیطی مایع برای رشد گیاهان هستند، تجهیزات ساده‌تری دارند و می‌توانند هزینه کمتری داشته باشند. با این حال، هزینه‌های عملیاتی و نگهداری هر دو سیستم به عوامل مختلفی مانند مقیاس کشت و نوع گیاهان بستگی دارد.

تفاوت گلخانه ایروپونیک و گلخانه نت هاوس چه تفاوتی دارند؟

گلخانه‌های ایروپونیک نوعی روش کشت و پرورش محصولات گیاهی است. در حالی که گلخانه نت هاوس یک نوع پوشش گلخانه است. گلخانه نت هاوس، که به نام گلخانه شید هاوس نیز شناخته می‌شود، سازه‌ای مشابه گلخانه دارد، اما با سطحی مشبک که به‌عنوان سایبان عمل می‌کند. این نوع گلخانه‌ها به‌طور ویژه برای کاهش آسیب‌های ناشی از تغییرات آب و هوایی و شرایط اقلیمی نامساعد طراحی شده‌اند. به طور ساده‌تر، گلخانه‌های نت هاوس برای محافظت در برابر بیماری‌های منتقل‌شده از حشرات، کاهش آسیب‌های ناشی از برف، تگرگ و بادهای شدید، و همچنین تنظیم شدت نور خورشید مورد استفاده قرار می‌گیرند.
گلخانه ایروپونیک و گلخانه نت هاوس دو معقوله جدا از هم هستند. اما آنچه مشخص است، از روش ایروپونیک در گلخانه نت هاوس استفاده نمی‌شود. چون محیط سر پوشیده نیست و کنترل بهداشت، شرایط محیطی و حجم مواد داخل محفظه ایروپونیک سخت خواهد بود.

سیستم آبیاری گلخانه ایروپونیک به چه صورت است؟

سیستم آبیاری گلخانه ایروپونیک معمولا به صورت اتوماتیک عمل می‌کند و شامل یک سری نازل است که محلول مغذی را تحت فشار مناسب به ریشه‌های معلق در محفظه اسپری می‌کنند. زمان‌بندی اسپری‌ها نیز بر اساس نیاز گیاه و شرایط محیطی تنظیم می‌شود تا ریشه‌ها همواره به مقدار کافی اکسیژن و مواد مغذی دسترسی داشته باشند.

کشت ایروپونیک چقدر آب مصرف می‌کند؟

کشت ایروپونیک به دلیل استفاده بهینه از آب، یکی از کم‌مصرف‌ترین روش‌های کشاورزی است. چون همانطور که پیش‌تر گفتیم در این روش، گیاهان به جای غوطه‌ور شدن در آب، به صورت مستقیم از طریق اسپری مه‌مانند دریافت می‌کنند. این باعث می‌شود که میزان آب مصرفی در مقایسه با روش‌های سنتی خاکی و حتی برخی روش‌های هیدروپونیک بسیار کمتر باشد.
به طور معمول، کشت ایروپونیک تا ۹۵٪ آب کمتری نسبت به کشاورزی سنتی مصرف می‌کند. این کاهش مصرف آب به دلیل جلوگیری از هدررفت آب و بهینه‌سازی جذب آن توسط ریشه‌های گیاهان است. با این حال، میزان دقیق مصرف آب با توجه به نوع گیاه، سیستم ایروپونیک مورد استفاده و شرایط محیطی متفاوت است. با این حال با توجه به هزینه‌های ساخت گلخانه ایروپونیک، محدودیت کشت نوع گیاه و هزینه‌های نگهداری از گلخانه ایروپونیک برای هر محصولی نمی‌توان از این مدل کشت گلخانه‌ای بهره برد.

چه گیاهانی را می‌توان با ایروپونیک پرورش داد؟

در کشت ایروپونیک می‌توان طیف گسترده‌ای از گیاهان را پرورش داد، اما این روش به‌ویژه برای گیاهانی که رشد سریع و سیستم ریشه‌ای کوچک‌تری دارند، بسیار مناسب است. برخی از گیاهانی که به خوبی در سیستم ایروپونیک رشد می‌کنند عبارتند از:

1. سبزیجات برگ‌دار: مانند کاهو، اسفناج، و آرگولا. این گیاهان به دلیل چرخه رشد سریع و نیاز به فضای کمتر برای ریشه، بسیار مناسب هستند.
2. گیاهان دارویی: مانند ریحان، نعناع، گشنیز، و جعفری. این گیاهان اغلب در محیط‌های کنترل‌شده برای حفظ کیفیت و طعم پرورش می‌یابند.
3. گیاهان میوه‌ای کوچک: مانند توت‌فرنگی و برخی از فلفل‌ها. این گیاهان نیاز به مراقبت بیشتری دارند اما در سیستم ایروپونیک می‌توانند محصول با کیفیت بالا تولید کنند.
4. گیاهان زینتی: برخی از گل‌ها و گیاهان زینتی مانند ارکیده‌ها نیز می‌توانند با موفقیت در سیستم ایروپونیک رشد کنند.
   به‌طور کلی، بیشتر گیاهانی که در سیستم‌های هیدروپونیک رشد می‌کنند، می‌توانند در ایروپونیک نیز پرورش داده شوند، اما کنترل دقیق بر محیط و مواد مغذی برای موفقیت در این روش ضروری است.

انواع روش کشت ایروپونیک

• کشت ایروپونیک کم‌ فشار

روش کشت ایروپونیک کم‌ فشار یکی از رایج‌ترین و ساده‌ترین تکنیک‌های کشت بدون خاک است که به راحتی قابل اجرا می‌باشد. در این روش، آب و مواد مغذی از طریق لوله‌های PVC به نازل‌های اسپری منتقل شده و به‌گونه‌ای تنظیم می‌شوند که تمامی ریشه‌های گیاهان را به‌طور کامل پوشش دهند. مواد مغذی اضافی که از ریشه‌ها خارج می‌شود، به مخزن بازمی‌گردد و دوباره در چرخه اسپری قرار می‌گیرد.
در این روش، از تایمرها برای کنترل پمپاژ مواد مغذی استفاده می‌شود و به دلیل کم‌هزینه بودن تجهیزات، محبوبیت زیادی در بین کشاورزان و گلخانه‌داران دارد. با این حال، برای گیاهانی با ریشه‌های بزرگ و حجیم، این روش ممکن است به دلیل مشکل در نفوذ مواد مغذی به تمامی بخش‌های ریشه، کارایی کافی نداشته باشد.

• کشت ایروپونیک پر فشار

در روش کشت ایروپونیک پر فشار، آب و مواد مغذی توسط پمپ‌های پرفشار، قطرات آب به شکل مه تبدیل می‌شوند که این مه تمامی فضای اطراف ریشه‌ها را پوشش می‌دهد. این روش به‌طور کامل در میان ریشه‌ها نفوذ کرده و برای گیاهانی با ریشه‌های بزرگ و پیچیده بسیار مناسب است.
این سیستم علاوه بر تولید مه، مواد غذایی را استریلیزه کرده و آب را تصفیه می‌کند، در نتیجه محیط مناسبی را برای رشد ریشه‌ها فراهم می‌آورد. کشت ایروپونیک پر فشار به‌طور معمول برای پرورش گیاهان ارزشمند مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ اما در حال حاضر به دلیل کاهش هزینه تجهیزات و کارایی بالای این سیستم، توجه بسیاری از کشاورزان را به خود جلب کرده است.

هر چند وقت یک‌بار باید کشت ایروپونیک خود را آبیاری کنم؟

در سیستم ایروپونیک، آبیاری به معنای اسپری کردن محلول مغذی به ریشه‌ها است که نیازمند برنامه‌ریزی دقیق و منظم است. معمولا اسپری محلول به ریشه‌ها به صورت متناوب و با فواصل زمانی کوتاه انجام می‌شود. به‌طور معمول، اسپری‌ها هر 5 تا 15 دقیقه یک‌بار به مدت 5 تا 10 ثانیه صورت می‌گیرد.
فاصله زمانی بین اسپری‌ها به عواملی مانند نوع گیاه، دمای محیط، رطوبت هوا، و مرحله رشد گیاه بستگی دارد. در شرایط گرم‌تر و خشک‌تر، ممکن است نیاز باشد فواصل بین اسپری‌ها کوتاه‌تر شود تا ریشه‌ها از خشک نمانند. همچنین، در مراحل رشد اولیه گیاهان، نیاز به اسپری‌های مکررتر وجود دارد. تنظیم دقیق این فواصل برای حفظ سلامتی و رشد بهینه گیاهان بسیار مهم است.

آیا کشت ایروپونیک نیاز به نور خورشید دارد؟

بله، گیاهان در کشت ایروپونیک نیز برای فتوسنتز و رشد به نور نیاز دارند، اما این نور لزوما مستقیم و طبیعی نیست. در این سیستم می‌توان از نور خورشید یا نورهای مصنوعی مانند LEDهای مخصوص رشد گیاهان استفاده کرد.
برخلاف گلخانه‌های سنتی که شفافیت دیواره‌ها اهمیت دارد، در سیستم ایروپونیک کنترل دما، رطوبت و شدت نور مهم‌تر است. هرچند گلخانه‌های شیشه‌ای نور بیشتری عبور می‌دهند، اما استفاده از نورهای مصنوعی تنظیم‌شده می‌تواند نیاز نوری گیاهان را به‌طور کامل تامین کند.
در محیط‌های داخلی یا مناطقی با نور طبیعی کم، نور مصنوعی نقش کلیدی دارد و امکان تنظیم دقیق شدت و طیف نوری را فراهم می‌کند. این روش به کشاورزان اجازه می‌دهد در تمام طول سال، بدون وابستگی به نور خورشید، شرایط ایده‌آل رشد را برای گیاهان ایجاد کنند.

آیا سیستم ایروپونیک می‌تواند ارگانیک باشد؟

بله، سیستم ایروپونیک می‌تواند ارگانیک باشد؛ اما حتما باید از مواد و روش‌های مجاز در کشاورزی ارگانیک استفاده شود. در کشاورزی ارگانیک، به کار بردن کودهای شیمیایی و آفت‌کش‌های مصنوعی ممنوع است. بنابراین، در یک سیستم ایروپونیک ارگانیک، از محلول‌های مغذی و مواد ضدعفونی‌کننده طبیعی که مطابق با استانداردهای ارگانیک هستند، باید استفاده شود. البته نوع گیاهی که برای کشت انتخاب می‌کنید و نیازهای گیاه نیز در این مورد مهم و قابل بررسی است.
اجرای یک سیستم ایروپونیک ارگانیک چالش‌هایی نیز دارد، از جمله یافتن و تهیه مواد مغذی و محلول‌های مورد نیاز که به‌صورت طبیعی و بدون مواد شیمیایی تولید شده باشند. همچنین، کنترل دقیق شرایط محیطی برای جلوگیری از بروز بیماری‌ها و آفات نیز اهمیت زیادی دارد.

تجهیزات ساخت گلخانه برای کشت ایروپونیک چیست؟

گلخانه‌های ایروپونیک نیز همانند سایر روش‌های کشاورزی و گلخانه‌کاری، نیاز به تجهیزات گلخانه مخصوص دارد. گروهی از این تجهیزات گلخانه‌ای به شرح زیر است:

1. پمپ آب: برای پمپاژ محلول مغذی به نازل‌ها.
2. نازل‌ها: برای اسپری کردن محلول مغذی به ریشه‌ها.
3. سیستم تهویه: برای تنظیم دما و رطوبت محیط.
4. مخزن محلول مغذی: مخزن مخصوص ایروپونیک برای ذخیره و نگهداری محلول‌های غذایی.
5. نگهدارند: برای نگه داشتن گیاه در جای خود (در داخل مخزن)
6. تایمر و کنترل‌کننده: برای تنظیم زمان‌بندی اسپری محلول و سایر تنظیمات.
7. فیلترها: برای تصفیه محلول مغذی و جلوگیری از گرفتگی نازل‌ها.
8. لوله‌ها و اتصالات: برای انتقال محلول مغذی از مخزن به نازل‌ها.
9. سیستم روشنایی: برای تامین نور لازم برای رشد گیاهان (در صورت نیاز).

مواردی که نام بردیم، تجهیزات مخصوص کشت ایروپونیک است. علاوه بر اینها، گلخانه ایروپونیک نیاز به تجهیزات اولیه ساخت گلخانه دارد. این تجهیزات تقریبا در تمام گلخانه‌ها مشترک است:

1. زمین: برای احداث گلخانه
2. لوله یا پروفیل گلخانه: برای ساخت اسکلت دیوار و سقف سازه
3. منبع تامین آب: برای تامین آب کلی گلخانه
4. تجهیزات ضروری و اکسسوری: مثل بیلچه، قیچی، چاقو یا کاتر، چسب و ….
5. برق: تامین برق و نیاز به کابل کشی برای تامین نور مصنوعی گلخانه، فن‌ها و سیستم گرمایش و سرمایش گلخانه.
6. سیستم گرمایش: برای تامین گرمای مورد نیاز داخل گلخانه برای رشد گیاه.

ساخت سیستم ایروپونیک به چه صورت انجام می‌شود؟

ساخت سیستم ایروپونیک به طور کلی شامل مراحل زیر است:

1. طراحی سیستم: ابتدا باید مشخص کنید که سیستم ایروپونیک شما به چه شکل باشد. مثلاً آیا قرار است در یک گلخانه نصب شود یا یک سیستم کوچک‌تر برای پرورش گیاهان خانگی باشد.
2. انتخاب تجهیزات: برای این سیستم به چند وسیله نیاز دارید: پمپ برای پاشیدن آب، لوله‌ها، مه‌پاش‌ها (که آب را به شکل مه روی ریشه‌ها پاشیده می‌کنند)، و مخزن برای محلول غذایی.
3. ساخت سازه: باید ساختاری برای نگه داشتن گیاهان طراحی کنید. گیاهان در گلدان‌ها یا محفظه‌هایی قرار می‌گیرند که ریشه‌هایشان در هوا معلق می‌مانند. این محفظه‌ها باید به‌گونه‌ای باشند که هوا به ریشه‌ها برسد.
4. آبیاری و تغذیه: سیستم باید طوری تنظیم شود که محلول مغذی (آب همراه با مواد غذایی گیاه) به صورت مه یا اسپری روی ریشه‌ها پاشیده شود. این کار با کمک مه‌پاش‌ها انجام می‌شود.
5. کنترل شرایط: باید دما، رطوبت و نور را کنترل کنید تا گیاهان بهترین شرایط رشد را داشته باشند.
6. کاشت و مراقبت: حالا گیاهان در سیستم قرار می‌گیرند و ریشه‌هایشان از طریق مه یا اسپری تغذیه می‌شوند. باید به گیاهان نظارت کنید تا رشد خوبی داشته باشند.
   با پیاده‌سازی این مراحل، سیستم ایروپونیک آماده است تا گیاهان را بدون نیاز به خاک و فقط با استفاده از محلول‌های مغذی و هوا پرورش دهد.

هزینه ساخت گلخانه ایروپونیک به چه فاکتورهایی بستگی دارد؟

هزینه ساخت گلخانه ایروپونیک به عوامل متعددی بستگی دارد، از جمله:

1. ابعاد گلخانه: هزینه‌های ساخت به مساحت و حجم گلخانه بستگی دارد. هر چه گلخانه بزرگتر و وسیع‌تر باشد، به لوله و پروفیل با ضخامت بیشتر نیاز دارید تا مقاومت لازم را برای سازه خود مهیا کنید. هر چه ضخامت لوله و پروفیل گلخانه بیشتر باشد، وزن لوله گلخانه و قوطی پروفیل نیز بیشتر خواهد بود. در نتیجه هزینه بالاتر است.
2. مواد ساخت: استفاده از مواد مختلف (شیشه، پلاستیک، لوله و پروفیل گلخانه) هزینه‌های متفاوتی دارد.
3. تجهیزات: تجهیزات ساخت گلخانه ایروپونیک به دو گروه تقسیم می‌شوند، تجهیزات کلی و تجهیزات ایروپونیک.
   هزینه‌های کلی مثل خرید منبع آب، کابل‌کشی و لوله‌کشی گلخانه جهت آبیاری.
   هزینه پمپ‌ها، نازل‌ها، مخازن، سیستم‌های تهویه، و نورپردازی به کیفیت و برند آن‌ها بستگی دارد.
4. سیستم کنترل: سیستم‌های پیشرفته‌تر برای مدیریت اسپری‌ها و شرایط محیطی هزینه‌برتر هستند.
5. محلول‌های مغذی و فیلترها: هزینه‌های نگهداری و تهیه محلول‌های مغذی و فیلترها نیز باید در نظر گرفته شود.
6. هزینه‌های نصب و راه اندازی: نصب قطعات سازه گلخانه، نصب فن‌ها و سیستم گرمایش و سرمایش، هزینه کابل‌کشی و لوله‌کشی و هزینه نیروی انسانی.

هزینه ساخت گلخانه ایروپونیک چقدر است؟

در ایران، برای ساخت گلخانه ایروپونیک (با توجه به عوامل مختلف) به شکل زیر بودجه‌بندی می‌شود:

1. ابعاد گلخانه: برای گلخانه‌های کوچک (10 تا 20 متر مربع) هزینه ساخت از حدود 80 تا 150 میلیون تومان می‌تواند شروع شود.
2. تجهیزات: هزینه تجهیزات شامل پمپ‌ها، نازل‌ها، سیستم‌های تهویه، و نورپردازی می‌تواند از 40 تا 100 میلیون تومان باشد.
3. مواد ساخت: استفاده از پوشش‌های شیشه‌ای یا پلاستیکی و سازه‌های فلزی یا PVC تأثیر زیادی بر هزینه دارد. هزینه‌های مربوط به این بخش می‌تواند از 50 تا 100 میلیون تومان متغیر باشد.
4. سیستم کنترل و فیلترها: هزینه سیستم‌های کنترل و فیلترها می‌تواند بین 20 تا 40 میلیون تومان باشد.

در مجموع، هزینه کل ساخت یک گلخانه ایروپونیک در ایران با توجه به مقیاس و پیچیدگی پروژه می‌تواند از 200 تا 400 میلیون تومان یا بیشتر متغیر باشد.

سوالات متداول