کیفیت آب در کشت هیدروپونیک بسیار اهمیت دارد اما قبل از هرچیزی باید به سراغ تعریف کشت هیدروپونیک برویم.
کشت هیدروپونیک چیست؟
هیدروپونیک، کلمه یونانی (hydroponics) از دو جز : (Hydro) به معنای (آب) + (Ponos) به معنای (کار، زحمت) و یا به زبان ساده کار با آب تشکیل شده است.
تعریف دقیق، کلمه “آب کشت ” تنها نوع “هیدروپونیک واقعی”می باشد؛ که در آن از یک محلول آبی حاوی تمام مواد مغذی ضروری برای رشد گیاهان استفاده می شود. به معنای گسترده تر کشت هیدروپونیک، فضایی را برای “فرهنگ بدون خاک” ارائه می‌کند، که در آن گیاهان با استفاده از محیط‌های بدون خاک (به عنوان مثال بر پایه ذغال سنگ نارس، پشم سنگ، زغال سنگ، و غیره) کشت می‌شوند و محلول‌های مغذی در آب وجود دارد.
کیفیت آب در کشت هیدروپونیک
کیفیت آب یک عامل تعیین کننده مهم در کشت هیدروپونیک است. اصل مهمی که هیدروپونیک را از سایر اشکال کشاورزی جدا می کند این است؛ که گیاهان در آب و بدون خاک رشد می کنند. گیاهانی که به روش هیدروپونیک رشد می کنند، نمی توانند مواد مغذی را از خاک دریافت کنند.
آب حامل اساسی در هیدروپونیک است، زیرا مواد مغذی لازم را برای گیاهان حل کرده و انتقال می دهد. در نتیجه، آب عامل تامین تمام مواد مغذی مورد نیاز گیاهان است.
کیفیت پایین آب می تواند جذب مواد مغذی را در گیاهان را غیرممکن کند و در نتیجه گیاهان را از بین ببرد. هم چنین، آب مقدار زیادی ناخالصی را در خود حل می کند که می تواند برای گیاهان مضر باشد، این ناخالصی‌ها را نمی‌توان به راحتی از نظر بصری تشخیص داد.
مضرات کیفیت پایین آب در کشت هیدروپونیک
کیفیت پایین آب می تواند منجر به بروز مشکلاتی در رشد گیاه از جمله:
- توقف رشد
- سمیت مواد معدنی یا بروز علائم کمبود آن
- تجمع عناصر ناخواسته در بافت گیاه
- آلودگی باکتریایی و … شود.
بنابراین، آب تمیز برای رشد سالم گیاه، ضروری است. آب تمیز و متعادل تضمین می کند؛ که گیاهان از مواد مغذی که به آنها می دهید، بیشترین بهره را می برند.
مدیریت کیفیت آب هیدروپونیک
مدیریت کیفیت آب را در هیدروپونیک نیاز به زمان، آزمایش دقیق و صبر دارد. بایستی آب را مرتبا آزمایش کنید، و به طور منظم آب را تعویض کرده و مشکلات رایج را در نظر بگیرید.
یکی از مسائل ضروری کمبود اکسیژن در آب است. کمبود اکسیژن گیاهان را سریعتر از بین می برد.
مشکلات اصلی آب هیدروپونیک عبارتند از:
- PHخیلی بالا یا پایین
- کمبود اکسیژن
- محلول غذایی خیلی گرم یا سرد(کنترل دما)
- EC کم یا زیاد
- آلاینده ها
- آب راکد و قدیمی
مشکلات PH آب
اغلب همه محیط های رشد دارای PH خنثی نیستند.بهتر است PH سیستم محیط رشد خنثی (یا نزدیک به آن) باشد. باکتری ها و جلبک ها نیز گاهی اوقات باعث عدم تعادل pH می شوند، بنابراین بهتر است، سیستم تمیز نگه داشته شود.
بهترین PH هیدروپونیک محدوده‌ی کمی اسیدی از 5/5 تا 5/6 است. با این حال ممکن است میزان PH بهینه برای دسترسی به مواد مغذی از یک گیاه به گیاه دیگر متفاوت باشد.
ساده ترین راه تنظیم PH ، استفاده از تنظیم کننده های PH، است. مهمترین بخش در مورد استفاده از یک تنظیم کننده PH اینست که مطابق دستورالعمل های روی آن ها عمل شود. همیشه بعد از استفاده از تنظیم کننده PH دوباره PH را اندازه گیری کنید.
