هیدروپونیک

چرا هیدروپونیک

مواجه شدن کشاورزی امروز با، عوامل محدود کننده در خاک مثل میکروارگانيسم هاي بيماريزا و نماتدها، pH  نامناسب، بافت سنگین، زهكش ضعيف، تخريب ناشي از هوازدگي و بالا بودن هزینه جایگزین کردن خاك با يك بستر كاشت ديگر از جمله مشکلات کشت خاکی می باشد.  كمك به حل مشكلات مذكور در كشت هاي سنتي محصولات کی توان کشت هیدروپونیک را جایگزین کشت های سنتی کرد

هیدروپونیک یک علم نوپاست و سابقه استفاده تجاری از آن به 50 سال بیشتر نمی رسد ولی در همین مدت زمان کوتاه با بسیاری از موقعیت ها از کشت های فضای آزاد (مزرعه ای) و حفاظت شده (گلخانه ای) تا کشت های بسیار تخصصی در زیر دریائی های اتمی برای تولید سبزی تازه سازگار شده است.

سیستم هيدروپونيك شرايط مطلوبی را براي رشد گياهان فراهم می آورد و منجر به دستیابی به عملكردهای بالا در مقايسه با كشت هاي هواي آزاد مي شود. هيدروپونيك يا كشت بدون خاك برای كنترل بيماريها و آفات خاكزاد بويژه در نواحي گرمسيري كه چرخه زندگي اين موجودات بطور پيوسته دایر بوده و آلودگي ناشی از آنها اين نواحي را بيشتر تهديد مي كند، روش بسیار مطلوب مي باشد.

بنابراين با كشت گیاهان در سيستم هاي هيدروپونيك می توان از صرف زمان و هزينه براي استريل كردن و بهبود خاك اجتناب كرد. هیدروپونیک دارای پتانسیل قوی برای تولید محصول در نواحی با مناطق وسیع لم یزرع مانند بیابانها می باشد.

تاسیسات هیدروپونیک می تواند در مناطق ساحلی همراه با واحدهای نمک زدای اتمی یا نفتی بنا گردیده و از شن های ساحل بعنوان بستر کاشت گیاه استفاده گردد. همچنین  یک وسیله با ارزش تولید سبزی در کشورهای دارای زمین زراعی محدود و یا کشورهای کوچک پرجمعیت و ابزار بسیار مفید برای برخی کشورهای کوچک با صنعت توریسم می تواند باشد.

در این کشورها امکانات توریستی مثل هتل ها در زمینهای حاصلخیز بنا می شوند و کشاورزی را در آن مناطق با محدودیت مواجه می سازند. در حال حاضر تحقیقات زیادی در جهت توسعه سیستمهای هیدروپونیک برای پرورش سبزی در ایستگاههای فضایی در حال اجراست.

هیدروپونیک چیست ؟

هيدروپونيك يا كشت بدون خاك يك تكنولوژي براي پرورش گياهان در محلول غذايي است كه تمام عناصر مورد نياز گياه را با، يا بدون نياز به يك بستر در اختیار گیاه قرار می دهد

 مفهوم اصلی واژه هیدروپونیک کشت در محلولهای غذایی است هرچند پرورش محصولات در بستر هاي جامد خنثي با استفاده از محلولهاي غذايي نيز در زمره كشت هاي هيدروپونيك محسوب مي گردند

محدوديت ها يا معایب کشت هیدروپونيك

• ˜هزينه اوليه آن بالاست كه اگر كشت هيدروپونيك همراه با كشاورزي با شرايط محيطي كنترل شده باشد اين هزينه بالاتر است.
• ˜برای راه اندازی و نگهداری سیستم و همچنین فعالیتهای روتین روزانه نیاز به نیروی متخصص وصد البته گران قیمت دارد!
• ˜ مهارتهاي مديريتي بالايي براي آماده كردن محلول، حفظ EC و pH، كمبود عناصر تنظيم و اصلاح آن، اطمينان از تهويه و حفظ شرايط مطلوب در شرايط داخل ساختارهاي كنترل شده و غيره لازم است.
• ˜ با توجه به هزينه هاي بالاي اين تكنيك كشت بدون خاك محدود به محصولات با ارزش بالا مي باشد.
• ˜ نیاز به وسائل تخصصی از جمله:ابزاراندازه گيري EC و pH محلول غذايي و …وجود دارد.
• ˜ براي اجراي سيستم نياز به انرژي ضروري است.
• ˜ هنگامي كه دماي محلول در طول دوره هاي گرم بالا مي رود عملكرد كاهش پيدا مي كند.

