گلخانه هیدروپونیک

گلخانه هیدروپونیک، یک سبک از مدل‌های مختلف گلخانه نیست. بلکه نوعی روش کشت است. هرچند گلخانه‌های هیدروپونیک مشخصات و ویژگی‌های متفاوت‌تری نسبت به گلخانه‌های کشت خاکی دارند. اما سازه آنها، شبیه به سایر گلخانه‌ها می‌باشد و با تجهیزاتی مثل لوله گلخانه، شیشه و نایلون شفاف ساخته می‌شوند. روش‌های کشت هیدروپونیک، با روش کشت و کار در سایر گلخانه‌ها متفاوت است. در این مقاله قصد داریم تا به بررسی گلخانه و روش کشت هیدروپونیک بپردازیم.

هیدروپونیک یعنی چه؟

اگر به دیکشنری سری بزنید، واژه هیدروپونیک به معنی کشاورزی بدون خاک است. در واقع واژه هیدروپونیک (Hydroponic) ترکیبی از کلمات یونایی Hydro و Ponics با مفهوم آب و کاشت می‌باشد. بنابراین هیدروپونیک نوعی روش کشت در کشاورزی مدرن تلقی می‌گردد.

 

روش کشت هیدروپونیک به چه معناست؟

در علم کشاورزی، هیدروپونیک روشی از کشت و پرورش گیاه است. در این روش گیاهان در خاک رشد نمی‌کنند. بلکه ریشه گیاه داخل آب است و کلیه املاح مورد نیاز خود را از داخل آب جذب می‌کند. در این نوع روش کشت که عموما گلخانه‌ای است، گیاه داخل بستر کشت، رشد کرده و املاح مورد نیاز با آب به آن بستر تزریق می‌شوند.

هیدروپونیک، یک روش مدرن در کشاورزی مدرن امروز است که در بسیاری از گلخانه‌ها اعم از گلخانه صنعتی و گلخانه‌های خانگی قابل اجراست. پرورش گیاه با این روش به تغییر فصل‌ها و آب‌و‌هوا ارتباطی ندارد و در آن، هدر‌ رفت محصول کم می‌شود. با این حال، روش کشت هیدروپونیک مثل هر روش کشاوزی دیگری، مزایا و معایبی دارد.

تاریخچه کشت هیدروپونیک

نمونه‌های اولیه کشت هیدروپونیک به هزاران سال قبل و در باغ‌های شناور چینی و باغ‌های شهر بابل که به باغ معلق شهرت داشتند بر می‌گردد. اما اولین بار در سال 1950 روش هیدورپونیک به صورت علمی توسط شخصی به نام ویلیام فردریک گریک بررسی شد و خیلی زود مورد علاقه افراد قرار گرفت. ویلیام زمانی که در دانشگاه کالیفرنیا کار می‌کرد، با الگو از پیشینیان، شروع به ترویج رشد و پرورش گیاهان در محلول مواد مغذی و آب به جای خاک نمود.

در ابتدا همکاران او، اساتید علوم کشاورزی و عموم مردم در این ادعا تردید داشتند. اما اون توانست، با پرورش گیاه انگور و گوجه فرنگی به ارتفاع 25 فوت با استفاده از آب و مواد مغذی و برداشت محصول این روش را ثابت کند. پس از آن نام روش خود را هیدروپونیک نامید. پس از آن تحقیقات بیشتری توسط دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا انجام شد که فواید زیادی مربوط به کشت گیاهان بدون خاک را کشف کردند.

انواع سیستم‌های کشت در گلخانه هیدروپونیک

منظور از سیستم هیدروپونیک، ابزار و تجهیزاتی است که امکان رشد گیاه در آب را به راحتی و با کمترین آسیب به گیاه فراهم می کند. سیستم های کشت بر اساس مبنای روش تغذیه به 2 گروه‌ طبقه‌بندی می‌شوند.

• سیستم باز (فعال):

در این سیستم، عناصر شیمیایی‌ای مورد نیاز گیاه(ماکرو و میکرو)، فقط یک بار در دسترس گیاه قرار می‌گیرد. سپس، به وسیله سوراخ‌هایی که از قبل زیر بستر کشت تعبیه شده از پایین بستر، خارج می‌شود.

