Hidroponija

S Vikipedije, slobodne enciklopedije

Hidroponija je metod veštačke proizvodnje useva, koji koristi pesak umesto zemlje i vodu sa odgovarajućim hranljivim sastojcima.[1] Ovakvom kultivacijom mogu se postići visoki prinosi. U budućnosti se ova tehnika može i šire primenjivati da bi se smanjili troškovi, osim za luksuzne proizvode. Hidroponija[2] je vrsta hortikulture i podskup hidrokulture koja uključuje uzgoj biljaka, obično useva, bez zemlje, korišćenjem rastvora mineralnih hranljivih materija u vodenim rastvaračima. Kopnene ili vodene biljke mogu rasti sa svojim korenom izloženim hranljivoj tečnosti ili pored toga, korenje može biti fizički podržano inertnim medijumom kao što je perlit, šljunak ili drugi supstrati.[3] Uprkos inertnom medijumu, koren može da izazove pH promene rizosfere, a eksudati korena mogu uticati na biologiju rizosfere i fiziološku ravnotežu hranljivog rastvora sekundarnim metabolitima.[4][5][6]

Hranljive materije koje se koriste u hidroponskim sistemima mogu doći iz mnogo različitih izvora, uključujući riblji izmet, pačji stajnjak, kupljena hemijska đubriva ili veštačke hranljive rastvore.[7]

Biljke se obično uzgajaju hidroponski u staklenicima, na inertnim medijima, uključujući paradajz, papriku, krastavce, jagode, zelenu salatu i kanabis, obično za komercijalnu upotrebu, i Arabidopsis thaliana, koji služi kao model organizma u nauci o biljkama i genetici.[8]

Hidroponika nudi mnoge prednosti, posebno smanjenje upotrebe vode u poljoprivredi. Za uzgoj 1 kg paradajza korišćenjem intenzivnih poljoprivrednih metoda potrebno je 400 litara vode; korišćenjem hidroponike 70 litara; i samo 20 litara korišćenjem aeroponike.[9][10] S obzirom da je hidroponici potrebno mnogo manje vode za uzgoj proizvoda, u budućnosti bi moglo biti moguće da ljudi u teškim okruženjima sa malo pristupačne vode uzgajaju sopstvenu hranu.[11]

Istorija[uredi | uredi izvor]

Najranije objavljeno delo o uzgoju kopnenih biljaka bez zemlje bila je knjiga Fransisa Bejkona Sylva Sylvarum ili „Prirodna istorija“ iz 1627, štampana godinu dana nakon njegove smrti. Kao rezultat njegovog rada, vodena kultura je postala popularna istraživačka tehnika. Godine 1699, Džon Vudvord je objavio svoje eksperimente vodenom kulturom sa mentom. On je otkrio da biljke u izvorima manje čiste vode bolje rastu od biljaka u destilovanoj vodi. Do 1842. godine sastavljena je lista od devet elemenata za koje se verovalo da su neophodni za rast biljaka, a otkrića nemačkih botaničara Julijusa fon Saksa i Vilhelma Knopa, u godinama 1859–1875, rezultirala su razvojem tehnike uzgoja bez zemlje.[12] Direktan citat fon Saksa je: „Godine 1860. objavio sam rezultate eksperimenata koji su pokazali da su kopnene biljke sposobne da apsorbuju svoje hranljive materije iz vodenih rastvora, bez pomoći zemlje, i da je na ovaj način moguće ne samo održavanje biljaka živim i njihov dugotrajni rast, kao što je odavno poznato, već to omogućava i snažno povećanje njihove organske materije, pa čak i proizvodnju semena sposobnog za klijanje.“[13] Rast kopnenih biljaka bez tla u rastvorima mineralnih hranljivih materija kasnije je nazvano „kultura rastvora“.[14] To je brzo postala standardna istraživačka i nastavna tehnika i još uvek se široko koristi. Kultura rastvora se sada smatra vrstom hidroponike gde postoji inertni medijum za stabilizaciju rasta biljaka.

Tokom 1930-ih botaničari su istraživali bolesti određenih biljaka i na taj način uočili simptome vezane za postojeće uslove tla, kao što je salinitet. U tom kontekstu, eksperimenti sa vodenom kulturom su preduzeti sa nadom da će dati slične simptome pod kontrolisanim uslovima.[15] Ovaj pristup koji je forsirao Denis Robert Hogland doveo je do modelnog sistema (npr. zelene alge Nitella) i standardizovanih recepata hranljivih materija koji igraju sve važniju ulogu u modernoj fiziologiji biljaka.[16] Godine 1929. Vilijam Frederik Gerik sa Univerziteta Kalifornije u Berkliju počeo je javno da promoviše da se principi kulture rastvora koriste za proizvodnju poljoprivrednih useva.[17][18] Prvo je ovaj metod uzgoja nazvao „akvakultura“, ali je kasnije otkrio da je akvakultura već primenjena na kulturu vodenih organizama. Gerik je stvorio senzaciju uzgajajući lozu paradajza 7,5 metara visoko u svom dvorištu u mineralnim hranljivim rastvorima, a ne u zemljištu.[19] Zatim je 1937. godine uveo termin hidroponika, vodena kultura, koji mu je predložio V. A. Secel, fikolog sa širokim obrazovanjem u klasici.[20] Hidroponika je izvedena iz neologizma υδρωπονικά (izvedeno od grčkog ύδωρ=voda i πονέω=obraditi), izgrađeno po analogiji sa γεωπονικά (izvedeno od grčkog γαία=zemlja i πονέω=kultivisati),[21] koji se odnosi na poljoprivredu, zamenjujući, γεω-, zemlja, sa ὑδρο-, voda.[12]