چرا عملکرد در کشت هیدروپونیک نسبت به کشت خاکی بیشتر است

• با توجه به نوع گیاه تولیدی میتوان تمام عناصر مورد نیاز آن را به میزان کاملا استاندارد در اختیار گیاه قرار داد که به این ترتیب صدمات ناشی از کمبود یا بیش بود عناصر غذایی به حد اقل میرسد در حالیکه اکثریت خاکها و علی الخصوص خاکهای با ساختمان ضعیف قادر به تامین همه نیازهای غذایی گیاه ما نخواهند بود.
• وجود آفات یا بیماریها در خاک عملکرد محصول را به میزان زیادی کاهش می دهد.
•  PH ,Ec و سایر شرایط فیزیکوشیمیایی بستر که موثر بر رشدند در بهترین شرایط خواهند بود.
• در شرایط گلخانه ای در صورت یکسان بودن شرایط محیطی برای کشت خاکی و بدون خاک، افزایش تولید گوجه فرنگی بصورت هیدروپونیک در حدود 25-20 درصد می باشد.
• استفاده از خاک ضدعفونی شده و تغذیه کافی در کشت های خاکی می تواند برخی از مشکلات را رفع نماید و باعث مقداری افزایش عملکرد گردد ولی عملکرد کشت بدون خاک مزرعه ای 10-4 برابر کشت های سنتی خاکی است.

طبقه بندی هیدروپونیک

 كشت محلول يا هيدروپونيك مايع

الف) روشهای چرخشي (سيستم های بسته)

• ˜ تكنيك لايه نازك محلول غذايي (NFT)
• ˜ تكنيك جریان عميق (DFT)

ب) روش غير چرخشي (سيستم هاي باز)

• ˜تكنيك غوطه ور كردن ريشه
• ˜تكنيك شناوري
• ˜تكنيك واكنش موئينگي

تكنيك لايه نازك محلول غذايي (NFT)

NFT  يك سيستم هيدروپونيك واقعي است كه در آن يك لايه نازك (0.5 میلی متر) محلول غذايي از طريق كانالهايي جريان مي يابد و ريشه هاي گياه به طور مستقيم در معرض آن قرار مي گيرند.

كانال از يك لايه نرم و قابل انعطاف ساخته مي شود. نشاها همراه با مقدار كمي از بستر رشد در وسط صفحات قرار داده شده و سپس دو لبه آن به طرف نشاها كشيده شده و بهم متصل مي شوند ) اين عمل براي جلوگیری از تبخیر محلول و نفوذ نور صورت مي گيرد)

حداكثر طول كانالها در این سیستم 10-5 متر بوده كه با شيب 2 – 1/33درصد نصب می شوند. محلول غذايي به انتهاي بالاتر هر كانال پمپ مي شود و بوسيله نیروی ثقل بطرف انتهاي پايين جريان مي يابد و شبكه ريشه ها را مرطوب مي كند (محلول غذايي در انتهاي پايين كانال جمع شده و به طرف تانك يا مخزن محلول غذايي جريان مي يابد)

محلول قبل از چرخش مجدد در سيستم از نظر غلظت كنترل مي شود.

مقدار جريان محلول غذايي بسته به طول كانال، 3-2 ليتر در هر دقيقه تنظيم مي گردد. در پرورش گياهان بلند با اين سيستم حمايت كافي از نظر محلول غذايي بايد انجام گيرد

( يعني مقدار جريان محلول علاوه بر طول كانال به ارتفاع گياه نيز بستگي دارد).