• سیستم بسته (غیر فعال):

مواد غذایی محلول در آب، بیشتر از یک بار استفاده می‌شوند. برای اینکه در سیستم بسته محلول غذایی، با افت کیفیت روبرو نشود، کیفیت آنها با دستگاه‌های کنترل کیفیت مرتب اندازه‌گیری می‌شود. هر قسمتی که ریشه گیاه مواد مغزی کمتری را جذب کرده باشد، مجدد محلول اضافه می‌گردد.

انواع روش‌ کشت هیدروپونیک در گلخانه

کشت هیدروپونیک به روش های مختلفی در گلخانه انجام می‌شود. در قدیمی‌ترین روش کشت هیدرو پونیک، گیاهان را در بستری از جنس کاه کشت می‌کردند و مواد غذایی مورد نیاز گیاه را در این بسترها قرار می‌دادند. اما امروزه شش روش کلی برای سیستم هیدروپونیک وجود دارد:

• تکنیک نوار غذایی (NFT)

این روش نسبتا عمومی ترین و ارزانترین روش کشت هیدروپونیک است. از این رو در بین کشاورزان محبوب می‌باشد. در این روش گیاه در بستر آبی قرار می‌گیرد. بخشی از ریشه گیاه داخل آب و مواد مغذی قرار می‌گیرد و بخش‌های بالایی ریشه و ساقه در معرض هوا قرار می‌گیرد. در نتیجه اکسیژن بیشتری توسط ریشه گیاه جذب می‌شود و محصول کیفیت بالاتری خواهد داشت.

• تکنیک شناوری

در این روش ریشه گیاهان درون محفظه‌ای از آب و مواد مغذی مورد نیاز شناور است. با استفاده از یک پمپ، اکسیژن مورد نیاز به داخل آب پمپ می‌شود. در این روش ریشه گیاه به صورت کامل درون آب باقی می‌ماند و این سیستم برای گیاهانی که به آب بیشتری نیاز دارند (مثل کاهو) مناسب می‌باشد.

• هواکشت (آیروپونیک)

در این روش به جای پمپاژ هوا به محلول آب، مواد مغذی بصورت مه پاش روی ریشه‌های گیاهان می‌پاشد. از این روش کمتر استفاده می‌شود چون مصرف برق آن بالا است. همچنین بهره‌وری کمتری هم نسبت به سایر روش‌ها دارد.

• سیستم مویینگی

سیستم مویینگی، یک سیستم غیر فعال  و بسته است. در این روش محلول غذایی توسط پمپ و به صورت دورانی حرکت کرده و ریشه را تغذیه می‌کند. محلول غذایی مصرف نشده نیز، توسط نیروی جاذبه به تانکر حامل سیال محلول، انتقال می‌یابد.

• سیستم قطره‌ای

در روش آبیاری قطره‌ای، آب به صورت قطره چکانی و با فشار کم از مخزن خارج شده و به ریشه گیاهان می‌رسد. مزیت این روش، صرفه جویی در میزان آب مصرفی است و گیاه فرصت بیشتری برای جذب مواد مغذی خواهد داشت.

• سیستم مکنده

این سیستم یکی از ساده‌ترین و ارزان ترین روش‌های کشت هیدروپونیک به شمار می‌رود. در این سیستم گیاه و آب در دو محفظه جداگانه و بصورت عمودی روی هم قرار می‌گیرند و توسط فیتیله یا فانوس به یکدیگر متصل می‌گردند. در روش مکنده آب و مواد مغذی با مکیده شدن به ریشه گیاه منتقل می‌شود.

در تمامی روش‌های ذکر شده، بستر کشت یا جایی که گیاه در آن قرار می‌گیرد، در ابتدا فاقد مواد مغذی و خنثی است. اما پس از مدتی محلول‌های غذایی خاص از پیش تهیه شده به آبی که ریشه گیاه در آن قرار گرفته اضافه می‌شود. شرایط به نحوی است که به ریشه گیاه باید اکسیژن، آب و املاح مغزی مورد نیاز گیاه برسد.

همچنین برخی روش‌های ترکیبی توسط متخصصین این فن بوجود آمده که بعنوان سیستم‌های ترکیبی هیدروپونیک معرفی می‌شوند. یکی از جدیدترین سیستم‌های هیدروپونیک، روش آکوآ پونیک است. در این روش ماهی و گیاه بصورت ترکیبی در یک بستر قرار می‌گیرند و به صورت مشترک در یک آب رشد می‌کنند.

