טיפוח ללא אדמה

חלק ההשקיה מורכב ממערכת אחת שהושלמה כדי לספק מים ודשן לצמחים בחממה

גידול ללא אדמה מתייחס לשיטת גידול שבה משתמשים במים, כבול או חיפוי עלי יער, ורמיקוליט ואמצעים אחרים כמצע למערכת השורשים של הצמח לקיבוע הצמח, ומערכת השורשים של הצמח יכולה ליצור קשר ישיר עם חומר ההזנה. פִּתָרוֹן. קל לשלוט בהרכב התמיסה התזונתית בתרבית ללא אדמה וניתן להתאים אותו בכל עת. במקומות בהם האור והטמפרטורה מתאימים אך אין אדמה, כמו מדבריות, חופים ואיים נטושים, כל עוד יש כמות מסוימת של אספקת מים מתוקים, ניתן לבצע זאת. גידול ללא אדמה מתחלק להידרופוניקה, גידול ערפל (אוויר) וגידול מצע לפי אמצעי גידול שונים. הידרופוניקה מתייחסת לשיטת הגידול שבה שורשי הצמח נמצאים במגע ישיר עם תמיסת התזונה ללא שימוש במצע. ההידרופוניקה המוקדמת ביותר הייתה לטבול את מערכת שורשי הצמח בתמיסת התזונה כדי לגדול. שיטה זו תגרום להיפוקסיה, ובמקרים חמורים, מערכת השורשים תמות. לרוב נעשה שימוש בשיטה ההידרופונית של שיטת הסרט הנוטריאנט נוזלי, כלומר בשכבה דקה מאוד של תמיסת תזונה, המסתובבת באופן רציף דרך מערכת השורשים של הגידולים, מה שלא רק מבטיח אספקה ​​רציפה של מים וחומרי הזנה לגידולים, אלא גם מספקת ברציפות חמצן טרי לשורשים.
גידול ללא אדמה הוא טכנולוגיה חדשה של גידול יבול שפותחה בעשורים האחרונים. גידולים אינם מעובדים באדמה, אלא נטועים בתמיסה מימית (תמיסת תזונה) המכילה מינרלים מומסים; או במצע גידול כלשהו, ​​גידולים מעובדים עם תמיסת תזונה. כל עוד יש ציוד גידול מסוים ואמצעי ניהול מסוימים, יבולים יכולים לגדול כרגיל ולהשיג יבול גבוה. מכיוון שהוא אינו משתמש באדמה טבעית, אלא משתמש בתמיסת תזונה להשקיית יבולים, הוא נקרא טיפוח ללא אדמה.
המאפיין של גידול ללא אדמה הוא החלפת סביבת הקרקע בסביבת גידול השורשים שנוצרה באופן מלאכותי של גידולים. זה לא רק יכול לענות על הצרכים של יבולים עבור חומרים מזינים, מים, אוויר ותנאים אחרים, אלא גם לשלוט ולהתאים תנאים אלה כדי לקדם צמיחה טובה יותר של יבולים. , ולהשיג איזון טוב יותר בין צמיחה וגטטיבית לגידול רבייה. לכן, גידולים הגדלים ללא אדמה בדרך כלל גדלים ומתפתחים היטב, עם יבול גבוה ואיכות גבוהה.
באמצע המאה ה-19, המדען הגרמני ואן לייביג הקים את אב הטיפוס של תורת התזונה המינרלית, שהניח את הבסיס התיאורטי לטכנולוגיית טיפוח מודרנית ללא אדמה. זקס וקנופ נטעו בהצלחה צמחים בתמיסת הזנה בסביבות 1860, ביססו את שיטת הטיפוח של צמחים בתמיסת הזנה מינרלית שהייתה בשימוש עד היום, והתפתחו בהדרגה לטכנולוגיית טיפוח מודרנית ללא אדמה. בשנת 1929, Gericke בארצות הברית ביצע מחקר גידול ללא אדמה בקנה מידה גדול, והשתמש בתמיסת תזונה לגידול עגבניות עד לגובה של עד 7.5 מטר, וקצר 14 ק"ג פרי לצמח. בשנות ה-40, כשיטת גידול חדשה, נעשה שימוש בגידול ללא אדמה בייצור חקלאי ברציפות. מדינות רבות הקימו ברציפות בסיסי גידול ללא אדמה, וחלקן גם בנו חממות. במהלך מלחמת העולם השנייה, חיל האוויר הבריטי השתמש בשיטות גידול ללא אדמה כדי לייצר ירקות במדבר העיראקי ובארצות הברית באי ווייק באוקיינוס ​​השקט כדי לספק לצרכים בזמן מלחמה. מאוחר יותר, מדינות שונות החלו ליישם את הטכנולוגיה של טיפוח ללא אדמה והשיגו התפתחות גדולה יותר. בשנת 1955, במהלך ועידת הגננות הבינלאומית ה-14 שהתקיימה בהולנד, כמה חוקרי טיפוח ללא אדמה יזמו את הקמת ה-International Soilless Cultivation Group (IWOSC), ששמה שונה ל-Soilless Cultivation Society (ISOSC) ב-1980.
יישום המחקר והייצור של גידול ללא אדמה בארצי החל בשנות ה-70, בעיקר לגידול שתילים ללא אדמה של אורז וגידול שתילים ללא אדמה של גידולי ירקות. בשנת 1980 הוקמה בפריסה ארצית קבוצה שיתופית לגידול שתילים מתועש של ירקות. בנוסף למחקר על גידול שתילים ללא אדמה, בוצע גם מחקר על טכניקות גידול ללא אדמה באזורים מוגנים. בשנת 2016, המכון לבוטניקה, האקדמיה הסינית למדעים וקבוצת Fujian San'an הקימו את המפעל הגדול בעולם לצמחי אור מלאכותי, Zhongke San'an Plant Factory, תוך מימוש היישום התעשייתי בקנה מידה גדול של גידול ירקות ללא אדמה.
1. חיסכון במים, חסכון בדשן, תפוקה גבוהה: רכיבי תזונה שונים הנדרשים לגידולים בגידול ללא אדמה מנוסחים באופן מלאכותי לפתרונות תזונתיים ליישום, עם פחות איבוד מים, רכיבי תזונה מאוזנים, יעילות ספיגה גבוהה, ומבוססים על סוגי גידולים וגידולים. אותם שלבי גידול שונים של גידולים מספקים חומרים מזינים באופן מדעי. לכן, הגידולים גדלים ומתפתחים בצורה איתנה, עם פוטנציאל צמיחה חזק, ויכולים לממש את הפוטנציאל שלהם להגברת הייצור.
2. נקי, היגייני וללא זיהום: דשנים אורגניים מיושמים בעיבוד קרקע, והדשנים מפורקים ותסיסה, מה שיגרום לריח ולזהם את הסביבה. זה גם ירביע ביצים של מזיקים רבים ויסכן יבולים. עם זאת, גידול ללא אדמה משתמש בדשנים אנאורגניים, שאין להם בעיות אלו. ויכול למנוע זיהום של חומרים מזיקים כמו מתכות כבדות בקרקע המזוהמת.
3. חיסכון בעבודה וחיסכון בעבודה, קל לניהול: עיבוד ללא אדמה אינו מצריך עיבוד שבבי, חריש, ניכוש עשבים ופעולות אחרות, חוסך עבודה ועבודה. השקיה והלבשה עליונה נפתרות במקביל, ומערכת אספקת הנוזלים מסופקת באופן שוטף וכמותי, דבר נוח לניהול, אינו גורם לבזבוז ומפחית מאוד את עוצמת העבודה.
4. הימנעו ממכשולי גידול רציף: בשטח ניהול שתילת ירקות, סיבוב קרקע רציונלי והימנעות מגידול רציף הם אחד האמצעים החשובים למניעת התרחשות והתפשטות מחלות חמורות. הטיפוח ללא אדמה, במיוחד ההידרופוניקה, יכול לפתור בעיה זו באופן יסודי.
5. לא מוגבל לפי אזור, נצלו את השטח במלואו: גידול ללא אדמה גורם לגידולים להפריד לחלוטין מסביבת הקרקע, ואינו מוגבל על ידי איכות הקרקע ותנאי שימור המים. מדבריות, שממה או אזורים רבים שקשה לעבד על פני כדור הארץ יכולים לאמץ שיטות טיפוח ללא אדמה נצלו זאת. היפטרות ממגבלות הקרקע, עיבוד ללא אדמה יכול גם להיות משוחרר ממגבלות שטח. השימוש בגגות השטוחים של מפעלים ומבנים נטושים בעיר לגידול ירקות ופרחים הרחיב למעשה את שטח הגידול.
6. תורם למימוש המודרניזציה החקלאית: עיבוד נטול קרקע משחרר את הייצור החקלאי ממגבלות הסביבה הטבעית וניתן להפיקו על פי רצון האדם, ולכן מדובר בשיטת ייצור חקלאית מבוקרת. חקלאות על פי אינדיקטורים כמותיים במידה רבה יותר תורמת למימוש מיכון ואוטומציה, ובכך מתקדמת בהדרגה לעבר שיטות ייצור מתועשות
(1) לגידול ירקות: לטפח מזון ירוק נטול זיהום, שהוא בריא ובטוח, ומוערך מאוד על ידי אנשים.
(2) לגידול פרחים
גם פרחים חתוכים וגם פרחים בעציצים מתאימים לגידול ללא אדמה. לפרחים המעובדים ללא אדמה יש לא רק ראשי פרחים גדולים, אלא גם צבעים עזים.
(3) לגידול צמחי מרפא
צמחי מרפא רבים הם צמחי שורש, וסביבת הצמיחה של השורשים היא קריטית מאוד. טיפוח ללא אדמה יכול לספק סביבת צמיחה טובה לצמחי מרפא, ולכן אפקט השתילה ברור מאוד.
(4) לגידול עצי פרי
שתילי שורשי עצי פרי המעובדים על ידי תרבות ללא אדמה גדלים במהירות ובעלי שיעור הישרדות גבוה; עצי פרי המופצים במהירות על ידי ייחורים משתרשים במהירות ושיעור השתילים גבוה.
(5) משמש לגידול שתילים ללא אדמה
השתילים של גידול ללא אדמה גדלים במהירות, גיל השתילים קצר, מערכת השורשים מפותחת, חזקה ומסודרת, זמן השתיל קצר לאחר השתילה וקל לשרוד. הוא יכול גם למנוע מחלות ומזיקים הנישאים בקרקע הנגרמות על ידי גידול שתילי אדמה, והוא גם נוח לניהול מדעי וסטנדרטי.
בנוסף, ניתן להשתמש בגידול ללא אדמה לגידול ירקות ופרחים במרפסות הגג של ערים ללא אדמה כדי להסדיר את החיים ולייפות את הסביבה. פיתוח של גידול ירקות ללא אדמה יכול לפתור או להקל על בעיית אספקת המזון.
ישנם סוגים ושיטות רבות של גידול ללא אדמה, כך שקשה לסווג אותם בפירוט. ניתן לחלק אותם רק לשתי קטגוריות: גידול ללא מצע וגידול מצע לפי שיטות הקיבוע שלהם.
(1) טיפוח ללא מצע
המאפיין של גידול ללא מצע הוא שלגידולים התרבותיים אין מצע לקיבוע מערכת השורשים, ומערכת השורשים נמצאת במגע ישיר עם תמיסת התזונה. גידול ללא מצע מתחלק לשני סוגים: הידרופוניקה ואירופוניקה.
1. הידרופוניקה: הידרופוניקה מתייחסת לשיטת גידול שאינה משתמשת במצע לקיבוע מערכת השורשים, כך שמערכת שורשי הצמח נמצאת במגע ישיר עם תמיסת התזונה. הוא כולל בעיקר טכניקת זרימה עמוקה (DFT), טכניקת סרט תזונתי (NFT) והידרופוניקה נימית צפה (הידרופוניקה נימית צפה
1) טכנולוגיית גידול זרימת נוזלים עמוקה: שכבת תמיסת התזונה היא עמוקה, ומערכת השורשים משתרעת בשכבת הנוזל העמוקה. כל צמח תופס כמות גדולה של נוזלים, כך שריכוז התמיסה התזונתית, החמצן המומס, ה-pH, הטמפרטורה ואגירת המים אינם קלים להתרחש. השינויים הדרסטיים מספקים סביבת צמיחה יציבה יותר למערכת השורשים.
2) טכנולוגיית הסרט הנוטריאנט נוזלי: זוהי שיטה הידרופונית שבה שותלים צמחים בתמיסת תזונה רדודה זורמת. בשל שכבת הנוזל הרדודה, חלק ממערכת שורשי היבול טובל בתמיסת הזנה הרדודה הזורמת, וחלקו השני חשוף ללחות במיכל השתילה, מה שיכול לפתור טוב יותר את בעיית דרישת החמצן השורשית, אך בשל הכמות הקטנה של הנוזל, קל להשפיע על טמפרטורת הסביבה, נדרש ניהול עדין.
3) טכנולוגיית גידול נימי צלחת צפה: אמצו את טכנולוגיית הפרדת השורשים של לבד רטוב צלחת צפה במצע הטיפוח, יצירת סביבה עשירה בחמצן לטיפוח שורשים לחים ופתרו את הסתירה בין מים לאוויר; השתמש במיטת טיפוח אופקית ארוכה כדי לאחסן כמות גדולה של תמיסת תזונה, זה מתגבר ביעילות על החסרונות של NFT. התנאים הסביבתיים של ריזוספרת היבול יציבים, טמפרטורת הנוזל משתנה מעט, ואספקת תמיסת התזונה אינה חוששת להיות מושפעת מהפסקות חשמל זמניות.
2. אירופוניקס: אירופוניקה, הידועה גם בשם אירופוניקה או אירופוניקה, משתמשת בתמיסת התזונה המסוננת כדי לעבור דרך מכשיר הריסוס האטומיזציה בלחץ כדי לחלק את תמיסת התזונה לטיפות דקות ולרסס אותה ישירות על טכניקת הגידול ללא אדמה בה שורשי הצמח מספקים. המים והחומרים המזינים הדרושים לצמיחת צמחים. אירופוניקה היא הצורה הטובה ביותר לפתרון סתירת המים-אוויר של מערכת השורשים בין כל טכניקות הגידול ללא אדמה, שיכולה להכפיל את תפוקת היבול, וגם קלה לאוטומציה של בקרה וגידול תלת מימדי, תוך שיפור קצב הניצול של שטחי החממה. אבל יש לו דרישות גבוהות במיוחד למכשיר, מה שמגביל מאוד את הפופולריות והניצול שלו.
המאפיין של תרבות מטריקס הוא ששורשי הגידולים התרבותיים קבועים על ידי מטריקס. הוא מתקן את שורשי הגידולים במצעים אורגניים או אנאורגניים. מצעים אורגניים כוללים כבול, קליפת אורז, קליפה וכו', וניתן להשתמש במצעים אנאורגניים כגון ורמיקוליט, פרלייט, צמר סלעים, קרמסיט, חצץ ואדמת ספוג. כמדיום תומך, ספק תמיסת תזונת יבול באמצעות השקיה בטפטוף או השקיה בזפטוף. ברוב המקרים של גידול מטריקס מתואמים מים, דשן ואוויר, האספקה ​​מספקת, ההשקעה בציוד נמוכה, נוח להשיג חומרים במקום וביצועי הייצור מצוינים ויציבים; הטיפול בשאריות השורשים הוא זמן רב ועתיר עבודה, והוא קשה
הליבה של טיפוח ללא אדמה היא להשתמש בתמיסת תזונה במקום באדמה כדי לספק את חומרי המזון המינרליים הדרושים לצמיחת צמחים. לכן, בטכנולוגיית גידול ללא אדמה, האם היא יכולה לספק לצמחים תמיסה תזונתית עם פרופורציה מתואמת וריכוז מתאים היא המפתח לגידול מוצלח. . תמיסה תזונתית היא המקור היחיד להזנת שורש הצמח בתרבות ללא אדמה, שאמורה להכיל את כל אבות המזון המינרליים הדרושים לצמיחת היבול, כלומר חנקן (N), זרחן (P), אשלגן (K), סידן (Ca), מגנזיום (Mg ) , גופרית (S) ומקרו-אלמנטים אחרים וברזל (Fe), מנגן (Mn), בורון (B), אבץ (Zn), נחושת (Cu), מוליבדן (Mo) ויסודות קורט אחרים. לגידולים וזנים שונים, ושלבי גידול שונים של אותו גידול, יש הבדלים גדולים בצרכים הממשיים של מרכיבי תזונה שונים. לכן, בעת בחירת תמיסה תזונתית, יש להבין תחילה את הדרישות של סוגים שונים של אלמנטים חיוניים לזנים ולשלבי גדילה שונים, ולהשתמש בכך כבסיס לקביעת הרכב ושיעור התמיסה התזונתית. מצד אחד יש להתבסס על הצרכים הממשיים של הגידולים לחומרי הזנה שונים, ומצד שני יש להתחשב גם במאפייני ספיגת הדשן של הגידולים.
פתרון תזונתי קלאסי לטיפוח ללא אדמה
1. תמיסת התזונה ההידרופונית של Hoagland: תמיסת התזונה ההידרופונית של Hoagland פורסמה על ידי Hoagland ושותפיו למחקר בשנת 1933 לאחר מספר רב של ניסויים השוואתיים. זהו המתכון הפרימיטיבי ביותר אך עדיין בשימוש מתכון קלאסי.
2. תמיסה תזונתית של שטיינר: תמיסת תזונת שטיינר קובעת לבסוף את היחס והריכוז של יסודות תזונתיים שונים בפורמולה באמצעות האיזון הכימי בין יסודות התזונתיים. הוא נמצא בשימוש נרחב בינלאומי ומתאים לגידולים כלליים של גידול ללא אדמה.
3. פתרון תזונתי אוניברסלי לבדיקת גינה יפנית: תמיסת התזונה הכללית של בדיקת גן יפנית פותחה על ידי שדה הניסויים הגננות Xingjin היפני. הוא מתאים למגוון גידולי ירקות, ולכן הוא נקרא נוסחה כללית.
4. תמיסת תזונת ימאזאקי יפנית: הנוסחה של תמיסת ימאזאקי יפנית מבוססת על קביעת ריכוז הספיגה של יסודות תזונתיים של גידולי ירקות שונים על ידי ימאזאקי קניה משנת 1966 עד 1976 לגיבוש נוסחת תמיסת תזונה המתאימה למגוון גידולים שונים. .