عدم وجود اکسیژن و هوادهی ضعیف
در بیشتر مواقع، مشکل اصلی عدم وجود اکسیژن کافی در آب است. که با افتادگی و نشان دادن ریشه های بیمار شروع می شوند. در صورت عدم رفع آن، گیاهان در نهایت می میرند.
سیستم های هیدروپونیک خاصی (در واقع اکثر آن ها) آب را به گردش در می آورند. اگر سیستم هیدروپونیک محلول مواد مغذی را به گردش در نمی آورد، از سنگ هوا همراه با پمپ هوا برای اکسیژن رسانی به آب استفاده کنید. در ابتدا باید مطمئن بود که سنگ هوا در جایی قرار داده شده است که حباب ها به سمت تمام گیاهان شناور هستند. سنگ هوا نباید در یک گوشه قرار داشته باشد دراین صورت فقط به بخشی از مخزن کمک می کند.
دمای آب هیدروپونیک
دمای محلول غذایی درسیستم هیدروپونیک مهم است. نواحی ریشه برای دریافت مواد مغذی و سالم ماندن به دمای خاصی نیاز دارند. در حالت ایده آل، محلول غذایی باید بین 60 تا 75 درجه باشد. با توجه به نور و گرمای اتاق رشد ، ممکن است لازم باشد محلول غذایی(محلول مواد مغذی) را خنک یا گرم کنند.
آلاینده ها
آلاینده ها یشتر از منابع بیرونی مانند گرد و غباری که در اطراف اتاق رشد شناور است، وارد سیستم می شوند و در موارد کمتری در آب لوله کشی وجود دارند. آب لوله کشی شده تصفیه و تمیز می شود، اما هنوز مواد افزودنی و شیمیایی باقی مانده در آن موجود است که این مواد می تواند تعادل گیاه را از بین ببرد.
برای سیستم های تجاری اغلب از سیستم اسمز معکوس (RO) استفاده می کنند. به عبارت ساده، بهترین راه برای اطمینان از شروع، کار با آب خالص و بدون آلودگی است. اگر از فیلتر اسمز معکوس استفاده نشود، می‌توان آب را نیز برای تقطیر گذاشت. این اجازه می دهد تا برخی از مواد شیمیایی موجود در آب (به ویژه کلر) تبخیر شوند.
مطالب مرتبط:
- “معرفی 20 گیاه مناسب برای کشت هیدروپونیک!“
- “پرسودترین محصولات گلخانه ای کدامند؟“
- “راهنمای کامل اقدامات شروع فصل بهار در گلخانه ها“
راه های اندازه گیری کیفیت آب کدامند؟
آزمایش EC، PH و TDS رایج ترین روش های اندازه گیری کیفیت آب در کشت هیدروپونیک هستند.
اندازه گیری PH آب
PH (یا پتانسیل یون هیدروژن) اسیدیته یا قلیاییت محیط را اندازه گیری می کند. ساده ترین و ارزان ترین راه برای اندازه گیری PH استفاده از نوارهای تست می باشد. نوار تست را برای چند ثانیه در آب فرو برده سپس، پس از 30 ثانیه یا بیشتر، رنگ نوار تغییر می کند. رنگ نوار مربوط به رنگی در نمودار PH است؛ که همراه با نوارهای تست موجود می باشد. هر رنگی از نوار که در نمودار مطابقت داشته باشد، بیانگر PH آب است. PH سنج های دیجیتال هزینه اولیه بیشتری دارند، اما نتایج قابل اعتماد تری ارائه می دهند و می توان سال ها از آن ها مجددا استفاده کرد.
اندازه گیری TDS و EC آب
Total Dissolved Solid که به اختصار TDS نامیده می شوند، به مجموع تمام مواد جامد معلق در آب گفته می شود؛ مواد جامد معلق در آب شامل مواد آلی و غیرآلی یا معدنی می باشند، که مقدار زیاد آن ها در هر واحد آب در نهایت منجر به کاهش کیفیت آب می شود. EC هدایت الکتریکی محصول غذایی یا شوری محلول مصرفی را نشان می دهد. معمولا آب های با EC زیر 1 میلی موس مناسب کشت هیدروپونیک میباشد.
