با آیروپونیک یا هواکشت بیشتر آشنا شوید

آیروپونیک چیست؟

آیروپونیک "aeroponic" عبارت است از کشت گیاهان در یک ظرف مات و یا محفظه که در آن ریشه ها معلق نگه داشته می شوند و گیاهان به جای قرارگرفتن در محلول غذایی توسط مه پاش ها خیس می شوند. این کشت بطور گسترده در مطالعات آزمایشگاهی که در زمینه فیزیولوژی گیاهان صورت می گیرد، کاربرد دارد. به عبارتی دیگر آيروپونيك یعنی پرورش گياهان در محفظه اي از هوا و محيطي سرشار از غبارات بسيار ريز محلول غذايي است بدون اينكه از خاك يا ماده غذايي متراكم و يا بستر دانه بندي موسوم به ژئوپونيك بهره گيرند. بر خلاف هیدروپونیک که از محلول مایع مواد غذایی بعنوان بستر رشد حاوی مواد ضروری معدنی جهت رشد پایدار بهره می‌گیرد، و یا برخلاف کشاورزی کنترل شده که از آب و زباله ماهی استفاده می‌کند، بصورتی طراحی شده است که نیازی به بستر رشد ندارد؛ ولیکن آیروپونیک را بخاطر استفاده آب به جهت انتقال مواد غذایی گاهی نوعی از هیدروپونیک به حساب می‌آورند. بیشتر بدانیم:

• اين گياهان مشخصاً بحالت تعليق در هوا قرار مي گيرند و يا اينكه توسط برخي روش ها حمايت مي شوند. ريشه هاي اين گياهان بصورت آزادانه در فضاي نزديك محفظه ها رشد و توسعه مي يابند، بدون اينكه با هيچ پيش ماده اي بعنوان بستر كاشت تماس يابند.
• بايد اطمينان يافت كه ريشه ها در تمامي اوقات مرطوب باشند تا دچار وضعيت بحراني تنش رطوبتي نگردند.
• گیاهان آیروپونیک سالم ترند و سرعت رشد بیشتری نسبت به گیاهانی دارند که بر بسترهای کاشت پرورش می‌یابند زیرا در محیط‌های عاری از آفات و بیماریها قرار دارند.
• اغلب محیط‌های آیروپونیک کاملاً از محیط خارجی قطع رابطه نمی‌کنند لذا آفات و بیماریها همچنان بصورت تهدید وجود دارند.کنترل محیط رشد آیروپونیک باعث ترقی رشد، سلامتی، نمو، گلدهی و میوه دهی انواع گونه‌ها و ارقام گیاهان می‌شود.
• وجه برتری دستگاه‌ها و محیط کشت اروپونیک حقیقی این است که کمترین تماس را با گیاه داشته باشند و این باعث می‌شود که گیاه کاملاً درهوا قرار گیرند.
• کشت درازمدت اروپونیک نیازمند آن است که محدودیتی برای رشد ساقه و ریشه وجود نداشته باشد. تماس فیزیکی در سیستم آیروپونیک به حداقل می‌رسد تا از رشد طبیعی گیاه، گسترش ریشه‌ها و دسترسی به آب جلوگیری نشود همچنین تبادل هوا و محیطی عاری از بیماری را فراهم آورد.
• یک خاک فشرده، تنها 30% به ریشه‌ها اکسیژن می‌رساند، درحالیکه در سیستم هیدروپونیک (آب‌ کشت) 50% و در سیستم آیروپونیک، امکان اکسیژن‌رسانی تا 99% نیاز واقعی گیاه وجود دارد. بنابراین حجم ریشه‌ای گسترده‌تر شده و امکان جذب آب و محلول‌های غذایی برای گیاه براحتی و با سهولت بیشتری امکان پذیر است.

