انواع سیستم های کشت هیدروپونیک و آنچه برای شما مناسب است

اگر برای پرورش گیاهان و احداث گلخانه قصد استفاده از سیستم های هیدروپونیک را دارید، احتمالا برای یافتن بهترین گزینه مناسب با چالش مواجه شده‌اید. نگران نباشید، ما در این مقاله انواع سیستم های کشت هیدروپونیک را به همراه جزئیات به شما معرفی خواهیم کرد. تا با شناخت از عملکرد هر کدام، ایده‌آل‌ترین گزینه را انتخاب کنید. اما پیش از معرفی آن‌ها بهتر است کمی درباره سیستم هیدروپونیک بدانید.

سیستم هیدروپونیک چیست؟

هیدروپونیک به فرایند رشد گیاه بدون خاک در سطح تجاری یا مسکونی اشاره دارد. این نوع سیستم با تامین آب و مواد مغذی در محیطی کاملا غیرخاکی شرایط رشد گیاهان را فراهم می کند . مهمترین مواد مغذای یا مولدهای رشد گیاهان سیستم   هیدروپونیک عبارت‌اند از:

• ورمیکولیت (Vermiculite)
• پرلیت (Perlite)
• کویر نارگیل (Coconut coir)
• پشم سنگ / پشم سنگ (Rockwool/stonewool)
• دانه‌های رس منبسط شده (Clay pellet)
• ماسه / شن / خاک اره (Sand/gravel/sawdust)
• پیت ماس یا خزه پوده‌زار (Peat moss)
• ویا ریشه معلق در هوا

هیدروپونیک موانع بین گیاه و مواد مغذی مورد نیاز آن را از بین می‌برد؛ امری که باعث می‌شود تا ریشه‌ها به طور مستقیم به آب، اکسیژن و مواد مغذی مورد نیاز برای رشد و بقا دسترسی پیدا کنند. از آنجایی که خاک نقشی در این سیستم ندارد، دیگر نیازی به استفاده از آفت‌کش‌ها یا مواد شیمیایی مضر نیست. همچنین احتمال ابتلای گیاهان به بیماری گیاهی یا قرار گرفتن در معرض عناصر خارجی بسیار کاهش می‌یابد.

اکنون که با عملکرد سیستم هیدروپونیک آشنا شدیم، وقت آن رسیده تا در خصوص انواع روش‌های آن نیز صحبت کنیم.

انواع سیستم های کشت هیدروپونیک

به طور کلی 6 روش برای کشت هیدروپونیک وجود دارد که در ادامه هر یک را به طور جداگانه بررسی خواهیم کرد:

1. سیستم‌های فتیله‌ای (Wicking systems)
2. کشت آب عمیق (DWC)
3. فیلم یا غشای تغذیه‌ای (NFT)
4. جزر و مدی (Ebb and Flow)
5. ایروپونیک (Aeroponics)
6. سیستم‌های قطره‌ای (Drip Systems)

1.سیستم های فتیله‌ای

سیستم فتیله‌ای اساسی‌ترین نوع فرآیند هیدروپونیک است که به آن “چرخ‌های پرورش گیاه در دنیای هیدروپونیک” نیز گفته می‌شود. این روش در واقع هزاران سال است که مورد توجه کشاورزان و پرورش‌دهندگان گیاه قرار داشته است، حتی قبل از اینکه اصطلاح “هیدروپونیک” در نظر گرفته شود. این روش در بسیاری از کتاب‌های علوم و حرفه و فن دانش‌آموزان توسط معلمان تدریس می‌شود.

در سیستم فتیله‌ای، مواد مغذی و آب با استفاده از یک فتیله مانند طناب یا تکه نمد به ریشه گیاهان منتقل می‌شود. به طوری که گیاهان در محیط رشدی – مانند محیط رشد کویر نارگیل یا پرلیت – روی هوا معلق هستند. در زیر گیاهان نیز مخزن‌های آبی وجود دارد که حاوی محلول غذایی مورد نیاز هستند. یک سر فتیله در محلول و سر دیگر فتیله در محیط رشد قرار دارد. این امر به فتیله‌ها اجازه می‌دهد تا آب و مواد مغذی را با همان سرعتی که ریشه گیاهان به ساقه‌ها و برگ‌ها منتقل می‌کنند، برسانند. هر زمان که ریشه‌ها آماده جذب باشند، مواد مغذی را از فتیله دریافت می‌کنند.

سیستم‌های فیتیله‌ای به صورت هیدروپونیک غیرفعال عمل می‌کنند، زیرا به پمپ هوا یا آب نیاز ندارند. این امر باعث می‌شود که هزینه نگهداری آن‌ها به خصوص برای پرورش دهندگان مبتدی به مراتب کمتر شود.

نقاط قوت:

• مناسب برای رشد گیاهان کوچکتر
• فرآیند رشد آسان و بدون دردسر
• مناسب برای کشاورزان مبتدی یا کودکان
• هزینه پیاده‌سازی کم

نقاط ضعف:

• این روش برای رشد گیاهان بزرگتر یا گلخانه های وسیع موثر نیست.
• عدم تنظیم صحیح یا حفظ یکپارچگی فتیله می‌تواند گیاهان را از بین ببرد.
  

ابزار لازم برای اجرا:

• مخزن آب
• محرک‌های رشد
• فیتیله
• سیستم‌های مانیتورینگ
• محلول‌های مغذی
• آب مقطر

2.کشت آب عمیق (DWC)

یکی دیگر از انواع سیستم های کشت هیدروپونیک ، سیستم آب عمیق (DWC) است. این سیستم ساده‌ترین روش نگهداری از گیاه برای اکثر پرورش‌دهندگان می‌باشد.

سیستم کشت آب عمیق از یک مخزن پر از آب و محلول مواد مغذی تشکیل شده است. گیاهان با استفاده از گلدان توری و محرک‌های رشد روی مخزن آویزان می‌شوند؛ به طوری که ریشه‌ها باید در مخزن آب غوطه‌ور شوند تا به صورت دائمی از منبع آب و مواد مغذی بهره ببرند.

به یاد داشته باشید که ریشه‌های گیاه نیاز به اکسیژن کافی دارند، در غیر این صورت پلاسیده یا خفه خواهند شد. بنابراین، شما باید از یک پمپ هوا برای پمپاژ کردن حباب‌های موجود در مخزن استفاده کنید. تا به طور مداوم آب اکسیژنه شود. و اکسیژن لازم به ریشه‌ها برسد.

نقاط قوت:

• نگهداری ارزان و کم هزینه
• عدم نیاز به ابزارهای زیاد (مخزن، سیستم تعلیق و پمپ‌های هوای اولیه )
• این یک فرآیند چرخشی و متناوب است؛ به این معنی که ضایعات کمتری بر جای می‌گذارد و در صرف هزینه‌ها صرفه‌جویی می‌کند.

معایب:

• این روش برای رشد گیاهان بزرگتر یا گلخانه های وسیع موثر نیست.
• عدم تنظیم صحیح یا استفاده از پمپ هوا می‌تواند ریشه گیاهان را از بین ببرد

ابزار لازم برای اجرا:

• مخزن
• گلدان‌های توری
• محرک‌های رشد
• پمپ هوا و سنگ هوا
• محلول غذایی
• آب مقطر

3. تکنیک فیلم یا غشای تغذیه‌ای (NFT)

یکی دیگر از انواع سیستم های کشت هیدروپونیک ، سیستم تکنیک فیلم تغذیه‌ای (NFT) است. این سیستم ریشه گیاهان را با لایه نازکی از مواد مغذی تامین می‌کند.

در سیستم NFT، محلول آب و مواد مغذی در یک مخزن بزرگ نگهداری می‌شوند. که همانند سیستم DWC دارای پمپ هوا و سنگ هوا برای تامین اکسیژن هستند. با این حال، بر خلاف سیستم DWC که ریشه‌ها در مخزن آب غوطه‌ور هستند، گیاهان در سیستم NFT در یک کانال مجاور (در گلدان‌های توری) رشد می‌کنند.

روش کار به این صورت است که پمپ آب که روی تایمر خاص تنظیم شده، آب را از کانال عبور می‌دهد. این امر موجب می‌شود تا لایه نازکی از مواد مغذی به همراه آب به ریشه و ساقه گیاهان منتقل شود. در انتهای کانال نیز محلول دوباره به مخزن اصلی می‌ریزد تا مجددا در سیستم مورد استفاده قرار گیرد.

نقاط قوت:

• این یک فرآیند چرخشی و متناوب است؛ به این معنی که ضایعات کمتری بر جای می‌گذارد و در صرف هزینه‌ها صرفه‌جویی می‌کند.
• عدم خفه شدن ریشه‌ها به دلیل غوطه‌ور نشدن آن‌ها در آب

نقاط ضعف:

• نقص در پمپ‌ها می‌تواند محصول را خراب کند
• ریشه‌ها می توانند بیش از حد رشد کنند و در طول کانال در هم تنیده شوند
• اگر فرایند آبرسانی به درستی مدیریت نشود، سیستم چرخش می‌تواند لوله‌ها و کانال‌ها را مسدود کند

ابزار لازم برای اجرا:

• مخزن
• پمپ هوا و سنگ هوا
• کانال گیاه
• پمپ آب
• تایمر
• گلدان‌های توری
• محلول غذایی
• آب مقطر

4.روش کشت جزر و مدی (Ebb and Flow)

تکنیک جزر و مد نیز یکی دیگر انواع سیستم های کشت هیدروپونیک می‌باشد. این سیستم گیاهان شما را با مواد مغذی در یک چرخه متناوب تغذیه می‌کند. امروزه از این روش به ندرت استفاده می‌شود، زیرا به اندازه نیازهای گیاهان شما انعطاف‌پذیر نیست. با این حال برخی از پرورش‌دهندگان این سیستم را دوست دارند، چراکه ریشه‌های گیاه را به طور مداوم در معرض محلول غذایی قرار نمی‌دهد.

برای پیاده‌سازی تکنیک جزر و مد ابتدا یک سینی را با محرک‌های رشد پر کنید و گیاهان را روی آن قرار دهید. سپس با گذاشتن پمپ در نزدیکی سینی، فرایند جزر و مد را برای انتقال محلول مواد به گیاه تامین کنید. چرخه جزر و مد به نوع گیاهان، آزمایش آب، دمای هوا، چرخه رشد و موارد دیگر بستگی دارد.

پس از این که سینی توسط محلول تغزیه‌ای پر شد، نیروی جاذبه محلول را دوباره به مخزن تخلیه می‌کند تا دوباره مورد استفاده قرار گیرد. برای تامین اکسیژن مورد نیاز ریشه گیاه نیز همانند روش‌های قبلی باید از یک پمپ هوا استفاده کرد.

نقاط قوت:

• از آنجایی که سیستم جزر و مد، گیاهان را به طور ثابت در معرض آب قرار نمی‌دهد. می‌تواند به بهبود رشد و عملکرد در صورت چرخه مناسب کمک کند.
• استفاده بهینه از آب و مصرف انرژی

نقاط ضعف:

• اگر سیستم جزر و مد به درستی زمان‌بندی نشود، ممکن است گیاهان را بیش از حد اشباع یا آن‌ها را خشک کند.
• جزر و مد نیاز به نظارت مداوم، به ویژه عوامل محیطی مانند pH آب دارد

ابزار لازم برای اجرا:

• مخزن
• سینی
• محرک‌های رشد
• پمپ آب
• تایمر
• پمپ هوا
• محلول غذایی
• آب مقطر

5.ایروپونیک (Aeroponics)

از دیگر انواع سیستم های کشت هیدروپونیک می‌‌توان به تکنیک ایروپونیک اشاره کرد. این سیستم پیشرفته‌ترین و معمولاً گران‌ترین نوع کشت هیدروپونیک است که همچنان به عنوان مؤثرترین سیستم‌ شناخته می‌شود.

در سیستم ایروپونیک، گیاهان و ریشه‌ها در هوا معلق هستند. مخزن (با پمپ هوای اکسیژن‌ساز) دارای مه‌پاش‌هایی است که قطرات ریز آب را به ریشه گیاهان اسپری می‌کند. 

