Η ΥΔΡΟΠΟΝΙΚΗ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΣΤΟ ΠΕΡΑΣΜΑ ΤΩΝ ΧΡΟΝΩΝ

 

Η Προσπάθεια για τροποποίηση του φυσικού περιβάλλοντος για την επίτευξη άριστων συνθηκών ανάπτυξης τ ων φυτών με στόχο την μεγιστοποίηση της παραγωγής και τη βελτίωση της ποιότητας οδήγησε στην καλλιέργεια λαχανικών σε ελεγχόμενο περιβάλλον. Έτσι αναπτύχθηκαν κατασκευές στις οποίες δίνεται η δυνατότητα για έλεγχο του περιβάλλοντος ανάπτυξης του υπέργειου και υπόγειου τμήματος των φυτών  με την ρύθμιση της θερμοκρασίας, του φωτός, της θρέψης κ.λ.π. Προς την κατεύθυνση αυτή αποβλέπει και η καλλιέργεια λαχανικών σε υδροπονικά συστήματα που τα τελευταία χρόνια έχει αποκτήσει ιδιαίτερο ενδιαφέρον.

 

Η υδροπονική καλλιέργεια ή καλλιέργεια εκτός εδάφους αναπτύχθηκε από τα ευρήματα πειραμάτων που έγιναν με σκοπό των προσδιορισμό των απαραίτητων στοιχείων για την αύξηση και ανάπτυξη των φυτών, καθώς και των συστατικών τους που χρονολογούνται από πολύ παλιά γύρω στα 1600. Ωστόσο, καλλιέργεια φυτών εκτός εδάφους υπήρχε από πολύ νωρίτερα. Οι κρεμαστοί κήποι της Βαβυλώνας, οι πλωτοί κήποι των Ασδέκων του Μεξικό και αυτοί των Κινέζων, είναι παραδείγματα υδροπονικής καλλιέργειας. Καταγραφές σε Αιγυπτιακά ιερογλυφικά που χρονολογούνται μερικές εκατοντάδες χρόνια π.Χ. δείχνουν ότι ο αρχαίος άνθρωπος καλλιεργούσε φυτά χρησιμοποιώντας άμμο ποταμών.

 

Στα μέσα του 19^ου αιώνα, διάφοροι ερευνητές απέδειξαν ότι φυτά μπορούν να αναπτυχθούν σε ένα αδρανές υλικό όταν αυτό διαβρέχεται με υδατικό διάλυμα, που περιέχει τα απαραίτητα ανόργανα στοιχεία για τα φυτά. Το επόμενο βήμα ήταν να αφαιρεθεί ολοσχερώς το αδρανές υλικό και να αναπτυχθούν τα φυτά σε υδατικά διαλύματα που περιέχουν τα απαραίτητα στοιχεία. Αυτό πραγματοποιήθηκε από δύο Γερμανούς επιστήμονες τον Sachs (1860) και τον Knop (1861) και παρόμοιες τεχνικές χρησιμοποιούνται ακόμη και σήμερα στα εργαστήρια θρέψης των φυτών. Αυτές οι πρώτες διερευνήσεις της θρέψης των φυτών έδειξαν ότι κανονική ανάπτυξη των φυτών μπορεί να πετυχαίνεται όταν το ριζικό σύστημα είναι βυθισμένο σε υδατικό διάλυμα που περιέχει άλατα αζώτου, φωσφόρου, θείου, καλίου, ασβεστίου και μαγνήσιου, στοιχεία τα οποία σήμερα χαρακτηρίζονται ως μακροστοιχεία, καθώς απαιτούνται σε σχετικά μεγάλες ποσότητες για την αύξηση και την ανάπτυξη των φυτών.

 

Τα επόμενα χρόνια, με την εξέλιξη των εργαστηριακών τεχνικών και της χημείας, οι ερευνητές ανακάλυψαν επτά στοιχεία που απαιτούνται σε σχετικά μικρές ποσότητες, τα μικροστοιχεία ή ιχνοστοιχεία.  Αυτά είναι ο σίδηρος, το χλώριο, το μαγνήσιο, το βόριο, ο ψευδάργυρος, ο χαλκός, και το μολυβδαίνιο.