 

انواع سیستم های آیروپونیک:

واحدهای کم فشار: در این روش، ریشه‌های گیاهان، بالای مخزنی حاوی محلول مغذی یا درون کانالی متصل به مخزن به صورت معلق قرار می‌گیرد. یک پمپ کم فشار از طریق جت یا مبدل فراصوت محلول مغذی را هدایت می‌کند، سپس محلول به مخزن چکه می‌کند یا تخلیه می‌شود. هرچه گیاهان به بلوغ خود نزدیکتر می‌شوند ممکن است بخشهایی از ریشه دچار خشکی شوند و مواد مغذی کافی دریافت نکنند. این واحدها به علت هزینهٔ بالا، نمی‌توانند محلول مغذی را خالص کرده و ناپیوستگی‌ها، مواد باقیمانده و پاتوژن‌های ناخواسته را حذف کنند. این واحدها معمولاً برای رشد روی سکو و نشان دادن اصول هواکشت مناسب هستند. دستگاه‌های پرفشار:  فنون هواکشت پرفشار، که در آن غبار توسط پمپ‌های پر فشار ساخته می‌شود، معمولاً در زراعت محصولات و نمونه‌های گیاهی باارزش به کار می‌رود تا بتواند هزینه‌های بالای راه اندازی روش باغبانی علمی (horticulture) را جبران کند. سامانه‌های هواکشت پرفشار، شامل تکنولوژی‌هایی در خصوص تصفیهٔ آب و هوا، استریلیزه کرده مواد مغذی، پلیمرهای سبک و سامانه‌های انتقال موادمغذی فشرده می‌شود. سامانه‌های تجاری:  سامانه‌های هواکشت تجاری شامل دستگاه‌های پرفشار و سامانه‌های زیستی هستند. ماتریس سامانه‌های زیستی شامل پیشرفت‌هایی برای افزایش طول عمر گیاه و بلوغ محصول است. اجزای زیرسامانه‌ها و سخت‌افزارهای زیستی شامل سیستم‌های کنترل سیال، پیشگیری از بیماری، مقاومت پاتوژنی، زمان‌بندی دقیق و فشرده سازی محلول مغذی، حسگرهای سرما و گرما ، کنترل دمایی محلول، آرایش نوری مؤثر، محدوده طیف فیلتراسیون، حسگرهای هشدار دهندهٔ نقص سیستم و حفاظت، صرفه جویی در هزینهٔ نیروی انسانی و مراقبت و ترکیب قابل اعتماد بلند مدت و کاربرد ایمن ماشین آلات می‌باشند. سامانه‌های تجاری هواکشت، مانند دستگاه‌های پرفشار برای زراعت محصولات پرارزش به کار می‌روند که به کشت چندمحصولی در بستر تجاری دست یابند. سامانه‌های تجاری پیشرفته شامل جمع‌آوری داده‌ها، نظارت، تحلیل بازخوردها و ارتباطات اینترنتی به زیرسامانه‌های مختلف نیز می‌باشند. مزایای سیستم آیروپونیک : 1- صرفه جویی در آب، محلول غذایی و انرژی در حد چشمگیر به میزان 80% 2- رشد زیاد ریشه به دلیل دسترسی ریشه ها به اکسیژن زیاد و افزایش سطح جذب مواد مغذی 3- نگهداری آسان سیستم 4- شتاب بخشیدن به سیکل های کاشت به دلیل افزایش سرعت رشد و بلوغ 5- ارزانتر بودن این سیستم نسبت به هیدروپونیک هوشمند به میزان 10 تا 15 درصد 6- کنترل حرارت محیط گلخانه از طریق کنترل دمای محیط ریشه 7- ایجاد در آمد و صرفه جویی در خروج ارز از کشور از طریق تولید پایه های مادری وارداتی گیاهان زینتی نظیر گل رز 8- فراهم کردن یک محیط ضد پاتوژن و علف هرز جهت رشد بهینه گیاه و در نتیجه کاهش مصرف آفت کش و علف کش 9- افزایش بو، طعم و طراوت محصولات 10- امکان دسترسی گیاه به دی اکسید کربن به میزان 100% جهت فرآیند فتوسنتز 11- مواد ریشه ای بدون خاک و ارگانیسم های خاکزی یا آلودگی با گونه های خارجی 12- ارزش بالا از لحاظ آموزشی و جمع آوری اطلاعات واقعی از گیاهان در رشد آنها و نیز امکان کار شیمیایی یا بافت شناسی روی گیاهان معایب سيستم آيروپونيك : 1-  در شروع بویژه برای مقیاس بزرگ به هزینه های اولیه زیادی نیاز می باشد. بعنوان مثال برای اجتناب از بسته شدن نازل ها در اثر رسوب گذاری املاح از مه پاش های اولتراسونیک برای تولید ذرات غبار و تولید مه استفاده مي كنند كه بهاي بيشتري نسبت به انواع معمولي دارند. 2- در صورتیکه فضای کافی بین ریشه ها و سطح آب مخزن وجود نداشته باشد آنگاه از ظرفیت بافری هوا کاسته خواهد شد. 3- پتانسیل رسوب گذاری مواد معدنی محلول غذایی و در نتيجه مسدود شدن منافذ نازل های غبارپاش وجود دارد. 4- تولید محصولات گیاهی در مقیاس وسیع سیستم آیروپونیک تاکنون به پتانسیل مورد انتظار دست نیافته است.   کاربردهای آئروپونیک شامل:

• استفاده از این سیستم برای تکثیر قلمه هائی است که به سختی ریشه دار می شوند.نظیر: گردو، زیتون ، پسته ،سیب، مرکبات،برخی از گیاهان مهم و استراتژیک داروئی نظیر سرخدار و...بطوریکه علاوه بر کاهش یک سومی طول مدت رویش، باعث افزایش درصد موفقیت قلمه در ریشه زائی می گردد.این مزیت برای وزارت کشاورزی که احتیاج دائم به پرورش قلمه دارد، اهمیت چشمگیری دارد.سیستم آیروپونیک (هواکشت) پیشرفته‌ترین روش در زمینه کشت‌های گلخانه‌ای و بیوتکنولوژی است.
• آیروپونیک در واقع فرآیندی از رشد گیاه در محیطی از مه، بدون استفاده از خاک یا هر بستر دیگری است.برخی از گیاهان نظیر:سرخدار و مینی تیوبر که از طریق کشت بافت تکثیر می گردند، برای آداپته شدن، به مدت زمان نسبتاً زیادی احتیاج دارند که این سیستم این زمان را به حداقل می رساند و در ضمن مشکل ریشه زائی سخت قلمة سرخدار را نیز برطرف می نماید.
• گردش محلول مغذی و آب در سیستم ، که این خود حسن بزرگی از لحاظ کاهش مصرف آب و محلول غذائی محسوب می شود.بطوریکه در حدچشمگیری (80%) صرفه جوئی در مصرف آب و محلول غذائی صورت می گیردو با توجه به آب وهوای نیمه خشک و کمی منابع آب در کشورمان ، اهمیت بسزائی دارد.با توجه به آنکه این سیستم روشی است بدون بستر ، در نتیجه هزینه تهیه بستر ، که خود هزینه بالائی را برای گلخانه دار به دنبال دارد ، حذف می شود.بر همین اساس هزینة جاری گلخانه دار10 تا 15% کاهش می یابد.
• گیاهانی که تکثیرشان از طریق زایشی به سختی انجام می گیردویا نیاز به مدت زمان بیشتری جهت تکثیر دارند ،از طریق این روش و به طریق رویشی براحتی تکثیر می یابند. مانند:زعفران،مینی تیوبر،ارکیده،بنفشه آفریقائی و ...
• در این روش می توان تراکم کاشت را بالا برد به طور مثال تولید مینی تیوبر توسط آئروپونیک در هر متر مربع 2049 عدد می باشد در حالیکه در روش های عادی تنها 100 عدد می باشد که این رقم قابل توجهی است.
• گیاهانی نظیر توت فرنگی که تکثیرشان از طریق هیدروپونیک به دلیل تجمع عناصر غذایی در اطراف ریشه با مشکل روبرو می شود را می توان از این روش تکثیر نمود.بدین ترتیب رشد توت فرنگی در آیروپونیک سریع تر و عملکرد بیشتر خواهد بود همچنین میتوان گیاهانی نظیر زعفران که در شرایط مزرعه نیاز به تعداد زیادی کارگر داشته و بسیار وقت گیر است را می توان از طریق این سیستم تکثیر نموده و با این روش غلظت رنگدانه قرمز را در کلاله بدست آمده بالا برد.