برخی از پرورش‌دهندگان از مه‌پاش‌های متناوب و 24 ساعته استفاده می‌کنند در حالی که برخی دیگر از روش مه‌پاش چرخه‌ای و غیرمتناوب بهره می‌برند. چرخه مه‌پاش با تناوب کوتاه‌تر شبیه به مدل جزر و مد است و بین هر پاشش چند دقیقه فاصله می‌اندازد. این موضوع به ریشه‌ها اجازه می‌دهد تا به طور مداوم مواد مغذی را بدون اشباع بیش از حد یا غوطه‌ور شدن ریشه‌ها در ذرات آب دریافت کنند. همچنین به طور طبیعی به ریشه‌ها اجازه می‌دهد تا در معرض اکسیژن بیشتری قرار بگیرند، که برای رشد و نمو آن بسیار مهم است.

نقاط قوت:

• ریشه‌ها در معرض اکسیژن بیشتری قرار دارند.
• احتمال اشباع بیش از حد یا کمتر از حد نیاز ریشه‌ها کمتر است.
• سیستم‌های ایروپونیک معمولاً ساده‌ترین سیستم‌ها برای نگهداری و نظارت هستند.

نقاط ضعف:

• خرابی پمپ یا نازل مه‌پاش می‌تواند اثرات بدی روی گیاهان داشته باشد.

ابزار لازم برای اجرا:

• مخزن
• پمپ هوا
• تایمر
• گلدان‌های آویز
• مه‌پاش
• تایمر
• محلول غذایی
• آب مقطر

5.سیستم‌های قطره‌ای

سیستم‌های قطره‌ای معمولاً در محیط‌های تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند، زیرا در مقیاس بزرگ بهتر اجرا می‌شوند.

این تکنیک شبیه به سیستم NFT است، جایی که گیاهان در یک کانال جداگانه نگهداری می‌شوند. به طوری که گیاهان در گلدان‌های توری روی لایه نازکی از آب و محلول غذایی به صورت معلق آویزان می‌شوند. در مرحله بعد یک پمپ به طور مداوم آب را در سراسر کانال به جریان می‌اندازد تا اکسیژن‌رسانی و جذب مواد مغذی را بهبود بخشد. محلول باقیمانده نیز برای استفاده مجدد به مخزن منتقل می‌شود.

نقاط قوت:

• سیستم‌های قطره‌ای کنترل بیشتری بر برنامه تغذیه ارائه می‌دهند.
• مناسب برای برای فضاهای تجاری

نقاط ضعف:

• این سیستم‌ها به قطعات متحرک زیادی نیاز دارند که می‌تواند فضای باغچه خانه را بیش از حد اشغال کند.
• نیاز به نظارت مداوم بر pH آب و سطوح مواد مغذی
• با توجه به این که این تکنیک همه محلول‌ها را دوباره به گردش در نمی‌آورد، سطح بالایی از ضایعات تولید می‌شود

ابزار لازم برای اجرا:

• مخزن
• پمپ آب
• تایمر
• گلدان‌های توری
• محیط رشد
• کانال
• سیستم پمپ
• محلول غذایی
• آب مقطر

سخن پایانی

در این مطلب شما را با انواع سیستم های کشت هیدروپونیک انتخاب سیستم مناسب برای کشت مناسب گیاه، امری کاملا ضروری است. اگر به دنبال سیستم‌های کم هزینه و ارزان هستید باید از تکنیک‌های DWC یا NFT استفاده کنید. اما اگر یک پرورش‌دهنده پیشرفته هستید که به دنبال عملکرد بهتر با فرآیندهای نظارتی قوی‌تر می‌باشید، باید از سیستم جزر و مد یا آئروپونیک استفاده کنید. هنگام انتخاب سیستم هیدروپونیک خود باید چندین متغیر را در نظر بگیرید که مهمترین آن‌ها قیمت و نوع گیاه می‌باشند.

از محصولات کشت هیدروپونیک شرکت سبز تجهیز دیدن فرمایید.