Gerik je, međutim, potcenio da još nije sazrelo vreme za opštu tehničku primenu i komercijalnu upotrebu hidroponike za proizvodnju useva, jer je sistem koji je koristio u to vreme bio previše osetljiv i zahtevao je previše nadgledanja da bi se koristio u komercijalnim primenama.[22] Izveštaji o Gerikovom radu i njegove tvrdnje da će hidroponika revolucionisati biljnu poljoprivredu izazvali su veliki broj zahteva za dodatnim informacijama. Geriku je uskraćeno korišćenje univerzitetskih staklenika za njegove eksperimente zbog skepticizma administracije, a kada je univerzitet pokušao da ga primora da objavi svoje preliminarne recepte za hranljive materije razvijene kod kuće, on je zatražio prostor u staklenicima i vreme da ih poboljša koristeći odgovarajuće istraživačke ustanove. Iako mu je na kraju obezbeđen prostor u stakleniku, univerzitet je zadužio Hoglanda i Arnona da ponovo procene Gerikove tvrdnje i pokažu da njegova formula nema koristi u odnosu na prinose biljaka uzgajenih u zemlji, što je bio Hoglandov stav. Godine 1940. Gerik, čiji se rad smatra osnovom za sve oblike hidroponskog gajenja, objavio je knjigu, Kompletan vodič za baštovanstvo bez zemlje, nakon što je 1937. napustio svoju akademsku poziciju u klimi koja je bila politički nepovoljna. U njoj je po prvi put objavio svoju osnovnu formulu koja uključuje soli makro- i mikronutrijenata za biljke koje se hidroponično uzgajaju.[23]

  • Uzgajanje luka u hidroponiji - NASA
    Uzgajanje luka u hidroponiji - NASA
  • Proizvodnja povrća
    Proizvodnja povrća
  • Uzgajanje luka u hidroponiji - NASA
    Uzgajanje luka u hidroponiji - NASA
  • Proizvodnja povrća
    Proizvodnja povrća

Opšte[uredi | uredi izvor]

Hidroponija je daleko produktivnija od klasičnog uzgoja na tlu, prvenstveno zbog automatskog dodavanja svih hranljivih sastojaka u optimalnim omerima. Ovu vrstu zaštićenih prostora podiže se na mestima gde je tlo siromašno ili ga uopšte nema.

  • Uzgajanje šafrana u vodi
    Uzgajanje šafrana u vodi
  • Izgled korenja u proizvodnji bez tla
    Izgled korenja u proizvodnji bez tla
  • Dijagram akvaponijskog sistema
    Dijagram akvaponijskog sistema

Međutim, troškovi u hidroponiji su izrazito veliki. Naime, potrebno je da se finansirati za svu potrebnu mehanizaciju, kao i stručno osposobljenu radnu snagu koja će da pomogne u vođenju poslova, ali uz dobro poslovanje, uložen novac će se isplatiti.

Supstrati u kojima se uzgajaju biljke moraju da se temeljno očistiti te da se uklone ostaci korena. Za ishranu biljaka priprema se smesa hranljivih a.

Prednosti[uredi | uredi izvor]

  • Moguć je uzgoj biljaka u područjima bez dobrog tla, npr. Antarktik.
  • Treba manje vode nego za biljke uzgajane na tlu.
  • Biljke dobijaju više Sunčevog svetla.
  • Manje je insekata i štetočina.

Vidi još[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Santos, J. D. et al (2013) Development of a vinasse nutritive solutions for hydroponics. Journal of Environmental Management 114: 8-12.
  2. ^ Gericke, William F. (1937). „Hydroponics - crop production in liquid culture media”. Science. 85 (2198): 177—178. Bibcode:1937Sci....85..177G. PMID 17732930. doi:10.1126/science.85.2198.177. 
  3. ^ Gericke, William F. (1945). „The meaning of hydroponics”. Science. 101 (2615): 142—143. Bibcode:1945Sci...101..142G. PMID 17800488. doi:10.1126/science.101.2615.142. 
  4. ^ Nye, P. H. (1981). „Changes of pH across the rhizosphere induced by roots”. Plant and Soil. 61 (1–2): 7—26. S2CID 24813211. doi:10.1007/BF02277359. 
  5. ^ Walker, T. S.; Bais, H. P.; Grotewold, E.; Vivanco, J. M. (2003). „Root exudation and rhizosphere biology”. Plant Physiology. 132 (1): 44—51. PMC 1540314 Slobodan pristup. PMID 12746510. doi:10.1104/pp.102.019661 Slobodan pristup. 
  6. ^ Suryawanshi, Yogesh (2021). „Hydroponic Cultivation Approaches to Enhance the Contents of the Secondary Metabolites in Plants.”. Biotechnological Approaches to Enhance Plant Secondary Metabolites. CRC Press.: 71—88. ISBN 9781003034957. doi:10.1201/9781003034957-5. 
  7. ^ Jones, Jr., J. B. (2004). Hydroponics: A Practical Guide for the Soilless Grower (2nd izd.). Boca Raton, London, New York, Washington, D. C.: CRC Press. str. 153—166. ISBN 9780849331671. 
  8. ^ „A simplified hydroponic culture of Arabidopsis”. Bio-101 (na jeziku: engleski). Pristupljeno 4. 3. 2020. 
  9. ^ Zhang, He; Asutosh, Ashish; Hu, Wei (2018-11-27). „Implementing Vertical Farming at University Scale to Promote Sustainable Communities: A Feasibility Analysis”. Sustainability. 10 (12): 4429. ISSN 2071-1050. doi:10.3390/su10124429 Slobodan pristup.  The paper describes the authors statistical concept modeling in determining the potential advantages of developing a vertical farm at Huazhong University of Science and Technology. While the figures are conservative and project the farm's profitability in 10 to 20 years, it is based on metadata and not on direct observation.
  10. ^ de Figueiredo, Eduardo Barretto; Jayasundara, Susantha; Bordonal, Ricardo de Oliveira; Berchielli, Telma Teresinha; Reis, Ricardo Andrade; Wagner-Riddle, Claudia; Jr., Newton La Scala (2017). „Greenhouse gas balance and carbon footprint of beef cattle in three contrasting pasture-management systems in Brazil”. Journal of Cleaner Production. 142: 420—431. doi:10.1016/j.jclepro.2016.03.132. hdl:11449/177967 Slobodan pristup. 
  11. ^ Gericke, William F. (1938). „Crop production without soil”. Nature. 141 (3569): 536—540. Bibcode:1938Natur.141..536G. S2CID 38739387. doi:10.1038/141536a0. „It is, of course, not inconceivable that industry may develop and manufacture equipment at markedly greater economy than prevails at present, thereby increasing the number of crops that can be grown economically.” 
  12. ^ a b Douglas, J. S. (1975). Hydroponics (5th izd.). Bombay: Oxford UP. str. 1—3. 
  13. ^ Sachs, J. v.: Chemistry in its Applications to Agriculture and Physiology. Clarendon Press, Oxford (1887), pp. 836.
  14. ^ Breazeale, J. F. (1906). „The relation of sodium to potassium in soil and solution cultures”. Journal of the American Chemical Society. 28 (8): 1013—1025. doi:10.1021/ja01974a008. 
  15. ^ Hoagland, D.R.; Snyder, W.C. (1933). „Nutrition of strawberry plant under controlled conditions. (a) Effects of deficiencies of boron and certain other elements, (b) susceptibility to injury from sodium salts”. Proceedings of the American Society for Horticultural Science. 30: 288—294. 
  16. ^ „Dennis Robert Hoagland: 1884-1949” (PDF). Biographical Memoirs of the National Academy of Sciences. Pristupljeno 2. 12. 2020. 
  17. ^ Dunn, H. H. (oktobar 1929). „Plant "Pills" Grow Bumper Crops”. Popular Science Monthly: 29—30. 
  18. ^ Thiyagarajan, G.; Umadevi, R.; Ramesh, K. (januar 2007). „Hydroponics” (PDF). Science Tech Entrepreneur. Arhivirano iz originala (PDF) 29. 12. 2009. g. — preko Wayback Machine. 
  19. ^ Turner, Bambi (20. 10. 2008). „How Hydroponics Works”. HowStuffWorks (na jeziku: engleski). InfoSpace Holdings LLC. Pristupljeno 29. 5. 2012. 
  20. ^ „Biography of W.A. Setchell”. The University and Jepson Herbaria, University of California. Arhivirano iz originala 15. 10. 2015. g. Pristupljeno 21. 11. 2018. 
  21. ^ Liddell, H. G.; Scott, R. „A Greek-English Lexicon”. www.perseus.tufts.edu. Pristupljeno 21. 11. 2018. 
  22. ^ „First hydroponics experiment video of William Frederick Gericke in 1930s”. YouTube. 25. 6. 2021. Arhivirano iz originala 2021-10-31. g. 
  23. ^ Gericke, William F. (1940). The Complete Guide to Soilless Gardening (1st izd.). London: Putnam. str. 9–10, 38 & 84. ISBN 9781163140499. 

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Hidroponija na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Хидропонија&oldid=27042240”