İçeriğe atla

Hidroponik

NASA araştırmacısı, solunda Bibb marulu ve sağında turp yetiştirilen hidroponik soğanları kontrol ediyor.
Hidroponik çilekler

Hidroponik, toprak kullanmadan su içinde mineral besin çözümleri kullanarak bitki yetiştirme yöntemidir. Hidrokültürün bir alt kümesidir. Kara bitkileri mineral besin solüsyonunda veya perlit, çakıl, mineral yünü, genişletilmiş kil ve hindistan cevizi kabuğu gibi nötr bir ortamda kendi kökleri ile yetiştirilebilir.

Avantajları []

  • Toprağa ihtiyaç duymadığı için toprağı verimsiz olan yerlerde de tarım yapılabilir.
  • Su ihtiyacı azalır.
  • Bitkilerin beslenme seviyeleri kontrol edilebilir böylece daha nitelikli deneyler yapılabilir.
  • Kirlilik gibi etkenlerden etkilenilmez.
  • Hasat kolaylığı sağlanır.
  • Bitkiler daha sağlıklı büyür.

Hidroponik sistemlerde kullanılan besinler balık dışkısı, ördek gübresi, kimyasal gübreler ya da yapay besin çözeltileri[1] gibi çok farklı kaynaklardan gelebilir.

Hidroponik olarak asal ortamda yetiştirilen bitkiler, domates, biber, hıyar, marul, haşhaş ve Arabidopsis thaliana gibi model bitkileri kapsar.[2]

Hidroponik az su kullanılarak tarım gibi iyi yanının yanında pek çok avantaj sağlar. 1 kg domates yetiştirmek için yaygın çiftçilik yöntemlerinde 400 litre su kullanmak gerekir; hidroponik kullanarak 70 litre ve aeroponik kullanarak sadece 20 litre su yeterlidir.[3] Üretime gerek duyulan su eksikliği yüzünden yeterli su olmayan ortamlarda böylece gıda maddesi yetiştirilir.[4]

Teknikler

Her ortam için başlıca iki çeşit vardır: alttan sulama ve üstten sulama. Çoğu hidroponik uygulamalarda plastik kaplar kullanılır ama beton, cam, metal ve ağaç gibi katı malzemeler de kullanılmaktadır. Kaplar, besin çözeltisinde yosun ve mantar büyümesini önlemek için ışığı geçirmemelidir. Bunun için bitki köklerini kapatacak şekilde kokopit, perlit, kaolin kili, pomza taşı gibi materyallerle doldurulabilir.

Statik solüsyon kültürü

Brooks, Alberta'daki güney Akuaponik serasının bitki çeşitlendirme merkezindeki derin su sal tankı

Statik çözelti kültüründe bitkiler cam kavanoz, kap, kova, küvet veya tank gibi besin çözeltisi konulan çeşitli kaplarda yetiştirilir. Çözelti genellikle hafifçe havalandırılır ancak havalandırılmamış da olabilir. Havalandırılmamışsa yeterli oksijeni elde etmek için çözeltinin üzerinde yeterli kök olacak kadar çözelti seviyesi az tutulur. Her bitki için rezervuarın üstünde bir delik açılır; kap kavanoz veya küvetse kapağı olabilir aksi takdirde karton, folyo, kağıt, ahşap veya metal üstüne konabilir.

Tek bir rezervuar, tek bir bitkiye veya çeşitli bitkilere ayrılabilir. Rezervuar büyüklüğü bitki büyüklüğü arttıkça arttırılır. Bir akvaryum pompası, akvaryum hava hortumu ve akvaryum vanaları tarafından sağlanan havalandırma ile gıda kabı veya cam konserve kavanozundadan ev yapımı bir sistem yapılabilir.

Şeffaf kaplar ışığı önlemek için alüminyum folyo, kasap kağıdı, siyah plastik veya başka bir malzeme ile kaplanır ve böylece yosun oluşumu önlenir. Haftada bir kez gibi veya besin çözeltisinin konsantrasyon değeri elektriksel iletkenlik ölçerle belirlenen belirli bir seviyenin altına indiğinde besin çözeltisi değiştirilir. Çözelti belirli seviyenin altına düştüğünde su veya taze besin çözeltisi eklenir.

Çözelti seviyesini otomatik olarak korumak için bir Mariotte şişesi veya şamandıra valfi kullanılabilir.

