فهرست
انواع روشهای کشت در کشاورزی
کشاورزی سنتی
کشاورزی مدرن
کشت گلخانه‌ای
کشت ارگانیک
کشت هیدروپونیک
کشت آیروپونیک
کشت آکواپونیک
کشت به روش کشت بافت گیاهی
مقدمه
کشاورزی به عنوان یکی از فعالیت‌های اساسی انسان از زمان‌های بسیار دور آغاز شده و همواره نقش مهمی در تأمین غذای انسان‌ها و توسعه جوامع داشته است. با گذشت زمان و پیشرفت علم و فناوری، روشهای کشاورزی نیز متحول شده و به دو دسته سنتی و مدرن تقسیم می‌شود. در این متن، به مقایسه و بررسی این دو دسته خواهیم پرداخت و نقاط ضعف و قوت هر روش را بررسی خواهیم کرد.
انواع روشهای کشت در کشاورزی
-
کشاورزی سنتی:
کشاورزی سنتی، سبکی ابتدایی از کشاورزی است که اطلاعات بومی، ابزارهای سنتی، منابع طبیعی، کود ارگانیک و باورهای فرهنگی کشاورزان را شامل می شود. باید گفت همچنان 50 درصد از کشاورزان در جهان، از این روش استفاده می‌کنند. کشاورزی سنتی، روشی از کشت و کار است که از دوران خیلی قدیم رواج داشته است. در کشت سنتی، با توجه به شرایط و آب و هوای هر منطقه امکان پرورش محصولاتی خاص وجود دارد. بدین معنی که امکان پرورش تمامی محصولات در سرتاسر سال وجود ندارد که این خود یک محدودیت جدی در راستای کاهش بهره‌وری و حتی موثر در امنیت غذایی یک منطقه باشد.
-
کشاورزی مدرن:
کشاورزی مدرن شیوه‌ای نوین از کشت، نگهداری و برداشت محصولات در صنعت کشاورزی است که فرآیند‌های آن مبتنی بر تکنولوژی و هوشمندسازی بنا شده است. این روش می‌توان رویکرد کشاورزی را با افزایش بهره‌وری تولید و حفظ منابع تجدید‌پذیر و تجدید‌ناپذیر مانند آب، خاک، انرژی و غیره توسعه داد.
انواع روشهای کشاورزی مدرن:
-
الف) کشت گلخانه‌ای
کشت گلخانه‌ای (Greenhouse cultivation) فرآیند کشت محصولات زراعی و سبزیجات در محیط اکوسیستم گلخانه است. کشت گلخانه‌ای روشی است که به کشاورزان این امکان را می دهد تا ضمن افزایش کیفیت محصولات، بازدهی را افزایش دهند.
کشت در گلخانه، گیاهان را در میکرو اکوسیستم‌هایی که از شرایط ایده آل برای رشد گیاهان سالم و قوی برخوردار هستند، قرار می‌دهد و به همین جهت سبب افزایش تولید محصولات می‌گردند.
طراحی گلخانه باید مبتنی بر اصول علمی صحیحی باشد که محیط کنترل شده‌ای برای رشد گیاه ایجاد کند. سیستم‌های محیط زیست کنترل شده تولید گیاهان، به طور گسترده‌ای در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند تا مواد و فرآورده‌های گیاهی را در یک زمان یا مکان و با کیفیتی تولید کنند که در خارج از گلخانه امکان پذیر نیست.
کشاورزی در محیط زیست کنترل شده گلخانه نیاز به سرمایه گذاری بسیار بیشتری در واحد سطح نسبت به کشاورزی در مزرعه دارد و بنابراین برای توجیه هزینه‌های سرمایه‌گذاری باید محصولات بیشتر یا باکیفیت‌تری تولید شود.
ایده پرورش گیاهان در مناطق تحت کنترل از زمان روم باستان وجود داشته است. باغبانان رومی از روشهای مصنوعی (شبیه به سیستم گلخانه‌ای امروزی) برای رشد نوعی گیاه استفاده می‌کردند تا هر روز از سال، میوه آن را به صورت تازه برای سفره فراهم کنند.
گلخانه‌ها سپس در هلند و بعدتر در قرن ۱۷ در انگلیس به همراه گیاهان گلخانه‌ای ظاهر شدند. برخی از این تلاش‌های اولیه نیاز به کار عظیمی برای کاهش سرمای شب یا زمستان داشتند. در تأمین گرمای کافی و متعادل در این گلخانه‌ها مشکلات جدی وجود داشت. اولین گلخانه گرم در انگلیس در سال ۱۶۸۱ در باغ چلسی بنا شد. امروزه هلند دارای بزرگترین گلخانه های جهان است که برخی از آنها آنقدر گسترده هستند که می توانند سالانه میلیون‌ها تن سبزیجات تولید نمایند.
مزایا
کنترل بهتر شرایط محیطی
افزایش عملکرد محصولات
محافظت در برابر شرایط آب و هوایی نامساعد
کاهش مصرف آب
مدیریت بهتر آفات و بیماری‌ها
چالش‌ها
هزینه نصب و نگهداری بالا
مدیریت منابع طبیعی
حساسیت به تغییرات محیطی
-
ب) کشت ارگانیک
کشاورزی ارگانیک، شاخه‌ای از کشاورزی پایدار است که در آن کاربرد مواد شیمیایی مصنوعی ممنوع و تمام مراحل تولید، فراوری و بازاریابی محصولات این سیستم کشاورزی تحت پوشش استاندارد‌های مرجع ارگانیک، کنترل، مدیریت و گواهی می‌شود. سیستم‌های کشاورزی ارگانیک بر پایه مدیریت اکوسیستم استوار است و به نهاده‌های خارج از مزرعه وابسته نیست. در‌این نوع از کشاورزی از نهاده‌های سنتز شده مانند کودهای شیمیایی، آفت‌کش‌ها، داروهای دامپزشکی، گیاهان اصلاح شده ژنتیکی و به‌نژادی و مواد افزودنی و از تابش اشعه‌ها استفاده نمی‌شود.
کشاورزی ارگانیک توسط نیاکان ما در گذشته انجام می‌شده است، اما به دلیل رشد جمعیت و تقاضای بیشتر به مواد غذایی، نهاده‌های مصنوعی پا به عرصه کشاورزی گذاشتند. اما شکل‌گیری سیستماتیک مجدد آن از دهه 1920 با چاپ کتاب وصیت نامه کشاورزی توسط آلبرت هاوارد آغاز شده و با تأسیس موسسه پژوهشی کشاورزی ارگانیک (FiBL) در سوئیس و سپس آلمان و چند کشور دیگر در حال رشد است.
مزایا
شادابی خاک و جلوگیری از فرسایش آن
افزایش تنوع زیستی
کاهش آلودگی‌های تولیدی از کودهای شیمیایی و مواد نفتی
محدود کردن استفاده از محصولات تراریخته
چالش‌ها
هزینه اجرای بالا
درآمد نامشخص به سبب بهره‌وری متغییر
آسیب پذیری در مقابل خسارات ناشی از آفات
-
ج) کشت هیدروپونیک
کشت هیدروپونیک (Hydroponic) که به آن آب‌کشت یا کشت بدون خاک نیز می‌گویند، یک روش برای رشد گیاهان است که در آن از محلول غنی از مواد مغذی با پایه آب استفاده می‌شود، به این معنی که خاک در این سیستم نقشی ندارد. در عوض، ریشه گیاهان توسط موادی مانند پیت موس، گلوله‌های رسی، پرلیت، پشم سنگ و… محافظت می‌گردد. در این روش به جای استفاده از خاک برای رشد گیاهان، ریشه در تماس مستقیم با محلول غنی از مواد مغذی قرار می‌گیرد. همچنین گیاهان مقدار قابل توجهی اکسیژن در دسترس خواهند داشت که رشد گیاه را تسهیل می‌کند. مزیت اصلی استفاده از هیدروپونیک برای رشد گیاه این است که امکان رشد بسیار سریع‌تری را فراهم می‌نماید. همچنین با این روش امکان رشد هر گیاهی در طول سال و در هر مکان امکان‌پذیر بوده و محصولات سالم، پاک و ارگانیک به دست خواهند آمد.
سیستم تغذیه گیاهان در کشت هیدروپونیک
1.سیستم باز
در این نوع سیستم، آب و محلول مغذی به گیاهان ارائه می‌شود و بعد از استفاده توسط گیاهان، به صورت آزاد خارج می‌شود که مناسب برای گیاهان کم نیاز به محیط کنترل شده است.
2.سیستم بسته
در روش دوم بعد از استفاده آب و محلول مغذی توسط گیاهان، بازنشت آب و و محلول‌های مغذی از طریق یک سیستم بازگرداندن و پالایش به گلخانه باز می‌گردد که مناسب برای گیاهان حساس نسبت به محیط استفاده می‌شود.
انواع روشهای هیدروپونیک
سیستم فیتیله‌ای(Wicking system)
کشت آب عمیق(DWC)
فیلم یا غشای تغذیه‌ای(NFT)
جزری و مدی(Ebb and Flow)
سیستم‌های قطره‌ای(Drip system)
مزایا
عملکرد بالا
صرفه جویی درآب
کنترل بهتر محیط رشد
چالش ها
هزینه نصب و نگهداری بالا
خطر عفونت قارچی و باکتریایی
نیازمند به نظارت دقیق
-
د) کشت ایروپونیک یا هواکشت
کشت ایروپونیک یا هواکشت، یک سیستم کشت بدون خاک است. در کشت ایروپونیک ریشه گیاه در هیچ بستری قرار نمی‌گیرد و همواره در هوا معلق است. در این روش ریشه گیاه در معرض اسپری آب و مواد غذایی قرار می‌گیرد و از این طریق تغذیه می‌شود تا دیگر نیازی به خاک یا هر گونه بستر کشت نداشته باشد. از این روش کشت برای تکثیر قلمه هایی که به سختی ریشه دار می شوند استفاده می گردد.
اولین اشاره به این روش کشت، به دوره باستانی مصر باز می‌گردد. زیرا مصریان در آن زمان از سیستم‌های کشت آبی برای کشت گیاهان استفاده می‌کردند. اما نسل بعدی از این سیستم‌ها، که به عنوان آیروپونیک شناخته می‌شود، در دهه 1960 میلادی در آمریکا توسعه یافت و در دهه 1970، این روش به شکل تجاری و صنعتی گسترش یافت و به عنوان یک روش پایدار و کارآمد برای تولید محصولات کشاورزی شناخته شد.
روشهای کشت ایروپونیک
کشت آیروپونیک معمولا به دو طریق انجام می‌پذیرد:
1.آیروپونیک کم فشار(LPA):مواد مغذی به همراه آب به صورت اسپری پخش می‌شود؛ که این روش به علت کم هزینه بودن از محبوبیت بالایی بین کشاورزانی که قصد پرورش گیاهان خود بروش آیروپونیک را دارند، برخوردار است.
2.آیروپونیک پرفشار(HPA): آب و مواد مغذی به شکل قطرات بسیار ریز و مه مانند پخش می‌شود، تا بتواند به خوبی به گیاهانی با ریشه بزرگ و حجیم نفوذ نماید.
مزایا
محصولات سالم‌تر
سرعت رشد بیشتر
صرفه جویی در مصرف آب
کاهش خطر بیماری گیاهان
حذف سموم و آفت کش
کاهش نیروی انسانی
امکان استفاده در مناطق با خاک نامناسب
چالش‌ها
هزینه راه اندازی و نگهداری
خطر عدم پایداری منابع انرژی
دانش فنی مورد نیاز سیستم آیروپونیک
-
ه) کشت آکواپونیک یا آب کشت
آکواپونیک سامانه‌ای است که از دو سیستم بسته پرورش گیاهان بروش هیدروپونیک و پرورش آبزیان تشکیل می‌شود. در سیستم‌های مدار بسته پرورش ماهی، به مرور زمان غلظت برخی از مواد آلی افزایش می‌یابد که برای آبزیان مضر است. این درحالی است که همین مواد آلی، می توانند به عنوان غذای اصلی گیاهان در نظر گرفته شوند.
اولین علامت فعالیت‌های مشابه با آکواپونیک مربوط به 1000 سال قبل از میلاد بوده که گیاهان روی سطح جزایر قایق مانندی، رشد می‌کردند. سپس پایه‌های اولیه این روش در دهه 1970 توسط دکتر مارک هوبرت و دکتر جیمز راکلف در کالیفرنیا فراهم شد و بعد از آن در دهه 1980 سیستم‌های اولیه آن به نام “بدور” توسعه و تاکنون با پیشرفت تکنولوژی، روشهای مختلف این کشت، بهبود یافته است.
نکته قابل توجه اینست که تمامی ماهیان امکان رشد در این سیستم را ندارند و برای تحقق این امر می بایست انتخاب گونه مورد نظر به نحوی باشد که:
– قرارگیری در گروه خوراکی یا زینتی؛
– مقاومت مناسب در برابر بیماری‌ها؛
– قابلیت رشد در شرایط شلوغ؛
– مقاوم در برابر نواسانات سطح اکسیژن و ph محلول؛
مزایا
استفاده از حداکثر بهره وری آب
صرفه جویی در محلول غذایی گیاهان
کاهش استفاده از سموم و آفت کش
چالش‌ها
هزینه اولیه و نگهداری بالا
نیازمند فضای زیاد
نیازمند متخصص برای پرورش ماهی‌ها
نظارت دقیق
-
و) کشت به روش کشت بافت گیاهی
کشت بافت در اصل به جدا کردن بافتی از یک قسمت گیاه ( نوک شاخه، برگ و…) و پرورش آن در یک محیط استریل و عاری از هرگونه آلودگی، همراه با مواد غذایی و نورلازم برای رشد اطلاق می‌شود که در نهایت از این قطعه، یک گیاه کامل به دست می‌آید. در کشت بافت، چون گیاه بیشمار سلول دارد پس می‌توان چند هزار گیاه را در مدت زمان کمی ایجاد نمود.
از روشهای کشت بافت گیاهی برای تولید گیاهان عاری از بیماری، دستکاری ژنتیکی، اصلاح گیاه، تولید محصول درمقیاس زیاد، تکثیر انبوه گیاه مورد نظر و هدف تحقیقات پایه استفاده می‌شود.
اولین محیط کشت بافت گیاهی شناخته‌شده مورد استفاده برای رشد ریشه به وسیله‌ی وایت (White) در سال 1939 و محیط کشت کالوس (Callus) توسط “Gautheret” ساخته شد. ایده‌ی توسعه این محیط‌ها از محیط جلبک فرموله‌شده به ترتیب توسط محیط ““Uspenski و “Uspenska” و محیط نمک “Knop” گرفته شده‌است.
انواع کشت بافت گیاهی
براساس ریزنمونه (ماده اولیه یا بافت گیاهی مورد استفاده برای رشد گیاهان) کشت بافت به انواع زیر طبقه‌بندی می‌شود:
کشت بذر
کشت جنین
کشت کالوس
کشت اندام
کشت پروتوپلاست (Protoplast)
کشت بساک (Anther)
کشت مریستم
کشت تخمدان
مزایا
افزایش چشم گیر سرعت رشد
قابل انجام در تمام طول سال
نیازمند فضای کاری
چالش‌ها
هزینه بالا
خطر آلودگی بافت‌های گیاهی
نیازمند به دانش و تخصص خاص
شتابدهنده فیدتک
شرکت توسعه نوآوری و فناوری سپهر‌سینا با برند شتابدهنده فیدتک آماده خدمت رسانی در امر شتابدهی استارتاپ‌ها و کسب و کار‌های نوپا در توانمند سازی آنها و رفع نیازهای فناورانه صنایع در حوزه امنیت غذایی می‌باشد. لازم به ذکر است که حوزه کشاورزی نیز به عنوان یکی از محورهای فعالیت این مجموعه شناخته می‌شود و شما می‌توانید ایده‌های نوآورانه خودتون رو در صفحه پذیرش در شتابدهنده برای ما ارسال کنید.
جهت کسب اطلاعات بیشتر با شماره ۳۲۹۰۵۲۹۴-۰۲۵ تماس حاصل فرمایید.