تكنيك جریان عميق (DFT)

سيستم لوله اي

 محلول غذايي به عمق 3-2 سانتي متر در درون لوله هاي PVC به قطر 10 سانتي متر جريان مي يابد (گلدانهاي پلاستيكي مشبک حاوي گياهان در درون این لوله ها قرا داده می شوند)

ته گلدانهاي پلاستيكي حاوي مواد گياهي در تماس با محلول غذايي كه در لوله ها جريان دارد، قرار می گیرند. گياهان در گلدانهاي پلاستيكي مشبک مستقر شده و درون سوراخهاي ايجاد شده در لوله هاي PVC  نصب مي شوند. خاك اره، فيبر نارگيل يا پوشينه هاي برنج يا مخلوطی از هر دوی آنها ممكن است بعنوان بستر كشت براي پر كردن گلدانهای مشبک مورد استفاده قرار گيرند. يك تكه كوچك مشبک بعنوان آستر در گلدانها قرار داده می شود تا بستر كاشت از گلدانها خارج نشده و وارد محلول غذايي نگردد.

لوله هاي PVC ممكن است در يك رديف و یا به شكل زيگزاگ چيده شوند كه بستگي به نوع محصول دارد. كاربرد سيستم زیگزاگ كارايي بالاتري دارد اما براي محصولات محدودي مي توان آنرا مورد استفاده قرار داد. سيستم تك رديفي هم براي محصولات بلند و هم كوتاه کارایی دارد.

لوله هاي PCV بايد شيب 5.2-3.3 درصد جهت تسهيل در جاري شدن محلول غذايي داشته باشند. رنگ كردن لوله هاي PVC با رنگ سفيد به كاهش گرم شدن محلول غذايي كمك خواهد كرد.

اين سيستم مي تواند در فضاهاي باز يا در ساختارهاي تحت پوشش مستقر شود.

روش غير چرخشي (سيستم هاي باز)

محلول غذايي فقط يكبار مورد استفاده قرار مي گيرد و چرخشي نيست. هنگاميكه غلظت عناصر، EC ياpH محلول كاهش مي يابد، محلول تعويض مي شود.  و به سه روش انجام می شود

• تكنيك غوطه ور كردن ريشه
• تكنيك شناوري
• تكنيك واكنش موئينگي

تكنيك غوطه ور كردن ريشه

در اين تكنيك، گياهان در گلدانهاي كوچكی که با مقدار كمي بستر كاشت پر شده اند، پرورش مي يابد. 3-2 سانتي متر از ته گلدانها در محلول غذايي غوطه ور مي شود که مسوول جذب عناصر می باشد. در حاليكه بقيه گلدان در فضای بالاي محلول غوطه ور بوده و عمل تهویه را انجام می دهد. دو سوم حجم ظرف باید توسط محلول پر شود.

 اين روش پرورش براي استقرار و نگهداري نیاز به هزينه كمي دارد و نيازی به عوامل  پر هزينه نظير الكتريسیته، پمپ آب، كانال و غيره ندارد

تكنيك واكنش موئينگي

گلدانهاي كاشت در شكلها و اندازه هاي مختلف با سوراخهايي در ته مورد استفاده قرار مي گيرند. اين گلدانها را با يك بستر بي اثر پر مي شوند و نشاء يا بذر را درون بستر بي اثر مي كارند.

اين گلدانها در ظروف كم عمق كه با محلول غذايي پر شده است قرار مي گيرند. محلول غذايي بوسيله خاصيت موئينگي به بستر بي اثر مي رسد .

كشت بستر جامد (سيستم هاي تلفيقي)

اين نوع كشت ها مي توانند سيستم هاي باز يا بسته باشند.

در اين نوع سيستم كشت، از مواد جامد آلي و معدني (مي توان از مواد قابل دسترس محلي بعنوان بستر كاشت گياه و نگهدارنده ريشه استفاده مي شود).

محلول غذايي بصورت چرخشي يا غير چرخشي مورد استفاده قرار مي گيرد.

• ˜تكنيك كيسه آویزان
• ˜تكنيك رشد كيسه ای
• ˜تكنيك شياري يا آبشخوري
• ˜تكنيك گلداني

تکنیک کیسه آویزان

از كيسه هاي پلي اتيلن ضخيم به رنگ سفيد، تيمار شده با نور UV، (درون آن مشكي) كه به شكل استوانه يا لوله اي با طول حدود 1 متر هستند، استفاده مي شود.

انتهاي اين كيسه ها بسته شده و روي آن لوله هاي PVC كوچك بسته مي شود.

اين كيسه ها به طور عمودي از محلی از بالاي كانال جمع كننده محلول غذايي آويزان مي شوند.

نشاها يا ساير مواد كشت در گلدانهاي مشبک در داخل سوراخهاي ایجاد شده بر روی ديواره كيسه هاي آويزان با فشار وارد می شوند.

محلول غذايي به بالاي هر يك از کیسه های آويزان پمپ مي شود و از طريق لوله هایی بطور يكنواخت محلول غذايي در داخل كيسه های آويزان توزيع مي گردد.

اضافي محلول از طريق سوراخهاي ايجاد شده در ته كيسه هاي آويزان در كانال زيرين جمع شده و به طرف مخزن محلول غذايي برگشت مي یابد.

هوا كشت

هوا کشت نوع پیشرفته ای از هیدروپونیک است که در آن ریشه های گیاه در یک محفظه بسته قرار دارند و به طور متناوب با محلول غذایی و به کمک پمپ و تایمر محلول پاشی می شوند. تغذیه گیاه با تشکیل مه و ابر غذایی ناشی از اسپری شدن محلول غذایی در حفظه بسته انجام می شود.

جهت تولید محلول غذایی شبیه مه سه نوع سیستم محلول پاشی می تواند مورد استفاده قرار گیرد

• تولید کننده مه مستقیما در ته محفظه کشت قرار دارد وعمل پاشیدن محلول غذایی به صورت قطرات ریز انجام میشود
• محلول غذایی تحت فشار وارد لوله شده و به صورت قطرات ریز درون محفظه تزریق می شود
• محلول غذایی در ظرف ثابت است و فشار هوای ورودی از طریق لوله های انتقال سبب افشاندن محلول می شود

در تمامی حالات محلول غذایی اضافی جمع آوری و بازیافت می شود و سیستم به صورت جریان بسته و بازیافتی عمل می کند

مزایای سیستم هوا کشت

• کاهش مصرف آب و امکان تولید در نواحی بیابانی و مواجه با کمبود آب
• کاهش هزینه کارگری
• رشد زیاد ریشه به دلیل دسترسی ریشه ها به اکسیژن زیاد و افزایش سطح جذب محلول غذایی
• افزایش تعداد گیاهان کاشته شده در واحد سطح و در نتیجه افزایش عملکرد در واحد سطح در زمان
• کاهش مصرف سموم شیمیایی

معایب

• نیاز به دانش تخصصی
• حساسیت بالای سیستم نسبت به تغییر شرایط محیطی و نیازمند شرایط محیطی کاملا کنترل شده
• هزینه اولیه بالا
• اجرا این سیستم در محیط های گرم به خوبی صورت نمیگیرد مگر اینکه ا تجهیزات گران قیمت سرمایشی اجرا شود
• خطر آسیب به گیاه در صورت توقف مه پاش

بستر کشت هیدروپونیک

• ویژگی های بستر خوب: بستری که رطوبت و هوا را همزمان برای ریشه فراهم کند و از نظر شیمیایی خنثی باشد وریشه به راحتی در آن رشد کند،به آسانی تجزیه نشود-از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد.
• فیزیکی :تخلخل-فشردگی-نگهداری رطوبت و هوا-دانه بندی-

ویژگی­های بیولوژیک بستر کشت

بسترهای با منشاء معدنی از نظر بیولوژیک بی­اثر هستند (حداقل در ابتدا)، اما در مورد بسترهای آلی این موضوع صحت ندارد، و قابلیت تجزیه زیستی دارند و قادر به انتشار آمونیاک، یا مواد فیتوتوکسینی یا مواد تنظیم­ کننده ­رشد هستند.

استفاده از بسترهای آلی با قابلیت تجزیه زیستی بالا باید محدود شود، زیرا حاوی مقدار زیادی ریشه­ های گیاهی هستند که درنهایت باعث تنزل و تبدیل ­شدن به یک مشکل می­شوند.

نسبت کربن به نیتروژن به عنوان شاخص پایداری بیولوژیک برای بسترهای مبتنی بر موادآلی پیشنهاد شده است. نسبت کربن به نیتروژن بین 20 و 40 برای بستر کاشت مناسب است C:N

معیارهای انتخاب بستر کاشت

اگر چه بهترین بستر کاشت در هر مورد بسته به شرایط استفاده متفاوت است، یک بستر خوب باید دارای ویژگی­های فیزیکی (ظرفیت بالای حفظ آب سهل­ الوصول، تهویه کافی، چگالی ظاهری پایین، تخلخل کل بالا و ثبات ویژگی­ها و ساختار) و همچنین، خواص بیولوژیکی و شیمیایی خوب (کم­بودن و یا بدون ظرفیت تبادل کاتیونی، شوری کم، اسیدیته کمی اسیدی و ثبات بیولوژیکی) باشد

علاوه ­براین، بدیهی است که دارای هزینه­ (که حمل و نقل بسیار مهم است) در راستای عملکرد آن است. همچنین، دردسترس­ بودن آن در هر بازار محلی مهم است.

در نهایت نباید فراموش کرد که انتخاب بسترکاشت باید با سطح فن­آوری گلخانه، به ­ویژه با قابلیت­های سیستم کوددهی، سازگار باشد. رایج ­ترین بسترها شامل پشم ­سنگ، پیت، فیبر نارگیل و پرلیت هستند.

پوست درخت بسترهای سبک و خوبی هستند، اما آب کمتری را نگه می­دارند. نسبت کربن به نیتروژن آن­ها بالا است و مقدار زیادی نیتروژن هنگام تجزیه جذب می­کنند.

سایر محصولات جانبی کشاورزی و جنگلی (مانند زباله­های چوب، باقیمانده­های انگور فشرده) در گلدان­ها به صورت مخلوط استفاده می­شود.

فیبر نارگیل (الیاف نارگیل) که دارای خواص نزدیک به پشم­ سنگ نسبت به باقیمانده ­های جنگلی است، به ­طور گسترده در قالب­ های پلاستیکی و در ظروف پلی ­استایرن برای کاشت محصولات باغبانی مورد استفاده قرار می­گیرد، اگرچه ظرفیت تبادل کاتیونی آن­ها استفاده از آن­ها را در مقایسه با مواد بی­ اثر پیچیده می­کند.

معیارهایی که در خرید کوکوپیت به عنوان بستر کشت باید در نظر گرفت

1- اندازه کوکوپیت

• سایز بین کوکوچیپس و کوکوپیت فاین مناسب است.
• ترجیحا الیاف زیادی داشته باشد
• کوکوپیت فاین پودر کوکوپیت خورد شده زیر دستگاه خردکن است و کیفیت مناسبی ندارد

2- رنگ کوکوپیت

• مناسبترین رنگ کوکوپیت خرمایی روشن است
• کوکوپیت نباید قهوه ای تیره باشد زیرا کوکوپیت قهوه ای تیره در محل انبار نگهداری کوکوپیت باران و آب زیادی خورده و در حال تجزیه است و باعث ایجاد شوری بالا می شود
• با توجه به قیمت بالای کوکوپیت و از آنجایی که کوکوپیت دو تا سه سال درگلخانه استفاده میشود استفاده از کوکوپیت با رنگ قهوه ای تیره باعث شوری زیاد در بستر میشود

3- میزان اکسپند کوکوپیت

• برای میزان اکسپند قالب کوکوپیت باید تست شود زیرا اکسپند هر قالب 5 کیلویی کوکوپیت باید حداقل 50 لیتر کوکوپیت خیس شده تولید کند زیر 50 لیتر اقتصاد نیست

4- ec , pH

• قبل از خرید کوکوپیت میزان ec , pH اندازه گیری شود.
• کوکوپیت مناسب کوکوپیتی است که شوری آن در نمونه 5 به 1 به 400 نزدیک باشد (کوکوپیت اکسپند شده را داخل کیسه کشت ریخته و شوری آب زهکش را اندازه می گیریم شوری آن باید نزدیک به 400 باشد)
• pH باید خنثی باشد
• 48 ساعت بعد از ماندن کوکوپیت در کیسه کشت و اضافه کردن آب شوری آن را اندازه می گیریم باید اطمینان حاصل شود که شوری کوکوپیت بعد از ماندن در آب تغییر نمی کند

پرلایت

هدف از افزودن پرلایت ایجاد تبادل هوایی است و به دلیل عدم تبادل کاتیونی نمی تواند مواد غذایی را به صورت یون نگه داری کند و حالت خنثی دارد

پرلایت باید از نظر pHخنثی باشد.

ضد عفونی کردن کوکوپیت

• برای ضد عفونی کردن داخل سوله یا محوطه بسته استخری به طول 6 در 10 در عمق 1 مترایجاد شود
• 100 عدد کوکوپیت 5 کیلویی در استخر قرار داده و کووپیت را با شرایط زیر اکسپند و ضد عفونی می کنند
• آبی که برای ضد عفونی استفاده می شود باید دارای شرایط زیر باشد
• pH آب ورودی با اسید به زیر 2رسانده شد
• به ازای هر 10 هزار لیتر 30 لیتر آب اکسیژنه 60 درصد به استخر افزوده شود
• نیم گرم نیترات نقره در ده هزار لیتر آب، به آب استخر اضافه شود
• بعد از دو روز آب استخر را کاملا تخلیه کرده و در این مرحله ec  آب خروجی بسیار بالاست
• با آب با ec زیر 100 دوباره استخر را شست و شو میدهیم
• سپس قارچ کش رورال تی اس یا مانکوزب با دز 2 در هزار به آب استخر اضافه می شود
• به مدت 8 تا 10 ساعت درون محلول قارچ کش می ماند
• سپس شست و شو همراه با هم خوردن باشد تا کوکوپیت کاملا شسته شود و این مرحله آنقدر ادامه می یابد تا ec آب خروجی به زیر 500 برسد.
• پرلایت نیز بهتر است در همان گونی بسته بندی با آب با پی اچ زیر 2 شسته شود

برای جلوگیری از گسترش بیماری­ها ضروری است که آب آبیاری ضدعفونی شود. برای این منظور، معمول­ ترین روش­ها شامل روش های زیر است

•  گرم­کردن محلول موادغذایی، حداقل تا 95 درجه سانتی­گراد برای 30 ثانیه؛
• اعمال اشعه ماوراء بنفش، در محدوده 200 تا 315 نانومتر در تاریکی، برای غیرفعال­کردن پاتوژن­ها؛
•  فیلترکردن آب­های خروجی، با استفاده از یک غشاء یا بسترهای شنی؛ اکثر پاتوژن­ها توسط منافذ با اندازه بین 0/01 تا 10 میکرومتر حذف می­شوند؛ و
• تیمارهای شیمیایی با کلرید، ازن، پراکسید­هیدروژن یا سفیدکننده هستند. هنگامی که نمک­ها بیش از حد در مخزن مخلوط تجمع می­یابند، برای از بین بردن نمک، باید آب زهکشی دورریخته شود.

اختلاط کوکوپیت و پرلایت

اختلاط کوکوپیت و پرلایت با هدف استقرار ریشه است و با توجه به نوع محصول و پروتکل کشت آن متفاوت است.

جهت اختلاط کوکوپیت و پرلایت کنار استخر ضد عفونی کاور کشیده می شود.

10 فرغون کوکوپیتو 5 فرغون پرلایت به صورت لایه لایه روی هم ریخته می شود و دو تا سه بار مخلوط کوکوپیت و پرلایت برگردانده می شود تاکاملا مخلوط شوند در این صورت درصد  اختلاط کوکوپیت به پرلایت 60 به 40 می باشد.

 

پاتوژن های موجود در آب زهکش شده

در چرخه آب زهکش شده نیاز به آب با کیفیت بالا و ضدعفونی شده است و باید عواملی مثل قارچ، باکتری و ویروس سرکوب شوند. استفاده از ازون، اشعه uv، دما، فیلترها اثرات مفیدی در این زمینه داشته اند.

در گذشته با استفاده از تکنیک های آن زمان میزان 80-70 % از آب زهکش شده بازیافت می­شده است. استفاده از مایعات سفید کننده (وایتکس) در ضد عفونی کردن چرخه آب اثرات مثبتی داشته است.

اشعه uv نیز در ضد عفونی کردن موثر بوده اما برای نفوذ بهتر آن نیاز به پیش فیلتر کردن آب دارد

آبیاری در کشت هیدروپونیک

کیفیت آب آبیاری کشت هیدروپونیک

کیفیت آب آبیاری به ویژه در سیستم‌های هیدروپونیک بسیار حائز اهمیت بوده و بر ترکیبات محلول‌های غذایی تأثیر گذار است.

در خاک، ریشه‌ها می توانند مواد مغذی موجود را از یک منطقه وسیع‌تر در مقایسه با سیستم‌های هیدروپونیک بدست آورند؛ در حالی که در سیستم هیدروپونیک، رشد ریشه با ابعاد محدود کننده بستر محدود شده است.

در نتیجه دسترسی ریشه به مواد غذایی بستگی مستقیمی به تنظیم کیفیت آب مصرفی در سیستم دارد.
آب آبیاری که برای تهیه محلول‌های غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد، می‌تواند حاوی مواد معدنی و یا نمک باقیمانده باشد، سطح pH را افزایش داده یا حاوی مقدار زیادی سدیم باشد.

هنگام محاسبه نیازهای محلول غذایی، باید مقدار مواد مغذی موجود در آب آبیاری کم شود تا اطمینان حاصل شود که غلظت مواد مغذی از حد مورد نظر تجاوز نمی‌کند.

استفاده از آب باران که معمولاً از کیفیت عالی و عاری از آهن برخوردار است، برای سیستم‌های هیدروپونیک بسیار توصیه می‌شود.

رواناب از پشت بام‌های گلخانه‌ای راهی آسان برای جمع‌آوری آب باران است.

میزان سدیم و کلر قابل قبول آب در کشت هیدروپونیک

آب را می‌توان با توجه به میزان سدیم و کلر در سه سطح کیفیت طبقه‌بندی کرد

درجه کیفی	EC (Ms/cm)	Na  یا Cl (mmol/l)	Na (ppm)	Cl (ppm)	کاربرد در هیدروپونیک	قابلیت استفاده
۱	۰٫۵>	۱٫۵>	۳۴>	۵۳>	++	مناسب برای همه گیاهان
۲	۰٫۵-۱	۱٫۵-۲٫۵	۳۴-۵۷	۵۳-۸۷	+	نامناسب برای سیستم‌های بسته و گردشی
۳	۱-۱٫۵	۲٫۵-۴	۵۷-۹۲	۸۷-۱۴۲	+ –	نامناسب برای گیاهان حساس به شوری

میزان نمک آب آبیاری، خصوصاً میزان سدیم (Na) بسیار مهم است. سدیم معمولاً در آب وجود دارد، اما فقط مقادیر کمی توسط گیاهان جذب می‌شود.

مقدار زیاد سدیم باعث بروز مشکلات شوری می‌شود. اگر غلظت سدیم در ناحیه ریشه خیلی زیاد باشد، برای محصول مضر است.

اگر سدیم بالاتر از حداکثر غلظت قابل قبول در منطقه ریشه جمع شود، تولید کنندگان باید برای جلوگیری از کاهش عملکرد یا افت کیفیت محصول، بخشی از محلول غذایی چرخشی را تخلیه کنند.

تخلیه منجر به تلفات ناخواسته مواد مغذی و آب و آلودگی محیط زیست می‌شود.
منبع اصلی تجمع سدیم در محلول غذایی، میزان نمک موجود در آب آبیاری است. مقدار سدیم کودهای اضافه شده برای ایجاد محلول برای کمک به تجمع سدیم بسیار کم است.

به طور کلی، آب آبیاری با سطح سدیم بالاتر از ۱٫۵ میلی‌مول بر لیتر برای بازیافت محلول غذایی در سیستم‌های هیدروپونیک یا آبزیان مناسب نیست؛ زیرا چرخش دوباره، سطح سدیم آن را افزایش می‌دهد.

حداکثر میزان سدیم قابل قبول (Na) در منطقه ریشه برای جلوگیری از کاهش عملکرد یا افت کیفیت تولید

محصول	حداکثر مقدار قابل قبول سدیم در ناحیه ریشه (میلی مول در لیتر)	حداکثر مقدار قابل قبول سدیم در منطقه ریشه (ppm)
گوجه فرنگی	۸	۱۸۴
فلفل دلمه‌ای	۶	۱۳۸
بادمجان	۶	۱۳۸
کدو	۶	۱۳۸
ملون	۶	۱۳۸
رز	۴	۹۲
ژربرا	۴	۹۲
ارکیده	۱	۲۳
میخک	۴	۹۲

pH، بی‌کربنات و سختی آب

سطح pH بهینه برای هیدروپونیک ۵٫۵ است. اگر آب آبیاری حاوی مقادیر قابل توجهی کربنات و بی‌کربنات  باشد، pH آب بسیار بالا خواهد بود.

این وضعیت اغلب در مواردی است که از آب چاه استفاده می‌شود. بنابراین این آب برای خنثی کردن بیکربناتو پایین آمدن pH محلول مواد غذایی باید با اسید تیمار شود. مقدار اسید اضافه شده با مقدار بیکربنات موجود تعیین می‌شود.
با افزودن اسید به آب‌، بیكربنات با پروتون اسید خنثی می‌شود و pH محلول كاهش می‌یابد. در ادامه، کلسیم (یا منیزیم) برای جذب گیاه در دسترس خواهد بود و آنیون اسید در آب حل می‌شود.
برای این منظور معمولاً از نیتریک استفاده می‌شود، اما از اسید فسفریک و مشتقات آن مانند اوره فسفات نیز می‌توان استفاده کرد.

با افزودن اسید بیشتر، غلظت آنیون‌های مرتبط با اسید در محلول مانند نیترات و فسفات افزایش می‌یابد. با این حال، این مقادیر نباید بیش از غلظت مورد نظر برای محلول غذایی باشد.

از آنجا که این غلظت آنیون در محلول‌های غذایی، مقدار اسید موجود در آن را محدود می‌کند، مقدار HCO–3که می‌تواند خنثی شود، محدود است. در نتیجه، غلظت اولیه HCO–3در آب آبیاری یک مسئله مهم در تعریف کیفیت آب است.تیمار بی‌کربنات با یک اسید، دی اکسید کربن (CO2) و آب را آزاد می‌کند. CO2باید راهی برای خروج از محلول غذایی داشته باشد.

اگر اینطور نباشد، pH محلول کاهش پیدا کرده و نوسان خواهد داشت. این بدان معنی است که واکنش اسید و بی‌کربنات باید در سیستم‌های باز صورت گیرد نه در سیستم‌های بسته و چرخشی.

زمان آبیاری

کم آبي یا پر آبي هر کدام به نوبه خود باعث کاهش عملکرد محصول خواهد شــد. لذا اســتفاده از روشــهاي مدرن آبیاري، زمان مناســب براي آبیاري و مقدار مناسب آب در گلخانه ها ضروري ميباشد.
• کم آبی در گیاهان به صورت علایمی مانند توقف رشــد، کوچکتر شدن برگ، کوتاه شدن فاصله میان گره ها، بد شــکل شدن برگ ها، سوختگی حاشیه برگ ها و ریزش برگ در گیاهان حساس به ریزش برگ مشاهده می شود.
• پر آبی به صورت علایمی مانند افزایش ارتفاع گیاه، آبدار شــدن ســاقه و نرم و شکننده شدن و گاهی پژمردگی و مرگ گیاه (در معرض نور ،) کاهش اکســیژن و صدمه به ریشه و عدم جذب آب و مواد غذایی و در نهایت پژمردگی و توقف رشد نمایان می شود.
• پر آبی به معنی مصرف بیش از حد آب در هر دور آبیاری نیست، بلکه نشان دهنده تکرار دفعات اســتفاده از آب است.

در فصل زمســتان به دلیل این که گیاهان در مدت طولانی تری در معرض شــرایط ابرناکی قرار دارند، زمانی که یك یا دو روز در معــرض هوای آفتابی قرار گیرند به دلیل عادت به شرایط نور کم، نمی توانند به سرعت به شدت نور زیاد پاسخ دهند در نتیجه مقدار آب کمی که از طریق ریشه ها جذب می شود نمی تواند مقدار آب از دست رفته از طریق تعرق را جبران نماید و ممکن اســت علائم پژمردگی بروز نماید.

در این حالت ممکن است تصور شود که گیاه به آبیاری نیاز دارد ولی آبیاری مشــکل را حادتر می کند. ارزیابی خاک نشان می دهد که خاک مرطوب بوده اما دمای آن پایین است. پس سرما عامل اصلی بوده و ریشه ها نمی توانند آب کافی جذب نمایند