شرایط و انواع بستر در کشت هیدروپونیک

شرایط بستر در سیستم هیدروپونیک را به عنوان کشت شنی، کشت ماسه‌ای، کشت آبی و ورمی پونیک دسته‌بندی کرد.

به برخی از این روش‌های کشت اشاره می‌کنیم:

• روش کشت آبی:

ریشه گیاه،کاملا داخل محلول آب و مواد مغزی قرار می‌گیرد. حد فاصل ریشه و ساقه (طوقه) به کمک پلاستیک، بالا نگه داشته می‌شود و از مایع بیرون است. بسیاری از گیاهان زینتی با این روش پرورش می‌یابند.

• روش کشت در هوا:

در این روش ریشه گیاه در اکوسیستمی قرار می‌گیرد که توسط قطرات آب که حامل مواد غذایی است، اشباع می‌شود.

• روش کشت در ورمی کولیت:

ورمی کولیت یک روش ترکیبی است. پرورش گیاه و کرم‌های مفید در یک بستر انجام می شود. لازم به ذکر است که ریشه گیاه با مواد کانی، مخلوط می‌شود.

• روش کشت ماسه‌ای:

در این روش، کل ریشه گیاه داخل مواد جامدی که قطر کوچکتر از 3 میلی‌متر دارند (مثل پشم سنگ)، قرار می‌گیرد.

• روش کشت در سنگ ریزه:

ریشه گیاه داخل مواد جامد یا شن که ذرات آن قطر بزرگتر از 3 میلی‌متر (تخلخل بیشتر) دارند، قرار می‌گیرد.  در این شرایط آب بیشتری در محیط قرار می گیرد. سنگ خارا از آن جمله است.

 

محصولات قابل کشت در گلخانه هیدروپونیک

گیاهان زیادی به روش هیدروپونیک در گلخانه‌ها پرورش می‌یابند. خیلی از این گیاهان ارزش غذایی و دارویی دارند و پرورش گلخانه‌ای آنها هزینه کمتر در برابر سود بیشتر برای کشاورز به همراه دارد. از جمله گیاهان قابل کشت در گلخانه هیدروپونیک موارد زیر است:

• کلم بوک چوی
• پیازچه
• توت فرنگی
• کاهو
• نعنا
• ریحان
• فلفل دلمه ای
• گیاه گل گاوزبان
• کلم
• گل کوکب
• شمعدانی
• انگور
• هویا
• نیلوفر آبی
• بلوبری
• خیار
• لوبیا سبز
• اسفناج
• پوتوس
• پتونیا
• فیلودندرون
• رزماری
• تربچه
• آویشن
• بنفشه عطری
• شاهی

گلخانه‌های هیدروپونیک

در گلخانه هایی که گیاه به سبک هیدروپونیک پرورش داده شود، گلخانه هیدروپونیک می‌گویند. این گلخانه‌ها ظاهری شبیه به سایر گلخانه‌ها دارند. اما از آنجا که منبع اصلی تغذیه گیاهان، آب است، رطوبت بیشتری در محیط داخل گلخانه وجود خواهد داشت. از این رو استفاده از لوله گالوانیزه گلخانه برای ساخت اسکلت گلخانه، کاملا ضروری است. کف زمین می‌تواند خاکی باشد. یا آن را به روش‌های مختلف کف‌پوش کنید. اما آنچه که مهم است، ساخت بسترهای مناسب جهت کشت و پرورش گیاه با آب می‌باشد. وزن لوله گلخانه مورد استفاده در بدنه سازه، با وسعت آن ارتباط مستقیم دارد. هر چه گلخانه بزرگتر باشد، لوله‌هایی که در ساخت سازه گلخانه استفاده می‌شود، ضخیم‌تر است و سایز بالاتری دارد.

آنچه که در گلخانه‌های هیدروپونیک حائز اهمیت است، نحوه طراحی بستر و لوله‌های انتقال آب است. گیاهان میبایست در سطحی بالاتر از سطح زمین و در گلدان‌های خاص قرار بگیرند. آب نیز به صورت چرخشی در این گلدان‌های دالانی شکل حرکت می‌کند. در واقع با توجه به نوع گیاه، گلدان‌ها، در داخل یک کانال آبی قرار می‌گیرند.

در گلخانه‌های هیدروپونیک، بدون محدودیت شرایط جغرافیایی و جنس خاک منطقه هر محصولی را می‌توان تولید کرد. از آنجا که آب به طور چرخشی در حال حرکت است و کانال آبی برای گلدانها مشترک است، در مصرف آب به طور چشمگیری صرفه جویی می‌شود. بدین ترتیب هزینه تمام شده برای گلخانه‌داران کاهش می‌یابد.بنابراین می‌توان گفت که راه‌اندازی گلخانه‌ هیدروپونیک برای مناطق کم آب کاملا مناسب هستند.

شرایط لازم برای گلخانه هیدروپونیک

برای داشتن یک گلخانه هیدروپونیک با بهره‌وری خوب، باید نکات مهمی را در نظر بگیرید. عدم رعایت این نکات باعث افت کیفیت محصولات و ضرر شما خواهد شد.

 

• کیفیت آب

کیفیت آب برای رشد گیاه در هر شرایط گلخانه‌ای از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. به خصوص گلخانه های هیدروپونیک که منیع اصلی تغذیه آب است. آب مصرفی باید به دقت مورد کنترل و آزمایش قرار گیرد. چنانچه آب حاوی املاح شیمیایی باشد روی کیفیت محصولات کشاورزی تاثیر منفی خواهد داشت. مقدار PH آب از فاکتورهای مهم است و به صورت استاندارد باید بين 5/5 تا 6/5 تنظيم شود. این مقدار برای هر نوع گیاه متفاوت است.

• نور مناسب

گياهان هیدروپونیک در طول شبانه‌روز به حداقل 8 الی 10 ساعت نور نياز دارند. شدت نور وارده به گلخانه و جهت ورود آن باید به دقت اندازه‌گیری شده و مورد بررسی قرار گیرد. همچنین با توجه به نوع گیاه و نیاز آن به نور بیشتر، میتوانید از لامپ‌های فلورسنت و نورهای HID استفاده کنید.

• مواد مغذی

مواد مغذی یا کودهای مورد استفاده در گلخانه هیدروپونیک میبایست حتما به ریشه گیاه برسد. در غیر این صورت گیاه رشد خوبی نخواهد داشت و حتی ممکن است از بین برود. این مواد به صورت محلول در آب، روزانه در دسترس ریشه گیاهان قرار ‌می‌گیرد. کیفیت و میزان استفاده از این مواد مغذی در تعیین کیفیت محصولات نقش موثری دارد.

• آب و هوای داخلی گلخانه

میزان رطوبت، دما، گردش هوا و سطح CO2 از عوامل مهم و حیاتی برای رشد گیاهان هیدروپونیک هستند. بهترین دما برای رشد این گیاهان معمولا حدود 70 درجه است. البته برای برخی گیاهان ممکن است متفاوت باشد.CO2 برای فتوسنتز گیاه الزامی است. از این رو بخشی از سقف گلخانه را برای ورود هوا جهت تولید CO2 باز نگه می‌دارند.

مزایای گلخانه هیدروپونیک

• مصرف آب بسیار کمتر
• افزایش تولید محصول تا 5 برابر کشت خاکی
• امکان پرورش محصولات در مناطق کم آب
• عدم نياز به خاک و پرورش بدون محدودین جنس خاک منطقه
• کاهش مصرف انرژی‌های سوختی و گرمایی
• مصرف کمتر کود و سموم
• عدم نیاز به مواد ضدعفونی کننده خاک
• بهبود بیماریها و افات گیاهی
• برداشت محصول بیشتر در مقیاس کمتر
• افزایش کیفیت محصولات کشاورزی
• کاهش هزینه تمام شده برای گلخانه داران

معایب گلخانه هیدروپونیک

• هزینه راه‌اندازی این گلخانه‌ها نسبتا بالاست.
• محصولات عموما خوش آب و رنگ اما بی‌طعم و مزه هستند (اصطلاحا مزه آب می دهند).
• مصرف برق در این گلخانه‌ها زیاد است.
• بررسی مداوم وضعیت میزان املاح موجود در آب

 

کود مناسب کشت هیدروپونیک

گیاهانی که به روش هیدروپونیک پرورش می یابند، بسیاری از مواد مغذی موجود در خاک و زمین را از دست می‌دهند. به همین دلیل مواد مغذی مخصوص هیدروپونیک وارد عمل می‌شوند. در این روش رشد گیاهان بدون وجود کود و مواد مغذی مناسب تقریبا غیر ممکن است.

