Хидропонија

С Википедије, слободне енциклопедије

Хидропонија је метод вештачке производње усева, који користи песак уместо земље и воду са одговарајућим хранљивим састојцима.[1] Оваквом култивацијом могу се постићи високи приноси. У будућности се ова техника може и шире примењивати да би се смањили трошкови, осим за луксузне производе. Хидропонија[2] је врста хортикултуре и подскуп хидрокултуре која укључује узгој биљака, обично усева, без земље, коришћењем раствора минералних хранљивих материја у воденим растварачима. Копнене или водене биљке могу расти са својим кореном изложеним хранљивој течности или поред тога, корење може бити физички подржано инертним медијумом као што је перлит, шљунак или други супстрати.[3] Упркос инертном медијуму, корен може да изазове pH промене ризосфере, а ексудати корена могу утицати на биологију ризосфере и физиолошку равнотежу хранљивог раствора секундарним метаболитима.[4][5][6]

Хранљиве материје које се користе у хидропонским системима могу доћи из много различитих извора, укључујући рибљи измет, пачји стајњак, купљена хемијска ђубрива или вештачке хранљиве растворе.[7]

Биљке се обично узгајају хидропонски у стакленицима, на инертним медијима, укључујући парадајз, паприку, краставце, јагоде, зелену салату и канабис, обично за комерцијалну употребу, и Arabidopsis thaliana, који служи као модел организма у науци о биљкама и генетици.[8]

Хидропоника нуди многе предности, посебно смањење употребе воде у пољопривреди. За узгој 1 kg (2,2 lb) парадајза коришћењем интензивних пољопривредних метода потребно је 400 L (88 imp gal; 110 U.S. gal) воде; коришћењем хидропонике, 70 L (15 imp gal; 18 U.S. gal); и само 20 L (4,4 imp gal; 5,3 U.S. gal) коришћењем аеропонике.[9][10] С обзиром да је хидропоници потребно много мање воде за узгој производа, у будућности би могло бити могуће да људи у тешким окружењима са мало приступачне воде узгајају сопствену храну.[11]

Историја[уреди | уреди извор]

Најраније објављено дело о узгоју копнених биљака без земље била је књига Франсисa Бејкона Sylva Sylvarum или „Природна историја“ из 1627, штампана годину дана након његове смрти. Као резултат његовог рада, водена култура је постала популарна истраживачка техника. Године 1699, Џон Вудворд је објавио своје експерименте воденом културом са ментом. Он је открио да биљке у изворима мање чисте воде боље расту од биљака у дестилованој води. До 1842. године састављена је листа од девет елемената за које се веровало да су неопходни за раст биљака, а открића немачких ботаничара Јулијуса фон Сакса и Вилхелма Кнопа, у годинама 1859–1875, резултирала су развојем технике узгоја без земље.[12] Директан цитат фон Сакса је: „Године 1860. објавио сам резултате експеримената који су показали да су копнене биљке способне да апсорбују своје хранљиве материје из водених раствора, без помоћи земље, и да је на овај начин могуће не само одржавање биљака живим и њихов дуготрајни раст, као што је одавно познато, већ то омогућава и снажно повећање њихове органске материје, па чак и производњу семена способног за клијање.“[13] Раст копнених биљака без тла у растворима минералних хранљивих материја касније је названо „култура раствора“.[14] То је брзо постала стандардна истраживачка и наставна техника и још увек се широко користи. Култура раствора се сада сматра врстом хидропонике где постоји инертни медијум за стабилизацију раста биљака.

Током 1930-их ботаничари су истраживали болести одређених биљака и на тај начин уочили симптоме везане за постојеће услове тла, као што је салинитет. У том контексту, експерименти са воденом културом су предузети са надом да ће дати сличне симптоме под контролисаним условима.[15] Овај приступ који је форсирао Денис Роберт Хогланд довео је до моделног система (нпр. зелене алге Nitella) и стандардизованих рецепата хранљивих материја који играју све важнију улогу у модерној физиологији биљака.[16] Године 1929. Вилијам Фредерик Герик са Универзитета Калифорније у Берклију почео је јавно да промовише да се принципи културе раствора користе за производњу пољопривредних усева.[17][18] Прво је овај метод узгоја назвао „аквакултура“, али је касније открио да је аквакултура већ примењена на културу водених организама. Герик је створио сензацију узгајајући лозу парадајза twenty-five feet (7,6 metres) високо у свом дворишту у минералним хранљивим растворима, а не у земљишту.[19] Затим је 1937. године увео термин хидропоника, водена култура, који му је предложио В. А. Сецел, фиколог са широким образовањем у класици.[20] Хидропоника је изведена из неологизма υδρωπονικά (изведено од грчког ύδωρ=вода и πονέω=обрадити), изграђено по аналогији са γεωπονικά (изведено од грчког γαία=земља и πονέω=култивисати),[21] који се односи на пољопривреду, замењујући, γεω-, земља, са ὑδρο-, вода.[12]

