انواع بستر کشت گلخانه ای

در عرصه‌ی کشاورزی گلخانه‌ای، بسترهای کشت گلخانه‌ای به‌عنوان بنیادی نوین در تکنیک‌های کشت مطرح‌اند. بستر کشت، اصطلاحی است که به مجموعه‌ای از مواد جامد اطلاق می‌شود که می‌توانند به‌جای خاک در روش‌های کشت هیدروپونیک به کار روند. این بسترها، خصوصیات منحصربه‌فردی دارند که آنها را برای کشت گیاهان در محیط‌های کنترل‌شده مناسب می‌سازد.

یک بستر کشت ایده‌آل باید دارای خصوصیات زیر باشد:

1. خنثی بودن شیمیایی: بستر کشت نباید باعث ایجاد تغییرات شیمیایی در محیط گیاه شود.
2. پایداری شیمیایی: باید در برابر عوامل محیطی مقاوم باشد و خصوصیات خود را حفظ کند.
3. پاکیزگی و ضد عفونی: قبل از استفاده باید کاملا تمیز و ضد عفونی شود تا از بروز بیماری‌ها پیشگیری شود.
4. دارا بودن زهکشی مناسب: بستر کشت باید قادر به دفع آب اضافی باشد.
5. ظرفیت نگهداری آب و هوا: باید تعادل مناسبی بین نگهداری آب و هوادهی داشته باشد.
6. قابلیت بافری: در برابر نوسانات PH مقاومت کند.
7. تبادل کاتیونی متوسط: این خصوصیت به تعادل مواد مغذی کمک می‌کند.

در دنیای کشاورزی گلخانه‌ای، بسترهای کشت به سه دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند:

1. بستر کشت معدنی: از مواد معدنی تشکیل شده و دارای خصوصیات فیزیکی مناسب برای کشت هیدروپونیک است.
2. بستر کشت مصنوعی: این بسترها به‌طور خاص برای اهداف کشاورزی تولید می‌شوند و خصوصیات کنترل‌شده‌ای دارند.
3. بستر کشت آلی: از مواد آلی تشکیل شده و خصوصیات طبیعی و پایداری را به همراه دارد.

در ادامه، به تفصیل به بررسی هریک از این بسترها و کاربردهای آن‌ها در کشت گلخانه‌ای خواهیم پرداخت. این بررسی شامل تحلیل دقیق خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و همچنین چگونگی تاثیر آنها بر رشد و سلامت گیاهان خواهد بود.

لوله گلخانه ای

بسترهای کشت معدنی

استفاده از بسترهای کشت معدنی به عنوان یک راهکار نوین و کارآمد در حال توسعه است. این بسترها، که از انواع مختلف سنگ‌ها و صخره‌ها تشکیل شده‌اند، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که شرایط ایده‌آلی برای رشد گیاهان فراهم کنند. بیایید با دقت بیشتری به سه نوع اصلی بستر کشت معدنی نگاهی بیندازیم:

1. بستر کشت ماسه (Sand): ماسه به عنوان یکی از پرکاربردترین بسترهای کشت شناخته می‌شود. ذرات آن باید کوچکتر از 2 میلیمتر باشند. به طور کلی، توانایی نگهداری آب در ماسه به اندازه ذرات آن بستگی دارد. این نوع بستر به ویژه در مناطق صحرایی و حاشیه رودخانه‌ها به راحتی قابل دسترسی است. ماسه‌های رودخانه‌ای، به دلیل شیرینی طبیعی‌شان، محبوب‌تر هستند. برتری اصلی ماسه در ثبات بالا و نیاز نداشتن به تعویض سالانه است، اما باید توجه داشت که وزن آن نسبتا زیاد است. امروزه ترکیب ماسه با پرلایت به منظور بهبود ویژگی‌های آن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
2. بستر کشت سنگریزه (Gravel): سنگریزه به عنوان یک گزینه اقتصادی و فراوان در طبیعت، یک بستر کشت موثر محسوب می‌شود. اندازه ذرات آن معمولا بین 2 تا 15 میلیمتر است. این بستر کشت در نگهداری آب بسیار ضعیف عمل می‌کند و مواد مغذی به سرعت از دسترس ریشه‌ها خارج می‌شوند. اما ترکیبی از سنگریزه و ماسه به نسبت 3 به 1، یک محیط رشد ایده‌آل برای گیاهان فراهم می‌کند. همچنین، استفاده از سنگریزه به همراه پرلیت نیز موثر است.
3. بستر کشت پشم سنگ (Rockwool): پشم سنگ، که ابتدا برای مقاصد عایق‌بندی ابداع شد، اکنون به عنوان یکی از مهم‌ترین بسترهای کشت در عرصه کشاورزی شناخته می‌شود. این ماده از ترکیب سنگ آهک و کک در دمای بیش از 1500 درجه سانتیگراد تهیه می‌شود. پس از ذوب، ترکیب به صورت الیافی درآمده و با استفاده از صمغ‌های خاصی مانند اوره یا فورمول، به یکدیگر می‌چسبند. سپس، این الیاف با لایه‌ای از مواد آب‌دوست پوشانده می‌شوند. پشم سنگ دارای قابلیت جذب آب بالایی (تا 90%) و فراهم کردن میزان هوای زیاد برای ریشه‌ها است. یکی از مزایای این بستر این است که بر PH محلول غذایی تاثیر ناچیزی دارد و قابلیت تبادل کاتیونی ندارد.
4. بستر کشت پرلایت: پرلایت به عنوان یک بستر کشت در محیط‌های کشاورزی، از سنگ‌های آلومینوسیلیکات آتشفشانی بی‌اثر ساخته شده است. این ماده با ویژگی‌های خاص خود، همچون سبک بودن، جذب رطوبت بالا و خصوصیات نسبتا خنثی و پایدار، به عنوان یک انتخاب ممتاز در نظر گرفته می‌شود. برای تولید پرلایت، سنگ معدن پس از خرد شدن تحت درمان حرارتی در دمای 760 درجه سانتیگراد قرار می‌گیرد. در این شرایط، رطوبت درون ذرات به بخار تبدیل شده و سبب ایجاد دانه‌های کوچک و اسفنجی می‌شود که وزنی بسیار سبک دارند. این فرآیند حرارتی علاوه بر سبک‌سازی، پرلایت را به یک بستر کشت کاملا استریل تبدیل می‌کند.
   بستر کشت پرلایت دارای قدرت بافری است ولی ظرفیت تبادل کاتیونی آن پایین می‌باشد. این خاصیت باعث می‌شود که پرلایت آب را در سطح خود جذب کرده و به تدریج رها سازد، با قابلیت جذب آبی معادل 3 تا 4 برابر وزن خود. همچنین، پرلایت به بهبود زهکشی و تهویه بستر کشت کمک شایانی می‌کند. اندازه دانه‌های مناسب برای استفاده در گلخانه‌ها بین 1 تا 5 میلیمتر است. با این حال، عیب اصلی پرلایت در عدم دوام مکانیکی آن نهفته است. دانه‌های پرلایت پس از 2 یا 3 سال استفاده متلاشی شده و به تدریج به پودر نرم تبدیل می‌شوند که این امر می‌تواند به فشردگی بستر و خفگی ریشه گیاه منجر شود. با این وجود، به دلیل قیمت اقتصادی پرلایت، جایگزینی آن در فواصل زمانی کوتاه امکان‌پذیر است.
5. بستر کشت ورمی کولایت: در مقابل، بستر کشت ورمی کولایت از ترکیب دو ماده معدنی ورمیکولایت و بنتونیت ساخته شده است. این بستر کشت زمانی که در دمای بیش از 1000 درجه سانتیگراد برای 10 تا 15 دقیقه حرارت می‌بیند، منبسط می‌شود. نتیجه این فرآیند ماده‌ای سبک وزن، ضدعفونی شده و با قابلیت حفظ آب و هوای زیاد است. این ویژگی‌ها ورمی کولایت را به یک گزینه مناسب برای استفاده در محیط‌های کشاورزی تبدیل می‌کند، به ویژه جایی که نیاز به نگهداری رطوبت و تهویه خوب است.
   این ماده دارای توانایی بسیار قابل توجهی در حفظ تعادل و ثبات محیط کشت است، به گونه‌ای که توانایی مقاومت در برابر تغییرات پی‌اچ را داراست. این خاصیت بافری که ورمی کولایت ارائه می‌دهد، به معنای توانایی آن در جلوگیری از نوسانات ناگهانی و غیرمطلوب پی‌اچ در خاک است، که این امر برای رشد و سلامت گیاهان بسیار حیاتی است.
   علاوه بر این، بستر کشت ورمی کولایت دارای قابلیت تبادل کاتیونی بالایی است. این ویژگی به آن امکان می‌دهد که مواد مغذی مورد نیاز گیاهان را به خود جذب کرده و در زمان مناسب به آن‌ها ارائه دهد. این فرآیند تبادل کاتیونی، که در واقع یک مکانیسم انتقال مواد مغذی میان خاک و گیاه است، به بهبود رشد گیاهان کمک شایانی می‌کند و از این رو، ورمی کولایت به عنوان یک ماده ارزشمند در تقویت و بهبود خاک‌های کشاورزی شناخته می‌شود.
6. بستر کشت زئولیت: در دل زمین‌های ایران، زئولیت به عنوان گنجی نهفته خودنمایی می‌کند. این ماده‌ی معدنی، پس از آهن، به عنوان دومین کانی پرفراوانی در ایران شناخته شده است. بخصوص کلینوپتیلولیت که با دارا بودن ۷۱ تا ۹۵ درصد زئولیت، فراوان‌ترین نوع آن محسوب می‌شود. استفاده از این بستر کشت در عرصه کشاورزی، ثمرات بی‌شماری به همراه داشته است. از افزایش بازده محصولات گرفته تا کاهش نیاز به کود و جلوگیری از شسته شدن نیترات‌های ازت و پتاسیم، همه و همه نشان‌دهنده این واقعیت‌اند که زئولیت بستری معجزه‌آسا برای کشت است. با وزنی مشابه ماسه، این کانی معمولا در ترکیب با سایر مواد برای کشت‌های هیدروپونیک توصیه می‌شود. توانایی بالای زئولیت در جذب و دفع آب و کاتیون‌ها، بدون تغییر عمده در ساختار آن، ویژگی منحصر به فردی است که آن را از سایر بسترهای کشت متمایز می‌کند.
7. بستر کشت پوکه معدنی (Tuff): پوکه معدنی، این سنگ آتشفشانی متخلخل با رنگ قهوه‌ای، در اندازه‌های گوناگونی قابل دسترس است. خصوصیات فیزیکی این بستر بی‌نظیر است؛ اما PH آن متغیر بوده و می‌تواند از 7 تا 10 متغیر باشد. این خاصیت اسیدیته متغیر، آن را برای برخی کشت‌ها مناسب‌تر می‌کند.
8. بستر کشت رس بسط داده شده (لیکا): لیکا، محصولی است که از پردازش گلوله‌ها و دانه‌های رس مرطوب در دمای 1100 درجه سلسیوس به دست می‌آید. این بستر کشت با خلل و فرج درشت و بسته خود، ظرفیت نگهداری آب کمی دارد. PH لیکا خنثی و حدود 7 است، که این امر آن را به بستری ایده‌آل برای گیاهانی با نیاز به محیط PH خنثی تبدیل می‌کند. ظرفیت تبادل کم و خاصیت شیمیایی خنثی آن، گرچه در شرایط عادی برجسته نیست، اما با توجه به روش تهیه و کیفیت رس مورد استفاده، گاهی اوقات فعالیت شیمیایی دارد و یون کلسیم آزاد می‌کند.
   در این بررسی، به خوبی مشاهده می‌شود که چگونه هر یک از این بسترهای کشت، با ویژگی‌ها و توانایی‌های منحصر به فرد خود، می‌توانند در کشاورزی مدرن نقشی کلیدی ایفا کنند. از زئولیت با توانایی جذب بالا گرفته تا لیکا با PH خنثی و پوکه معدنی با خصوصیات فیزیکی بی‌نظیر، همگی به بهبود و توسعه‌ی روش‌های کشت کمک شایانی می‌کنند.

انتخاب محل ساخت گلخانه

بستر کشت مصنوعی:

بسترهای کشت مصنوعی به عنوان یکی از اجزای کلیدی در بهینه‌سازی رشد گیاهان شناخته می‌شوند. این بسترها، که از مواد متفاوتی ساخته شده‌اند، نه تنها محیطی ایده‌آل برای رشد ریشه‌ها فراهم می‌آورند، بلکه در کاهش مصرف آب و بهبود تغذیه گیاهی نیز نقش به‌سزایی دارند.

1. بستر کشت اسفنجی: این بستر، با بافت نرم و قابلیت نگهداری رطوبت بالا، فضایی مطلوب برای ریشه‌های جوان و حساس فراهم می‌کند. این خصوصیت باعث می‌شود تا مواد مغذی و آب به طور یکنواخت در اطراف ریشه توزیع شوند، که این امر رشد سالم و پایدار گیاه را تضمین می‌کند.
2. بستر کشت پلاستیک منبسط: این بستر با ساختار خود، امکان گردش هوا و تبادل گازها را به خوبی فراهم می‌آورد. این ویژگی، خصوصاً در محیط‌هایی که کنترل شرایط محیطی اهمیت بیشتری دارد، مزیتی قابل توجه به شمار می‌رود.
3. بستر کشت پلی اورتان: پلی اورتان با ترکیب شیمیایی متفاوت خود، خاصیت مقاومت در برابر پوسیدگی و عمر طولانی‌تر را به ارمغان می‌آورد. این نوع بستر، برای گیاهانی که نیاز به پایداری و استحکام بیشتری در محیط کشت دارند، انتخابی ایده‌آل است.
4. بستر کشت فرمالدئید اوره: با ترکیبی از اوره و فرمالدئید، محیطی استریل و عاری از عوامل بیماری‌زا فراهم می‌کند. این خصوصیت برای کشت‌هایی که به شرایط بهداشتی بالا نیاز دارند، بسیار حیاتی است.

در مجموع، تنوع و خصوصیات این بسترهای کشت مصنوعی، نشان‌دهنده تلاش‌های بی‌وقفه برای بهبود کیفیت و کارآمدی در عرصه کشاورزی مدرن است. این تکنولوژی‌ها نه تنها به بهینه‌سازی روند کشت کمک می‌کنند، بلکه در راستای حفظ منابع آبی و خاکی و حمایت از محیط زیست نیز گام‌های مهمی برمی‌دارند.

انواع گلخانه

بسترهای کشت آلی

بسترهای کشت آلی، با توجه به تنوع و خصوصیات منحصر به فرد خود، گزینه‌های ارزشمندی را برای کشاورزان فراهم می‌آورند.

1. بستر کشت تراشه چوب یا خاک اره درشت: این نوع بستر کشت شامل ذراتی با اندازه 0.5 تا 1.5 سانتی‌متر است. خاک اره چوب‌های سخت مانند اکالیپتوس باید قبل از استفاده به خوبی پوسیده باشند. باید توجه داشت که برخی از خاک اره‌ها به دلیل احتمال سمی بودن برای گیاهان، مناسب نیستند. این بستر در طول رشد گیاهان تجزیه شده و میزان ازت کمی دارد، همچنین ظرفیت تبادل کتیونی آن کم است و میزان آب قابل دسترسی برای گیاهان در این بستر پایین است.
2. بستر کشت پیت: پیت از بقایای پوسیده گیاهان در شرایط غیرهوازی و زیر آب بدست می‌آید. این ماده پس از خشک شدن، برای مصارف کشاورزی بسته‌بندی می‌شود. پیت به سه دسته تقسیم می‌شود:
   پیت ماس: تشکیل شده از بقایای پوسیده خزه‌ها، به ویژه خزه اسفاگنوم. این نوع پیت تا ده برابر وزن خود آب جذب کرده و ماهیتی بسیار اسیدی (pH بین 3.8 تا 4.8) دارد.
   پیت علف‌های خانواده گرامینه: این نوع پیت کمتر اسیدی است (pH بین 4.5 تا 7) و از بقایای پوسیده علف‌های خانواده گرامینه به دست می‌آید.
   پیت هوموسی: از پوسیدن هم خزه‌ها و هم علف‌های خانواده گرامینه تشکیل شده و دارای 2 تا 3.5 درصد ازت است. قدرت جذب آب در این نوع پیت کمتر است.
3. بستر کشت کوکوپیت یا پیت نارگیل (Coco Peat): این بستر کشت که از فیبر نارگیل تهیه می‌شود، قابلیت نگهداری آب بالایی داشته و حاوی مواد غذایی بالا است. این محیط نسبتا اسیدی است و به عنوان یک گزینه مطلوب در بسترهای کشت آلی شناخته می‌شود.
4. بستر کشت پوست درختان: پوست درختان، که از کارخانه‌های چوب‌بری استخراج و پس از کندن از تنه درختان توسط ماشین‌های مخصوص، آسیاب و الک می‌شوند، به عنوان یکی از مهم‌ترین مواد آلی جایگزین پیت در نظر گرفته می‌شود.
5. بستر کشت سبوس برنج: پوست شلتوک برنج، که به عنوان محصول ثانویه از فرایند برنج‌کوبی بدست می‌آید، به راحتی در دسترس بوده و به عنوان یک محصول زائد و بدون استفاده صنعتی شناخته می‌شود.

اصول کلیدی در طراحی گلخانه

در این مقاله از فولادستان، به بررسی دقیق و جامع انواع بسترهای کشت گلخانه‌ای پرداخته شده است. این بسترها به سه دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند: بسترهای کشت معدنی، مصنوعی و آلی. هر کدام از این بسترها دارای خصوصیات منحصر به فردی هستند که آن‌ها را برای شرایط خاص کشت مناسب می‌سازد.

در مجموع، این بررسی نشان می‌دهد که چگونه انتخاب بستر کشت مناسب می‌تواند در بهبود کیفیت و کارآمدی کشاورزی مدرن نقش مهمی ایفا کند. از زئولیت با توانایی جذب بالا گرفته تا لیکا با PH خنثی و پوکه معدنی با خصوصیات فیزیکی بی‌نظیر، همگی به توسعه‌ی روش‌های کشت کمک شایانی می‌کنند. این تنوع در بسترهای کشت نه تنها به بهینه‌سازی روند کشت کمک می‌کند، بلکه در راستای حفظ منابع آبی و خاکی و حمایت از محیط زیست نیز گام‌های مهمی برمی‌دارد.