 

Ενδιαφέρον για την πρακτική εφαρμογή αυτών των μεθόδων εκδηλώθηκε γύρω στο 1925 από την Βιομηχανία Θερμοκηπίων. Τα εδάφη των θερμοκηπίων αντιμετώπιζαν συχνά προβλήματα δομής, σύστασης, γονιμότητας, και παθογόνων. Έτσι οι ερευνητές αντιλήφθηκαν την δυνατότητα χρησιμοποίησης των μεθόδων αυτών, για να αντικαταστήσουν τις παραδοσιακές καλλιέργειες στο έδαφος με την υδροπονική καλλιέργεια.        

Την περίοδο 1925-1935, έγινε σημαντική προσπάθεια με στόχο την τροποποίηση των τεχνικών και μεθόδων και την εφαρμογή τους σε μεγάλη κλίμακα.

 

Ενώ η νέα αυτή μέθοδος χρησιμοποιείτο στην Ευρώπη σε ερευνητικές εργασίες, στις αρχές της δεκαετίας του 1930, ο W.F. Gericke του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια εφάρμοσε τα εργαστηριακά αυτά πειράματα σε εμπορική κλίμακα και ονόμασε τα συστήματα αυτά υδροπονικά. Η λέξη υδροπονία (hydroponics) παράγεται από δύο ελληνικές λέξεις υδρο και πόνος, εργασία που αποδίδουν την εργασία με το νερό.

O Gericke καλλιέργησε διάφορα λαχανικά (τομάτα, παντζάρι, ρεπάνι, καρότο και πατάτα), καθώς και σιτηρά, καλλωπιστικά και ανθοκομικά είδη. Χρησιμοποιώντας νερό σε μεγάλες δεξαμενές, καλλιέργησε, τομάτες που αναπτύχθηκαν σε τέτοιο ύψος που χρειάζονταν σκάλες για την συγκομιδή. Ο αμερικανικός τύπος έκανε πολλά σχόλια χαρακτηρίζοντας το ως την ανακάλυψη του αιώνα.

 

Μετά από μια μεταβατική περίοδο, κατά την οποία πολλοί προσπάθησαν να επωφεληθούν οικονομικά από την ιδέα της υδροπονίας, έγινε περισσότερο εφαρμοσμένη έρευνα και η υδροπονία εφαρμόσθηκε στη λαχανοκομία σε επιστημονική βάση, με την αναγνώριση των δύο σημαντικότερων πλεονεκτημάτων της, των υψηλών αποδόσεων και της δυνατότητας εφαρμογής της σε περιοχές με ακατάλληλα για καλλιέργεια εδάφη.

Η υδροπονία του Gericke εφαρμόσθηκε πρακτικά στις αρχές της δεκαετίας του 1940 στην διάρκεια του 2^ου Παγκοσμίου πολέμου. Οι αμερικανοί εφοδίαζαν με νωπά λαχανικά τα στρατεύματα τους, που ήταν σταθμευμένα σε νησιά του Ειρηνικού, εφαρμόζοντας σε βραχώδη εδάφη σε ευρεία κλίμακα την υδροπονική καλλιέργεια σε χαλίκι και άμμο, όπου ήταν αδύνατη η παραγωγή λαχανικών. Μετά τον 2^ο Παγκόσμιο Πόλεμο η στρατιωτική διοίκηση των Η.Π.Α. συνέχισε να χρησιμοποιεί την υδροπονία.

 

Η εμπορική εφαρμογή της υδροπονίας επεκτάθηκε μετά τον πόλεμο σε χώρες όπως Ιταλία, Ισπανία, Γαλλία, Μ. Βρετανία, Γερμανία, Σουηδία, πρώην Σοβιετική Ένωση, Ισραήλ, Η.Π.Α. και Ιράν. Στις αρχές της δεκαετίας του 1960 παρατηρήθηκε στη Γαλλία μια υπερβολική αισιοδοξία για την υδροπονία και η έκδοση ενός βιβλίου με τίτλο «καλλιέργειες χωρίς έδαφος», σημείωσε πολύ μεγάλη επιτυχία. Την περίοδο αυτή στο INVUFLEC (Εθνικό Ινστιτούτο Βελτίωσης Φρούτων, Λαχανικών και Μανιταριών) της Γαλλίας γίνονται οι πρώτες έρευνες για την χρησιμοποίηση φθηνών και απλούστερων εγκαταστάσεων στην υδροπονική καλλιέργεια.

Το 1955 στη διάρκεια του 19^ου Συνεδρίου Φυτολογίας στο Sceveningen της Ολλανδίας ιδρύεται το International Working Croup on Soilless Culture (Διεθνής Ομάδα Εργασίας στη καλλιέργεια εκτός εδάφους), έδρα του οποίου ορίστηκε το Naaldwijk της Ολλανδίας, με στόχο τη συστηματική έρευνα διεθνώς γύρω από την υδροπονία.

 

Με την ανάπτυξη των πλαστικών, η υδροπονία έκανε άλλο ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός. Τα πλωτικά απάλλαξαν τους παραγωγούς από ογκώδεις και βαριές κατασκευές και υλικά που χρησιμοποιούνταν μέχρι τότε (ξύλο, τσιμέντο, τούβλα, σίδηρος, άσφαλτος) και τα σκληρά πλαστικά χρησιμοποιούνται πλέον ως υποδοχείς υποστρωμάτων. Με  την ανάπτυξη των κατάλληλων αντλιών, χρονοδιακοπτών, σωληνώσεων, βαλβίδων και άλλων εφοδίων, όλο το σύστημα αυτοματοποιείται, μειώνοντας το απαιτούμενο κεφάλαιο, αλλά και το κόστος χειρισμών (εργασίας).

 

Ουσιαστικά όμως η υδροπονία καθιερώθηκε ως τρόπος καλλιέργειας στα θερμοκήπια στη δεκαετία του 1970 με την ανάπτυξη του NFT (Nutrient Film Technique) στη Μ. Βρετανία από τον Allan Cooper και με την χρησιμοποίηση στη Δανία του πετροβάμβακα ως υπόστρωμα καλλιέργειας. Σε ορισμένες χώρες η ανάπτυξη των δύο αυτών συστημάτων ευνοήθηκε από την ενεργειακή κρίση που παρατηρήθηκε στα μέσα αυτής της δεκαετίας. Στην Ολλανδία για παράδειγμα, η αύξηση του κόστους απολύμανσης του εδάφους με ατμό οδήγησε στην εξάπλωση της καλλιέργειας εκτός εδάφους, καθώς η χρησιμοποίηση του βρομιούχου μεθυλίου δεν ήταν διαδεδομένη, για διάφορους λόγους.

 

Σήμερα, η υδροπονία έγινε πλέον πραγματικότητα για τους παραγωγούς των θερμοκηπίων σε όλες τις κλιματικές περιοχές. Μεγάλες εγκαταστάσεις υδροπονίας υπάρχουν σε όλο το κόσμο και χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ανθέων και λαχανικών, ενώ σε άγονες και ξηρές περιοχές του κόσμου, όπου το νερό είναι περιορισμένο, σύνθετες μονάδες έχουν εγκατασταθεί και χρησιμοποιούν αλμυρό νερό θάλασσας.

Επιπλέον η έρευνα γύρω από την υδροπονία στις διάφορες χώρες αυξάνεται διαρκώς. Ενδεικτικά μόνο αναφέρεται ότι κατά την δεκαετία 1975-1984 υπήρξαν περίπου 1.500 δημοσιεύσεις ερευνητικών εργασιών σχετικά με την υδροπονία. Οι περισσότερες από αυτές προέρχονται απότις Η.Π.Α., ΤΗΝ Ιαπωνία, την Ολλανδία, την Ιταλία και τις χώρες της πρώην Σοβιετικής Ένωσης.

Η υδροπονία είναι μια νέα τεχνική που εφαρμόζεται σε εμπορική κλίμακα για 50 χρόνια περίπου. Ωστόσο στη σύντομη αυτή περίοδο έχει προσαρμοσθεί ε πολλές καταστάσεις, από υπαίθριες καλλιέργειες και καλλιέργειες υπό κάλυψη, μέχρι πολύ εξειδικευμένη καλλιέργεια σε ατομικά υποβρύχια, για την παραγωγή νωπών λαχανικών για τα πληρώματα τους. Θεωρείται ως η επιστήμη της διαστημικής εποχής, αλλά ταυτόχρονα ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί και στις υπό ανάπτυξη χώρες του τρίτου κόσμου για την εντατική παραγωγή σε περιορισμένη έκταση. Οι μόνοι περιορισμοί είναι οι απαιτήσεις για νερό, και θρεπτικά στοιχεία. Σε περιοχές όπου δεν υπάρχει κατάλληλο νερό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί θαλασσινό μετά από αφαλάτωση. Έτσι, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή λαχανικών σε περιοχές, όπου τα εδάφη δεν προσφέρονται για καλλιέργειες όπως οι έρημοι.

 

Οι υδροπονικές καλλιέργειες σήμερα

 

Ακριβή στοιχεία για τη συνολική έκταση που καταλαμβάνουν οι υδροπονικές καλλιέργειες στον Κόσμο δεν υπάρχουν. Ωστόσο, σχετικά με την εξάπλωση τους είναι γνωστά τα παρακάτω.

Στην Ολλανδία (1995) και στο Βέλγιο (1994), η καλλιέργεια λαχανικών σε θερμοκήπια καταλαμβάνει 44.980 και 10.160 στρέμματα αντίστοιχα. Από αυτά το 75% περίπου (33.735 και 7620 στρέμματα, αντίστοιχα) καταλαμβάνουν οι καλλιέργειες τομάτας πιπεριάς και αγγουριού που στην πλειοψηφία τους καλλιεργούνται σε υδροπονικά συστήματα (Στην Ολλανδία το 100% της πιπεριάς, το 80% της τομάτας και το 50% του αγγουριού καλλιεργούνται εκτός εδάφους. Το 90% περίπου των καλλιεργειών εκτός εδάφους γίνεται σε υπόστρωμα πετροβάμβακα και το υπόλοιπο 10% σε N).   

Στην Ιαπωνία (1995) η καλλιέργεια λαχανικών σε θερμοκήπια καταλαμβάνει 510.110 στέμματα από τα οποία το 1,5% περίπου 7.630 στρέμματα γίνεται σε υδροπονικά συστήματα. Η τομάτα είναι η σπουδαιότερη καλλιέργεια (34%) και το κυριότερο υδροπονικό σύστημα είναι η καλλιέργεια σε πετροβάμβακα (44% της συνολικής υδροπονικής καλλιέργειας.

Στις χώρες της Βόρειας Ευρώπης (με εξαίρεση την Ολλανδία), η καλλιεργούμενη έκταση με λαχανικά σε υδροπονικά συστήματα εκτιμάται στα 5.000 στρέμματα, ενώ στις χώρες της Νότιας Ευρώπης περίπου στα 5.700 στρέμματα από τα οποία τα 350 και πλέον στρέμματα στη χώρα μας.   

 

Ορισμοί

 

Η υδροπονία μπορεί να ορισθεί ως η καλλιέργεια φυτών σε θρεπτικό διάλυμα με ή χωρίς τη χρήση ενός τεχνητού μέσου (αδρανούς υποστρώματος), όπως χαλίκι, άμμος, ελαφρόπετρα, περλίτης, βερμικουλίτης, διογκωμένη άργιλος, πετροβάμβακας κ.α.

Επειδή σε πολλά υδροπονικά συστήματα χρησιμοποιείται κάποιο μέσο ανάπτυξης (υπόστρωμα), συχνά ορισμένοι συγγραφείς και ερευνητές προτείνουν τα συστήματα αυτά να ονομάζονται καλλιέργειες εκτός εδάφους (soilless culture) ενώ μόνο η καλλιέργεια σε θρεπτικό διάλυμα, χωρίς την χρήση υποστρώματος μπορεί να χαρακτηρισθεί ως πραγματική υδροπονία (hydroponics) ή υδροκαλλιέργεια (water culture).

Η καλλιέργεια σε οργανικά υποστρώματα (τύρφη, πριονίδια, composts κ.α.) από πολλούς θεωρείται ιδιαίτερο σύστημα καλλιέργειας.    

 

 

http://istath.blogspot.gr