Σελίδα1από24 Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΔΡΟΠΟΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΠΟΝΙΚΩΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ

Transcript

1 Σελίδα1από24 Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΔΡΟΠΟΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΠΟΝΙΚΩΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ : ΓΙΩΡΓΟΣ Μ.ΧΑΒΑΛΕΣ Υδροπονία Η Υδροπονία είναι η μέθοδος όπου τα φυτά μεγαλώνουν μέσα στο νερό. Η λέξη προέρχεται από το "Ύδωρ = Νερό" και το "Πόνος = Εργασία". Αρκετοί διάφοροι πολιτισμοί χρησιμοποιούσαν την υδροπονία ως μέθοδο καλλιέργειας εδώ και αρκετές χιλιάδες χρόνια. Όπως παρουσιάστηκε στο περιοδικό "HydroponicFood Production" (Πέμπτη Έκδοση, WoodbridgePress, 1997, σελίδα 23) από τον HowardM. Resh: "Οι κρεμαστοί κήποι της Βαβυλώνας, οι πλεούμενοι κήποι των Αζτέκων στο Μεξικό και οι κήποι στην Κίνα είναι παραδείγματα Υδροπονικών καλλιεργειών. Αιγυπτιακά ιερογλυφικά αρχεία εκατοντάδων χρόνων π.χ., περιγράφουν την καλλιέργεια φυτών μέσα στο νερό. Η Υδροπονία σίγουρα δεν είναι καινούργια μέθοδος καλλιέργειας φυτών. Εντούτοις, έγιναν μεγάλα βήματα κατά τα τελευταία χρόνια για τη χρήση της Υδροπονίας στην γεωργία. Κατά τη διάρκεια του περασμένου αιώνα, επιστήμονες και γεωπόνοι πειραματίστηκαν με διάφορες μεθόδους υδροπονικών καλλιεργειών. Μια από τις πιθανές εφαρμογές της υδροπονίας που οδήγησαν την έρευνα, ήταν για την καλλιέργεια φρέσκων προϊόντων στις άγονες περιοχές του πλανήτη. Είναι ένα απλό γεγονός ότι μερικοί άνθρωποι δεν μπορούν να καλλιεργήσουν το χώμα στην περιοχή τους (εάν και φυσικά υπάρχει χώμα). Αυτή η εφαρμογή της υδροπονίας δοκιμάστηκε κατά τη διάρκεια του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου. Οι στρατιώτες που έμεναν στα άγονα νησιά του Ειρηνικού

2 Σελίδα2από24 Ωκεανού εφοδιάζονταν με φρέσκα προϊόντα που καλλιεργούσαν με υδροπονικά συστήματα. Στα τέλη του αιώνα, η Υδροπονία ενσωματώθηκε στο διαστημικό πρόγραμμα. Καθώς η NASA προσπαθεί να χτίσει διαστημικό σταθμό σε άλλο πλανήτη ή στο Φεγγάρι, η Υδροπονία είναι η μόνη μέθοδος καλλιέργειας. Αυτή η έρευνα βρίσκεται σε εξέλιξη. Αλλά μέχρι το 1970, δεν ήταν μόνο οι επιστήμονες και οι αναλυτές που ασχολήθηκαν με την Υδροπονία. Παραδοσιακοί καλλιεργητές και νέοι άνθρωποι άρχισαν να ελκύονται από τις αρετές της υδροπονικής καλλιέργειας. Μερικές από της θετικές πτυχές της Υδροπονίας περιλαμβάνουν: Μέγιστη χρησιμοποίηση της γενετικής δυνατότητας των φυτών. Καλύτερος έλεγχος της λίπανσης των φυτών. Ορατή βελτίωση στην ποσότητα και στις συγκομιδές. Σημαντική μείωση του διαστήματος μεταξύ σταδίου ανάπτυξης και σταδίου άνθισης και καρποφορίας για μια μεγάλη ποικιλία φυτών. Αποδοτικότερη κατάτμηση του διαθέσιμου χώρου. Μέγιστο ποσοστό επιτυχίας για ρίζωση μοσχευμάτων. Τεράστια οικονομία στα λιπάσματα, και το πιο σημαντικό, του νερού, σε μια περίοδο αυξανόμενης λειψυδρίας. Συνολική απουσία ζιζανιοκτόνων. Για αντικατάσταση των φυτοφαρμάκων και μυκητοκτόνων, οι καλλιεργητές υδροπονίας συνήθως χρησιμοποιούν IPM (Integrated Pest Management Ολοκληρωμένη Διαχείριση Παρασίτων). Η δύναμη και το σθένος των φυτών που άρχισαν σε υδροπονικό σύστημα και κατόπιν μεταμοσχεύτηκαν στο χώμα είναι τέτοια που ανοίγει τεράστιες εμπορικές προοπτικές, ειδικά για φυτά σε γλάστρες. Στον τομέα της εκπαίδευσης, σε όλα τα στάδια, η Υδροπονία αφήνει κατάπληκτους μικρούς και μεγάλους. Πολλές χώρες έχουν ήδη εισάγει την Υδροπονία στο σχολείο ή στα πανεπιστημιακά τους προγράμματα.