Sal çözelti kültüründe bitkiler besin çözeltisinin yüzeyinde yüzen plastik tabakaya yerleştirilir. Bu şekilde, çözelti seviyesi asla köklerin altına düşmez.

Sürekli akışlı solüsyon kültürü

Çeşitli salata yeşillikleri yetiştirmek için kullanılan besin filmi tekniği (NFT)

Sürekli akışlı çözelti kültüründe, besin çözeltisi köklerden sürekli olarak akar. Otomatikleştirmek statik çözüm kültüründen daha kolaydır, çünkü örnekleme ve sıcaklık, pH ve besin konsantrasyonlarında ayarlama binlerce tesise hizmet etme potansiyeline sahip büyük bir depolama tankında yapılabilir.[5] Popüler bir tür besin filmi tekniği veya kısaca NFT'dir ki burada bitki büyümesi için gerekli tüm çözünmüş besin maddelerini içeren çok sığ bir su akışı kanalın dibinde gelişen su geçirmez kalın bir kök mattaki bitkilerin çıplak köklerinden geçerek yeniden dolaşır ve mat nemli olmasına rağmen havayla temas eden bir üst yüzeyi vardır. Bunu takiben bitkilerin köklerine bol miktarda oksijen sağlanır. Düzgün tasarlanmış bir NFT sistemi doğru kanal eğimini, doğru akış hızını ve doğru kanal uzunluğunu kullanmaya dayanır. NFT sisteminin diğer hidroponik uygulamalara göre yararı bitki köklerinin yeterli su, oksijen ve besin maddelerine maruz kalmasıdır. Diğer tüm üretim şekillerinde bu gereksinimlerin sağlanması arasında bir çelişki vardır, çünkü birinin aşırı veya eksik miktarları diğerlerinden birinin veya her ikisinin dengesizliğine neden olur. NFT tasarımı nedeniyle, basit NFT kavramının her zaman hatırlanması ve uygulanması şartıyla sağlıklı bitki büyümesi için her üç gereksinimin de aynı anda karşılanabileceği bir sistem sağlar. Bu yararların sonucu uzun hasat süresince yüksek kaliteli ürün veriminin alınmasıdır. NFT'nin bir kötü yanı akıştaki kesintilere (örneğin elektrik kesintileri) karşı çok az dayanabilmesidir. Ancak genelde muhtemelen daha üretken tekniklerden biridir. Aynı tasarım özellikleri tüm geleneksel NFT sistemleri için geçerlidir. 1: 100 eğimli kanallar önerilmiş olmakla birlikte pratikte, besin filmlerinin yerel olarak depresif bölgelerde birikmeden akmasını sağlamak için yeterince doğru kanallar için bir taban oluşturmak zordur. Sonuçta 1:30 ila 1:40 eğimlerin kullanılması önerilir.[6] Bu, yüzeyde küçük düzensizliklere izin verir ancak bu eğimlerde bile göllenme ve su basması olalir. Eğim zemin tarafından sağlanabilir banklar veya raflar kanalları tutabilir ve gerekli eğimi sağlayabilir. Her iki yöntem de kullanılır ve genellikle alan ve ürün ihtiyaçlarınca belirlenen yerel gereksinimlere bağlıdır. Genel bir kılavuz olarak her kanal için debi dakikada bir litre olmalıdır.[7] Dikimde oranlar bunun yarısı olabilir ve maksimum 2 litre/dak üst sınırı görünür. Bu aşırılıkların ötesindeki debi genellikle beslenme sorunları ile ilişkilidir. Kanal boyu 12 metreyi aştığında birçok mahsulün sorunlu büyüme oranları gözlemlenmiştir. Hızla büyüyen ürünlerde testler kanal boyunca oksijen seviyeleri yeterli kalırken azotun tükenebildiğini göstermiştir. Sonuç olarak kanal uzunluğu 10-15 metreyi geçmemelidir. Bunun mümkün olmadığı durumlarda su yolu boyunca yarısına başka besin beslemesi yerleştirilerek ve her çıkıştan debinin yarıya indirilmesiyle büyümede azalma önlenebilir.

Aeroponik

Aeroponik, (sis veya sprey) şeklindeki besin çözeltisinin küçük damlalarıyla köklerin doyduğu bir ortamda bitkinin sürekli veya kesintili olarak tutulduğu bir sistemdir. Yöntem hiçbir substrat gerektirmez ve kökleri derin bir havada veya büyüme odasında asılı duran bitkilerin büyümesini gerektirir ve kökler periyodik olarak ince atomize besin sisiyle ıslatılır. Mükemmel havalandırma aeroponinin ana avantajıdır.