TDS دقیقا مانند EC است با این تفاوت که EC یون هایی را که با حل شدن نمک ها در آب آزاد می شوند را اندازه گیری می کند، TDS هر جامد حل شده در مایع را اندازه گیری می کند. در جایی که EC اندازه‌گیری‌ها را بر حسب mS/cm (میکرو موس بر سانتیمتر) نشان می‌دهد، TDS اندازه‌گیری‌ها را بر حسب PPM یا قسمت‌ها در میلیون نشان می‌دهد. TDS را می توان با استفاده از یک متر دیجیتال نیز اندازه گیری کرد.
پارامترهای کیفیت آب کدامند؟
آلاینده های مختلف می توانند با رشد گیاهان در کشت هیدروپونیک تداخل داشته باشند عبارتند از:
کلر و کلرامین
کلر و کلرامین موجود در آب محلول غذایی باعث آسیب به چندین محصول، به خصوص محصولات حساس مانند کاهو، سبزیجات سالاد، توت فرنگی و غیره می شود.
باکتری ها و عوامل بیماری زا
آب چاه ها، جریان های حوضچه ها و غیره اغلب حاوی ارگانیسم هایی( جاندران بیماری زا) است؛ که باید قبل از استفاده از آب در فرمولاسیون مواد مغذی حذف شوند. رایج‌ترین این پاتوژن‌ها پیتیوم است؛ که در صورت وجود غلظت کافی اسپور می‌تواند، به گیاهان حمله کند. علاوه بر این باکتری ها، یون ها و مواد آلی را آزاد می کنند؛ که می تواند برای رشد گیاه مضر باشد. بنابراین کاهش سطح باکتری ها و سایر میکروارگانیسم ها توصیه می شود.
مواد معدنی
مواد معدنی موجود مانند منیزیم، کلسیم، پتاسیم، گوگرد، نیترات ها و عناصر کمیاب مانند بور، مس، منگنز و روی ممکن است از منابع مختلف در آب وجود داشته باشد.
در آب لوله کشی موادی مانند کلسیم و منیزیم نیز به سختی کل آب سیستم کمک می کند. برخی از گیاهان در آب سخت رشد می کنند، در حالی که برخی دیگر به سادگی نمی توانند آن را تحمل کنند. آب به عنوان یک حلال عالی تعداد زیادی از مواد معدنی را در خود حل می کند. در حالی که برخی از آن ها مفید هستند، برخی دیگر مانند سدیم، کاملا مضر هستند. گیاهان به سدیم و کلرید سدیم نیاز ندارند. اگر در آب وجود داشته باشند، حتی در مقادیر کم نیز مشکلاتی ایجاد می کنند. سدیم می تواند بسیار مضر باشد. گیاهان از نظر حساسیت به سدیم بسیار متفاوت هستند.
آهن و باکتری آهن
آهن به شکل هیدروکسید آهن معمولا در منابع آب زیرزمینی نزدیک به مناطقی با رسوبات شن و ماسه آهن یا سنگ آهن وجود دارد. هیدروکسید آهن موجود در آب، اگرچه مستقیما برای گیاهان مضر نیست، به دلیل رسوباتی که در اجزای مختلف سیستم آبیاری ایجاد می کند، مشکلاتی را ایجاد می کند. این رسوبات محیطی ایده آل برای رشد باکتری های آهن تشکیل می دهند؛ در نهایت باکتری های آهن عناصر مختلفی را که در سیستم های هیدروپونیک برای رشد گیاه فراهم می شود، را مصرف می کنند.
سختی
آب سخت در لوله های آبیاری، عناصر گرمایشی و پمپ ها رسوب ایجاد می کند؛ که باعث انسداد شدید می شود. استفاده از عوامل ضد رسوب، سختی را کاهش می دهد.
-مواد آلی (علف کش ها)
بقایای علف کش موجود در آب لوله کشی و چاه خسارات مهمی به محصولات حساسی مانند گوجه فرنگی وارد می کند. فیلتر کربن اکتیو می تواند به کاهش آسیب کمک کند، اما باید مراقب بود که کربن را به اندازه کافی جایگزین شود، تا کارایی آن حفظ شود. فیلتر کربن اکتیو، فیلتری بسیار مهم در جذب آلاینده‌های شیمیایی است. آن ها شکلی از کربن هستند که در فرآیند تولید با ایجاد منفذ های متعدد آماده جذب ذرات آلاینده شدند.
