Hidroponie

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Demonstrație de hidroponie la pavilionul belgian al Expo 2015

Cultivarea hidroponică (din greaca veche ὕδωρ hýdor , apă + πόνος pónos , lucru) sau hidroponica înseamnă una dintre tehnicile de cultivare fără pământ : pământul este înlocuit de un substrat inert ( lut expandat, perlit , vermiculit , fibră de nucă de cocos, lână de stâncă , zeolit , etc.). Planta este irigată cu o soluție nutritivă formată din apă și compuși (în majoritate anorganici ) necesari pentru a furniza toate elementele esențiale pentru nutriția minerală normală. Hidroponica permite producții controlate atât din punct de vedere calitativ, cât și din punct de vedere igienico-sanitar pe tot parcursul anului.

Ipoteze ale tehnicii

Rolul solului în legătură cu plantele poate fi urmărit practic în trei funcții:

  • Fizico-mecanic: solul permite ancorarea plantelor, protejând sistemul radicular de agenții atmosferici care pot interfera cu vitalitatea acestuia (umiditate atmosferică, iluminare, insolație).
  • Trofica: solul este mediul fizic care, în condiții naturale, oferă plantei aproape toate elementele minerale de care are nevoie prin absorbția rădăcinilor. Numai carbonul și oxigenul sunt absorbite de nutriția carbonică, luând dioxid de carbon din aer prin deschiderile stomatale ale frunzelor.
  • Ecologic: rizosfera este partea din biocenoza solului care are relații mai mult sau mai puțin directe cu sistemul radicular al plantei. Aceste relații sunt rezultatul unui sistem complex de antagonisme și sinergii. Printre antagonisme menționăm interacțiunile cu fitofagii , paraziții , fitopatogenii , agenții alelopatiilor sau, mai simplu, concurența cu alte plante care ocupă aceeași nișă ecologică . Dintre sinergisme, sunt citate interacțiunile cu simbionții mutualisti și cu agenții de stimulare.

Tehnica convențională de cultivare poate optimiza doar parțial funcțiile solului:

  • Prelucrarea și adăugarea de amelioratori de sol pot îmbunătăți moliciunea solului, favorizând adâncirea rădăcinilor. Utilizarea de mize, stâlpi și fire de sprijin îmbunătățește ancorarea plantelor.
  • Furnizarea de îngrășăminte ( îngrășăminte , amelioratori de sol , agenți de corecție ) și irigații sunt operațiuni care, integrate adecvat într-o tehnică care exploatează sinergiile, îmbunătățesc condițiile trofice ale solului. Cu toate acestea, aceste intervenții pot fi parțial anulate de complexitatea sistemului solului, care manifestă întotdeauna o reacție homeostatică activă sau pasivă la intervenția antropică: pierderi temporare sau definitive de apă și elemente minerale ( insolubilizare , levigare , adsorbție , absorbție biologică , evaporare , etc.), cauzate de factori atmosferici ( evaporare ), mecanici ( permeabilitate , porozitate ) și fizico-chimici ( schimb ionic , potențial redox , pH , matrice și tensiune osmotică etc.). Luate împreună, acești factori sunt dificil de controlat pentru a optimiza tehnica. Dificultatea de optimizare este agravată de faptul că fertilizarea și irigarea sunt intervenții discontinue și că nu se adaptează la dinamica nevoilor plantelor în diferitele faze fenologice .
  • Tehnica convențională de cultivare are un impact semnificativ asupra ecosistemului teluric , transformându-l într-un agroecosistem . Solul natural poate fi urmărit până la un stadiu culminant în care biodiversitatea este capabilă să mențină un echilibru intern și să garanteze epuizarea naturală a fluxului de materie și energie. Agroecosistemul poate fi urmărit înapoi la un ecosistem în evoluție în care intervențiile agronomice generează un surplus de resurse în termeni de energie și materie. Scopul acestui surplus este de a direcționa complet fluxul de energie și materie în producția agricolă, însă creează condiții temporare favorabile intrării organismelor care pot beneficia. Capacitatea de reacție homeostatică redusă a agroecosistemului înseamnă că organismele care se instalează sunt cele cu cea mai mare putere biologică (potențial reproductiv ridicat, rezistență la condiții adverse etc.). În această așezare, organismele antagoniste ale speciilor agrare tind să predomine, deoarece dinamica evoluției unui ecosistem duce spontan la o creștere a biodiversității . Unele tehnici agricole neconvenționale ( producție integrată , agricultură ecologică , însămânțarea gazonului etc.) exploatează funcția ecologică a solului, dar datorită prerogativelor sale agricultura convențională trebuie să se lipsească de această funcție, deoarece se manifestă doar ca antagonist.

Cultivările fără sol se bazează în esență pe reducerea variabilelor implicate și, mai presus de toate, pe interferența reciprocă prin înlocuirea solului cu un mediu fizic în care parametrii sunt mai ușor de controlat. În cazul cultivării hidroponice, soluția conceptului ia forma următoarelor patru puncte:

  1. „Funcția de protecție” a rădăcinilor împotriva agenților atmosferici este realizată de un substrat solid inert și practic aseptic . Substratul nu are funcție de ancorare. Cerința de bază este aceea a unui grad de porozitate suficient pentru a permite circulația soluției nutritive și a găzdui capilicile rădăcinii. Volumul disponibil pentru fiecare plantă își pierde importanța, deoarece concentrația soluției nutritive creează condițiile optime pentru absorbția rădăcinilor într-un spațiu mic. Cu alte cuvinte, planta nu are nevoie să extindă sistemul radicular, deoarece funcția de ancorare eșuează și găsește apa și sărurile minerale de care are nevoie în imediata vecinătate. Cu toate acestea, este important să vă asigurați că volumul disponibil fiecărei plante nu este excesiv în raport cu suprafața: deoarece rădăcinile sunt scufundate, schimburile gazoase cu atmosfera se produc prin difuzie într-un mediu lichid, de aceea rădăcinile trebuie să fie fii aproape în contact cu atmosfera pentru a evita fenomenele de asfixie radicală . În unele tehnici de cultivare hidroponică, substratul este, prin urmare, complet înlocuit de o peliculă lichidă subțire în care se dezvoltă rădăcinile.
  2. „Funcția de ancorare” este înlocuită, dacă este necesar, de un sistem de fire care mențin plantele suspendate și le mențin în poziție . Cu alte cuvinte, ancorarea plantei este garantată prin fixarea aparatului aerian la un sistem de suspensie.
  3. „Funcția trofică” a solului este complet substituită prin furnizarea unei soluții nutritive prin intermediul unui sistem de fertirigare , în care apa de irigație este utilizată ca vector pentru sărurile minerale. Substratul trebuie să fie inert din punct de vedere chimic pentru a evita interferența factorilor chimici (de exemplu schimbul de ioni și pH) cu parametrii controlați prin fertirigare.
  4. „Funcția ecologică” a solului este complet anulată de hidroponie. Întrucât condițiile pentru crearea unei biocenoze favorabile nu există, substratul care înlocuiește solul este complet inert din punct de vedere biologic, iar mediul găzduiește exclusiv rădăcinile plantelor cultivate. În comparație cu tehnicile convenționale, hidroponica prezintă avantaje semnificative din acest punct de vedere, deoarece contactul cu agenții patogeni ai solului (în special nematodele , putregaiul bazal și agenții de traheomicoză ) este îndepărtat la origine. Acești factori adversi obligă agricultura convențională să recurgă la rotația culturilor în câmpuri deschise și la geodisinfestare în culturile protejate. În orice caz, plantele cultivate în hidroponie prezintă, în general, o creștere vegetativă mai bună și oferă randamente mai mari nu numai pentru controlul stării nutriționale, ci și pentru o stare de sănătate mai bună. Desigur, aceste considerații depășesc adversitățile care afectează sistemul radicular aerian.

Parametrii de control

Există patru parametri esențiali de control:

  • pH :
    este esențial să se mențină starea de solubilitate a elementelor și să se optimizeze procesele de schimb între rădăcini și soluția nutritivă. Un pH care se abate de la intervalul optim agravează starea nutrițională a plantelor datorită imobilizării chimice sau fiziologice a unuia sau mai multor elemente minerale.
  • Conductivitate electrică :
    este parametrul cu care se controlează concentrația soluției nutritive. O conductivitate scăzută este corelată cu o diluare excesivă a soluției, prin urmare plantele se află în condiții de nutriție minerală deficitară. Fazele temporare de fertirigație cu conductivitate electrică scăzută sunt tolerate chiar și pentru perioade relativ lungi, dar afectează negativ atât randamentul cantitativ, cât și proprietățile organoleptice ale produsului. O conductivitate excesiv de mare este corelată cu o concentrație ridicată a soluției și o tensiune osmotică excesiv de mare (în valoare absolută): în cadrul pragurilor critice plantele prezintă suferință și consumă resurse energetice pentru a depăși potențialul osmotic în detrimentul randamentului producției, ca precum și pragurile critice absorbția rădăcinii se oprește cu fenomene consecvente de ofilire sau ofilire . Fazele temporare de fertirigație cu conductivitate electrică ridicată sunt tolerate doar pentru perioade foarte scurte, deoarece speciile cele mai sensibile se pot ofili în câteva ore.
  • Debit, timpi și cicluri de distribuire:
    aceștia sunt parametrii cu care nutriția minerală este controlată în general prin înlocuirea soluției în contact cu rădăcinile. Distribuirea prea frecventă și volumele prea mari (în raport cu debitul și durata distribuției) ridică costurile economice și de mediu, deoarece soluția în exces se pierde cu drenajul, cu excepția cazului în care instalația este echipată cu un sistem de reciclare a soluției în exces. Aprovizionarea subțire și volumele prea mici reduc randamentele de producție, deoarece starea nutrițională a plantelor nu este optimă.
  • Compoziția chimică a soluției:
    este parametrul utilizat pentru controlul echilibrului nutrițional al plantelor comparat în diferitele elemente nutriționale, raporturile antagonismului dintre potasiu și metalele alcalino-pământoase , solubilitatea diferitelor săruri. Deoarece plantele necesită rapoarte de fertilizare diferite în raport cu speciile, tipul de producție și raportul cantitativ și calitativ al produsului, compoziția soluției este fundamentală pentru atingerea obiectivelor. Pentru prepararea soluțiilor, trebuie folosite îngrășăminte cu solubilitate ridicată în apă. Preparatul trebuie să respecte o prioritate în secvența care începe de la sărurile mai puțin solubile și sunt preferate sistemele de fertirigare care utilizează două soluții mamă, menținând sărurile mai puțin solubile separate de cele mai solubile. Pentru unele microelemente, trebuie preferate formulările de chelatare .

Avantaje comparativ cu cultivarea tradițională

Cultivarea fără sol are avantaje evidente în situațiile de mediu în care substratul nu este în măsură să crească cultura optim, cum ar fi roci sau soluri excesiv de nisip.

Un alt avantaj al acestui tip de cultivare este utilizarea mai redusă a apei pentru a obține același rezultat, aproximativ o zecime în comparație cu cultivarea pe uscat, ceea ce face acest sistem deosebit de util în acele situații de mediu în care deficitul de apă face dificilă sau chiar imposibilă cultivarea legumelor.

Aspectul de mediu nu trebuie subestimat, deoarece utilizarea îngrășămintelor este vizată și nu există dispersii în sol; utilizarea erbicidelor este absentă, în timp ce utilizarea pesticidelor este redusă în mod hotărât.

În prezent, sunt disponibile pe piață îngrășăminte organice care fac posibilă, folosind un sistem hidroponic, obținerea unui produs organic (dar neautorizat în conformitate cu Regulamentul (CE) nr. 834/2007).

În ceea ce privește calitatea, produsul prezintă uniformitate de mărime și caracteristici, precum și calități organoleptice constante pe toată durata producției, calități cerute de distribuția organizată către producătorii de fructe și legume.

Galerie de imagini

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tesauro BNCF 22475 · LCCN (EN) sh85063484 · GND (DE) 4026308-3 · BNF (FR) cb11942206s (dată) · BNE (ES) XX524766 (dată)
Agricultură Portalul Agriculturii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu agricultura