کودهای مخصوص روش هیدروپونیک علاوه بر آنکه به مصرف کمتر آب کمک می‌کنند، باعث رشد بهتر گیاه می‌شوند.

دو نوع کود مایع و پودری برای استفاده در گلخانه‌های هیدروپونیک استفاده می‌شود که به صورت ارگانیک یا غیر ارگانیک موجود است.

کودهای پودری که به کود جامد هم شناخته می‌شود، پیش از استفاده باید در مقدار مشخصی از آب حل شده و سپس به محفظه گیاه اضافه شود.

کودهای هیدروپونیک حاوی چه موادی هستند؟

بیشتر گیاهان برای رشد به چند ماده مغذی عمومی وابسته هستند. از جمله CO2، هیدروژن و اکسیژن که به طور طبیعی در محیط کشت موجودند.علاوه بر آن برای رشد بهتر گیاهان مواد مغذی نیز وجود دارند که به دو دسته‌ درشت مغذی‌ها (ماکرو) و ریز مغذی‌ها (میکرو) تقسیم می‌شوند. به طور کلی 8 ماده مغذی است، هیچ گیاهی بدون وجود آنها قادر به رشد نمی‌باشند.

• درشت مغذی‌ها

• نیتروژن (N)
• فسفر (P)
• پتاسیم (K)

• ریز مغذی‌ها

• بور (B)
• کلر (Cl)
• مس (Cu)
• آهن (Fe)
• منگنز (Mo)

ناگفته نماند که کیفیت آب نیز در کنار کود، از عوامل بسیار تاثیرگذار در روند رشد گیاهان هیدروپونیک محسوب می‌شود.

نکات کاربردی کشت هیدروپونیک

کشاورزی صرفا کاشت گیاه نیست. هر گیاه با توجه به ژنتیک خود، برای رشد به شرایط محیطی مخصوص وابسته است. برخی از این شرایط مثل نور، اکسیژن و گرما بین گیاهان مشترک است. اما مقدار آن متفاوت است. همچنین شرایط کشت به خصوص در کشاورزی مدرن، همه شرایط را مهندسی‌تر می‌کند.

• با توجه به اینکه گیاهان هیدروپونیک در بستر خاک پرورش داده نمی‌شوند، نباید آبیاری گیاه به حد افراط صورت بگیرد.
• در روش کشت هیدروپونیک اکسیژن‌گیری گیاه از طریق خاک نیست. درنتیجه در بست های هیدروپونیک از آب اکسیژنیزه بیشتر استفاده می‌شود ( با استفاده از سنگ هوا یا پمپ هوا این عمل صورت می‌گیرد).
• در کشت هیدروپونیک از بسترهای مختلفی جهت کشت استفاده می‌شود. توجه کنید که نوع بستر برای کشت و پرورش هر نوع گیاه مناسب نیست. حجم و شکل ریشه را نیز در نظر بگیرید. هیچ عاملی نباید مانع از گردش آب در طول بستر شود. از بهترین بسترها برای کشت هیدروپونیک می‌توان به ورمی کولیت، پرلیت، پیت ماس، فیبر نارگیل و راکول (پشم سنگ) اشاره کرد.
• نور یکی از مهمترین فاکتورهای رشد هر گیاهی است. تقریبا هیچ گیاهی نیست که بدون نور بتواند زنده بماند. با توجه به نوع گیاه، مقدار نور لازم برای رشد آن را مشخص کرده و در صورت نیاز از نور مصنوعی هم برای رشد بهتر گیاه بهره ببرید.
• از آنجا که گیاه هیچ تماسی با خاک ندارد باید مواد مغزی مورد نیاز برای رشد خود را از طریق کودهای محلول در آب جذب کند. از این رو استفاده از این کودها اجباری است.

