Tehnologii speciale de cultur a legumelor Hidroponia

UNIVERSITATEA DE TIINE AGRICOLE I MEDICIN VETERINAR CLUJ-NAPOCA Facultatea de Horticultur Master tiine Horticole

Tehnologii speciale de cultur a legumelor

CULTURILE HIDROPONICE-HIDROPONIA-

Carmen Florina FTCarmen Diana MOCODEAN Simona Claudia LIHOAC

ndrumtor: Prof. Univ. Dr. Maria APAHIDEAN

Cluj-Napoca2015

CUPRINS

1. SCURT ISTORIC..................................................................................................... 32. CE ESTE HIDROPONIA?...................................................................................... 4 3. SISTEME DE CULTURI HIDROPONICE........................................................... 5 4. ELEMENTELE PRINCIPALE ALE HIDROPONIEI......................................... 8 5. AVANTAJELE HIDROPONIEI............................................................................ 106. DEZAVANTAJELE HIDROPONIEI................................................................... 117. CONCLUZII............................................................................................................ 118. BIBLIOGRAFIE...................................... 12

1. SCURT ISTORIC

Etimologia cuvntului " hidroponie " provine din cuvintele greceti " hydro " care nseamn ap, i " Ponos " care nseamn fora de munc.Hidroponia este o metod unic de cretere a plantelor fr sol . Toate elementele nutritive de care are nevoie planta sunt de obicei furnizate prin soluii apoase speciale, cu sau fr utilizarea de medii neutre , cum ar fi granulele de argil, coji de orez, piatr ponce, ln i fibre de lemn .Culturile moderne fr sol, au o istorie ndelungat. Grdinile suspendate ale reginei Semiramida din Babilon au fost parial hidroponice, la fel ca i grdinile din China descrise de Marco Polo. De asemenea vechii egipteni i aztecii au creat i practicat diferite sisteme de culturi fr sol, eliminnd parial sau chiar total solul ca i suport de nrdcinare. Sursa foto: www.gradinamea.ro

Sursa foto: www.weekendnotes.com www.mexicolore.co.uk

Este bine cunoscut faptul ca solul constituie suportul culturilor agricole, iar elementele nutritive ce se regsesc la nivelul solului rezultate n urma diverselor reacii i activitii microbiologice, constituie sursa de hran pentru sistemul radicular i implicit pentru ntreaga plant, n vederea producerii de recolte calitative i cantitative. Ideea cultivrii plantelor fr a utiliza solul ca suport de nrdcinare i surs de ap i elemente nutritive a aprut n Europa din secolul XVII, evolund spectaculos pn n zilele noastre. (www.ecos-magazine.com)Conceptul de hidroponie a fost re-descoperit n anul 1937 la Universitatea Berkeley din California, de Dr. William Frederick Gericke, re-descoperit pentru c n realitate aceast metod de cultivare a existat nc din cele mai vechi timpuri. Gericke a devenit cunoscut pentru cultivarea de tomate care au ajuns la peste 25 m nlime , folosind soluii pe baz de ap amestecate cu nutrieni organici n loc de sol.

2. CE ESTE HIDROPONIA?

Sursa foto: www.syndicatehomeandgarden.com www.comunitateaprocannabis.com

Termenul culturi fr sol include toate sistemele de cultur care nu folosesc solul ca suport de nrdcinare. Astfel, prin substrat folosit n culturile fr sol trebuie neles un mediu solid de nrdcinare, oferit plantelor, altul dect solul. Sistemul culturilor fr sol se bazeaz pe aplicarea i administrarea unor cantiti bine determinate de soluii nutritive, la nivelul substratului de nrdcinare folosit (perlit, vat mineral, nisip, pietri, vermiculit, argil expandat, poliuretan, hidrocultura, etc.). (www.ecos-magazine.com) Culturile fr sol sunt atractive pentru productorii de plante horticole care dispun de suprafee mici sau foarte mici, a cror exploatare intensiv este esenial pentru asigurarea unor venituri. Culturile fr sol au prins foarte bine i n zonele n care condiiile naturale nu sunt favorabile pentru aplicare tehnologiilor convenionale, sau acolo unde importurile sunt foarte costisitoare.Hidroponia este arta dea cultiva plantele direct n ap. Anumite plante, precum orezul, nuferii sau plantele carnivore se pot adapta cu uurin n medii de cultur slab oxigenate sau chiar stagnante, ns marea majoritatea plantelor au mari dificulti n a se adapta la lipsa oxigenului la nivelul rdcinilor. Dac oxigenul lipsete la nivelul rdcinilor, planta se asfixiaza, chiar dac este udat corespunzator. De altfel, majoritatea plantelor de apartament mor din aceast cauz - sunt udate prea mult. Acest fenomen de asfixie se ntmpl frecvent n "hidrocultur" (care nu trebuie confundat cu hidroponia), care este o metod de cretere n couri de nuiele care stau ntr-o soluie nutritiv stagnant. (www.brixton.ro)Aadar, plantele pot crete n ap, dar nu n orice condiii. Apa trebuie sa fie "vie". Trebuie neles c, indiferent n ce substrat ar crete o plant, c e sol, ap sau aer, ea i absoarbe hran sub forma de ioni dizolvai n oxigen. n ap, dac nutrienii i oxigenul sunt absorbite de plant, ele trebuie nlocuite. Aceast funcie este realizat de hidroponie, o metoda de cultivare fr sol, care stimuleaz creterea plantei prin controlul cantitii de ap, sruri minerale i al cantitii de oxigen dizolvat n ap. Conceptul de baz este foarte simplu. Cnd rdcinile sunt suspendate n ap curgtoare, ele pot absorbi nutrienii i oxigenul foarte rapid. Dac coninutul n oxigen al apei este insuficient, creterea plantei se va ncetini. Dar dac soluia este saturat cu oxigen, creterea plantei se va accelera. Sarcina cultivatorului este s in n echilibru aceast combinaie de ap, nutrienti i oxigen, pentru a maximiza producia i a mbunti calitatea.Pentru rezultate optime, mai trebuie luai n calcul i ali parametrii importanti: temperatura, umiditatea, nivelul de CO2, intensitatea luminoas, ventilaia i motenirea genetic a plantei. (www.brixton.ro)

3. SISTEME DE CULTURI HIDROPONICE

Iniial, oamenii de tiin au utilizat culturile hidroponice ca un instrument de cercetare pentru a studia aspectele particulare ale nutriiei plantelor i a funciilor sistemelor radiculare. Progresele efectuate n procesul de fabricaie a materialelor plastice, automatizarea, producia de ngrminte complet solubile i mai ales dezvoltarea a numeroase tipuri de substraturi, au completat realizrile tiinifice i au dus cultivarea fr sol la stadiul comercial viabil. Sursa foto: www.epdm.ro

Astzi, cele mai multe tipuri de sisteme fr sol sunt utilizate preponderent n cultivarea legumelor i a plantelor ornamentale n sere. Procedeul utilizat la culturi hidroponice const n creterea plantelor n soluii nutritive, apelndu-se la o aparatur complex, care regleaz automat concentraia i distribuirea nutrienilor lichizi, n funcie de specificul fiecrei culturi, motiv pentru care sistemul nu poate fi aplicat dect n marile ferme agricole, n sere, i nu n gospodriile individuale.n general apa din ora este potrivit pentru sistemele hidroponice, dar dac se utilizeaz ap de izvor, ap din baraj sau ap de ploaie, va trebui s se verifice dac este adecvat ntrebuinrii culturilor hidroponice.Dintre posibilele probleme ce ar putea aprea n cazul utilizrii apei din diverse spaii neamenajate, este coninutul de sare din ap, care poate fi prea mare. De asemenea coninutul de zinc din rezervoare ar putea fi toxic pentru plante (chiar dac apa respectiv poate fi potabil), precum i anumite substane chimice, otrvuri sau ngrminte, care pot s contamineze alimentarea cu ap.Nu exist surse de ap pur n producia comerciala fr sol. Toate sursele au unele minerale i/sau sruri dizolvate n ap. Pentru persoanele care practic producerea culturilor fr sol, este important de tiut c materialele dizolvate n ap nu schimb claritatea apei, cu toate c ar putea schimba culoarea acesteia. Pentru ochiul liber, apa srat apare la fel de limpede precum apa pur. Dac apa pare tulbure, nseamn c are turbiditatea ridicat, iar acest lucru se datoreaz materialelor care sunt suspendate, dar care nu se dizolv n ap. Extracia materialelor dizolvate este realizat cu ajutorul unor filtre.Apa cu nutrieni este mprtiat cu ajutorul unui aparat cu altrasunete, cu membran ceramic, avnd capacitatea de a vibra la o anumit frecven (1,65MHz), ceea ce nseamn mai mult de 1 500 000 de vibraii pe secund. Cei care practic acest tip de culturi hidroponice au elaborat reete de soluii, n funcie de specii (pentru tomate, castravei, morcovi, ciuperci etc.), de o anumit faz a vegetaiei i n concordan cu temperatura i umiditatea mediului ambiant, acestea fiind inute sub control automatizat. (www.sectoreco.ro)Cei mai importani parametri care ne arat c soluia este utilizabil sunt pH-ul i EC-ul. pH-ul ne arat ct de acid sau alcalin este soluia folosit n cultura hidroponic, EC-ul reprezintnd electroconductivitatea care se refer la capacitatea soluiei de a conduce curentul electric. Cu ct soluia este mai concentrat n nutrieni, cu att EC-ul este mai mare. n caz c soluia de cultur are un EC prea ridicat, apa va iei din rdcinile plantei, n loc s intre; ceea ce va duce n final la ofilire.pH-ul trebuie meninut la valori normale, n general uor acide, pentru a se putea susine asimilarea nutrienilor. (www.fabricadeplante.ro)

Oxigenul are rolul de a pstra sntoase rdcinile unei plante i permite plantei s aib acces la nutrieni. Fr oxigen n jurul rdcinilor, rdcinile vor putrezi i muri. Recomandarea este ca plantele sa nu creasc cu totul n ap, doar pentru alimentarea suficient cu elemente nutritive.Temperatura optim pentru crterea plantelor n culturi hidroponice depinde de plante utilizate. n general, asimilarea fosforului este grav mpiedicat sub 150 C. Temperaturile maxime trebuie s fie pn n jur de 300 C. Mediul cofortabil pentru plante nseamn o temperatur de 20-250 C i o umiditate de 40-60%.Desi soarele reprezint cea mai potrivit surs de iluminat pentru cultivarea plantelor, iluminatul artificial utilizat n sistemele de cultur din interior, poate reprezenta un substitut bun n spectrul de culori corespunztoare.Alegerea celor mai bune surse pentru iluminat poate fi o aciune descurajatoare pentru un ncepator intr-ale culturilor hidroponice. Exist o mulime de opiuni, iar n funcie de dimensiunea sistemului de cultur i a tipului de plante cultivate, unele sisteme de iluminare artificial pot fi mai eficiente dect altele. Prin urmare, este indicat ca sistemul de iluminat artificial s genereze ntre 14 i 16 ore de lumin artificial strlucitoare, urmate de 10 - 12 de ore de ntuneric n fiecare zi. ntunericul este la fel de important ca i lumina.Cea mai uoar cale de a menine un program de iluminat este cu un cronometru electric automat care permite schimbarea setrilor conform nevoilor plantelor pe msur ce cultura hidroponic evolueaz.Plante de zi scurt: acestea necesit o perioad lung de ntuneric pentru fotosintez i pentru producerea de flori: Poinsettias, cpunii, conopida i crizantemele.Plante de zi lung: acestea necesit pn la 18 ore de soare pe zi: grul, salata verde, cartofii, spanacul i napul. Plante neutre: produc fructe, indiferent de ct de mult sunt expuse luminii: orezul, vinetele, trandafirii i porumbul.

Sursa foto: www.en.wikipedia.org www.groentennieuws.nl

4. ELEMENTELE PRINCIPALE ALE HIDROPONIEI

n acest sistem, elementele principale de care trebuie s se in cont sunt: achiziionarea unui container potrivit; suspensia plantelor deasupra apei; achiziionarea soluiei nutritive; aeraia corespunzatoare a soluiei;Pentru achiziionarea unui container potrivit se vor folosi vase de ciment, borcane de sticl, ghivece de pmnt, containere de metal sau vase din fibra de sticla. Sursa foto: www.greendiary.com www.american-hydro.comPentru susinere este nevoie de o platform facut din plas de srm, peste care este prins la aproximativ 7-8 cm un suport de lemn. Pentru stabilizarea (prinderea) plantelor deasupra substanei nutritive mai este folosit expandatul (polipropilena expandat). Rdcinile plantei sunt introduse prin expandat i astfel planta plutete deasupra soluiei. Bumbacul sau alte materiale de acest gen pot fi folosite pentru a captui poriunea de tulpina din expandat. Prile superioare ale plantelor care devenin mai grele la maturitate trebuie legate pe spaliere.(www.gradinamea.ro)

Sursa foto:www.singularite.files.wordpress.com www.agriculturaromaneasca.ron ceea ce privete achiziionarea unei soluii nutritive corespunztoare, orice soluie care conine elementele nutritive eseniale este potrivit. Sursele i cantitile n care trebuie s se gseasc aceti nutrieni variaz de la o soluie la alta, dar n general se gsesc la magazinele de specialitate ca fertilizatoare sau sruri chimice pure. n afar de acestea se mai pot gsi i soluii gata preparate, care au combinaii de substane nutritive care dau rezultate destul de bune.Indiferent de soluia folosit, compoziia acesteia se schimb pe msur ce plantele cresc i consum din elementele nutritive. De aceea trebuie s se acorde o mare atenie substanei hrnitoare i s se aduge anumite ingrediente atunci cnd este nevoie sau s se schimbe complet din cnd n cnd. (www.gradinamea.ro)n ceea ce privete soluia de nutrieni, aceasta urmrete s ofere 13 dintre cele mai importante elemente minerale pentru plante: Azot, Fosfor, Potasiu, Calciu, Magneziu, Sulf, Fier, Mangan, Zinc, Bor, Siliciu, Cupru i Molibden.

Sursa foto: www.brixton.ro

Pentru aeraia corespunztoare a plantelor tinere, trebuie lsat cam 3 cm de spaiu ntre platforma de susinere i soluia nutritiv. Pe msur ce plantele cresc, trebuie lsat o distan de 5-7 cm sub platform. Dac nu se respect aceste condiii, atunci trebuie pompat aer direct n substana nutritiv, altfel aceasta va avea carene de oxigen i plantele nu se vor dezvolta normal. Furtunele de oxigen trebuie aezate la 2 cm distan unul de altul. Aparatele folosite pentru oxigenarea acvariilor sunt bune pentru vase mici.

Sursa foto: www.taringa.net www.chw.net

5. AVANTAJELE HIDROPONIEI

Hidroponia poate fi folosit de o palet foarte larg de oameni - iubitorii de plante n general, colecionarii de plante (amatori sau profesioniti), cresctorii n sere, societile de horticultur, centrele de cercetare, scolile, etc. (www.brixton.ro)Ca i avantaje ale acestei culturi putem enumera :

Utilizarea optim a potenialului genetic al plantei; Control mai bun al nutriiei plantei; Scurtare semnificativ a duratei de cretere, i deci a intervalului de producie pentru marea majoritate a speciilor; Mult mai eficient folosire a spaiului; Absena total a erbicidelor i o reducere masiv n folosirea pesticidelor i fungicidelor; Puterea i vigoarea plantelor germinate hidroponic i apoi transplantate n sol este att de mare nct deschide enorme perspective comerciale, n special pentru plantele de ghiveci; Productivitate mai mare, n comparaie cu sistemele tradiionale; Calitatea superioar a produselor agricole obinute; Produciile nu sunt dependente de condiiile climatice i nici de lumina natural, deorece lumina artificial adecvat o poate substitui pe cea dinti; Asigur creterea rapid a plantelor (plantele cresc de dou ori mai repede n culturi hidroponice dect in sol); Se obin mai multe recolte pe an; Se fac economii substaniale la consumul de ap (cu 90% mai puina ap dect la culturile cu sol), iar unele sisteme performante permit chiar reciclarea apei folosite; Se elimin fenomenul de oboseal a solului, aceeasi cultur putnd fi repetat, pe acelai suport, de mai multe ori pe an (de exemplu, se pot obine aproximativ 20 de recolte de salat pe an); Instalaiile specifice ale acestor sisteme de culturi hidroponice nu polueaz. Pentru ultimii 50 de ani aceast metod a fost folosit n toate centrele mari de cercetare datorit fiabilitii, preciziei i spectrului larg de aplicaii. Datorit hidroponiei s-au facut pai uriai n nelegerea fiziologiei i nutriiei plantelor.

6. DEZAVANTAJELE HIDROPONIEI

Costurile ridicate ale amenajrilor i ale energiei electrice; Amortizarea se face n timp ndelungat; Folosirea unor cantiti mari de materiale plastice pentru substrat, care, de regul, nu sunt reciclabile; Plantele sunt foarte sensibile la variaiile de temperatura, nemaiintervenind autoreglajul, ca atunci cand rdcinile cresc in sol, ceea ce presupune sisteme sofisticate de aerisire si reglare a temperaturii; (www.sectoreco.ro) Se poate folosi metoda hidroponica pentru cultura de masa a unor produse de slaba calitate cum ar fi rosii care nu au gust, sau trandafiri care nu au miros; Nu este o cultura ecologic.

7. CONCLUZII

Agricultura hidroponic este o alegere bun de urmat pentru afacerile n agricultura romneasc. Chiar dac costurile sunt ridicate, aceasta este foarte productiv i poate acoperi, prin produse, toate cerinele pieei.Aceast tehnologie de cultur reprezinta una din cele mai importante avansuri n tiina contemporan, si se folosete foarte mult n Australia, Canada, Statele Unite si Olanda.n Romnia nu este o metod foarte cunoscut de tehnologie de cultur a plantelor, ns, probabil cu trecerea timpului, agricultorii vor ncepe s o foloseasc deoarece este o metod bun de cultivarea a plantelor, acestea dezvoltndu-se mai bine dect cele cultivate direct n pmnt. De asemenea, n agricultura hidroponic, dac se respec necesitiile plantelor, acestea vor crete mult mai repede i se vor obine astfel mai multe recolte pe an, lucru care este cel mai important pentru productori. Sursa foto: www.agrointel.ro

8. BIBLIOGRAFIE

1. Michael Raviv, J. Heinrich Lieth, Soilless Culture: Theory and Practice, 2008, Elsevier BV, SUA2. www.ecos-magazine.com3. www.sectoreco.ro4. www.fabricadeplante.ro5. www.hidroponica.ro6. www.gradinamea.ro7. www.brixton.ro8. www.es.wikipedia.org9. www.hydroponics-simplified.com10. www.books.google.ro11. www.weekendnotes.com 12. www.mexicolore.co.uk13. www.syndicatehomeandgarden.com 14. www.comunitateaprocannabis.com15. www.epdm.ro16. www.en.wikipedia.org 17. www.groentennieuws.nl18. www.greendiary.com19. www.american-hydro.com20. www.singularite.files.wordpress.com21. www.agriculturaromaneasca.ro22. www.taringa.net 23. www.chw.net24. www.agrointel.ro2