Bir aeroponik diagram

Aeroponik tekniklerin bitki çoğaltma, tohumun çimlenmesi, patates tohumu üretimi, domates üretimi, yaprak bitkiler ve mikro yeşillikler için ticari olarak başarılı olduğu kanıtlanmıştır.[8] Mucit Richard Stoner 1983'te aeroponik teknolojiyi ticarileştirdiğinden beri dünya çapında su yoğun hidroponik sistemlere bir alternatif olarak aeroponik uygulanmaktadır.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ Jones, Jr., J. B. (2004). Hydroponics: A Practical Guide for the Soilless Grower (2.2yer=Boca Raton, London, New York, Washington, D. C. bas.). CRC Press. ss. 153-166. ISBN 9780849331671. 
  2. ^ "A simplified hydroponic culture of Arabidopsis". Bio-101 (İngilizce). 4 Haziran 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 4 Mart 2020. 
  3. ^ Zhang, He; Asutosh, Ashish; Hu, Wei (27 Kasım 2018). "Implementing Vertical Farming at University Scale to Promote Sustainable Communities: A Feasibility Analysis". Sustainability. 10 (12). s. 4429. doi:10.3390/su10124429Özgürce erişilebilir. ISSN 2071-1050. 
  4. ^ Gericke, William F. (1938). "Crop production without soil". Nature. 141 (3569). ss. 536-540. Bibcode:1938Natur.141..536G. doi:10.1038/141536a0. 
  5. ^ Rockel, P. (1997). "Growth and nitrate consumption of sunflowers in the rhizostat, a device for continuous nutrient supply to plants". Journal of Plant Nutrition (İngilizce). 20 (10). ss. 1431-1447. doi:10.1080/01904169709365345. ISSN 0190-4167. 
  6. ^ "Nutrient Film Technique". www.flairform.com. 16 Nisan 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Kasım 2018. 
  7. ^ "What are the fundamentals of setting up an NFT system?". Practical Hydroponics & Greenhouses, 148. Casper Publications. Oct 2014. 4 Eylül 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Mayıs 2017Wayback Machine vasıtasıyla. 
  8. ^ "Commercial Aeroponics: The Grow Anywhere Story". In Vitro Report. Research News. The Society for In Vitro Biology. 44 (2). 2008. 31 Ocak 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Kasım 2018. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Sodyum</span> atom numarası 11 olan kimyasal element

Sodyum, periyodik cetvelde Na simgesi ile gösterilen ve atom numarası 11 olan element. Sodyum yumuşak ve kaygan bir metal olup alkali metaller grubuna aittir. Doğal bileşiklerin içinde bol miktarda bulunur. Yüksek oranda reaktiftir, sarı bir alevle yanar, su ile şiddetli reaksiyon verir ve havada hızla oksitlenir. Dolayısıyla, vazelin, gazyağı gibi hava ve su ile temasını kesecek bir ortamda saklanması gerekir.

<span class="mw-page-title-main">Potasyum</span> sembolü K ve atom numarası 19 olan kimyasal element

Potasyum, bir kimyasal elementtir. Simgesi K ve atom numarası 19 dur. Potasyum adını izole edildiği Potas olarak da bilinen potasyum karbonattan almıştır. Potasyum yumuşak, gümüş-beyaz renkli alkali bir metaldir. Doğada deniz suyunda ve pek çok mineralde diğer elementlere bağlı olarak bulunur. Havada hızla oksitlenir ve suya karşı da çok aktiftir. Potasyum, pek çok açıdan sodyuma kimyasal olarak benzese de yaşayan organizmalarda, özellikle de hayvan hücrelerinde, sodyumdan farklı muamele görür. Kandaki seviyesinin düşük olmasına hipokalemi, yüksek olmasına hiperkalemi denir.

<span class="mw-page-title-main">Sabun</span> Bir temizlik maddesi

Sabun, uzun zincirli organik yağ asitlerinin Na veya K tuzlarıdır.

<span class="mw-page-title-main">Gümüş</span> sembolü Ag ve atom numarası 47 olan kimyasal element

Gümüş, elementlerin periyodik tablosunda simgesi Ag olan, beyaz, parlak, değerli bir metalik element. Atom numarası 47, atom ağırlığı 107,87 gramdır. Erime noktası 961,9 °C, kaynama noktası 1950 °C ve özgül ağırlığı da 10,5 g/cm³'tür. Çoğu bileşiklerinde +1 değerliklidir. Günümüzde Dünya'da 55 yıllık gümüş rezervi kaldığı tahmin ediliyor. Yeni gümüş rezervleri keşfedilmezse 2078 yılında Dünya'daki gümüş rezervlerinin tükenebileceği tahmin ediliyor. En çok gümüş üretimi yapan ülkeler Meksika, Çin, Peru Şili ve Avustralya'dır.

<span class="mw-page-title-main">Gübre</span> verimi artırmak için toprağa dökülen hayvansal dışkı.

Gübre, bitkinin beslenmesinde gerekli olan kimyasal elementleri sağlamak için toprağa ilave edilen herhangi bir madde.

<span class="mw-page-title-main">Akvaryum</span> balıklar ve suda yaşayan türler için şeffaf su deposu

Akvaryum, çoğunlukla cam ya da yüksek dirençli plastik gibi saydam malzemelerden yapılan, genellikle balık olmak üzere, bazen de omurgasızlar ve ayrıca amfibyumlar, deniz memelileri ve sürüngenler gibi suda yaşayan bitki ve hayvanların tutulduğu ve daha çok bu canlıların sergilenmesi amacıyla kullanılan içi su dolu, küçük bir cam kavanozdan büyük su tanklarına kadar geniş bir yelpazede yer alan kap ve yapılar. Akvaryum sahibi olmak dünya çapında yaklaşık 60 milyon kişi tarafından paylaşılan popüler bir hobidir. Çağdaş akvaryumların öncülerinin ilk çıktığı 1850'li yıllardan beri, özellikle akvaryum balıklarını sağlıklı tutabilmek için daha karmaşık ışıklandırma ve filtreleme sistemleri de geliştirildikçe akvaryum ile ilgilenenlerin sayısı artmıştır. Halka açık akvaryum'lar, evdeki akvaryumların büyük ölçekteki kopyalarıdır. Osaka Akvaryum, 5.400 m3'lük su tankı ve 580 türden oluşan su canlısı koleksiyonuna sahiptir ve Birleşik Krallık'ta yapılması planlanan National institute for research into aquatic habitats 40 hektarlık büyüklüğüyle dünyanın en büyük akvaryumu olacaktır.

<span class="mw-page-title-main">Sodyum karbonat</span> inorganik bileşik

Sodyum karbonat, (çamaşır sodası, kristal soda ve soda külü olarak da bilinir) Na2CO3 formülüne sahip değişik hidratları olan bir inorganik bileşiktir. Bütün formları beyaz, suda çözünür tuzlardır. Tüm formları güçlü bir alkali tada sahiptir ve suda orta derecede alkali çözeltiler verir. Tarihsel olarak sodyum bakımından zengin göl sularından veya sodyum bakımından zengin topraklarda yetişen bitkilerin küllerinden çıkarıldı. Bu sodyum açısından zengin bitkilerin külleri, potas üretmek için kullanılan odun küllerinden belirgin şekilde farklı olduğundan, "soda külü" olarak anıldı. Günümüzde ise, Solvay işlemi ile sodyum klorür ve kireç taşından büyük miktarlarda üretilmektedir.

Yapraklı kara yosunları (Bryopsida), Bryophyta bölümünün bir sınıfı.

<span class="mw-page-title-main">Potasyum nitrat</span>

Potasyum nitrat, formülü KNO3 olan bir potasyum bileşiğidir. Güherçile olarak da bilinen bileşik doğal hâlde kayaçlarda ve mağaralarda oluşan beyaz renkli kabuksu yapıda bulunur.

Nitrik asit, HNO3 kimyasal formülüne sahip oldukça aşındırıcı bir inorganik asittir. Kezzap olarak da bilinir. Saf hâldeki bileşik renksizdir. Ancak uzun süre bekleyen eski asitler azot oksitleri ve suya ayrışması nedeniyle sarı renge dönebilme özelliğindedirler. Piyasada bulunan nitrik asitlerin çoğu % 68'lik bir konsantrasyona sahiptir. Çözelti, %86'dan fazla HNO3 içerdiğinde, dumanlı nitrik asit olarak adlandırılır. Mevcut azot dioksit miktarına bağlı olarak, dumanlı nitrik asit ayrıca %86’nın üzerindeki konsantrasyonlarda kırmızı dumanlı nitrik asit veya %95’in üzerindeki konsantrasyonlarda beyaz dumanlı nitrik asit olarak tanımlanır.