منابع آب هیدروپونیک کدامند؟
بسته به کشور و منطقه، کیفیت آب ممکن است بسیار متفاوت باشد .بنابراین، دانستن اجزای جداگانه آب مورد استفاده درکشت هیدروپونیک بسیار مهم است. تجزیه و تحلیل آنالیز شیمیایی ( pH، EC، NH4، K، Ca، Mg، NO3، SO4، H2PO4، HCO3، Fe، Mn، Zn، B و Cu ) در آزمایشگاه قبل از شروع کار سیستم هیدروپونیک مورد نیاز است. منابع آب مورد استفاده برای سیستم هیدروپونیک عبارتند از:
- آب باران
- آب های سطحی
- آب های زیرزمینی، از جمله آب چاه، و آب چاه
- آب لوله کشی شهری
- سایر منابع
آب باران برای کشت هبروپونیک
به طور کلی آب باران کیفیت بسیار خوبی برای کشت هیدروپونیک دارد. برداشت آب باران از طریق جمع آوری نزولات جوی با استفاده از پوشش گلخانه صورت می گیرد. بسته به الگوی بارندگی، نوع گلخانه و ظرفیت ذخیره سازی 20 تا 90 درصد آب مورد نیاز یک محصول گوجه فرنگی ممکن است با آب باران پوشش داده شود. اگر الگوی بارندگی در طول سال به طور مساوی تقسیم شود، 80-90٪ بارندگی را می توان استفاده کرد.
البته این مورد را باید در نظر گرفت، بارانی که پوشش گلخانه را تمیز می کند حاوی نمک زیادی از گرد و غبار یا شن است.
آب های سطحی برای کشت هیدروپونیک
آب سطحی رودخانه ها، دریاچه ها یا کانال ها ممکن است کیفیت شیمیایی متغیری داشته باشد.
بسته به منبع آب می تواند کیفیت از عالی تا بسیار ضعیف متفاوت باشد، اما ممکن است کیفیت آن در طول سال متفاوت باشد.
اگر منبع آب سطحی از مناطق شهری یا باغی عبور می کند، باید از خطر ورود عوامل بیماری زای انسانی و گیاهی و بقایای آفت کش ها نیز آگاه بود. بررسی و آزمایش در مورد حضور مورد پاتوژن ها و آفت کش ها پس از آن مورد نیاز است.
آب های زیرزمینی برای کشت هیدروپونیک
آب زیرزمینی سفره های زیرزمینی عمیق عاری ازعوامل بیماری زا است. کیفیت آب زیرزمینی بستگی زیادی به موقعیت منطقه دارد. ممکن است از کیفیت شیمیایی عالی برخوردار بوده اما حاوی مقادیر زیادی نمک نیز باشد؛ که باید قبل از استفاده با اسمز معکوس نمک زدایی شود.
در حال حاضر باتوجه به اینکه آب های زیرزمینی در مقادیر زیادی برداشت می شوند، ممکن است نگرانی های زیست محیطی در مورد اثر کاهش سطح آب زیرزمینی وجود داشته باشد، بنابراین منبع مناسبی نیستند.
آب لوله کشی شهری
آب لوله کشی حاوی نمک هایی برای بهبود طعم آب است. اغلب برای استفاده در هیدروپونیک بسیار شور است و حاوی کلرید است. علاوه بر این، آب لوله کشی اغلب گران است و مقدار آن در ساعت بسیار کم است. بنابراین، در بیشتر موارد انتخاب اول نیست.
جمع بندی
کشت هیدروپونیک به کیفیت آب عالی نیاز دارد. در کشت هیدروپونیک زمانی می توان به بازده و کیفیت بالا دست یافت؛ که آب و مواد مغذی به مقدار مورد نیاز به گیاه داده شود. مشکلات کیفیت آب مشروط بر اینکه به درستی شناسایی شوند، اغلب به راحتی قابل حل هستند. بهترین راه حل این است؛ که در مورد آزمایش های مربوط به کیفیت آب با دقت بیشتری عمل نمود، زیرا فرضیاتی مبنی بر شفافیت آب، عدم وجود آلودگی قابل مشاهده و غیره ممکن است کاملا گمراه کننده بوده و به تنهایی کافی نباشند. همچنین مشکلات کیفیت آب در سیستم هیدروپونیک حتما در اولین زمان برطرف شود. یک مشکل کوچک در زمان بسیار کمی تبدیل به یک مشکل بزرگ می شود.
منبع: