پرورش نشا
سیستم کشت بدون خاک (آب‌کشت) (2)
سیستم‌های کشت بدون خاک (آب‌کشت):
پرورش در ظرف:
همه سیستم‌های کشت بدون خاک شامل پرورش گیاهان در انواع ظرف‌ها (یک بستر، گلدان، کیسه، قوطی یا قالب بسته‌بندی شده) است. حجم و ابعاد ظرف ریشه دهی بر پایه قابلیت دسترسی گزینش می‌شود. باوجود ابهام‌ها در مورد ارتباط بین اندازه ظروف ریشه دهی و وضعیت گیاه، رعایت موارد زیر در تعیین حجم ریشه موردنیاز برای محصول و سیستم به‌کاررفته کمک خواهد کرد. در همه ظرف‌ها، عمق طرف باید 2-5/1 برابر قطر سطح پوشانده شده توسط تاج گیاه (هنگامی که گیاه بیشینه اندازه خود را به دست آورد) باشد. برای مثال، اگر تاج گیاه سطحی به فطر 30 سانتی‌متر را خواهد پوشاند، ظرف مورداستفاده باید عمقی معادل 60-45 سانتی‌متر داشته باشد. در سیستم کشت در بستر، افزایش دادن فاصله بین گیاهان می‌تواند جایگزین عمق کمتر بستر شود. برای مثال، گیاهانی که تاج آنها سطحی به قطر 30 سانتی‌متر را اشغال می‌کنند و در بستری به عمق کمتر از 30 سانتی‌متر پرورش داده می‌شوند باید 45 سانتی‌متر از یکدیگر فاصله داشته باشند. این نسبت 2 به 3 می‌تواند هنگام پرورش در سیستم‌های بستردار برای کشت گیاهان مورداستفاده قرار گیرد.
این نکته پذیرفته شده است که ریشه‌های گیاهان مجاور هم در میزان رشد یکدیگر تأثیر دارند و ممکن است یکی از رشد بهینه دیگری جلوگیری کند؛ بنابراین امکان تماس بسیار نزدیک و در هم فرورفتن ریشه‌های دو گیاه مجاور که نتیجه فاصله نزدیک یا عمق ریشه دهی کم است باید با فراهم‌کردن سطح و عمق مناسب و موردنیاز به کمینه رسانده شود. برخی بر این باور هستند که نداشتن دانش کافی در مورد رشد ریشه در محیط‌های در حال تغییر، درک ما را از رشد گیاه محدود می‌سازد؛ بنابراین پرورش‌دهنده باید آزمایش‌هایی را با سیستم پرورش موجود برای تعیین حجم ریشه موردنیاز برای دستیابی به بیشینه عملکرد محصول انجام دهد تا در این زمینه دانش کافی را به دست آورد.
تنظیم نیازمندی‌های آب و عناصر غذایی:
دو روش عمده برای به‌کارگیری محلول غذایی وجود دارد.
یک سامانه باز که در آن محلول غذایی پس از عبور از ظرف ریشه دهی دور ریخته می‌شود و یک سامانه بسته که در آن محلول‌های غذایی از ظرف ریشه دهی عبور کرده و برای استفاده دوباره جمع‌آوری می‌شود.
هر یک از این سیستم‌ها دارای برتری‌ها و نارسایی‌هایی است. نارسایی اصلی سیستم باز، کارایی پایین آن به دلیل هدررفت آب و عناصر ضروری مصرف نشده است، چون میزان محلول غذایی جریان یافته بیشتر از میزان موردنیاز گیاهان می‌باشد. در سیستم بسته، محلول غذایی را می‌توان هنگام عبور از ظرف حاوی ریشه‌ها تغییر داد و برخی تنظیم‌های موردنیاز در حجم (جایگزینی آب ازدست‌رفته)، pH و افزودن عناصر ضروری جذب شده را صورت داد. به‌علاوه هرگونه بیماری یا آلودگی‌های دیگر که در اثر عبور محلول غذایی از میان ظرف ریشه دهی به آن اضافه می‌شوند باید با تیمار کردن محلول، حذف یا غیرفعال شوند تا از انتشار آنها به کل سیستم جلوگیری شود.
انتظار می‌رود که محلول غذایی، هم آب و هم عناصر ضروری موردنیاز گیاهان را با جریان یافتن در ظرف ریشه دهی تأمین کند ولی در روزهای گرم که گیاهان در حال تنفس پرشتاب هستند تنها آب ممکن است برای تأمین نیاز هوایی موردنیاز باشد و عناصر غذایی موجود در محلول ممکن است موردنیاز گیاه نباشند؛ بنابراین این نیاز به آب در خارج از چرخه تغذیه، تأمین می‌شود ولی این امر یک نارسایی جدی را ایجاد می‌کند چون داشتن یک سامانه آبیاری در کنار سامانه توزیع محلول غذایی، رایج نیست؛ بنابراین افزایش چرخش محلول غذایی برای برآورده ساختن نیاز گیاه به آب ممکن است منجر به نبود تعادل عناصر و تجمع نامطلوب آنها شود.
در کنترل خودکار در یک سیستم باز امکان تغییر دادن ترکیب محلول غذایی با اضافه‌کردن آب به محلول در حال جریان در ظرف ریشه دهی و کاهش دادن عناصر غذایی وجود دارد. در سیستم بسته، سامانه توزیع و جمع‌آوری آب از ظرف ریشه دهی وجود دارد.
سامانه‌های فعال و غیرفعال توزیع محلول غذایی:
در همه سیستم‌های کشت بدون خاک تجاری و غیرتجاری، به جریان انداختن محلول غذایی نیازمند استفاده از برق (فعال) یا شیب (غیرفعال) یا ترکیبی از هر دو است. در برخی از شرایط وابستگی کمتر به جریان برق می‌تواند یک برتری قابل‌توجه باشد. با وجود این در صورت نیاز به کنترل بیشتر ترکیب و میزان کاربرد محلول غذایی استفاده از برق به‌شدت توصیه شده و در سامانه‌های تجاری به کار می‌رود. به‌علاوه سامانه‌های برنامه‌ریزی‌شده
رایانه‌ای در حال جایگزین‌شدن با مدیریت دستی است. حس‌گرها در محیط ریشه دهی و مخازن محلول غذایی به ترتیب برای تنظیم جریان و ترکیب محلول غذایی تعبیه شده‌اند. مقیاس‌هایی مانند شدت نور و طول دوره و دمای محیط عامل‌هایی هستند که برای تنظیم جریان و ترکیب محلول غذایی به کار می‌روند؛ بنابراین به نظر می‌رسد که سامانه‌های غیرفعال جریان محلول غذایی در حال منسوخ شدن هستند.
انواع سیستم‌های آب‌کشت:
سیستم آب‌کشت حقیقی شامل پرورش گیاهان در محلول غذایی بدون محیط ریشه دهی است. در این سیستم‌های پرورشی ریشه‌های گیاهان در محلول غذایی ساکن هوادهی شده یا در محلول غذایی در حال جریان از کانال غوطه‌ور می‌شوند و یا ریشه‌های گیاه به طور دوره‌ای با محلول غذایی مه پاشی می‌شود. این تعریف به‌کلی متفاوت از مفهوم پذیرفته شده از سیستم‌های آب‌کشت است که درگذشته همه اشکال کشت بدون خاک را در بر می‌گرفت. در ادامه سیستم‌های آب‌کشت و نیز سیستم‌های آب‌کشت دارای محیط ریشه دهی تشریح می‌شوند.
سیستم‌های آب‌کشت حقیقی (بدون محیط ریشه دهی):
– محلول غذایی ساکن هوادهی شده:
این سیستم، قدیمی‌ترین سیستم آب‌کشت است که هنوز هم برای انواع بررسی‌های تغذیه گیاهی به کار می‌رود. نیازمندی‌های این سیستم شامل یک ظرف مناسب، یک محلول غذایی و یک لوله هوا است که هوا را به طور پیوسته وارد محلول غذایی می‌کند. بسته به شمار گیاهان و حجم محلول غذایی، محلول بر پایه جدول زمانی از پیش تعیین شده به طور معمول در مدت 14-7 روز جایگزین می‌شود. آب کاهش‌یافته از محلول باید هر روز با آب خالص جایگزین شود. فرمول‌های مورداستفاده، محلول هوگلند یا تغییریافته‌هایی از این محلول است. نسبت گیاه به حجم محلول غذایی به طور معمول یک گیاه به‌ازای 18-9 لیتر محلول غذایی است. این سیستم تولید کارید تجاری محدودی داشته و تنها در تولید کاهو و دیگر گیاهان علفی موفقیت‌آمیز نشان داده است.
– سیستم کشت NFT:
در این سیستم، ریشه‌های گیاه در کانالی که محلول غذایی از آن عبور می‌کند آویزان می‌شوند و محلول غذایی در روشی همانند با سیستم‌های دارای محیط ریشه دهی مانند سنگ‌ریزه یا بستر شنی به‌صورت چرخشی مورداستفاده قرار می‌گیرد؛ بنابراین نارسایی‌های مرتبط با سیستم‌های بالا می‌تواند در این سیستم نیز وجود داشته باشد ولی به دلیل نبود محیط ریشه دهی نارسایی مربوط به جذب و نگهداری عناصر غذایی از محلول غذایی وجود ندارد.
محفظه محتوی ریشه‌های گیاه با شیبی در حدود یک درصد نصب می‌شوند تا این که محلول غذایی بتواند به‌آسانی از بالابه‌پایین جریان یابد. به طور معمول محلول غذایی از قسمت بالایی محفظه به میزان یک لیتر در دقیق وارد محفظه می‌شود. با افزایش اندازه ریشه، شتاب جریان به‌طرف پایین کاهش می‌یابد. گیاهانی که در ابتدای مسیر جریان قرار دارند ممکن است اکسیژن و غلظت عناصر محلول غذایی را کاهش داده و به میزان قابل‌توجهی رشد و نمو گیاهان واقع در پایین‌دست محفظه را تحت‌تأثیر قرار دهند. علاوه بر این باگذشت زمان ریشه‌ها ضخیم شده و بسیار متراکم می‌شوند که این امر باعث بالا آمدن محلول غذایی در محفظه و کاهش تماس آن با کل توده ریشه می‌شود. این پدیده منجر به آمیختن ضعیف محلول غذایی در جریان با آب و عناصر باقی‌مانده از جریان‌های پیشین محلول در پیرامون ریشه می‌شود. به‌منظور به کمینه رساندن این اثرات، کانال نباید طولی بیش از 9 متر و عرضی کمتر از 30 متر داشته باشد. این کانال‌های پلی‌اتیلنی ممکن است سفید یا سیاه باشند تا از نفوذ نور به درون آنها محافظت شوند، چون در غیر این صورت رشد جلبک‌ها می‌تواند یک مشکل جدی را به همراه داشته باشد.
گیاهان در فواصل توصیه شده در مسیر قرار داده می‌شوند. به طور معمول گیاهان در قطعه‌های مکعبی شکل از جنس فایبرگلاس یا مواد همانند، وادار به جوانه‌زنی می‌شوند و سپس این قطعه‌ها همراه با گیاهچه به طور مستقیم در محفظه قرار داده می‌شوند. این قطعه‌ها می‌توانند برای یک دوره زمانی درازمدت گیاه را در جای خود در محفظه کشت NFT نگه دارند. سپس صفحه پلی‌اتیلنی در پیرامون ساقه گیاه با گیره بسته می‌شود تا یک محفظه لوله‌ای شکل و ضد نور ایجاد شود. قطعه‌های مکعبی شکل مورداستفاده برای جوانه‌زنی باید از ماده‌ای غیر از پیت یا ماده همانند باشد، چون ممکن است ازهم‌پاشیده شوند.
در سیستم کشت NFT کنترل بیماری دشوار است، چون عامل بیماری‌زا با شتاب از یک گیاه به گیاه دیگر و از یک کانال به کانال دیگر انتقال می‌یابد؛ بنابراین احتیاط‌های همانندی با سیستم چرخشی بسته، موردنیاز است. در شرایط آب‌وهوای گرم، قارچ پیتیوم شایع‌ترین بیماری در سیستم‌های پرورشی کشت NFT است. امروزه به نظر می‌رسد روشی مهم برای کنترل این بیماری وجود ندارد اگرچه دما و غلظت مس و به‌احتمال زیاد منگنز و روی در محلول غذایی و نیز pH آن ممکن است برای کنترل جزئی این بیماری تنظیم شود. هنگامی که دمای محلول غذایی در کمتر از 25 درجه سانتی‌گراد نگه داشته شود بیماری پیتیوم یک مشکل جدی به شمار نمی‌آید.
مرگ ریشه مشکل دیگر در سیستم کشت NFT است و ممکن است ناشی از نبود اکسیژن در ناحیه ریشه باشد. علاوه بر این مرگ ریشه ناشی از رقابت درون گیاهی برای کربوهیدرات‌ها است، چون در دوره‌هایی با نیاز بالا برای کربوهیدرات‌ها (در هنگام میوه دهی یا در هنگام بروز تنش) شماری از ریشه‌ها می‌میرند ولی پس از رفع تنش، بافت گیاه مقادیر کافی از کربوهیدرات را به دست آورده و ریشه‌های جدید ظاهر خواهند شد. تا هنگامی که بیشتر ریشه‌ها سفیدرنگ هستند باید توجه کمتری به مرگ ریشه معطوف شود. این پدیده به‌احتمال در همه سیستم‌های پرورش رخ دهند ولی به طور روشن در سیستم کشت NFT قابل دیدن است و در ریشه‌هایی که درحال‌رشد در یک محیط معدنی یا آلی است به‌آسانی قابل دیدن نمی‌باشد. در سال 1985 کوپر طرحی را پیشنهاد کرد که در آن به‌جای کانال‌های U شکل از کانال‌های W شکل استفاده می‌شود که در آن گیاهان در قسمت بالایی بخش برآمده میانی قرار گرفته و ریشه‌ها در دو طرف تقسیم می‌شوند. یک حصیر مویینه نیز در بخش Ʌ مسیر W شکل قرار داده می‌شود تا ریشه‌ها را با محلول غذایی مرطوب نگه دارد. این سیستم دارای چند برتری عمده است به‌طوری‌که بخشی از سیستم ریشه دهی در معرض هوا و بخشی از ریشه‌ها در سطح مرطوب قرار می‌گیرد که این امر به اکسیژن‌گیری بهتر سیستم ریشه کمک می‌کند و توده ریشه باقی‌مانده، به دو کانال هدایت می‌شود که این کار نارسایی‌های مربوط به ایجاد توده‌ای بزرگ از ریشه‌ها را به کمترین میزان می‌رساند. هم اکنون استفاده از دو سامانه جداگانه برای توزیع آب و انواع مختلف محلول‌های غذایی در یکی از دو کانال امکان‌پذیر است ولی به دلیل ارائه طرح‌های پیچیده کانال کشت NFT، مشخص نیست که آیا این تغییر به میزان قابل‌توجهی وضعیت گیاه را بهبود خواهد داد یا خیر.
چون سیستم‌های کشت NFT جزو سیستم‌های بسته طبقه‌بندی می‌شوند کوپر در سال 1979 استفاده از یک محلول غذایی ویژه به نام محلول تکمیلی را توصیه کرد که به محلول آغازین اضافه می‌شود تا ترکیب آن در طول دوره مصرف حفظ شود. در جدول زیر محلول آغازین و فرمول محلول تکمیلی برای گوجه‌فرنگی ارائه شده است.
فرمول‌های غذایی دیگری نیز بر پایه منبع آب (نرم که تقریباً بدون یون‌هایی مانند کلسیم و منیزیوم است و سخت که دارای کلسیم و منیزیوم می‌باشد) برای گوجه‌فرنگی توصیه شده است.
با فرض نسبت رقیق‌سازی 1 به 100 برای محلول‌های پایه 1 و 2، غلظت عناصر در محلول NFT رقیق شده و در حال چرخش به‌صورت جدول زیر است.
• محلول نهایی را با افزودن حجم‌های برابر از هر دو محلول در آب تا هنگام رسیدن هدایت الکتریکی محلول نهایی به 2/2 dS/m تهیه کنید.pH را با افزودن اسید فسفریک (شرایط سبکی پایین) یا اسید نیتریک (شرایط سبکی بالا) تا 2/.6 تنظیم کنید. محلول‌های پایه مخلوط می‌شوند و pH به طور خودکار تنظیم می‌شود.
• هنگام آغاز یک کشت جدید، با هدایت الکتریکی 5/1dS/m آغاز کنید و به‌تدریج در طول یک هفته آن را به 2/2 dS/m افزایش دهید.
• یک هدایت الکتریکی پایه 6/0-3/0 هم برای منبع آب در نظر بگیرید.
• علاوه بر فرمول محلول غذایی ارائه شده در جدول، سطوح عناصر برای گوجه‌فرنگی در سیستم کشت NFT ارائه شده است. لیست همانندی از غلظت‌ها برای گوجه‌فرنگی در سیستم کشت NFT نیز در جدول ذکر شده است. اثر مرحله رشد گیاه نیز یک عامل مهم در تعیین دامنه موردنظر غلظت عناصر است.
• با افزایش رشد گیاه، افزایشی در غلظت‌های نیتروژن، پتاسیم و منیزیوم وجود دارد ولی عناصر دیگر در غلظت ثابتی نگه داشته می‌شوند.
به طور معمول، محلول غذایی به طور منظم از لحاظ هدایت الکتریکی ارزیابی شده و زمان مناسب برای افزودن محلول غذایی تکمیلی برای حفظ حجم آغازین و همچنین زمان تهیه یک محلول جدید تعیین می‌شود. زمان‌بندی برای به جریان انداختن محلول غذایی در مسیر متغیر است.
یک روش، جریان متناوب محلول غذایی در مسیر در یک چرخه روشن – خاموش یا روشن بودن سامانه برای نصف زمان یک دوره چرخش و خاموش بودن آن برای نصف دیگر است. یک سامانه بسیار پیشرفته نیز مبتنی بر زمان‌بندی چرخش محلول غذایی بر پایه میزان اشعه نوری دریافت شده است. برای مثال هنگامی که 3/0 Mj/m2 انرژی نوری تجمع می‌یابد محلول غذایی در مسیر به مدت 30 دقیقه جریان می‌یابد. زمان و طول مدت با نوع گیاه و مرحله رشد آن نیز تحت‌تأثیر قرارمی گیرد. امروزه استفاده از چنین سامانه‌هایی در حال گسترش است، چون در تولید گوجه‌فرنگی با عملکرد بالاتر و بهتر موفقیت‌آمیز نشان داده است.
هواکشت:
در این سیستم پرورشی، توزیع آب و عناصر ضروری با مه پاش کردن محلول به ریشه‌های گیاه صورت می‌گیرد. یکی از برتری‌های مهم این سیستم در مقایسه با جریان محلول غذایی، تهویه مطلوب آن است که این امر به دلیل قرارگرفتن ریشه‌ها در هوا می‌باشد. این سیستم برای افزایش بازده استفاده از آب و عناصر ضروری طراحی شده است.
عامل‌های بحرانی و مهم در این سیستم، اندازه قطره‌ها، میزان قرارگیری ریشه‌ها در معرض هوا و ترکیب محلول غذایی است. بررسی‌ها نشان داده است که مه پاشی پیوسته ریشه‌ها نتایج بهتری از مه پاشی متناوب به همراه دارد. در بیشتر سیستم‌های هواکشت اجازه داده می‌شود تا مقادیر کمی از آب در کف ظرف ریشه دهی باقی بماند تا این که بخشی از ریشه به منبع پیوسته‌ای از آب دسترسی داشته باشد. ترکیب محلول غذایی بسته به زمان و میزان قرارگیری ریشه‌ها در معرض محلول غذایی تنظیم می‌شود. باوجود این، این سیستم تولید به دلیل هزینه‌های بالای راه‌اندازی کاربرد کمی دارد.
سیستم‌های آب‌کشت دارای محیط ریشه دهی:
در سیستم‌های توصیف شده در این بخش، گیاهان در برخی از انواع محیط‌های ریشه دهی معدنی با به‌کارگیری محلول غذایی به‌صورت غرقاب یا قطره‌ای پرورش داده می‌شوند. در ادامه به انواع این سیستم‌های پرورشی اشاره می‌شود.
سیستم‌های توزیع محلول غذایی به‌صورت جزرومدی:
این نوع سیستم‌های پرورشی درگذشته کاربرد بسیار گسترده‌ای داشته است، ولی امروزه غیر از سیستم‌های پرورش خانگی کاربرد تجاری چندانی ندارند. اجزای تشکیل‌دهنده این سیستم دارای یک محیط ریشه دهی خنثی مانند سنگ‌ریزه، شن، سنگ‌های ولکانیک و غیره، یک مخزن با حجمی برابر با بستر پرورش (دارای محلول غذایی) و سامانه لوله‌کشی مناسب، دریچه‌ها و پمپ موردنیاز برای غرقاب کردن دوره‌ای بستر رشد با محلول غذایی است که با یک شبکه زهکش به مخزن محلول غذایی جریان می‌یابد.
جدول زمان‌بندی برای غرقاب کردن بستر رشد به شرایط جوی و مرحله رشد گیاه و نیز ظرفیت نگهداری آب توسط محیط ریشه دهی بستگی دارد. به طور طبیعی، ترکیب محلول غذایی مورداستفاده بسته به نوع گیاه و مرحله رشد آن همانند محلول هوگلند یا تغییر یافته‌هایی از آن است. در این سیستم بسته، محلول غذایی به‌صورت چرخشی مورداستفاده قرارمی گیرد و پس از آن با محلول غذایی تازه جایگزین می‌شود. پیش از هر استفاده، محلول غذایی باید از لحاظ pH و هدایت الکتریکی و در صورت امکان از لحاظ محتوای عناصر غذایی بررسی شود و برابر با آن تنظیم شود. محلول غذایی ممکن است پس از عبور از بستر ریشه دهی به عبوردادن از صافی و ضدعفونی نیاز داشته باشد. مدیریت این سیستم پرورشی بسیار دشوار است و بازده آن در استفاده از آب عناصر شروری بسیار پایین است؛ بنابراین امروزه کاربرد تجاری چندانی ندارد.
سیستم‌های کاشت در کیسه یا گلدان:
این سیستم آب‌کشت امروزه کاربرد تجاری برای تولید محصول دارد و پرلیت متداول‌ترین محیط ریشه دهی مورداستفاده می‌باشد. در این سیستم، کیسه در مکان موردنظر قرار داده شده و سوراخ‌های کوچکی در قسمت زیرین کیسه ایجاد می‌شود تا آب و محلول اضافی به بیرون جریان یابد و سوراخ یا سوراخ‌های دیگری در قسمت بالایی کیسه برای قراردادن گیاهان ایجاد شده و یک لوله مجهز به قطره‌چکان در کنار هر سوراخ قرار داده می‌شود. امروزه با استفاده از این سیستم پرورشی، گوجه‌فرنگی به طور گسترده‌ای پرورش و تولید می‌شود. یک گلدان یا یک ظرف مناسب دیگر می‌تواند به‌جای کیسه مورداستفاده قرار گیرد.
این سیستم کشت، یک سیستم باز است و توزیع محلول غذایی باید تااندازه‌ای صورت بگیرد که اندکی محلول اضافی از سوراخ‌های موجود در قسمت زیرین کیسه یا گلدان خارج شود.
زمان‌بندی میزان و کاربرد محلول غذایی به عامل‌های بسیاری مانند شرایط جوی، نوع گیاه، مرحله رشد و … بستگی دارد. در طول دوره رشد، محلول‌های اضافی زهکش شده از کیسه را می‌توان از لحاظ pH و هدایت الکتریکی ارزیابی کرده و تنظیم‌های لازم را در محلول غذایی صورت داد یا کیسه را می‌توان برای زدودن هرگونه نمک‌های تجمع یافته، با آب شستشو داد. در پایان فصل رشد، کیسه دارای پرلیت ممکن است دوباره مورداستفاده قرار گیرد و یا دور ریخته شود. فرمول محلول غذایی به طور طبیعی مبتنی بر فرمول غذایی هوگلند یا تغییریافته‌هایی از آن است. انواع مختلفی از این سیستم پرورشی برای پرورش انواع مختلف گیاهان طراحی شده است که یکی از آنها کیسه آویزان عمودی است و برای پرورش گیاهانی مانند کاهو و توت‌فرنگی مناسب است.
سیستم کشت در راک وول با روش توزیع قطره‌ای محلول غذایی:
راک وول متداول‌ترین ماده مورداستفاده در سیستم آب‌کشت است که امروزه در سراسر جهان برای تولید انواع گیاهان به‌ویژه گوجه‌فرنگی مورداستفاده قرار می‌گیرد، هرچند تلاش‌هایی برای یافتن جایگزینی برای آن و غلبه بر نارسایی مربوط به‌دور ریختن قالب‌های به کار رفته صورت‌گرفته است. راک وول ظرفیت نگهداری آب بسیار خوبی دارد ولی به نسبت خنثی بوده و ماده‌ای بسیار مناسب برای رشد گیاه است. راک وول یک ماده فیبری خنثی است که مخلوطی از سنگ ولکانیک، سنگ آهک و زغال‌سنگ سوخته می‌باشد که در دمای 2000-1500 درجه سانتی‌گراد ذوب شده است. فیبرهای تولید شده برای ساخت صفحات به هم تابیده نرم، پرس می‌شوند. این صفحه‌ها برای ساخت قالب‌هایی به عرض 45-15 سانتی‌متر و به طول 90 و عمق 5/78-5 سانتی‌متر به کار می‌روند. قالب‌ها به طور معمول با صفحه‌های پلی‌اتیلنی سفید پوشانده می‌شوند. این قالب‌ها به طور معمول به‌صورت تخت در کف گلخانه که با صفحه پلی‌اتیلنی سفید پوشانده شده است، قرار داده می‌شوند. فاصله بین قالب‌ها به آرایش ناحیه پرورشی و نوع گیاه بستگی دارد.
به‌محض نصب قالب‌ها در محل اصلی، برش‌هایی در سطح زیرین هر قالب داده می‌شود تا آب و محلول اضافی به بیرون جریان یابد. یک سوراخ نیز در بخش بالایی قالب برای قراردادن گیاه ایجاد می‌شود. سپس محلول غذایی با روش قطره‌ای به هر قالب راک وول توزیع می‌شود. به طور منظم، نمونه‌ای از محلول حاصل از زهکشی برای تعیین EC آن برداشت شده و در صورت بالا بودن EC ، قالب با آب شستشو داده می‌شود.pH محلول نیز ممکن است اندازه‌گیری شده و در صورت نیاز، ترکیب محلول غذایی تغییر داده شود. به طور طبیعی، محتوای عناصر محلول غذایی باقی‌مانده در قالبی راک وول تعیین نمی‌گردد. با وجود این، دامنه‌هایی بهینه و قابل‌قبول برای محلول در پرورش گوجه‌فرنگی در راک وول و پرلیت در جدول ارائه شده است. امروزه بیشتر تصمیم‌ها برای فرمول‌بندی و زمان‌بندی کاربرد محلول غذایی با مدل‌های رایانه‌ای صورت می‌گیرد.
روش‌های تشخیصی:
موفقیت در هر سیستم پرورشی مبتنی بر توانایی پرورش‌دهنده در ارزیابی و تشخیص مؤثر شرایط گیاه محصول در تمام طول مدت کشت است.
با پیشرفت در زمینه تجزیه همراه با تسریع در انتقال و تجزیه‌وتحلیل نتایج، پرورش‌دهنده می‌تواند سیستم پرورشی خود را تا حدودی در مدت‌زمان بسیار کمی ارزیابی کند. اگرچه یک آزمون دوره‌ای متداول، زمان بر و پرهزینه است ولی به‌کارگیری نتایج به‌دست‌آمده می‌تواند با تولید محصولی با کمیت و کیفیت بالا جبران شود؛ بنابراین پرورش‌دهنده باید آزمون و تجزیه منبع آب، محلول غذایی، محیط‌های رشد و گیاه را به طور منظم انجام دهد. برای این منظور، روش‌های نمونه‌برداری از گیاه گوجه‌فرنگی و معیارهای تفسیر در جدول‌های زیر ارائه شده است.
منبع:کتاب گوجه‌فرنگی.دکتر مهدی بهنامیان، دکتر مهدی حسن پور، دکتر سارا دژستان.نشر آییژ