بخشی از مقاله
فناوري هوا کشت روشي جديد در توليد محصولات گلخانه اي
چکيده
با افزايش روز افزون جمعيت براي تامين نياز غذايي بشر احتياج به اراضي کشاورزي بيشتر مي شود. استفاده از فناوري هواکشت يک روش براي جبران کمبود اراضي کشاورزي در بسياري از مناطق است . هواکشت شکلي از تکنولوژي آبکشت ولي بدون محيط کشت است ، که در آن ريشه ها به صورت معلق هستند که بيشترين اکسيژن را در اختيار دارند و اين باعث افزايش توليد مي شود .گياهان مواد غذايي را به صورت محلول پاشي دريافت مي کنند . اين فناوري داراي فوايد بسياري از جمله : کاهش مصرف آب ، صرفه جويي در مواد غذايي ، توليد گياهان قوي تر، بزرگ تر و با کيفيت بالا و طعم بهتر ،. کشت مداوم و بدون آفات و بيماري با کنترل عوامل محيطي است . اين فناوري در حال حاضر در توليد بسياري از سبزيجات ،گياهان دارويي و گياهان گاخانه اي به مرحله توليد تجاري رسيده است .
کلمات کليدي : ، محصولات گلخانه اي ، هواکشت ، فناوري
مقدمه
تخمين زده مي شود که در سال ٢٠٥٠ با افزايش جمعيت زمين ، تقريبا ١٠٩ هکتار زمين کشاورزي بايد اضافه شود تا بتواند نيازهاي غذايي بشر را تامين کند. آمار حاکي از آن است که ٨٠% از زمين هاي قابل کشت مناسب براي کشاورزي هم اکنون در حال استفاده هستند و تقريبا ١٥% از اين زمين ها به دليل مديريت ضعيف و تغييرات آب و هوايي غير قابل استفاده براي کشاورزي شده اند. علاوه بر اين توليد محلي در صنعت کشاورزي کم بازده و ناکافي است . در توليد محصولات کشاورزي عملکرد وابستگي زيادي به آب و هوا دارد و روش هاي معمول کشت در هواي آزاد به ناچار بر اساس مساعد بودن شرايط محيطي صورت مي گيرد . در روش هاي معمول کشت ، تمامي عمليات کاشت تا برداشت تابع شرايط محيطي است . در بحث تغذيه گياه در کشت خاکي مشکلاتي از قبيل تغيير بافت خاک ، غير قابل دسترس بودن کليه عناصر براي گياه به علت تغييرات pH ، مشکل نمونه برداري و آزمايش و تعديل خاک وجود دارد . اين در حالي است که در کشت خاکي مشکل تبخير آب آبياري و نفوذ آب از منطقه ريشه و کلا راندمان پايين آبياري نيز وجود دارد. کوددهي در کشت خاکي نيز با مشکلات نياز به پخش کود در سطح خاک ، توزيع نا منظم کود در سطح خاک و تثبيت کود در خاک وجود دارد . در کشاورزي سنتي آب با کمترين بازده به محصول تبديل شده و سبب مي شود هر سال کشاورزاني که زمين و آب کمتري در دسترس دارند کشاورزي را رها کنند. ضرورت استفاده از تکنيک هاي کشت بدون وابستگي به محيط کشت و مشکلات ناشي از آن (شوري ،pH ، آلودگي اراضي ، آفات ، تبخير سطحي و... ) و هوا ( گرما ، سرما و ...) باتوجه به نياز روز افزون محصولات کشاورزي به ويژه سبزيجات ،گياهان دارويي وغيره روز به روز احساس مي شود. زيرا يک رشد ضعيف فصلي باعث گرسنگي کشيدن هزاران نفر در بسياري از مناطق جهان مي شود. امروزه براي حل اين مشکلات استفاده از فناوري متداول قابل دسترس در يک محيط کنترل شده و در يک ساختمان چند شبکه اي براي کشت مورد توجه قرار گرفته است . يکي از اين فناوري ها سيستم هواکشت است . انتخاب اين سيستم به خاطر ٩٠% کاهش مصرف آب ، ٦٠% کاهش در استفاده از مواد غذايي، افزايش رشد محصول و قابليت تراکم بالا در مقايسه با کشاورزي سنتي بسيار مورد توجه قرار گرفته است . هواکشت مي تواند در مناطقي که خاک وجود ندارد مثل کوهستان ها ، سواحل آب هاي شور و مناطق بسيار سرد استفاده شود. تکنولوژي هواکشت نقش بسيار مهم و حياتي در قرن اخير در کشت بدون خاک و توليد غذاي تجاري بازي مي کند . مبناي اصلي اين روش شامل استفاده اسپري ها ومه افشان در ايجاد محلول پاشي مناسب از محلول مشتقات مواد غذايي براي ريشه گياهاني که در بالاي منبع محلول مواد غذايي يا در داخل يک کانال مرتبط با منبع آب معلق هستند، مي باشد .
تاريخچه
گلخانه ها در اروپا و آسيا از سال ١٩٥٠ ميلادي گسترش يافتند و سيستم هاي بزرگ هيدروپونيک در مناطق خشک مثل کاليفرنيا، آريزنا، ابوظبي و ايران حدود سال ١٩٧٠ ايجاد شدند.کارتر در سال ١٩٤٢ اولين تحقيق پرورش گياه به صورت هوا کشت و يک روش پرورش گياه در مه براي آسان سازي آزمايش ريشه ها انجام داد. ونتدر سال ١٩٥٧ اولين کسي بود که پروسه کشت هواييرا به عنوان هوا کشت براي پرورش گياهان قهوه و گوجه به صورت air-suspended rootبا به کار گيري سيستم محلول پاشي مواد غذايي براي ريشه ها را انتخاب کرد. نيل ريس در دانشگاه ايالت داکوتاي جنوبي در سال ٢٠٠٥ از هواکشت براي رشد ذرت هاي اصلاح شده استفاده کرد. پايه تکنيک هاي آزمايشگاهي کشت با محلول پاشي محلول غذايي وابسته به ساچسو کنوپدر آلمان است . اولين دستگاه هواکشت قابل دسترس تجاري توسط GTi در سال ١٩٨٣ به نام Genesis rooting system توليد و به فروش رسيد. اين ماشين با يک شير آب و يک مخرج (برون ريز) الکتريکي کار مي کرد . اولين آزمايش ها در سال ١٩٦٠ با کشت لوبيا، گندم ، نخود و ذرت در فضا صورت گرفت . و در سال ٢٠٠٦ ميلادي به عنوان يک شيوه جديد کشاورزي گسترش يافت .
هواکشت چيست ؟
ايروپونيک شکلي از تکنولوژي بدون محيط کشت هيدروپونيک است . کلمه Aeroponic از دو کلمه لاتين aero به معناي هوا و ponic به معناي کار (کار در هوا) گرفته شده است . ريشه ها در يک محيط اشباع قرار دارند. کشت هوايي در طبيعت نيز وجود دارد. براي مثال در اقليم هاي حاره اي ارکيدها به صورت آزاد روي درختان رشد و توسعه مي يابد.
در هواکشت ريشه هاي گياهان به صورت معلق در هواي مياني درون يک خزانه که سطح رطوبت ١٠٠% است نگهداري و تغديه ي آن ها با محلول غذايي که از طريق افشانک ها محلول پاشي مي شود، صورت مي گيرد . اين تغذيه هواي ميانيبه ريشه ها اجازه مي دهد که اکسيژن بيشتر از نيازشان در اختيار داشته باشند ، بنابراين متابوليسم و نسبت رشد طبق گزارش ١٠ برابر بيشتر از کشت در خاک است و تقريبا هيچ آبي به دليل تبخير هدر نمي رود.
محيط کنترل شده در يک ساختمان چند شبکه اي
اين سيستم در يک ساختمان چند شبکه اي (مثل آپارتمان بلند) با يک ديوار متحرک از جنس پلي مر مشبک که ٣ برابر کمتر نسبت به شيشه نور را از خود عبور مي دهد برقرار است . اين ساختمان در تمام طول سال با سيستم HVAC ( and Air conditioning ,Ventilation ,Heating ) با بازده بالا، رطوبت و دماي رشد را در يکسري از محيط هاي جداگانه براي شروع رشد هر نوع محصول فراهم مي کند. سيتم نوردهي مصنوعي تکميلي از تکنولوژي Luxim’s LIFI تامين که داراي بازده بالا است . رژيم غذايي براي رشد طوري طراحي شده که غذاي مورد نياز را در طول مدت سال و با برداشت پي درپي جبران کرده و
