پرورش نشا, تغذیه گیاهی
آبیاری در گلخانه
جهت دستیابی به حداکثر رشد، محصول دهی و کیفیت بالای میوه در گلخانه‌های سبزیجات، میزان آب کافی موردنیاز است. آب یک حلال عمومی در سلول‌های گیاهی است که در بسیاری از فرایندهای شیمیایی شرکت می‌کند. اگر گیاه حتی برای یک دوره کوتاه بدون آب باشد فرایند رشد کندشدن، کیفیت و میزان محصول دهی کمتر خواهد شد.
آب از طریق سیستم ریشه وارد گیاه شده و به‌صورت بخار آب از طریق برگ‌ها در فرایند تعرق خارج می‌شود. در طول این مسیر، آب در بسیاری از فرایندها شرکت کرده تا گیاه رشد کند و محصول بدهد. طی فرایند تبخیر با خارج‌شدن آب از گیاه، گیاه خنک می‌شود. فقط حدود 2 درصد از آب وارد شده به گیاه در واکنش‌های بیوشیمیایی مصرف می‌شود و بیشتر آن از گیاه خارج می‌گردد.
عوامل زراعی دیگری مثل کنترل بیماری‌ها باید صحیح مدیریت شوند تا جذب کافی آب صورت پذیرد. ریشه‌های بیمار یا غرقاب شده جذب آب را کاهش داده، به پژمرده شدن گیاه منجر می‌شود.
رابطه آب باکیفیت میوه:
مدیریت آب علاوه بر تأثیر روی کل رشد و محصول دهی، روی کیفیت میوه نیز مؤثر است. در شرایطی که میزان آب کافی نباشد، اندازه میوه ک.چک می‌شود. گیاهانی که دچار تنش آبی می‌شوند، شاخ‌وبرگ متراکمی تشکیل نمی‌دهند و در نتیجه میوه‌ها دچار آفتاب‌سوختگی می‌شوند.
یک نمونه خوب برای وابستگی آب و کیفیت میوه، پوسیدگی گلگاه است. این عارضه در اثر کمبود کلسیم ایجاد می‌شود که باعث اضمحلال و خرابی سلول‌های میوه می‌گردد. پوسیدگی گلگاه به شرایط آبی وابسته است. زیرا در اثر تبخیر آب از گیاه، کلسیم درون گیاه حرکت می‌کند و به مقدار زیادی توسط بافت آبکش جابه‌جا می‌شود؛ بنابراین وقتی آب کافی به گیاه داده نمی‌شود، کمبود کلسیم اتفاق می‌افتد. آب به‌سرعت به‌طرف برگ‌های گیاه حرکت می‌کند؛ زیرا تعرق بیشتر در برگ‌ها و بعد در میوه‌ها اتفاق می‌افتد؛ بنابراین در اثر تنش آبی، آب کمتری (و کلسیم کمتری) به میوه‌ها منتقل می‌شود. هدف این است که ریشه گیاهان را سلامت نگه داریم تا مقادیر یکنواخت و ثابت آب و کلسیم در دسترس گیاه قرار بگیرد.
کنترل آبیاری:
تنش آبی نه فقط به‌واسطه آب ناکافی بلکه ممکن است در اثر وجود آب فراوان (غرقاب‌شدن) نیز اتفاق بیفتد. غرقاب‌شدن باعث می‌شود که ریشه‌ها از اکسیژن موردنیاز جهت فعالیت‌های ریشه‌ای محروم بمانند؛ بنابراین انواع سیستم اندازه‌گیری آب در محل موردنیاز است تا مقدار آب لازم برای رشد متوسط مشخص شود. تدابیر و راهکارهای تجربی زیادی با تحقیق در مورد انواع سیستم‌های کشت به‌دست‌آمده است.
در سیستم لوله‌ای NFT از زمانی که ذخیره خیلی کمی از آب به‌خاطر خاموش بودن پمپ در سکو یا لوله باقی می‌ماند میزان جریان آب، بحرانی می‌باشد. این مسئله مخصوصاً در ابتدای رشد زمانی که توده ریشه شروع به پر کردن کف سکو یا لوله می‌کند و میزان جریان و زهکشی را محدود می‌سازد، صحت دارد. در این زمان است که ریشه‌ها در معرض خطر غرقاب‌شدن قرار می‌گیرند حتی اگر ریشه‌ها برای دوره کوتاهی در آب غوطه‌ور باشند.