ابعاد گلخانه هیدروپونیک

طبق جدیدترین دستورالعمل انجمن گلخانه سازان، حداقل متراژ زمین برای گرفتن مجوز احداث گلخانه، حدود 500 متر مربع است. البته شما برای حدود 60 الی 80 درصد زمین می‌توانید مجوز تاسیس گلخانه بگیرید. به طور مثال برای یک زمین 1 هکتاری شما می توانید به وسعت 300 الی 8000 متر مجوز ساخت گلخانه بگیرید. فراموش نکنید بدون کسب مجوز لازم، شما نمی‌توانید گلخانه احداث کنید. در غیر این صورت تخلف محسوب شده و سازمان‌های مربوطه می‌توانند حکم تخریب برای سازه شما بگیرند. جهت اخذ جواز تاسیس انواع سازه گلخانه‌ای باید از طریق اداره جهاد کشاورزی، سازمان نظام مهندسی کشاورزی و منابع طبیعی اقدام نماید.

 

هزینه ساخت گلخانه هیدروپونیک

هزینه ساخت گلخانه هیدروپونیک با توجه به مساحت و قطعات سازه گلخانه متغیر است. علاوه بر آن عوامل تاثیر گذار بر قیمت لوله و پروفیل گلخانه نیز در اعلام قیمت تمام شده باید در نظر گرفت. البته ناگفته نماند که با توجه به سرعت رشد بیشتر محصولات در سیستم هیدروپونیک، بازگشت سرمایه اولیه نیز در مقایسه با کشت خاکی سریع‌تر خواهد بود. به طور کل هزینه ساخت گلخانه به سه بخش تقسیم می‌شود:

• هزینه‌های پیش از ساخت

از هزینه‌های پیش از ساخت می‌توان به هزینه های اخذ مجوز، دوره آموزشی لازم و گرفتن مدرک برای کشت، بذر یا نشا گیاه مورد نظر، هزینه رساندن برق و انشعابات آب و گاز به محل گلخانه، نقشه کشی و … اشاره کرد.

• هزینه در حین ساخت

از هزینه‌های ساخت گلخانه هیدوپونیک می‌توان به خرید تجهیزات ساخت گلخانه مثل انواع لوله و پروفیل گالوانیزه، فن گرمایشی-سرمایشی، پلاستیک یا شیشه برای دیواره سازه، سیستم تهویه، تجهیزات کشت مثل پایه و بستر کشت هیدروپونیک، سیستم شیدینگ (توری جهت کنترل نور و گرمای وارده)، سیستم مه پاش یا فوگر، منبع نور مصنوعی، توری ضد حشره، کف پوش مناسب و … اشاره کرد

• هزینه‌های پس از ساخت

از هزینه‌های پس از ساخت می‌توان به هزینه منابع انرژی( آب، برق، گاز)، هزینه تعمیر و نگهداری، خرید مجدد مواد مغذی و … اشاره کرد.

سخن پایانی

همانطور که گفتیم هیدروپونیک، نوعی روش کشت گیاه بدون استفاده از خاک است. این روش کشاورزی و پرورش گیاه، در یک محیط گلخانه ای اجرا می‌شود. از این رو نیاز به ساخت سازه گلخانه‌ اجباری است. از آنجا که منبع اصلی پرورش گیاه آب است، قطعا مقدار رطوبت محیط خیلی بیشتر از گلخانه های خاکی است. از این رو استفاده از لوله های گالوانیزه به عنوان اسکلت سازه، الزامی می‌باشد. در این راستا، پتروگرایش به عنوان تولید کننده لوله های گالوانیزه گلخانه و فروش لوله گلخانه با برند PGCO، می تواند این نیاز شما را با نازل‌ترین قیمت بازار ارائه نماید.

شما می توانید برای خرید انواع لوله از جمله از جمله لوله گلخانه اصفهان و اطلاع از قیمت روز لوله گالوانیزه گلخانه، با کارشناسان فروش ما در شرکت پتروگرایش تماس حاصل فرمایید. از آنجا که پتروگرایش یک تولید کننده مستقل است، سفارش شما با کیفیت بالا تولید و از درب کارخانه بارگیری می‌شود. در نتیجه یک خرید بدون واسطه با کیفیت بالا و قیمت پایین را بدون هزینه های جانبی تجربه خواهید کرد. از اعتماد خود به پتروگرایش پشیمان نخواهید شد.