3 Σελίδα3από24 Τελευταίο αλλά εξίσου σημαντικό, η Υδροπονία χρησιμοποιήθηκε και ακόμα χρησιμοποιείται για ερευνητικούς σκοπούς. Τα τελευταία 50 χρόνια η μέθοδος αυτή έχει εφαρμοστεί στα περισσότερα σημαντικά ερευνητικά κέντρα λόγω της αξιοπιστίας της, της ακρίβειάς της και του ευρύ φάσματος των εφαρμογών της. Χάρη στην Υδροπονία έγιναν κατορθωτά τεράστια βήματα προς τα εμπρός για την κατανόηση των φυτών και κυρίως της λίπανσής τους. Όπως όλα τα πράγματα, η Υδροπονία μπορεί να δώσει καλά ή κακά αποτελέσματα αναλόγως του χρήστη και των αποτελεσμάτων που επιδιώκει: Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μαζική παραγωγή και να παράγει ντομάτες με ελάχιστη γεύση ή τριαντάφυλλα χωρίς άρωμα. Αλλά όμως, μπορεί και να παράγει προϊόντα με τις καλύτερες θρεπτικές ιδιότητες, με πλούσια γεύση και άρωμα. Μπορεί να μολύνει το περιβάλλον αν χρησιμοποιείται πετροβάμβακας ή μη ανακυκλωμένο σύστημα. Αλλά όμως, μπορεί να χρησιμοποιηθεί οικολογικά με σεβασμό προς το περιβάλλον, ικανή να θρέψει μια μεγάλη μερίδα του πληθυσμού με ποιοτικά τρόφιμα, και επιτρέπει και σε τριτοκοσμικές χώρες να καλλιεργήσουν και να τραφούν έστω και αν το χώμα είναι άγονο και η βροχόπτωση χαμηλή. Οι επαγγελματίες καλλιεργητές άρχισαν να χρησιμοποιούν την Υδροπονία σε μεγάλο ποσοστό. Τα ιδανικά που περιβάλλουν αυτές τις νέες μεθόδους καλλιέργειας αγγίζουν κύρια θέματα τα οποία ενδιαφέρουν αρκετούς ανθρώπους, όπως η προσπάθεια να σταματήσει η παγκόσμια πείνα και η προσπάθεια για ένα πιο καθαρό περιβάλλον. Εκτός από την εκτενή έρευνα που διεξάγεται, απλοί άνθρωποι από όλο τον κόσμο έχουν φτιάξει (ή αγόρασαν) τα συστήματά τους για να καλλιεργούν εύγευστα, φρέσκα προϊόντα για την οικογένεια και τους φίλους τους. Οι εκπαιδευτικοί έχουν καταλάβει τις εκπληκτικές εφαρμογές που μπορεί να προσφέρει η μέθοδος της Υδροπονίας στην τάξη.

4 Σελίδα4από24 Και τα φιλόδοξα άτομα προσπαθούν να πραγματοποιήσουν τα όνειρά τους και ζούνε από τα θερμοκήπια που έχουν στην αυλή τους με το να πωλούν τα προϊόντα τους στις τοπικές αγορές και εστιατόρια. Η Υδροπονία επιτρέπει την ολόχρονη καλλιέργεια επειδή μας δίνει απόλυτο έλεγχο του φωτισμού, υγρασίας και θερμοκρασίας, δίδοντας έτσι μεγαλύτερες υψηλής ποιότητας παραγωγές σε μικρότερο χώρο. Αν και μερικές πτυχές της Υδροπονίας μπορεί να φαίνονται δύσκολες στην αρχή, με λίγο προγραμματισμό και πληροφόρηση μπορούμε να έχουμε τον υδροπονικό μας κήπο πολύ πιο γρήγορα απ'ότι φανταζόμαστε! Και τώρα που συμμετέχουν τόσοι πολλοί άνθρωποι από τόσα πολλά διαφορετικά κοινωνικά στρώματα στην Υδροπονία και σε άλλες μεθόδους (όπως Αεροπονία και Aquaponics), η πρόοδος έχει αρχίσει να αυξάνεται όσο ποτέ προηγουμένως. Αεροπονία Η μέθοδος της Αεροπονίας αναπτύχθηκε στο Ισραήλ στις αρχές της δεκαετίας του 80 από τον Δρ. Hillel Soffer, ανώτερο ερευνητή στο ίδρυμα Volcani στο Ein Gedi όπου ανέπτυξε την μέθοδο της Αεροπονίας για να υπερνικήσει τις προκλήσεις που παρουσιάστηκαν από το καυτό, ξηρό κλίμα στο Ein Ged. Οι ανακαλύψεις που ακολούθησαν μετά την ανάπτυξη της Αεροπονίας προσφέρουν μεγάλα οφέλη σε όλους τους υδροπονικούς καλλιεργητές. Κατά τη διάρκεια μιας διετούς περιόδου από το 1986 έως το 1988, ο Δρ. Soffer εκτέλεσε μία εκτενή έρευνα χρησιμοποιώντας την μέθοδο της Αεροπονίας στο Πανεπιστήμιο του Davis στην Καλιφόρνια, από όπου είχε πάρει το δοκτοράτο του στις αρχές της δεκαετίας του '70. Ο συγκεκριμένος τομέας της έρευνας ήταν στην μέτρηση της επίδρασης διαφόρων

5 Σελίδα5από24 επιπέδων διαλυμένου οξυγόνου στην ανάπτυξη του ριζικού συστήματος των φυτών, ειδικά κατά τη ρίζωση μοσχευμάτων. Τα αποτελέσματα της έρευνάς του δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό "Journal of the American Society for Horticultural Science, and HortScience".Και οι δύο μελέτες είχαν παρουσιαστεί και ετοιμαστεί μαζί με τον David Burger του Πανεπιστημίου του Davis στην Καλιφόρνια. Επιπλέον, ο Dr. Soffer παρουσίασε τα συμπεράσματά του στην ετήσια διάσκεψη της Υδροπονικής Κοινότητας της Αμερικής το Αυτό που προκαλεί έκπληξη σχετικά με την Αεροπονία δεν είναι το πώς λειτουργεί, αλλά το γιατί τα φυτά μεγαλώνουν καλύτερα. Το κλειδί είναι το διαλυμένο οξυγόνο που φτάνει στο ριζικό σύστημα των φυτών. Στην Αεροπονία, το θρεπτικό διάλυμα ψεκάζεται μέσω του αέρα προκειμένου να εμπλουτιστεί το θρεπτικό διάλυμα με διαλυμένο οξυγόνο. Αυτή η μέθοδος διαφέρει από την κλασσική Υδροπονία όπου η περισσότερη μάζα ριζών δεν βρίσκεται στο κενό και το φυτό δεν τρέφεται με θρεπτικό διάλυμα που ψεκάζεται πάνω στις ρίζες του. Αλλά, η πλειοψηφία των ριζών είναι βυθισμένη σε θρεπτικό διάλυμα εμπλουτισμένο με οξυγόνο που βρίσκεται σε συνεχή κίνηση προκειμένου να διατηρηθούν τα υψηλά επίπεδα διαλυμένου οξυγόνου στο ριζικό σύστημα όπου το οξυγόνο και οι θρεπτικές ουσίες απορροφούνται από το φυτό. Η μέθοδος της Αεροπονίας είναι χωρίς αμφιβολία η πιο προηγμένη Υδροπονική μέθοδος που έχει αναπτυχθεί μέχρι σήμερα. Το κόστος κατασκευής και εγκατάστασης τέτοιων συστημάτων, συν τις περιπλοκές στη λήψη χορηγιών και αδειών, είναι αποτρεπτικοί παράγοντες για την διάδοση των συστημάτων για επαγγελματική χρήση.

6 Σελίδα6από24 Αυτό όμως αλλάζει καθώς οι επαγγελματίες καλλιεργητές, ερευνητές, σοβαροί υδροπονικοί κηπουροί και κατασκευαστές είναι πιο ενήμεροι για τις ικανότητες και τις αξίες της Αεροπονίας. Τα προβλήματα που μας κληροδότησε η καλλιέργεια στο έδαφος Άγονα ή εξαντλημένα εδάφη λόγω εντατικής καλλιέργειας (κόπωση λόγω μονοκαλλιέργειας, χαμηλή γονιμότητα, αλατότητα, κλπ.) Μεταδιδόμενες μέσω του εδάφους ασθένειες, εξαιρετικά επιβλαβείς για την καλλιέργεια και με δύσκολή αντιμετώπιση Προβλήματα συσσώρευσης αλάτων ή φυτοφαρμάκων σε περιοχές που καλλιεργούνται εντατικά Το έδαφος μπορούμε να το εμπλουτίσουμε χωρίς όμως να έχουμε τον έλεγχο της σύστασης και χωρίς να ξέρουμε αν τα στοιχεία που υπάρχουν είναι απορροφήσιμα από τα φυτά. (Η τροφοδοσία των φυτών με θρεπτικά στοιχεία επηρεάζεται από μεταβλητές του εδάφους όπως η μηχανική του σύσταση, η δομή του, η περιεκτικότητά του σε οργανική ουσία, η ανταλλακτική του ικανότητα κλπ) Γιατί να καλλιεργούμε στην Υδροπονία Γιατί μπορούμε να έχουμε: Εντυπωσιακά μεγαλύτερη παραγωγικότητα σε σχέση με το έδαφος Εξαιρετική ποιότητα Περιβαλλοντικά φιλική καλλιέργεια Μικρότερο κόστος ανά κιλό προϊόντος Συγκεκριμένα με την Υδροπονική Καλλιέργεια επιτυγχάνουμε: Iδανική αναλογία θρεπτικών στοιχείων η οποία αναπροσαρμόζεται στο στάδιο ανάπτυξης των φυτών

7 Σελίδα7από24 Iδανική θρέψη των φυτών με αποτέλεσμα πολύ υψηλή παραγωγικότητα και εξαιρετική ποιότητα Aπομόνωση από επικίνδυνα παθογόνα του εδάφους. Η καλλιέργεια απομονώνεται από το έδαφος με πλαστικά φύλλα Xωρίς βλαβερές & πολυέξοδες χημικές επεμβάσεις. Η καλλιέργεια των φυτών σε σάκους (growbags) απαλλάσσει από τις εργασίες προετοιμασίας του εδάφους (όργωμα, εφαρμογή χημικών απολυμαντικών μυκητοκτόνων, ζιζανιοκτόνων και παρασιτοκτόνων) όταν το νερό έχει υψηλή περιεκτικότητα σε άλατα (ηλεκτρική αγωγιμότητα άνω του 1,5 ds/m) η υδροπονία είναι ίσως ο μόνος τρόπος επιτυχημένης αντιμετώπισης του προβλήματος Απάντηση στα μεγάλα προβλήματα της σύγχρονης γεωργίας με την έλλειψη νερού είναι βέβαια τα κλειστά υδροπονικά συστήματα.με την άρδην επερχόμενη περιβαλλοντική κρίση, ο μεγαλύτερος καταναλωτής νερού και ο πλέον επιβλαβής για το υδατικό σύστημα του πλανήτη, η γεωργία, πρέπει να μεταλλαχθεί. Η Υδροπονία με την ανακύκλωση και άρτια αξιοποίηση του διαθέσιμου υδατικού ισοζυγίου που μπορεί να επιτύχει, αποτελεί μάλλον την απάντηση στο διατροφικό πρόβλημα του πλανήτη. Tο κόστος θέρμανσης είναι μειωμένο. Η εξάτμιση νερού συνοδεύεται πάντοτε από κατανάλωση ενέργειας. Στην υδροπονία η εξάτμιση νερού από την επιφάνεια του εδάφους είναι αμελητέα, διότι είναι απομονωμένο και οι ανάγκες για θέρμανση του αέρα μειώνονται Kαλύτερο φυσικοχημικό περιβάλλον για το ριζικό σύστημα των φυτών. Η καλλιέργεια σε υποστρώματα παρέχει πλεονεκτήματα όπως καλύτερη θερμοκρασία και αερισμός για το ριζικό περιβάλλον

8 Σελίδα8από24 Τα πιο διαδεδομένα Υλικά σε Συστήματα Υδροπονίας Πετροβάμβακας (rockwool): Ο πετροβάμβακας είναι ανόργανο ινώδες υλικό, που παρασκευάζεται βιομηχανικά με θερμική επεξεργασία φυσικών πετρωμάτων. Έχει ολικό πορώδες % και ειδικό βάρος kg/m3. Είναι χημικά αδρανές, αποστειρωμένο υλικό, τυποποιημένο, σταθερής ποιότητας. Έχει πολύ καλή συμπεριφορά ως υλικό, γι αυτό και χρησιμοποιείται ευρέως ως υπόστρωμα υδροπονίας. Συνήθως για τα λαχανικά χρησιμοποιούνται πλάκες διαστάσεων 7,5 x 15 x 100 cm. Περλίτης:O περλίτης είναι ηφαιστειακό, υαλώδες αργιλλοπυριτικό πέτρωμα λευκού χρώματος, το οποίο περιέχει εγκλωβισμένο κρυσταλλικό νερό 3 6%. Παρασκευάζεται με θέρμανση του πρωτογενούς ορυκτού στους 1300 o C, οπότε και διογκώνεται στο 10πλάσιο με 20πλάσιο του αρχικού του όγκου. Το ολικό του πορώδες είναι περίπου 95 %, ειδικό βάρος kg /m3 και η ικανότητα συγκράτησης νερού σε % του βάρους του. Κοκοφοίνικας (cocosoil, cocopeat): Ο κοκοφοίνικας είναι φυσικό υλικό. Προέρχεται από το παχύ μεσοκάρπιο του καρπού της καρύδας και συνεπώς είναι υλικό απαλλαγμένο από ασθένειες. Σε σύγκριση με τα παραπάνω υποστρώματα, ο κοκοφοίνικας είναι οργανικό υλικό. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα κυμαίνεται στο 0,5 ms/cm ή και χαμηλότερα και ph από 5,5 έως 6. ΥΔΡΟΠΟΝΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ(NGS) Το NGS (NEW GROWING SYSTEM, νέο σύστημα καλλιέργειας) έχει σχεδιαστεί με την λογική της υδροπονίας χωρίς υπόστρωμα. Με λιγόλεπτα ποτίσματα των θρεπτικών διαλυμάτων τα οποία απορρέουν άμεσα, προσεγγίζει το ιδανικό περιβάλλον για την

9 Σελίδα9από24 ανάπτυξη της ρίζας του φυτού. Το αποτέλεσμα είναι η άριστη ανάπτυξη του φυτού και οι εξαιρετικές αποδόσεις. Το κύριο χαρακτηριστικό του συστήματος NGS είναι το κανάλι υδροπονίας πολλαπλών στρωμάτων κατασκευασμένο από ανθεκτικό πολυαιθυλένιο με μεγάλη διάρκεια ζωής. Πρόκειται για ένα μακρόστενο πολλαπλό πλαστικό κανάλι που δίνει στήριξη στην καλλιέργεια ενώ διατρέχεται από θρεπτικό διάλυμα και μέσω οπών συγκεντρώνει το πλεονάζον νερό άρδευσης στο κατώτατο στρώμα. Το διάλυμα του κατώτατου στρώματος μεταφέρεται στο τέλος του συστήματος, και αφού εμπλουτίζεται σε θρεπτικά στοιχεία, επιστρέφει και ξαναχρησιμοποιείται, (κλειστό υδροπονικό σύστημα καλλιέργειας). Το NGS: Διατηρεί το θρεπτικό διάλυμα τρεχούμενο. Το στάσιμο διάλυμα ευνοεί την ανάπτυξη ασθενειών της ρίζας. Εξασφαλίζει την πιο γρήγορη ανταπόκριση της καλλιέργειας στις ρυθμίσεις του παραγωγού. Κάνει το ριζικό σύστημα να απλώνεται διαρκώς μέσα στα επίπεδα του καναλιού Εξασφαλίζει την άριστη οξυγόνωση της ρίζας και το μηχανικό καθαρισμό της μέσα σε συνεχή ροή, με αποτέλεσμα την αδυναμία των παθογόνων να προσβάλλουν το ριζικό σύστημα των φυτών Παρέχει σκοτεινό περιβάλλον & θετικό γεωτροπισμό στη ρίζας και στήριξη του φυτού επειδή η ρίζα περνά διαμέσου των οπών προς το κατώτατο επίπεδο. Παρουσιάζει μεγάλες αποδόσεις, αποτέλεσμα της ιδανικής θρέψης του φυτού Εξασφαλίζει μεγάλη εξοικονόμηση νερού και λιπασμάτων αφού το θρεπτικό διάλυμα ανακυκλώνεται και επαναχρησιμοποιείται.

10 Σελίδα10από24 Το NGS συνδυάζει την απλότητα στον σχεδιασμό, την οικονομία, την ευκολία στον έλεγχο του συστήματος, με την εφαρμογή υψηλής τεχνολογίας στις καλλιέργειες. ΦΩΤΟΓΡΑΦΕΙΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝNGS:

11 Σελίδα11από24

22 Σελίδα22από24 ΜHΧΑΝΙΚΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ NGS