Герик је, међутим, потценио да још није сазрело време за општу техничку примену и комерцијалну употребу хидропонике за производњу усева, јер је систем који је користио у то време био превише осетљив и захтевао је превише надгледања да би се користио у комерцијалним применама.[22] Извештаји о Гериковом раду и његове тврдње да ће хидропоника револуционисати биљну пољопривреду изазвали су велики број захтева за додатним информацијама. Герику је ускраћено коришћење универзитетских стакленика за његове експерименте због скептицизма администрације, а када је универзитет покушао да га примора да објави своје прелиминарне рецепте за хранљиве материје развијене код куће, он је затражио простор у стакленицима и време да их побољша користећи одговарајуће истраживачке установе. Иако му је на крају обезбеђен простор у стакленику, универзитет је задужио Хогланда и Арнона да поново процене Герикове тврдње и покажу да његова формула нема користи у односу на приносе биљака узгајених у земљи, што је био Хогландов став. Године 1940. Герик, чији се рад сматра основом за све облике хидропонског гајења, објавио је књигу, Комплетан водич за баштованство без земље, након што је 1937. напустио своју академску позицију у клими која је била политички неповољна. У њој је по први пут објавио своју основну формулу која укључује соли макро- и микронутријената за биљке које се хидропонично узгајају.[23]

Опште[уреди | уреди извор]

Хидропонија је далеко продуктивнија од класичног узгоја на тлу, првенствено због аутоматског додавања свих хранљивих састојака у оптималним омерима. Ову врсту заштићених простора подиже се на местима где је тло сиромашно или га уопште нема.

Међутим, трошкови у хидропонији су изразито велики. Наиме, потребно је да се финансирати за сву потребну механизацију, као и стручно оспособљену радну снагу која ће да помогне у вођењу послова, али уз добро пословање, уложен новац ће се исплатити.

Супстрати у којима се узгајају биљке морају да се темељно очистити те да се уклоне остаци корена. За исхрану биљака припрема се смеса хранљивих а.

Предности[уреди | уреди извор]

  • Могућ је узгој биљака у подручјима без доброг тла, нпр. Антарктик.
  • Треба мање воде него за биљке узгајане на тлу.
  • Биљке добијају више Сунчевог светла.
  • Мање је инсеката и штеточина.

Види још[уреди | уреди извор]

Референце[уреди | уреди извор]

  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 1540314Слободан приступ. PMID 12746510. doi:10.1104/pp.102.019661Слободан приступ. 
  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 изд.). Boca Raton, London, New York, Washington, D. C.: CRC Press. стр. 153—166. ISBN 9780849331671. 
  8. ^ „A simplified hydroponic culture of Arabidopsis. Bio-101 (на језику: енглески). Приступљено 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/su10124429Слободан приступ.  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:11449/177967Слободан приступ. 
  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. ^ а б Douglas, J. S. (1975). Hydroponics (5th изд.). Bombay: Oxford UP. стр. 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. Приступљено 2. 12. 2020. 
  17. ^ Dunn, H. H. (октобар 1929). „Plant "Pills" Grow Bumper Crops”. Popular Science Monthly: 29—30. 
  18. ^ Thiyagarajan, G.; Umadevi, R.; Ramesh, K. (јануар 2007). „Hydroponics” (PDF). Science Tech Entrepreneur. Архивирано из оригинала (PDF) на датум 29. 12. 2009 — преко Wayback Machine. 
  19. ^ Turner, Bambi (20. 10. 2008). „How Hydroponics Works”. HowStuffWorks (на језику: енглески). InfoSpace Holdings LLC. Приступљено 29. 5. 2012. 
  20. ^ „Biography of W.A. Setchell”. The University and Jepson Herbaria, University of California. Архивирано из оригинала на датум 15. 10. 2015. Приступљено 21. 11. 2018. 
  21. ^ Liddell, H. G.; Scott, R. „A Greek-English Lexicon”. www.perseus.tufts.edu. Приступљено 21. 11. 2018. 
  22. ^ „First hydroponics experiment video of William Frederick Gericke in 1930s”. YouTube. 25. 6. 2021. Архивирано из оригинала на датум 2021-10-31. 
  23. ^ Gericke, William F. (1940). The Complete Guide to Soilless Gardening (1st изд.). London: Putnam. стр. 9–10, 38 & 84. ISBN 9781163140499. 

Спољашње везе[уреди | уреди извор]