Ταξινόμηση υδροπονικών συστημάτων με κριτήριο τον τρόπο διαχείρισης των απορροών
Ανοικτά υδροπονικά συστήματα
Όλα τα ανοιχτά συστήματα καλλιέργειας εκτός εδάφους είναι συστήματα καλλιέργειας σε υποστρώματα. Τα υποστρώματα έχουν την μοναδική ικανότητα να συγκρατούν ταυτόχρονα νερό και αέρα στο πορώδες τους, σε κατάλληλη αναλογία για την ανάπτυξη των φυτών. Επομένως, η παροχή θρεπτικού διαλύματος στα φυτά δεν χρειάζεται να είναι αδιάλειπτη αλλά μπορεί να πραγματοποιείται μέσω τακτικών ποτισμάτων μικρής διάρκειας. Στον ενδιάμεσο χρόνο μεταξύ δύο ποτισμάτων τα φυτά τροφοδοτούνται από τα αποθέματα θρεπτικού διαλύματος που έχουν συγκρατηθεί στο υπόστρωμα. Κατά κανόνα η ποσότητα θρεπτικού διαλύματος που παρέχεται στις καλλιέργειες σε υποστρώματα είναι μεγαλύτερη από αυτή που μπορεί να συγκρατηθεί στο πορώδες τους μέσω δυνάμεων συνάφειας. Η περίσσεια θρεπτικού διαλύματος απορρέει από τον χώρο των ριζών λόγω της επίδρασης της βαρύτητας. Εφόσον το θρεπτικό διάλυμα που απορρέει και απομακρύνεται από τον χώρο των ριζών δεν συλλέγεται και δεν επιστρέφει πίσω στην κεφαλή υδρολίπανσης για να ανακυκλωθεί, το σύστημα καλλιέργειας θεωρείται ανοιχτό. Ο λόγος μεταξύ του όγκου θρεπτικού διαλύματος που απορρέει από μία καλλιέργεια και του συνολικού όγκου που της χορηγείται καλείται κλάσμα απορροής.
Το βασικό μειονέκτημα των ανοιχτών συστημάτων καλλιέργειας εκτός εδάφους είναι η σπατάλη νερού και λιπασμάτων που προκαλεί η απόρριψη του κλάσματος απορροής στο περιβάλλον. Το σημαντικότερο πλεονέκτημα των ανοιχτών υδροπονικών συστημάτων είναι η διασφάλιση σταθερών συνθηκών θρέψης λόγω της παροχής θρεπτικού διαλύματος με γνωστή και σταθερή σύνθεση, η οποία μεταβάλλεται μόνον όταν το επιθυμεί ο ίδιος ο παραγωγός. Ένα άλλο πλεονέκτημα των ανοιχτών υδροπονικών συστημάτων είναι η ευκολία εφαρμογής τους και η απλότητα που τα χαρακτηρίζει, δεδομένου ότι η διαχείριση των απορροών περιορίζεται στην παροχέτευσή τους εκτός του θερμοκηπίου χωρίς να επηρεάζει την θρέψη και ανάπτυξη των φυτών.
Κλειστά υδροπονικά συστήματα
Στα κλειστά υδροπονικά συστήματα το διάλυμα της απορροής ανακυκλώνεται και επαναχρησιμοποιείται σε μεγάλο ποσοστό. Με τον τρόπο αυτό έχουμε οικονομία στην κατανάλωση λιπασμάτων και σημαντική μείωση της ρύπανσης.
Κατά την εφαρμογή του κλειστού συστήματος συνιστάται, για την παρασκευή των θρεπτικών διαλυμάτων, η χρησιμοποίηση μεμονωμένων δεξαμενών για κάθε θρεπτικό στοιχείο. Αυτό κρίνεται απαραίτητο διότι σε κάθε κύκλο του θρεπτικού διαλύματος, λόγω της διαφορετικής απορρόφησης κάθε στοιχείου από τα φυτά, το ανακυκλούμενο διάλυμα χάνει τη σωστή του σύσταση ακόμη κι αν εμπολουτίζεται με φρέσκο διάλυμα. Με το σύστημα όμως των μεμονωμένων δεξαμενών η ρύθμιση του ανακυκλούμενου διαλύματος είναι ακριβής γιατί βασίζεται στην απορρόφηση κάθε στοιχείου χωριστά. Στην πράξη αυτή η τεχνική δεν εφαρμόζεται ακόμα αλλά θα επικρατήσει στο εγγύς μέλλον.
Τα κλειστά συστήματα είναι πιο ευαίσθητα σε επιμολύνσεις του ριζικού συστήματος και ένα σημαντικό μειονέκτημά τους είναι η πιθανή εξάπλωση ασθενειών σε όλα τα φυτά της καλλιέργειας. Το υψηλό κόστος επένδυσης σε εξοπλισμό απολύμανσης της επανακυκλοφορίας είναι ένας από τους περιοριστικούς παράγοντες διάδοσης αυτού του τύπου υδροπονικών συστημάτων. Όταν ληφθούν ιδιαίτερα μέτρα επιμολύνσεων και διατήρησης καλών συνθηκών στην ανακυκλοφορία είναι δυνατόν να αποφευχθεί η ανάγκη για απολύμανση του διαλύματος.
Από μελέτες οικονομικών, τεχνικών και περιβαλλοντικών στοιχείων κλειστών συστημάτων, για διάφορες ομάδες φυτών, έγινε ξεκάθαρο το γεγονός ότι με τα κλειστά υδροπονικά συστήματα η κατανάλωση νερού και λιπασμάτων μπορεί να μειωθεί σημαντικά. Η διατήρηση εύρωστων φυτών και καλού εναέριου και ριζικού περιβάλλοντος καθώς και η προσεκτική ρύθμιση της ανακύκλωσης είναι φυσικοί τρόποι μείωσης της πιθανότητας μόλυνσης. Στην περίπτωση αυτή απαιτείται καλή γνώση και συνεχής παρακολούθηση, ώστε να γίνεται ελάχιστη χρήση χημικών απολυμαντικών και μόνο όταν οι συνθήκες επιβάλλουν προληπτικά μέτρα. Η χρήση βιολογικών φίλτρων είναι μία νέα φυσική μέθοδος η οποία χρήζει διερεύνησης στις ελληνικές κοινωνικο - οικονομικές συνθήκες.
Σε πολλές χώρες η νομοθεσία θα οδηγήσει στην υποχρεωτική χρήση κλειστών συστημάτων, αποβλέποντας στην μείωση της ρύπανσης των εδαφών και των υπογείων υδάτων. Κατά την εγκατάσταση κλειστού συστήματος πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στο κύκλωμα επιστροφής (σκότος, καθαριότητα, χαμηλή θερμοκρασία, φίλτρο άμμου).
Η χρήση κλειστών υδροπονικών συστημάτων σε θερμοκήπια, με σωστή διαχείριση της παροχής των θρεπτικών στοιχείων, μπορεί να μειώσει σημαντικά τόσο την μόλυνση όσο και τις ποσότητες νερού που χρησιμοποιούνται. Αυτό είναι ένα ιδιαίτερο σημαντικό πλεονέκτημα των κλειστών υδροπονικών συστημάτων διότι το πρόβλημα με το νερό αποτελεί ίσως το σπουδαιότερο πρόβλημα της σύγχρονης γεωργίας και είναι συνεχώς αυξανόμενο.
Σχετικές σελίδες
Βιβλιογραφία
- "Υδροπονία - ανακύκλωση - ποιότητα νερού", των Νατάσα Μπράτη και Αχιλλέα Αναστασίου, Γεωπόνοι - Ερευνητές Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών
