بستر کشت گلخانه برای پرورش محصول بدون خاک

• ‫3 نظر
• آخرین بروزرسانی در19 اسفند 1402

بستر کشت گلخانه با توجه به شرایط کنونی زمین و خاکی که از املاح آن کم شده است، یکی از مهم ترین اجزای کشت می‌باشد. اتفاقاتی در جهان افتاده است که سبب شده به جای خاک طبیعی، مجبور به استفاده از انواع بستر کشت متشکل از مواد مختلفی برای رفع نیازهای کشاورزی و پرورش محصول باشیم. بستر کشت در گلخانه به‌نوعی خاک مصنوعی گلخانه است که همان ویژگی‌ها و خاصیت‌های خاک را با کمی تفاوت برای گیاه دارد.

مقدمه

انواع بستر کشت گلخانه برای جبران عدم وجود خاک مناسب در محل ساخت گلخانه استفاده می‌شود. انواع بستر های کشت به‌نوعی خاک مصنوعی برای گلخانه هستند و به نوعی نقش خاک را ایفا می کنند. معمولا محل گلخانه‌ها بر اساس شرایط آب و هوای محل انتخاب می شود و کمتر به خاک بستر کشت محل انتخاب شده ارتباط دارد. اگر خاک مناسب نباشد، یک راه حل عالی، ایجاد خاک مصنوعی کشاورزی و استفاده از بستر کشت (در صورتی که نمی‌خواهید کشت هیدروپونیک داشته باشید) در گلخانه است. وضعیتی که بیشتر اوقات در برخی مناطق جنوب شرق اسپانیا و برخی بخش های جزایر قناری وجود دارد و در آنها سودآوری محصول امکان چنین تغییراتی را می دهد. بستر گلخانه تنها به مواد مصنوعی جایگزین خاک اطلاق نمی‌شود و خاک گلخانه نیز بستری برای گیاه در حال رشد در گلخانه است.

چرایی استفاده از بستر کشت در گلخانه

مشکل فقیر شده تدریجی خاک که در بسیاری از موارد به علت تک محصولی بودن به وجود آمده است، دهه ها قبل موجب اجرای سیستم تناوب گلخانه‌ای شد که با ابزار خاصی گلخانه را جا به جا می‌کردند یا خیلی ساده مکان گلخانه را عوض می کردند تا بتوانند کشت کنند (این روش در گلخانه های تونلی متداول است)

سیستم تناوب گلخانه

برای آشنایی با سبک های مختلف گلخانه، مقاله گلخانه را بخوانید.

نوآوری بعدی، استفاده از مواد بی اثر و توسعه محصولات بدون خاک بود که محیط ریشه را از خاک جدا می کند و بیماری های خاکزاد را به شکل قابل توجهی کاهش می دهد.
ذخیره آب و مواد غذایی یک خاک خوب کشاورزی، بالاتر از مواد مصنوعی است و در نتیجه احتمال خطا در آن، بسیار کمتر از رشد در مواد مصنوعی است.

تفاوت کشت در مزرعه و انواع بستر کشت

انواع بستر کشت گلخانه‌ای همانند هر بستر کشت دارای چهار وظیفه اصلی است که عبارتند از: نگهداری آب و موادغذایی، تبادل گازی بین ریشه و اتمسفر و محل استقرار گیاه. سوالی که مطرح است این است که چرا گیاهان در مزرعه بدون نیاز به تغییر عمده رشد می کنند، ولی اگر همان خاک به گلدان منتقل شود، رشد آن محدود خواهد بود؟

در خاک مزرعه چهار عمل فوق به خوبی انجام می‌شود، ولی در ظروف کاشت هوادهی به اندازه مناسب انجام نمی‌شود. دلیل این موضوع لوله‌هایی در خاک مزرعه است که آب را از سطح به عمق می‌برد. این لوله ها 450-600 سانتی متر طول دارند. این لوله‌های کاپیلاری باعث می‌شوند آب اضافی از لایه های سطحی خاک بعد از بارندگی خارج شود. وقتی هم که خاک خشک است، این لوله‌ها آب را از عمق به محیط رشد ریشه منتقل می‌کنند. وقتی خاک از مزرعه جدا و به گلدان یا بستر گلخانه منتقل شود، این لوله‌ها از بین می‌روند. بنابراین خاک موجود در انواع بستر کشت نمی‌تواند مانند خاک مزرعه عمل کند و لوله جهت خروج آب از سطح وجود ندارد.

خصوصیات مطلوب خاک های گلخانه ای

خصوصیات فیزیکی و آبی خاک های گلخانه ای

گرچه تکنیک های آبیاری مکرر و مدرن تا حد زیادی نقش اساسی خاک را که ذخیره آب و مواد غذایی است ندارند، اما یک خاک با بافت لومی یا لومی-شنی برای محصولات گلخانه‌ای بسیار مناسب خواهد بود و در حالت ایده آل 50 تا 60% شن دارد و مملو از مواد آلی مناسب است.
ساختمان مناسب، تخلخل مناسبی به وجود می آورد (که برای هوادهی ریشه ضروری است) و به نفوذپذیری متعادل که در محصولات حفاظت شده بسیار مهم است، کمک میکند. جنبه ای که اغلب مورد غفلت قرار می گیرد، شرایط زهکشی خاک گلخانه است. در صورت لزوم، باید برای خاک، شبکه زهکشی مصنوعی فراهم شود.

خصوصیات شیمیایی خاک های گلخانه ای

ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) مناسب، PH متعادل (از 6 تا 7.5) و عدم مشکل شوری و قلیایی می‌تواند کیفیت کلی مناسبی باشد؛ اما این شرایط همیشه در خاک گلخانه وجود ندارد. به علت رشد کمتر ریشه، عمق خاک در محصولات گلخانه ای معمولا به اندازه سایر محصولات محدود کننده نیست؛ به این شرط که زهکشی مناسب وجود داشته باشد. عمق خاک باید حداقل 30 تا 40 سانتی متر باشد.

چیزهایی که در مدیریت خاک گلخانه باید به آن توجه کنید

در کشت محافظت شده گلخانه‌ای، علاوه بر عملیات متداول خاک ورزی، به وضعیت زیست شناسی خاک (وجود پارازیت ها و بیماری‌های خاکی) باید توجه ویژه شود. افزودن مواد آلی در خاک (عمدتاً برای بهبود ویژگی های فیزیکی و آبی) باید همراه با بررسی شرایط شوری و قلیایی، به همراه میزان دردسترس بودن مواد غذایی باشد.

کنترل کردن شرایط گیاه و بستر کشت

ثابت شده‌است که استفاده از مالچ پلاستیکی شفاف روی خاک لخت در طول فصل پرنور، در  کاهش مشکلات سلامت ناشی از خاک گیاهان و جلوگیری یا کاهش استفاده از آفت کش ها مؤثر است. شوری بالای خاک در بسیاری از مناطق خشک به ویژه در مناطق ساحلی که در آن ها آبِ آبیاری نیز معمولا شوری بالایی دارد، بسیار متداول است.

کشت بدون خاک

کشت بدون خاک، سیستمی است که در آن گیاه ریشه خود را در محیط (معمولا جامد یا مایع) محدود و فضای بدون خاک توسعه می‌دهد. امروزه، اصطلاح کشت هیدروپونیک که مناسب کشت در آب (آب کشت) است با همه روش‌ها و تکنیک های کاشت بدون خاک گیاه در مواد مصنوعی یا در محلول‌های دارای هوادهی خوب  اشتباه گرفته می‌شود.

مزایا و معایب محصولات پرورش یافته در مواد بستر کشت در گلخانه

مزایای بستر کشت

دلایل اصلی گسترش محصولات پرورش یافته روی مواد بستر کشت در گلخانه، جلوگیری از بیماری های خاکی و عملکرد خوب زراعی محصولات در این سیستم بوده است. علاوه بر این، با گسترش تکنولوژی های مواد و بهبود مدیریت، آن ها می توانند کارایی استفاده از آب و مواد غذایی را بهبود بخشند و موجب کاهش چندین عملیات زراعی در مدیریت خاک شوند.
تولید بالاتر و زودرسی محصولات بدون خاک، حاصل بهبود در تأمین آب و مواد غذایی و اکسیژن رسانی خوب به ریشه است که موجب کیفیت خوب محصول می‌شود.

معایب بستر کشت

معایب مهم محصولات رشد کرده در مواد بستر عبارتند از:

1- هزینه اولیه بالا

2- نیاز به مدیریت فنی

3- ظرفیت بافری پایین سیستم ها، به دلیل حجم محدود مواد درگیر.

دسترسی اندک به آب و مواد غذایی نیازمند نظارت مداوم است تا از عدم موفقیت در تأمین مداوم آب و مواد غذایی که ممکن است پیامد های زیان باری به دنبال داشته باشد، جلوگیری شود.
جنبه منفی دیگر بستر کشت در گلخانه، تولید حجم بالای محلول است که از مواد کاشت زهکشی می شوند که باید به همراه ضایعات مواد برطرف شوند. بازیافت آن به نوع ماده بستگی دارد.

خصوصیات مواد بستر کشت بدون خاک

خصوصایت فیزیکی

 1-تخلخل

2- نگهداری آب و دسترسی به آب

3- مقدار هوا

تخلخل کل (یا فضای خالی کل) عبارت است از کل حجم مواد که توسط مواد آلی یا معدنی اشغال شده است و مقدار بهینه آن، بیش از 85% است. تفاوت قائل شدن بین تخلخل ریز که آب را در خود نگه می‌دارد با تخلخل درشت که امکان هوادهی را به وجود می‌آورد، مهم است.

خصوصیات شیمیایی

ماده ایده آل نه تنها باید از مواد مضر، به ویژه فلزات سنگین عاری باشد، بلکه باید از نظر شیمیایی نیز بی‌اثر باشد که این ویژگی‌ها در مورد مواد آلی صادق نیست.
بعضی مواد می توانند اسیدی باشند یا مانند یا مانند پشم سنگ، موجب واکنش قلیایی در محلول در شروع کشت شوند که می‌توان آن را با تنظیم مناسب PH محلول غذایی اصلاح کرد. PH بهینه محلول غذایی برای محصولات گلخانه‌ای بین 5.5 تا 6.5 است.
به طور کلی یک ماده خوب باید از نظر شیمیایی پایدار باشد تا از آزاد سازی هر گونه عنصری که موجب بروز مشکل شوری یا سمیت گیاهی و یا رسوب ناخواسته در محلول شود، جلوگیری کند. شوری ماده را می توان به وسیله عدم توازن بین جذب و تأمین، یا به وسیله CEC بالای ماده تغییر داد؛ بنابراین، بررسی شوری محلول اهمیت بسیار زیادی دارد. در بستر کشت در گلخانه (بدون خاک)، دسترسی به عناصر معدنی ضروری است. بنابراین همیشه موادی که روی این دسترسی تأثیری نداشته باشند، ترجیح داده می شوند.

خصوصیات زیستی

مواد دارای منشأ معدنی از نظر زیست شناسی بی اثر هستند که این حالت در مواد آلی وجود ندارد و آن ها تجزیه پذیر زیستی هستند و می توانند آمونیک، مواد سمی گیاهی و تنظیم کننده رشد گیاهی آزاد کنند.
باید از مواد آلی با قابلیت تجزیه زیستی بالا اجتناب شود؛ زیرا آن ها مقدار زیادی ریشه گیاه دارند که در نهایت تجزیه شده و به یک مشکل تبدیل می شوند.

ضد عفونی کردن بستر کشت

اصطلاح استریلیزاسیون به حذف کلیه سلول های زنده، شامل باکتری ها، قارچ ها، و سایر عوامل زنده که تنها با میکیروسکوپ قابل مشاهده هستند، اطلاق می شود. این موجودات ممکن است بیماریزا یا مفید باشند که رشد گیاه را بهبود بخشند. ضد عفونی کردن انواع بستر کشت برای گیاهانی و گل هایی که بسیار به شرایط محیطی حساس هستند، (مثل رز هلندی) به شدت اهمیت دارد و این کار باید به صورت دقیق و منظم صورت بگیرد.
اصطلاح پاستوریزاسیون به حذف عوامل بیماریزا و بذر علف های هرز گفته می شود. در این حالت فقط قارچ ها، باکتری ها، حشرات و بذر علف های هرز از بین می روند و موجودات مفید زنده باقی می مانند. به علت شرایط نیمه گرمسیری حاکم بر گلخانه (گرم و مرطوب) رشد عوامل بیماری‌زا در گلخانه خیلی زیاد است. کشت مداوم باعث گسترش بیماری ها می شود و ممکن است محصولات شما را از بین ببرند و حاصل تلاش شما را هدر بدهند.
اهداف ضرعفونی کردن بستر کشت عبارت است از: حذف عوامل بیماری‌زا، حذف نِماتُدها، حذف حشرات، حذف علف های هرز

مواد بستر کشت در گلخانه

متداول ترین مواد برای بستر کشت در گلخانه پشم سنگ، پیت، فیبر نارگیل (الیاف) و پرلیت هستند؛ اما از مواد دیگری نیز برای بستر کشت در گلخانه استفاده می شود.

1- پشم سنگ

پشم سنگ خصوصیاتی عالی برای نگهداری آب دارد و به صورت قطعاتی به ارتفاع 7.5 و گاهی 10 سانتی متر (ابعاد معمول 7.5×20×100 سانتی متر یا 10×15×100 سانتی متر) استفاده می شود. برای سهولت رشد نشا، بذر ها در داخل مکعب های پشم سنگ کاشته می شوند. پشم سنگ را می توان یک ماده بی اثر تلقی کرد.
امروزه پشم سنگ یکی از پرکاربردترین مواد در اروپا و جاهای دیگر است. نوعی از پشم سنگ فابر گلاس است که ساختمان ورقه ای دارد که انتشار جانبی آب را تسهیل می کند.

2- پرلیت

پرلیت منبسط شده بسیار سبک، بسیار متخلخل و دارای هوادهی بسیار خوب است. چندین اندازه پرلیت به صورت تجاری وجود دارد که متداول ترین آن از ذرات 1.5 تا 2.5 میلی متری تشکیل شده است. مشکل اصلی آن ، شکنندگی فیزیکی است که به مرور زمان تخلخل خوب و هوادهی آن را از بین می برد.

3- پیت

پیت ها موادی آلی هستند که از تجزیه گیاهان باتلاقی به وجود می آیند. آن ها معمولا علی رغم منشأ آلی، عاری از پاتوژن هستند؛ اما دارای مشکل CEC بالا و قابلیت بالای انقباض به هنگام خشک شدن هستند و خیس کردن مجدد آن ها بسیار مشکل است. انواعی از پیت ها برای بستر کشت در گلخانه استفاده می شود.

• پیت خزه اسفاگنوم
• پیت نی جگنی
• پیت هوموس
• کوکوپیت

4- پوست درختان

پوست درختان دارای لیگنین است که تجزیه آن کمی کندتر از سلولز است که برای تجزیه شدن نیاز به اضافه کردن نیتروژن دارد. پوست درختان به دو گروه تقسیم می شود:

• پوست درختان چوب سخت
• پوست درختان چوب نرم

5- فیبر نارگیل (الیاف)

فیبر نارگیل (الیاف) دارای خصوصیاتی بیشتر شبیه به پشم سنگ است تا محصولا فرعی جنگلی، و به شکل گسترده به صورت قطعات پلاستیکی شده و در ظروف پلی استرن به عنوان مواد پرورش محصولات گلخانه ای استفاده می شود؛ اما مدیریت CEC در این ماده بستر کشت نسبت به سایر مواد بی اثر پیچیده تر است.

برخی دیگر از مواد بستر کشت عبارتند از:

6- خاک برگ

7- کود دامی

8- ورمی کولیت

9- خاک رس خشک شده، خاک آهکی شده، پوکه معدنی یا صنعتی، دانه رس سبک منبسط شده