بنابراین، میزان جریان و چرخه‌های روشن – خاموش پمپ در طول فصل رشد باید تعدیل و کنترل شود تا در شرایط مختلف پاسخگو باش دوم عمو لا میزان جریان آب در سیستم‌های لوله PVC در زمان روشن بودن پمپ حدود یک تا یک و نیم لیتر آب در دقیقه است. گلخانه‌داران باید لوله‌ها را چک کنند تا مطمئن شوند که تمام لوله‌ها جریان را دریافت می‌کنند وگرنه نشان‌دهنده فشار غیریکنواخت و یا مسدود بودن لوله توزیع است. در ابتدای فصل رشد زمان پمپاژ را باید برای 9 تا 10 دقیقه روشن و 5 تا 6 دقیقه خاموش تنظیم نمود. با گسترش سیستم ریشه ممکن است این زمان به 8 دقیقه روشن و 7 دقیقه خاموش تغییر کند و عمل زهکشی بیشتری انجام شود. اگر توده ریشه در لوله، خیلی بزرگ باشد ممکن است نیاز باشد چرخه 5 دقیق روشن و 10 دقیقه خاموش عمل نماید. هدف از این کار این است که از مسدودشدن آب در انتهای لوله‌ها جلوگیری شود. در چرخه بعد از هر خاموشی وقتی که پمپ روشن می‌شود، جریان آب در انتهای خروجی لوله PVC باید فقط به‌صورت چکه باشد. در بیشتر مواقع لازم است که پمپ 5 یا 6 دقیقه روشن و 9 یا 10 دقیقه خاموش باشد تا یک زهکشی صحیح انجام شود. تجمع آب اغلب به ایجاد مشکلاتی در زهکشی انتهای لوله‌ها منجر می‌شود و در نتیجه رشد کاهش می‌یابد؛ زیرا ریشه‌ها در معرض اکسیژن کافی قرار نمی‌گیرند. ازاین‌رو خطر غرقاب‌شدن باعث می‌شود که ریشه‌ها دچار گرسنگی اکسیژن شوند. اکسیژن کم در ناحیه ریشه، توانایی ریشه را در جذب آب و عناصر غذایی کاهش می‌دهد و سرانجام ریشه‌ها می‌میرند و در معرض تجاوز انواع عوامل بیماری‌زا قرار می‌گیرند.
با افزایش زمان خاموش بودن پمپ می‌توان مشکل غرقاب‌شدن را کاهش داد. اگر با این کار مشکل حل نشد، گلخانه‌دار می‌تواند میزان جریان را از طریق شیر ورودی حدود یک لیتر در دقیقه تنظیم نماید. آخرین فعالیت این که می‌توان زاویه شیب لوله‌ها را افزایش داد تا جریان آب در سراسر لوله به طور کامل انجام شود. گلخانه‌داران باید به نصب لوله‌ها در چنین مسیری توجه کنند تا بتوانند شیب را در طول فصل تغییر دهند. همچنین طول لوله‌ها نباید بیشتر از 5/7 تا 9 متر باشد.
در سیستم پشک سنگ یا پرلیت میزان تحویل آب و کود را می‌توان با سینی شروع‌کننده کنترل کرد. با هر بار آبیاری حدود 150 میلی‌لیتر محلول غذایی به داخل هر قالب پشم سنگ یا کیسه پرلیت جریان می‌یابد. میزان جریان سیستم و زمان بین چرخه روشن را می‌توان با دریافت این مقدار متعادل کرد. روش دیگر جهت کنترل میزان جریان، مقایسه هدایت الکتریکی (EC)محلول غذایی ورودی با مقداری از محلول که از قالب‌ها شسته می‌شود (پس آب) می‌باشد. معمولاً حجم خارج شده حدود 10 تا 20 درصد حجم به کار برده شده است.EC محلول شسته شده خروجی نباید بیشتر از یک میلی موس کمتر یا بیشتر از EC محلول غذایی ورودی تغییر نماید. اگر EC محلول قالب‌ها بیشتر باشد، نشان‌دهنده این است که آب کافی به گیاه داده نشده و گیاه آب موجود را با سرعت جذب کرده و نمک‌ها باقی‌مانده‌اند. در دیگر سیستم‌های کشت که دارای بستر جامد هستند (مثل کشت در کیسه)، آب و یا محلول غذایی تا نقطه آبشویی به کاربردی می‌شود. به‌طورکلی توصیه می‌شود چرخه روشن تا رسیدن میزان محلول غذایی به حد نقطه آبشویی در کیسه یا سکو ادامه داشته باشد.
تصفیه‌کردن محلول غذایی و آب:
برای این که گلخانه‌داران از منبع آب و کیفیت آب چاه مطمئن باشند، نیاز است تا آب مصرفی را تصفیه نمایند. اغلب چاه‌های آب دارای مقادیر زیادی شن، رس و یا ذرات سنگ‌آهک هستند. برای تصفیه ذرات آب باید از فیلترهای توری یا دیسکی استفاده کرد مخصوصاً اگر در سیستم آبیاری عمل کوددهی از طریق تزریق‌کننده‌ها یا توزیع‌کننده‌ها انجام می‌شود. اندازه صافی توری باید حداقل 150 مش باشد تا در مقابل ذراتی که به تزریق‌کننده‌ها خسارت وارد می‌کنند، مؤثر باشد. با تصفیه ذرات، عمر پمپ‌ها، شیرها، تنظیم‌کننده‌های فشار و تزریق‌کننده‌ها بیشتر شده و این کار احتمال مسدودشدن قطره‌چکان‌ها را کاهش می‌دهد.
برای محلول NFT هیدروپونیک نیاز به تصفیه‌کردن زیادی نمی‌باشد. زیرا تخلیه و شستشوی مکرر (هفتگی) تانک مخزن انجام می‌شود. در این سیستم بعضی ذرات (جلبک ه، بافت‌های ریشه‌های جدا شده و…) تشکیل خواهند شد که این مواد توسط جریان آب حرکت کرده و باقی نخواهند ماند. یک صافی نیز باید روی خط ورودی پمپ نصب شود تا از ورود ذرات (برگ و…) به پمپ جلوگیری نماید.
دمای آب:
آب چاه در برخی مناطق در سراسر سال دمایی حدود 20 تا 21 درجه سانتی‌گراد دارد. نیاز نیست دما بالاتر از این میزان افزایش یابد مگر در زمان سبزشدن بذرها. در سیستم NFT برای سبزشدن بذرها و نشاها استفاده از آب با دمای 26 درجه سانتی‌گراد مفید خواهد بود.
مشکل عمده‌ای که راجع به دمای آب در محلول NFT در تابستان اتفاق می‌افتد، بالارفتن دما به میزان زیادی می‌باشد. در گلخانه با دمای هوای بالاتر از 32 درجه سانتی‌گراد، محلول در جریان به‌تدریج گرم می‌شود. دمای آب بالاتر از 26 تا 30 درجه سانتی‌گراد ممکن است سبب کاهش رشد گیاه شود. آب گرم نسبت به آب خنک‌تر اکسیژن کمتری حمل می‌کند و موجب بالارفتن دمای بستر ریشه می‌شود و در نتیجه، عملکرد و رشد ریشه را مختل می‌نماید. در جایی که دمای آب خیلی زیاد است مشکل پوسیدگی ریشه شدیدتر می‌شود.
مشکل دمای بالا در پشم سنگ و پرلیت یا کشت در کیسه زیاد اتفاق نمی‌افتد. زیرا آب تحویل داده شده به این سیستم‌ها مستقیماً از چاه وارد گلخانه می‌شود و معمولاً چرخش نمی‌کند.
برای این که دمای آب کنترل شود سطح بیرونی ظروف، بستر رشد، کیسه‌ها، سکوها و لوله‌ها باید سفید باشد یا این که سطح بیرونی منعکس‌کننده‌ای داشته باشند. این کار باعث می‌شود تا دمای بستر بالا نرود.
محلول غذایی NFT به تعویض مکرر و خنک‌کردن نیاز دارد که می‌توان با استفاده از یک سیستم مارپیچی خنک‌کننده که در مخزن کار گذاشته می‌شود، محلول را خنک کرد. در نهایت این که کنترل خوب گلخانه بسته و محصور توسط فن‌های خارج کننده گرما، سایه‌اندازی و سیستم فن و پد به کنترل دمای محلول غذایی کمک خواهد کرد.
حجم اکسیژن محلول غذایی:
برای عملکرد معمول سیستم ریشه به اکسیژن نیاز است؛ لذا محلول غذایی باید بتواند اکسیژن را در اختیار ریشه قرار بدهد یا چرخه روشن – خاموش پمپ طوری تنظیم شود که ریشه‌ها بتوانند به‌اندازه کافی از اکسیژن بهره‌مند شوند. در سیستم NFT طی چرخه روشن آبیاری نباید اجازه داد حداقل یک‌دوم تا یک‌سوم سیستم ریشه‌ها در آب غوطه‌ور شوند، ریشه‌ها باید به طور منظم بازرسی شوند و مشخص شود که هوادهی به طور صحیح انجام می‌گیرد. یکی از مشکلات سیستم NFT این است که معمولاً شبکه ریشه‌ای کم‌عمق و سطحی است و بیشتر از 1 تا 5/2 سانتی‌متر ضخامت دارد و این به این معنی است که هوادهی به 33 تا 50 درصد ریشه‌ها مشکل می‌باشد.
برای کمک به هوادهی بهتر سیستم ریشه، محلول تانک مخزن باید به‌خوبی هوادهی شود. وقتی محلول برگشتی وارد تانک می‌شود به سمت صفحه تنظیم‌کننده‌ای جریان می‌یابد که این صفحه، محلول را در سطح گسترده‌ای همچنان که به درون تانک مخزن می‌چکد با اکسیژن تماس می‌دهد. روش دیگر جهت هوادهی محلول این است که یک لوله دمنده هوا زیر تانک نصب شود. این لوله می‌تواند از جنس PVC و به قطر یک سانتی‌متر باشد که سوراخ‌های ک.چکی به‌ازای هر 5/2 سانتی‌متر از طول لوله روی آن ایجاد شده باشد و سپس از طریق یک دمنده کوچک یا پمپ هوا، هوا در سرتاسر لوله پمپاژ شود. ممکن است چندین عدد از این لوله‌ها در تانک موردنیاز باشد. توجه داشته باشید که باید هوایی پاک و تصفیه شده جهت تزریق استفاده شود.
انتخاب قطره‌چکان‌های آبیاری:
قطره‌چکان‌ها وسایلی هستند که محلول غذایی را به سیستم پشم سنگ، پرلیت و سیستم کیسه یا کانال‌های موجود در سیستم NFT تحویل می‌دهند. انتخاب قطره‌چکان‌هایی که به‌آسانی مسدود نشوند و محلول کافی در دوره زمانی کوتاه به محصول تحویل دهند، مهم است.
در مناطق ایران چون قطره‌چکان‌ها زود مسدود می‌شوند مخصوصاً در کشت پشم سنگ، کیسه‌ای و کشت در سکو توصیه می‌شود قطره‌چکان‌ها و لوله‌ها حداقل دارای قطر داخلی 12 میلی‌لیتر باشد. قراردادن قطره‌چکان یا انتهای لوله روی یک‌پایه بالای سطح محیط رشد بستر عمل مفیدی می‌باشد. زیرا با این کار می‌توان به‌آسانی میزان جریان یا مشکلات ناشی از مسدودشدن را بازرسی کرد.
درنظرگرفتن میزان جریان قطره‌چکان‌ها یک فاکتور ضروری در طراحی سیستم آبیاری می‌باشد. گلخانه‌دار باید مطمئن شود کره ظرفیت پمپ، اندازه لوله، تنظیم‌کننده‌های فشار و پمپ توزیع‌کننده میزان جریان، مورد محاسبه قرار گرفته‌اند به‌طوری‌که میزان جریان یکنواخت و کافی آب در ورودی گلخانه در دسترس باشد. ممکن است جهت دستیابی به این هدف‌ها سیستم‌ها را به بخش‌های کوچک‌تر کاهش داد. در طراحی سیستم آبیاری قبل از کاشت این موضوع را باید در نظر گرفت.