Η υδροπονική καλλιέργεια είναι μία προηγμένη και εξελιγμένη τεχνική καλλιέργειας με την οποία τα φυτά αναπτύσσονται χωρίς τη χρησιμοποίηση εδάφους ή εδαφικών μιγμάτων.
Η σωστή θρέψη των φυτών εξασφαλίζεται με κάποιο θρεπτικό διάλυμα. Το θρεπτικό διάλυμα αποτελείται από νερό μέσα στο οποίο βρίσκονται διαλυμένα, σε ισορροπία μεταξύ τους, όλα τα απαραίτητα ανόργανα θρεπτικά συστατικά που χρειάζονται τα φυτά για την ανάπτυξή τους.
Αντίθετα στο έδαφος είναι πολύ πιο δύσκολη η ισορροπία των ιόντων και πολλές φορές γίνεται αλόγιστη χρήση λιπασμάτων με επιβλαβείς συνέπειες τόσο για την ποιότητα των παραγόμενων προϊόντων όσο και για το περιβάλλον.
Η υδροπονία επιτρέπει τον απόλυτο έλεγχο της θρέψης των φυτών, και όταν εφαρμόζεται σε θερμοκηπιακές καλλιέργειες, με τον παράλληλο έλεγχο των συνθηκών του περιβάλλοντος του θερμοκηπίου, καθιστά δυνατή την εντατικοποίηση και τον προγραμματισμό της καλλιέργειας.
Τύποι υδροπονικών συστημάτων:
1. Με υπόστρωμα:
• Τα πλέον χρησιμοποιούμενα ανόργανα υποστρώματα είναι:
α) Ο πετροβάμβακας ο οποίος είναι σήμερα ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο υπόστρωμα στις υδροπονικές καλλιέργειες για την παραγωγή τομάτας, αγγουριού και άλλων φυτών, παρά το γεγονός ότι γίνονται προσπάθειες για εύρεση υποστρώματος, το οποίο θα τον αντικαταστήσει. Οι προσπάθειες αυτές γίνονται με σκοπό να βρεθεί λύση στο οικολογικό πρόβλημα που δημιουργεί η διάθεση των χρησιμοποιημένων πλακών του πετροβάμβακα στο περιβάλλον. Κύριο πλεονέκτημά του, όταν χρησιμοποιείται στις υδροπονικές καλλιέργειες, είναι η ικανότητα που διαθέτει να συγκρατεί πολύ μεγάλες ποσότητες θρεπτικού διαλύματος δεδομένου ότι οι πόροι του καταλαμβάνουν το 96% του όγκου του. Έτσι χρησιμοποιούμε ελάχιστο όγκο υποστρώματος (π.χ. 2 λίτρα/φυτό), όσο δηλαδή είναι απαραίτητο για την ανάπτυξη αρκετών ριζιδίων για απορρόφηση ύδατος.
β) Η ελαφρόπετρα είναι μία εγχώρια πρώτη ύλη, χαμηλού κόστους, η οποία έχει δώσει πολύ καλά αποτελέσματα κατά την χρησιμοποίησή της σε υδροπονικές καλλιέργειες.
- Παρουσιάζει αποδεδειγμένα μειωμένο κίνδυνο προσβολών από εδαφογενή παθογόνα σε σύγκριση με άλλα υποστρώματα
- Διαβρέχεται πολύ εύκολα όταν πρόκειται να ξαναχρησιμοποιηθεί
- Εξασφαλίζει ιδανική ισορροπία αέρα/νερού στη ρίζα των φυτών
- Είναι χημικά αδρανές υλικό με αποτέλεσμα η θρέψη του φυτού να ελέγχεται πλήρως
- Έχει σταθερή ποιότητα και απόλυτη καθαρότητα εξαιτίας της ομοιογένειας του κοιτάσματος ελαφρόπετρας
- Η δομή της δεν υποβαθμίζεται κατά τη διάρκεια της καλλιέργειας και μπορεί να ξαναχρησιμοποιηθεί για αρκετές καλλιεργητικές περιόδους
- Απορρίπτεται μετά τη χρήση της χωρίς να δημιουργεί προβλήματα στο περιβάλλον
γ) Ο περλίτης ο οποίος έχει καλή κοκκομετρική σύσταση και μικρό βάρος και δίνει καλή συμπεριφορά και σε πολυετείς καλλιέργειες (π.χ. τριανταφυλλιάς). Το κόστος βρίσκεται σε ενδιάμεση θέση μεταξύ πετροβάμβακα και ελαφρόπετρας.
• Από τα οργανικά υποστρώματα μπορούμε να αναφέρουμε την τύρφη, τη διογκωμένη άργιλο, το coco soil κ.ά.
Θεωρούνται ότι δίδουν καλύτερο περιβάλλον για τη ρίζα (π.χ. ανάπτυξη ωφέλιμων μικροβίων) και είναι λιγότερο επιζήμια για το περιβάλλον, καθότι αποδομούνται και ενσωματώνονται με το έδαφος.
Αντιδρούν όμως με τα χημικά στοιχεία του διαλύματος γι’αυτό η συνταγή χρειάζεται παρακολούθηση και ρύθμιση.
• Μίγμα από τα οργανικά και τα ανόργανα υποστρώματα, όπως για παράδειγμα μίγμα τύρφης, βερμικουλίτη και περλίτη ή μίγμα τύρφης και άμμου.
2. Χωρίς υπόστρωμα όπου οι ρίζες των φυτών αναπτύσσονται σε κανάλια συνεχούς ή μη ροής θρεπτικού διαλύματος.
α) N.F.T : Ένα παράδειγμα συστήματος χωρίς υπόστρωμα με συνεχή ροή διαλύματος είναι το γνωστό N.F.T. (Nutrient Film Technique – καλλιέργεια σε μεμβράνη θρεπτικού διαλύματος) στο οποίο οι ρίζες των φυτών αναπτύσσονται σε κανάλια μεγάλου μήκους, μέσα στα οποία ρέει μία λεπτή στρώση θρεπτικού διαλύματος. Τα κανάλια του NFT είναι συνήθως επενδεδυμένα με ειδικό πλαστικό, το οποίο είναι λευκό από την εξωτερική πλευρά και μαύρο από την εσωτερική. Το NFT είναι ένα από τα πιο διαδεδομένα συστήματα υδροπονικής καλλιέργειας στον κόσμο, κυρίως λόγω του χαμηλού κόστους εγκατάστασης που απαιτείται.
β) Επιπλέουσα υδροπονία: Στην περίπτωση που δεν έχουμε ροή του θρεπτικού διαλύματος, το υδροπονικό σύστημα διαθέτει μεγάλη αποθήκη διαλύματος μέσα στην οποία αναπτύσσονται τα φυτά. Για τον εμπλουτισμό του διαλύματος με το απαραίτητο για την ανάπτυξη των φυτών οξυγόνο, το σύστημα είναι εφοδιασμένο με ειδική αντλία η οποία διοχετεύει αέρα στον χώρο της δεξαμενής. Ως παράδειγμα μπορούμε να αναφέρουμε μία τεχνική που αναπτύσσεται τελευταία στην Ιαπωνία αλλά και αλλού, η επιπλέουσα υδροπονία (floated hydroponics). Στην επιπλέουσα υδροπονία, διάφορα χαμηλά λαχανικά, όπως για παράδειγμα μαρούλια, τοποθετούνται σε ειδικά διαμορφωμένες πλάκες φελιζόλ, οι οποίες διαθέτουν οπές στις θέσεις των φυτών. Οι πλάκες αυτές επιπλέουν στη δεξαμενή που περιέχει το αεριζόμενο θρεπτικό διάλυμα. Κατ’ αυτόν τον τρόπο τα φυτά καλύπτουν τις ανάγκες τους σε θρεπτικά στοιχεία.
γ) Αέρας: Στην αεροπονία τα φυτά καλλιεργούνται σε πλάκες φελιζόλ και οι ρίζες τους αναπτύσσονται στο διάκενο που υπάρχει κάτω από αυτές τις πλάκες. Στο διάκενο αυτό ψεκάζεται περιοδικά το νέφος (πολύ μικρά σταγονίδια) του θρεπτικού διαλύματος σε κατάσταση σκότους για την αποφυγή ανάπτυξης αλγών. Η αεροπονία είναι μία νέα τεχνική η οποία βρίσκεται ακόμα σε πειραματικό στάδιο και δεν χρησιμοποιείται σε εμπορική κλίμακα.
Γιατί όμως τελικά να μπούμε στον κόπο της δημιουργίας και εγκατάστασης ενός υδροπονικού συστήματος;
Ποιά είναι τα σημαντικά οφέλη και πλεονεκτήματα της υδροπονίας σε σχέση με την παραδοσιακή γεωργία;
• Η υδροπονία προσφέρει τη δυνατότητα καλλιέργειας φυτών σε μέρη όπου η παραδοσιακή γεωργία είναι αδύνατη.
Σε περιοχές με ξηρά κλίματα, όπως η Αριζόνα και το Ισραήλ, η υδροπονία χρησιμοποιείται εδώ και δεκαετίες. Αυτή η επιστήμη επιτρέπει στους ανθρώπους αυτών των περιοχών να απολαμβάνουν τοπικά καλλιεργούμενα προϊόντα και να επεκτείνουν την παραγωγή τους. Παρομοίως, η υδροπονία είναι χρήσιμη σε πυκνοκατοικημένες αστικές περιοχές όπου η γη είναι περιορισμένη. Η υδροπονία είναι επίσης χρήσιμη σε απομακρυσμένες τοποθεσίες, όπως οι Βερμούδες. Με τόσο μικρό διαθέσιμο χώρο για φύτευση, οι Βερμούδες έχουν μετατραπεί σε υδροπονικά συστήματα, τα οποία χρειάζονται περίπου το 20% της γης που απαιτείται συνήθως για την ανάπτυξη των καλλιεργειών. Αυτό επιτρέπει στους πολίτες του νησιού να απολαμβάνουν τοπικά προϊόντα όλο το χρόνο χωρίς να επιβαρύνονται λόγω του κόστους της εισαγωγής τους. Τέλος, οι περιοχές που δεν λαμβάνουν συνεχές ηλιακό φως ή ζεστό καιρό μπορούν να επωφεληθούν από την υδροπονία. Τοποθεσίες όπως η Αλάσκα και η Ρωσία, όπου οι θερμές εποχές είναι μικρότερες σε διάρκεια, χρησιμοποιούν υδροπονικά θερμοκήπια, όπου το φως και η θερμοκρασία μπορούν να ελεγχθούν για να παράγουν υψηλότερες αποδόσεις.
• Σημαντικά τα περιβαλλοντικά οφέλη μέσω των υδροπονικών καλλιεργειών:
Tα συστήματα υδροπονίας απαιτούν μόνο το 10% του νερού που απαιτεί η γεωργία με βάση το έδαφος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα υδροπονικά συστήματα επιτρέπουν την ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση των υδατικών και θρεπτικών διαλυμάτων καθώς επίσης ότι δεν χάνεται νερό. Αυτό μπορεί να έχει μεγάλες επιπτώσεις σε περιοχές όπου το νερό είναι σπάνιο, όπως στη Μέση Ανατολή και σε μέρη της Αφρικής. Ομοίως, η υδροπονία απαιτεί ελάχιστα ή καθόλου φυτοφάρμακα και μόνο περίπου το 25% των θρεπτικών ουσιών και λιπασμάτων που απαιτούνται από τα φυτά που καλλιεργούνται στο έδαφος. Αυτό σημαίνει όχι μόνο εξοικονόμηση κόστους αλλά και όφελος για το περιβάλλον, καθώς δεν εκλύονται χημικές ουσίες στον αέρα. Τέλος, πρέπει να λάβουμε υπόψη τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των μεταφορών. Δεδομένου ότι η υδροπονία επιτρέπει την καλλιέργεια τοπικών προϊόντων και απαιτεί λιγότερες εκτάσεις για την εισαγωγή των καλλιεργειών τους, υπάρχει μείωση τόσο στις τιμές όσο και στις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου λόγω των μειωμένων απαιτήσεων μεταφοράς [πηγή: Jensen].
• H υδροπονία επίσης, μας προσφέρει το πλεονέκτημα ενός μικρότερου χρόνου συγκομιδής.
Τα φυτά που αναπτύσσονται με αυτόν τον τρόπο έχουν άμεση πρόσβαση στο νερό και τα θρεπτικά συστατικά και επομένως δεν αναγκάζονται να αναπτύξουν εκτεταμένα ριζικά συστήματα για να τους επιτρέψουν να βρουν τα θρεπτικά συστατικά που χρειάζονται. Αυτό εξοικονομεί χρόνο και παράγει πιο υγιή φυτά, περίπου στο ήμισυ του χρόνου σε σχέση με την παραδοσιακή γεωργία.
Έτσι, λαμβάνοντας υπ’όψιν όλα τα παραπάνω, τι έχει πάει τελικά στραβά με την υδροπονία;
Οι λόγοι για τους οποίους δεν είναι πολλοί αυτοί που εφαρμόζουν τις υδροπονικές πρακτικές είναι:
• H υψηλή επένδυση κεφαλαίου σε σύγκριση με την καλλιέργεια του εδάφους. Αν και η υδροπονία είναι συνήθως πολύ φθηνότερη με την πάροδο του χρόνου κάνοντας στην ουσία απόσβεση του κεφαλαίου που επενδύθηκε αρχικά, απαιτεί ένα σημαντικό προκαταβολικό κόστος για την καθιέρωση οποιουδήποτε είδους μεγαλύτερου συστήματος.
• Η απειλή διακοπής ρεύματος, η οποία μπορεί να προκαλέσει τη διακοπή της λειτουργίας των αντλιών και την καταστροφή των καλλιεργειών.
• Ο φόβος πολλών πως η υδροπονία απαιτεί ουσιαστική τεχνογνωσία και έρευνα, όταν στην πραγματικότητα είναι πολύ παρόμοια με την παραδοσιακή κηπουρική. Εξάλλου, τα φυτά βασίζονται σε ορισμένα θρεπτικά συστατικά για να αναπτυχθούν και αυτά τα θρεπτικά συστατικά δεν αλλάζουν, ανεξάρτητα από το σύστημα που χρησιμοποιείται.
Σε γενικές γραμμές, τα φυτά χρειάζονται πολύ λίγα για να αναπτυχθούν. Μπορούν να αναπτύσσονται σε ένα απλό μείγμα νερού, ηλιακού φωτός, διοξειδίου του άνθρακα και θρεπτικών ουσιών από το έδαφος.
Είναι σε θέση να μετατρέψουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική ενέργεια για να σχηματίσουν σάκχαρα που τους επιτρέπουν να αναπτυχθούν και να διατηρηθούν.
Έτσι, τα φυτά μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα, το νερό και το φως σε σάκχαρα και οξυγόνο μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται φωτοσύνθεση.
Η διαδικασία φωτοσύνθεσης απαιτεί το φυτό να έχει πρόσβαση σε ορισμένα ανόργανα στοιχεία, ιδιαίτερα άζωτο, φώσφορο και κάλιο. Αυτά οι ανόργανα στοιχεία μπορούν να απαντώνται φυσικά στο έδαφος και βρίσκονται στα περισσότερα εμπορικά λιπάσματα.
Παρατηρήστε ότι το ίδιο το έδαφος δεν είναι προαπαιτούμενο για την ανάπτυξη των φυτών: το φυτό χρειάζεται μόνο τα θρεπτικά συστατικά από το έδαφος.
Αυτή είναι η βασική προϋπόθεση για την υδροπονία - όλα τα στοιχεία που απαιτούνται για την ανάπτυξη των φυτών είναι τα ίδια με αυτά που υπάρχουν στο έδαφος. Η υδροπονία απλά αφαιρεί τις απαιτήσεις του εδάφους.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου