مقدمه :
آبکشت يا هایدروپونیک روش نويني براي پرورش گياهان است که در آن خاک زراعي بکار نمي رود. پايه و اساس اين تکنيک عبارت است از تغذيه گياه در محلولي که کليه عناصر غذايي لازم و اساسي گياه در آن وجود دارد. ريشه گياه ممکن است يا مستقيما در محلول غذايي  يا در بستري از مواد خنثي که آغشته به محلول غذايي است قرار گيرد.
فن کشت بدون خاک عناوين مختلفي دارد، آبکشت يا هايدروپونيک، هوا کشت معلق، کشت در مايع يا هايدروکالچر، آبکشت به معناي عام خود شامل همه روشهايي است که در آنها از خاک استفاده نمي شود و آب در يک زمان هم منبع مواد غذايي و هم وسيله انتقال آن به گياه بشمار مي رود و باين ترتيب همه عناوين فوق را در بر مي گيرد. لفظ هايدروپونيک در اصل از کلمه يوناني (پونس) به معناي (کار) مشتق شده است و به معناي چيزي است که با آب کار مي کند و در فارسي اصطلاحات آبکشت خوانده مي شود. ولي در عمل، آبکشت اختصاصا به يکي از روشهاي کشت بدون خاک گفته مي شود که در آن گياهان در بستري از مواد خنثي که آغشته به محلول غذايي است پرورش مي يابند در حاليکه بستر به زمين متکي است.
هدفها و امکانات گوناگون کاربرد آبکشت (مزايا):
1- توليد ميوه و سبزي تازه در زمينهاي خشک، سنگي، باتلاقي و زمينهايي که به هر دليل غير قابل کشت هستند.
2- بهره برداري از اماکن متروکه مثل انبار، گاراژ و غيره
3- کشت گياهان علوفه اي بطور متوالي براي واحدهاي کوچک دامداري
4- صرفه جويي قابل ملاحضه در مصرف آب در مناطق که آب کمياب است.
5- بازده بيشتر در توليد سبزيجات و گلهاي خارج از فصل در گلخانه
6- سهولت پيش بيني ميزان عملکرد
7- کيفيت بهتر محصولات
8- کاهش ميزان ابتلا به بيماريهاي ارگانيک و انگلي گياهان
9- کاهش هزينه نيروي انساني به علت حذف عملياتي که به خاک مربوط مي شود.
10- امکان کشت مداوم يک گياه معين در يک زمين ثابت بدون اينکه احتياج به آيش باشد.
11- سهولت کشت گياهان زينتي آپارتماني چه در منزل و چه در گلخانه به علت يکي شدن عمل آبياري و کود دهي و همچنين به علت کاهش فضاي لازم
معايب آبکشت:
1 – هزينه سرمايه گذاري در روش آبکشت بيشتر از کشت گلخانه اي معمولي است. اين هزينه اضافي به احداث حوضچه ها، کانالها و استفاده از پمپ مربوط مي شود.
2- هزينه برقي که مصرف به کار انداختن تاسيسات مي شود بيشتر است.
3- ضرورت کمک گرفتن از تکنسينهاي که قادر به تهيه محلول غذايي، تجزيه و ترکيب و بازسازي آن باشد و يا به جاي آن هزينه تجزيه و ترکيب مواد در آزمايشگاه، که در اين صورت وجود آزمايشگاه در جوار تاسيسات آبکشت ضروري است چه اگر محلول مرتبا بايد کنترل شود.
احتياجات غذايي گياه:
دانشمندان توانسته اند با سوزاندن گياه و توزين خاکستر آنها و به ياري تجربيات زراعي ميزان متوسط احتياجات گياهان را به عناصر معدني تعيين کنند. اهميت اين امر وقتي معلوم مي شود که بخواهيم عناصر غذايي را به مقدار و درصد معين در اختيار گياه بگذاريم بخصوص در آبکشت که اشتباه را هر چند کوچک نمي توان جبران کرد، زيرا خاک وجود ندارد تا اثر آن را تعديل کند.
گياهاني که داراي محلول مشابهند احتياجات غذايي مشابهي نيز دارند. مثلا گياهان جاليزي به پتاس زيادتري نياز دارند. گياهان سبز اعم از زينتي و سبزيجات احتياج به ازت بيشتري دارند و گياهان دانه دار فسفر زيادتري در ترکيب خود دارند و همچنين گياهان ليفي به کمک فسفر تنومندتر مي شوند. خاکستر گياهان هميشه حاوي درصد زيادي از عناصر يا عناصر اوليه، پتاسيم، کلسيم، منيزي، فسفر ، گوگرد و آهن است که جزيي از ترکيب ماده آلي به شمار مي روند . بعضي از عناصر مثل فسفر و گوگرد جزيي از ساختمان سلول هستند. منيزيم در ساختمان سبزينه موجود است. بر ، مس، منگنز و روي به مقدار بسيار کم در گياه موجوند و عناصر کمياب يا ميکروالمنت نام دارند.
در يک محلول مناسب غذايي بايد نسبت به عناصر مختلف با در نظر گرفتن احتياجات هر گياه و مراحل مختلف زندگي آنان تعيين مي شود. که در اين محاسبات بايد شرايط محيطي را نيز به حساب آورد و چون تاثير فزاينده يا کاهنده اي بر احتياجات دارند.
مواد و روشها:
طرح مورد نظر در اول مهرماه سال 1380 در ايستگاه تحقيقاتي دامپروري شهرستان گلپايگان آغاز شد. اين ايستگاه در 2 کيلومتر شمال شرقي شهرستان گلپايگان در روستاي قلعه موتور واقع شده است. اين طرح در يک دستگاه هيدروپونيک با مشخصات زير صورت گرفت:
شامل يک کانتينر با ابعاد محيط کنترل شده 6/2*3*4 متر با عايق حرارتي و گالوانيزه – حداکثر وزن 1500 کيلوگرم – قابل شستشو و ضد عفوني – 27 متر مربع سطح مفيد کشت با يکصد عدد سيني پلي اتيلني در طبقات با زهکشي گالوانيزه – سيستم آبياري اتوماتيک بصورت پاششي – مخزن محلول غذايي پلي اتيلني به ظرفيت 500 ليتر
در اين طرح گياه مورد آزمايش جو بود. هدف از انتخاب اين گياه به اين دليل بود که چون اين دستگاه در يک محل دامپروري و تحقيقات دامي قرار دارد. لذا تامين علوفه مورد نظر دام يک امر اساسي است. در اين آزمايش هيچگونه محلول غذايي استفاده نشد و رشد گياه متکي به آب تنها بود.
بحث و نتيجه گيري:
هدف از انجام اين آزمايش برآورد ماده خشک گياه جو در واحد زمان طبق رابطه زير مي باشد:
CGR=W2-W1/SA(T2-T1)
که طبق اين فرمول:SA=سطح بر حسب M^2
(T2-T1): زمان بر حسب روز
W1: وزن خشک اوليه
W2: وزن خشک ثانويه
اين آزمايش به مدت 3 ماه انجام گرفت . در مراحل اوليه هدفها بيشتر آشنايي با دستگاه مذکور و طرز کار با آن بود. بعد از آن با يکسري از مشکلات مواجه شديم که مشکل اصلي آن آلودگي قارچي يا کپک بود. زيرا با وجود ضد عفوني بذر توسط قارچ کش مانکوزب ليکن باز آلودگي مشاهده شد که با کنترل دما، رطوبت، نور آبياري و تراکم مناسب بذر توانستيم بر مشکل فائق آييم.
در اين آزمايش تنظيمات دستگاه به شرح زير صورت گرفت:
دماي روزانه 20 درجه سانتيگراد و دماي شبانه 15 درجه سانتيگراد
رطوبت 50 درصد
آبياري :20 ثانيه آبياري و 4 ساعت قطع آبياري
روشنايي: 10 ساعت روشنايي روز و 10 ساعت روشنايي شب
تراکم بذر: 1کيلوگرم بذر جو در هر عدد سيني
در اين آزمايش دوره رشد را 9 روز در نظر گرفتيم و از روز دوم کاشت شروع به نمونه گيري کرديم. نمونه گيري هر 2 روز يکبار انجام مي گرفت. که در کل در اين 9 روز سه مرحله نمونه گيري داشتيم . که اين نمونه ها را داخل آون گذاشته و در دماي 75 درجه سانيگراد به مدت 48 ساعت وزن خشک آن را وزن خشک هاي که ما طي اين 9 روز به دست آورديم به شرح زير مي باشد:
روز سوم: 1/6 گرم بر متر مربع
روز پنجم:4/14 گرم بر متر مربع
روز هفتم: 2/32 گرم بر متر مربع
روز نهم :4/30 گرم بر متر مربع
CGR1=14.4- 6.1/0.27*2=15.3 gr /m^2/day
CGR2=23.2- 14.4/0.27*2=16.2 gr /m^2/day
CGR3=30.4- 23.2/0.27*2=13.3 gr /m^2/day
متوسط اين سه CGR 14.9 gr /m^2/day شد.
در ضمن درصد مادهخشک در روز نهم يا نمونه گيري سوم برابر 2/11 درصد برآورد شد.
اين آزمايشات در چند مرحله که هر مرحله داراي دوره رشد 9 روز مي باشند انجام گرفت.
پيشنهادات و انتقادات:
دستگاه مورد نظر داراي يکسري معايب به شرح زير است.
1- تغيير نازلهاي آبياري و تبديل آن به صورت مه پاش
2- تعديل سيستم روشنايي
3- تبديل دستگاه به صورت سير کوله يا برگشتي جهت جلوگيري و ممانعتاز به هدر رفتن آب و محلول غذايي
4- معرفي محلول غذايي مناسب و سازگار با گياهان مختلف و دستگاه
5- حساسيت دستگاه و لوازم داخلي آن
6- رعايت نشدن اصول ايمني و حفاظتي در دستگاه
7- نداشتن تايمر(Back up) که با رفتن برق موجب به هم خوردن تنظيم سيستم مي شود.
منابع:
1- دکتر ابراهيم زاده، حسن، دي ماه 1373، فيزيولوپي گياهي(محلول غذايي) – دانشگاه تهران.
2- مهندس سجادي، عبدالوهاب1362، آبکشت، نشر خود کفايي
3- مهندس سجادي، عبدالوهاب،1363، نشريه مسائل متفرقه آبکشت