هیدروژن پراکسید چه کاربردی در کشاورزی هیدروپونیک دارد؟

هیدروژن پراکسید (H₂O₂) مایعی شفاف و بی‌رنگ است که از ترکیب دو عنصر حیاتی برای گیاهان یعنی هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است. آنچه این ماده را برای کشاورزی هیدروپونیک یا کشت بدون خاک (Bioponics/Hydroponics) جذاب می‌کند، توانایی هم‌زمان آن در اکسیژن‌رسانی و ضدعفونی است. بر اساس پژوهش‌های اخیر جهانی، کشاورزانی که از هیدروژن پراکسید به شکل منظم در سیستم خود استفاده می‌کنند، گزارش داده‌اند که سلامت ریشه و پایداری عملکرد محصولات‌شان تا حدود ۲۵ تا ۳۰ درصد افزایش یافته است، به‌ویژه در سیستم‌هایی که در معرض پوسیدگی ریشه یا کمبود اکسیژن هستند. هدف این مقاله بررسی نحوه عملکرد هیدروژن پراکسید در کشاورزی هیدروپونیک، دلایل محبوبیت روزافزون آن در میان کشاورزان هیدروپونیک، و روش‌های استفاده اصولی از آن برای ارتقای سلامت و مقاومت گیاهان در کشت‌های مدرن بدون خاک است.

همچنین بخوانید:

♣ آب اکسیژنه ( هیدروژن پراکسید) و 17 کاربرد آن

♣ ضدعفونی گلخانه و بهداشت آن

کشاورزی هیدروپونیک یا کشت بدون خاک چیست؟

کشاورزی هیدروپونیک، که به آن کشت بدون خاک نیز گفته می‌شود، روشی برای رشد گیاهان بدون استفاده از خاک سنتی است و در آن، مواد مغذی ضروری مستقیماً از طریق محلول‌های آب غنی شده به ریشه‌ها منتقل می‌شوند. این روش به کشاورزان امکان می‌دهد تا کنترل دقیقی بر محیط رشد گیاهان داشته باشند، از جمله میزان مواد مغذی، pH و اکسیژن‌رسانی، که می‌تواند منجر به رشد سریع‌تر و عملکرد بالاتر نسبت به کشاورزی خاکی شود.

در سیستم‌های هیدروپونیک و بیوپونیک، هیدروژن پراکسید نقش مهمی ایفا می‌کند و با حفظ سطح اکسیژن در محلول غذایی و جلوگیری از رشد عوامل بیماری‌زا که ممکن است به ریشه‌های حساس آسیب برسانند، به سلامت گیاه کمک می‌کند. با ترکیب کشت بدون خاک با استفاده صحیح از H₂O₂، کشاورزان می‌توانند سیستمی پاک‌تر و مؤثرتر ایجاد کنند که سلامت و بهره‌وری گیاهان را حداکثر می‌کند، حتی در محیط‌های داخلی کنترل‌شده یا مناطقی که خاک مناسبی ندارند.

نقش هیدروژن پراکسید در رشد گیاهان هیدروپونیک چیست؟

هیدروژن پراکسید  یا آب اکسیژنه جایگزین طبیعی مواد شیمیایی در گلخانه های هیدروپونیک می‌باشد. زمانی که در غلظت مناسب استفاده شود، پراکسید به آب و اکسیژن تجزیه و اکسیژن اضافی را در ناحیه ریشه آزاد می‌کند؛ این فرآیند باعث ‌شده گیاه بتواند مواد مغذی را مؤثرتر جذب کند. در عین حال، این ماده به عنوان یک ضدعفونی‌کننده طبیعی عمل کرده و از رشد باکتری‌ها، قارچ‌ها و جلبک‌های مضر که معمولاً در محیط‌های گرم و غنی از مواد مغذی هیدروپونیک رشد می‌کنند، جلوگیری می‌کند. در واقع، کنترل قارچ و باکتری در کشت بدون خاک به راحتی است.

تکنیک های کشت بدون خاک چه هستند؟

همانطور که گفتیم کشت بدون خاک یا همان روش کشاورزی هیدروپونیک، به معنی رشد گیاهان بدون استفاده از خاک سنتی است، اما روش‌های مختلفی برای انجام آن وجود دارد که بسته به نوع محصول، فضا و اهداف کشاورز انتخاب می‌شوند. این سیستم‌ها از روش‌های ساده مناسب مبتدیان تا روش‌های پیشرفته برای مزارع تجاری متفاوت هستند.

 در ادامه، رایج‌ترین تکنیک‌های مورد استفاده در کشاورزی هیدروپونیک و بیوپونیک را بررسی می‌کنیم و توضیح می‌دهیم چگونه کار می‌کنند و چرا انتخاب کشاورزان هستند.

1. سیستم محلول شناور

در سیستم‌های DWC، ریشه‌های گیاه مستقیماً در محلول غنی از مواد مغذی قرار می‌گیرند و معمولاً با استفاده از یک پمپ هوا، اکسیژن به ریشه‌ها می‌رسد. سیستم محلول شناور در کشاورزی هیدروپونیک ساده بوده و رشد سریع گیاه را تضمین می‌کند و برای سبزیجات برگی محبوب است. افزودن هیدروژن پراکسید می‌تواند به جلوگیری از بیماری‌های ریشه و حفظ سطح اکسیژن کمک کند.

2. سیستم فیلم غذایی یا مغذی

در NFT، یک جریان نازک و مداوم از محلول غذایی روی ریشه‌ها حرکت می‌کند، معمولاً در کانال‌های شیب‌دار. ریشه‌ها مواد مغذی را از جریان جذب می‌کنند. روش فیلم غذایی یا مغذی در مصرف آب و مواد مغذی صرفه‌جویی می‌کند، اما نیاز به کنترل دقیق دارد تا ریشه‌ها خشک یا کم‌اکسیژن نشوند.

3. سیستم فتیله‌ای یا ویک

سیستم فتیله‌ای یا ویک یکی از ساده‌ترین روش‌های هیدروپونیک است. یک فتیله، محلول غذایی را از مخزن به محیط رشد گیاه می‌رساند. این روش نگهداری آسان دارد و نیازی به پمپ ندارد، برای گیاهان کوچک مناسب است، اما ممکن است برای محصولات بزرگ کافی نباشد.

4. سیستم قطره‌ای

در این سیستم، محلول غذایی به آرامی و دقیقاً به پایه هر گیاه چکانده می‌شود و کنترل دقیق آب و مواد مغذی را امکان‌پذیر می‌کند. سیستم قطره‌ای در مزارع تجاری بسیار رایج است و برای انواع گیاهان و شرایط رشد قابل تنظیم خواهد بود.

5. سیستم ایروپونیک

در آئروپونیک، ریشه‌ها در هوا معلق هستند و با مه ریز مواد مغذی تغذیه می‌شوند. این روش بیشترین میزان اکسیژن را به ریشه‌ها می‌رساند و رشد بسیار سریعی ایجاد می‌کند. البته نیاز به کنترل دقیق رطوبت و زمان‌بندی مه‌پاشی دارد.

6. سیستم غوطه‌وری یا سیلاب و زهکشی

در این سیستم، سینی رشد به صورت دوره‌ای با محلول غذایی پر و سپس تخلیه می‌شود. این کار باعث می‌شود ریشه‌ها به طور متناوب مواد مغذی و اکسیژن دریافت کنند، و برای مبتدیان و کشاورزان حرفه‌ای محبوب است.

7. سیستم بایوپونیک

بیوپونیک مشابه هیدروپونیک است، اما از میکروب‌های مفید، محرک‌های زیستی یا مواد مغذی ارگانیک استفاده می‌کند. این سیستم سلامت گیاه و فعالیت میکروبی مشابه خاک را حتی در کشت بدون خاک فراهم می‌کند.

8. کشت در بستر

در این روش از مواد غیرآلی مانند پرلیت، کوکوپیت، ورمیکولیت، لای و پشم سنگ برای نگه داشتن گیاه استفاده می‌شود و مواد مغذی از طریق آب تأمین می‌گردد. بسترها رطوبت را حفظ و رشد ریشه‌ها را آسان‌تر می‌کنند.

9. سیستم آکواپونیک

آکوآپونیک ترکیبی از هیدروپونیک و پرورش ماهی است. فضولات ماهی مواد مغذی گیاهان را تأمین می‌کنند و گیاهان به تصفیه آب ماهی‌ها کمک خواهند کرد. سیستم آکواپونیک طبیعی و پایدار است، اما نیاز به دانش هر دو حوزه دارد.

10. سیستم میست پونیک

در میست‌پونیک، مواد مغذی به شکل مه ریز به ریشه‌ها رسانده می‌شوند، این تکنیک کشت بدون خاک شبیه آئروپونیک اما کمی درشت‌تر می‌باشد. این روش اکسیژن‌دهی محلول غذایی گیاهان بوده و در رساندن مواد مغذی بسیار مؤثر است.

11. سیستم فوگ پونیک

روش فوگ‌پونیک، که از آن کشت با مه فوق‌ریز یا مه‌پونیک هم یاد می‌کنند، نسخه پیشرفته میست‌پونیک است و از مه میکرومولکولی برای رساندن مواد مغذی استفاده می‌کند. ذرات بسیار ریز جذب را بسیار سریع و مؤثر می‌کنند، اما تجهیزات دقیق‌تری نیاز دارد.

12. سیستم هایپونیک

سیستم هایپونیک نسخه پیشرفته DWC است، که در آن سطح اکسیژن محلول به دقت کنترل می‌شود. این امر باعث رشد سریع‌تر و قوی‌تر گیاهان شده و معمولاً در مراکز تحقیقاتی یا مزارع تجاری پیشرفته استفاده و کاربرد دارد.

در جدول زیر، یک مقایسه کلی بین سیستم های مختلف صورت گرفته است:

هیدروژن پراکسید در کشاورزی هیدروپونیک چه مزایا و کاربردهایی دارد؟

هیدروژن پراکسید یکی از مؤثرترین و پرکاربردترین ترکیبات در کشاورزی هیدروپونیک به شمار می‌رود. این ماده به دلیل قابلیت ویژه‌اش در آزادسازی اکسیژن و خاصیت ضدعفونی‌کنندگی قوی، نقش مهمی در حفظ سلامت ریشه‌ها و پاکیزگی سیستم‌های کشت دارد. در حالی که کشت بدون خاک به تنهایی امکان مدیریت دقیق مواد مغذی و آب را فراهم می‌کند، افزودن هیدروژن پراکسید می‌تواند کارایی، رشد و شادابی گیاهان را به شکل چشمگیری افزایش دهد. در ادامه، به مهم‌ترین مزایا و کاربردهای H₂O₂ در سیستم‌های هیدروپونیک می‌پردازیم.

بهترین مزایا و کاربردهای هیدروژن پراکسید در کشت بدون خاک برای کشاورزان عبارتند از:

• افزایش متابولیسم و جذب بهتر مواد غذایی
• کنترل پوسیدگی ریشه
• ضدعفونی تانک‌ها، لوله‌ها و سینی‌ها با هیدروژن پراکسید
• کنترل رشد جلبک و بیوفیلم با دوزهای کنترل‌شده

افزایش متابولیسم و جذب بهتر مواد غذایی

در سیستم‌های هیدروپونیک، ریشه گیاه برای تنفس به اکسیژن محلول در آب وابسته است. هنگامی که اکسیژن کافی وجود نداشته باشد، متابولیسم گیاه کند شده و جذب مواد مغذی کاهش می‌یابد. از نشانه‌های کمبود اکسیژن می‌توان به رشد آهسته، پژمردگی برگ‌ها و قهوه‌ای شدن یا پوسیدگی ریشه‌ها اشاره کرد. با افزودن هیدروژن پراکسید در غلظت مناسب، این ماده به آب و اکسیژن تجزیه می‌شود و اکسیژن اضافی در اختیار ریشه قرار می‌دهد. این فرآیند باعث افزایش متابولیسم و جذب بهتر مواد مغذی می‌شود و در نتیجه، گیاهان سالم‌تر و قوی‌تری رشد می‌کنند.

کنترل پوسیدگی ریشه

پوسیدگی ریشه یکی از شایع‌ترین و آزاردهنده‌ترین مشکلات در کشاورزی بدون خاک یا هیدروپونیک است. بسیاری از کشاورزان با موفقیت از هیدروژن پراکسید برای پیشگیری و کنترل این بیماری استفاده کرده‌اند. برای مثال، کسانی که از دوزهای کم و منظم به عنوان درمان پیشگیرانه استفاده می‌کنند، معمولاً ریشه‌های سفیدتر و سالم‌تری دارند. در مقابل، درمان درمانی (یعنی استفاده از H₂O₂ پس از بروز پوسیدگی) می‌تواند رشد باکتری‌ها و قارچ‌های بی‌هوازی را متوقف کند، اما همیشه اثر پیشگیرانه آن قوی‌تر از درمانی است.

ضدعفونی تانک‌ها، لوله‌ها و سینی‌ها با هیدروژن پراکسید

یکی از بهترین کاربردهای پراکسید همین ضدعفونی کردن قوی است. برای جلوگیری از رشد باکتری‌ها، جلبک‌ها و قارچ‌ها در مخازن، لوله‌ها و سینی‌های کشت، رعایت بهداشت سیستم ضروری است. هیدروژن پراکسید یک ضدعفونی‌کننده ایمن و مؤثر است که پس از استفاده، تنها به آب و اکسیژن تجزیه می‌شود و هیچ‌گونه باقیمانده مضری باقی نمی‌گذارد. در مقایسه با کلر، استفاده از H₂O₂ برای گیاهان و انسان‌ها ایمن‌تر است، ترکیبات سمی تولید نمی‌کند و نیاز به شست‌وشوی طولانی ندارد. محلول‌های رقیق‌شده آن می‌توانند سطوح و تجهیزات را بین دوره‌های کشت به‌خوبی ضدعفونی کنند.

کنترل رشد جلبک و بیوفیلم با دوزهای کنترل‌شده

در سیستم‌هایی که در معرض نور یا جریان کند آب قرار دارند، جلبک و بیوفیلم به سرعت تشکیل می‌شود. این موجودات هم مواد مغذی را مصرف می‌کنند و هم سطح اکسیژن را کاهش می‌دهند. استفاده از دوزهای پایین و کنترل‌شده هیدروژن پراکسید می‌تواند از رشد آن‌ها جلوگیری کند، بدون اینکه به گیاه یا میکروارگانیسم‌های مفید آسیب برساند.

حفظ شفافیت و جلوگیری از رسوب مواد غذایی با دوز پایین

با گذشت زمان، محلول غذایی ممکن است به دلیل ذرات معلق یا فعالیت میکروبی، کدر شود. افزودن مقدار کمی هیدروژن پراکسید می‌تواند به شفاف ماندن محلول کمک کند و از تجمع رسوبات یا بقایای آلی جلوگیری نماید. این کار باعث پایداری مواد مغذی و تمیزی مخزن می‌شود.

تأمین موقت اکسیژن هنگام قطع برق و از کار افتادن پمپ‌ها

در زمان قطع برق یا خرابی پمپ هوا، سطح اکسیژن در آب به سرعت کاهش می‌یابد و ریشه‌ها دچار استرس خواهند شد. در چنین شرایطی، هیدروژن پراکسید می‌تواند به عنوان یک منبع موقت اکسیژن عمل کند. با تجزیه تدریجی در محلول، اکسیژن آزاد خواهد کرد و کمک خوبی برای زنده ماندن گیاهان تا زمان بازگشت جریان برق است.

دوز مناسب هیدروژن پراکسید در هیدروپونیک چقدر است؟

دوز مناسب هیدروژن پراکسید در کشت هیدروپونیک بستگی به غلظت آن دارد. نحوه استفاده از پراکسید در کشاورزی بدون خاک به طور معمول، محلول ۳ درصد با نسبت حدود ۳ تا ۵ میلی‌لیتر در هر لیتر آب مناسب است. محلول‌های ۱۲٪ و ۳۵٪ باید قبل از مصرف رقیق شوند؛ مثلاً یک واحد از ۳۵٪ را با یازده واحد آب مخلوط کنید تا به غلظت حدود ۳٪ برسد. در سیستم‌های بزرگ حدود ۳۰ تا ۵۰ میلی‌لیتر از محلول ۳٪ در هر ۱۰ لیتر آب کافی است.

هیدروژن پراکسید را می‌توان به محلول غذایی افزود، برای اسپری برگی (با غلظت بسیار کم، حدود ۱ میلی‌لیتر در لیتر) استفاده کرد، یا هنگام شست‌وشوی سیستم و تعویض محلول غذایی به کار برد. بهترین زمان مصرف، بعد از تعویض محلول غذایی یا تمیزکاری سیستم است تا اکسیژن تازه به ریشه‌ها برسد. از مصرف بیش‌ازحد آن خودداری کنید، زیرا ممکن است به ریشه‌ها آسیب برساند و میکروب‌های مفید را از بین ببرد. همیشه هنگام کار با غلظت‌های بالا از دستکش و عینک محافظ استفاده کنید.

کلام آخر:

هیدروژن پراکسید یک ابزار چندکاره و مؤثر در کشاورزی هیدروپونیک است که می‌تواند اکسیژن‌رسانی به ریشه‌ها، جذب بهتر مواد مغذی، پیشگیری از بیماری‌ها و ضدعفونی سیستم را بهبود دهد. با این حال، استفاده از آن باید با دقت انجام شود؛ مصرف بیش از حد می‌تواند به ریشه‌ها و میکروب‌های مفید آسیب برساند. صنایع آرال شیمی، با تولید محصول پراکسیدین کشاورزی بر پایه پراکسید هیدروژن، یک محلول مناسب و موثر برای کاربرد در گلخانه های هیدروپونیک است.