<span class="mw-page-title-main">Sulama</span>

Sulama, mahsullerin, peyzaj bitkilerinin ve çimenlerin büyümesine yardımcı olmak için toprağa kontrollü olarak su verilmesidir. Sulama, 5.000 yılı aşkın bir süredir tarımın ana özelliklerinden biri olmuştur ve dünya çapında birçok kültür tarafından geliştirilmiştir. Sulama, kuru alanlarda ve ortalamanın altında yağış alınan zamanlarda mahsullerin yetiştirilmesine, peyzajın korunmasına ve bozulmuş toprakların yeniden yeşillendirilmesine yardımcı olur. Bu kullanımlara ek olarak sulama, mahsulleri dondan korumak, tahıl tarlalarında yabani ot büyümesini engellemek ve toprak konsolidasyonunu önlemek için de kullanılır. Ayrıca hayvanları serinletmek, tozu azaltmak, kanalizasyon suyunu bertaraf etmek ve madencilik faaliyetlerini desteklemek için de kullanılır. Yüzey ve yüzey altı sularının belirli bir yerden uzaklaştırılmasını sağlayan drenaj ise genellikle sulama ile birlikte incelenir.

<span class="mw-page-title-main">Bakır(II) sülfat</span>

Küprik sülfat ya da sadece bakır sülfat olarak da bilinen Bakır (II) sülfat, kimyasal formülü CuSO4 olan bir kimyasal bileşiktir. Bu tuzun hidrasyon derecelerine bağlı olarak bir dizi farklı bileşikleri mevcuttur. Susuz formu soluk yeşil ya da grimsi beyaz bir toz olmasına karşın en çok bilinen pentahidrat (CuSO4•5H2O) formu, parlak mavi renktedir. Çok az miktardaki CuSO4•5H2O çevreye çok zehirlidir, gözleri ve cildi tahriş eder ve yutulduğunda zararlı da olabilir. Oktahedral moleküler geometriye ve paramanyetik özelliğe sahip olan bakır (II) sülfat ekzotermik olarak suda çözünürek [Cu(H2O)6]2+ kompleksini oluşturur. Bakır (II) sülfat "mavi vitriyol", "göztaşı" ve "göktaşı" olarak da bilinmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Akuaponik</span>

Akuaponik, geleneksel akuakültür (akuatik canlılardan olan balık, kerevit, karides üretimi) ile hidroponiğin (topraksız tarım/ bitkilerin su ve besin eriyikleri ile beslenmesi) birleşmesi ile sürdürülebilir gıda üretim sistemi alternatiflerindendir. Akuakültürde zamanla suyun kirliliği balık için zararlı düzeye gelir. Bu su, hidroponik sistemde yetişen ürünlere, sistemi tıkayacak partiküller filtrelenip gönderilerek, bitkinin ihtiyaç duyduğu hayati besin maddelerini almasına, aynı zamanda akuakültürde yetişen canlıların suyunun temizlenerek kapalı devre simbiyotik yaşamın oluşmasını sağlar. Akuaponik terimi de akuakültür ve hidroponik kelimelerinin birleşiminden meydana gelmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Tatlı su akvaryumu</span> dekoratif veya araştırma amaçlı ya da çok bilinen bir şekilde evcil hayvanların veya diğer organizmaların tatlı su içerisinde bulundurulduğu yuva

Tatlı su akvaryumu, dekoratif veya araştırma amaçlı ya da çok bilinen bir şekilde evcil hayvanların veya diğer organizmaların tatlı su içerisinde bulundurulduğu yuvadır. Modern akvaryumlar genellikle şeffaf cam veya akrilikten imal edilirler. Tipik sakinleri ise balık, bitki, amfibi, salyangoz, karides gibi omurgasızlardır.

<span class="mw-page-title-main">Akvaristlik</span>

Akvaristlik veya akvaryum hobisi, evde veya işyerinde bulunan bir akvaryumda ya da bahçede bulunan bir havuzda veya gölette balık yetiştiriciliği yapılmasına, akvaryum düzenlenmesine odaklı günümüzde popüler bir hobidir. Akvaristlik hobisini yapan kişiye akvarist adı verilir.

<span class="mw-page-title-main">Hidrojen siyanür</span>

Hidrojen siyanür, HCN formüllü inorganik bir bileşiktir. Endüstriyel ölçekte üretilen HCN, polimerlerden ilaçlara kadar birçok kimyasal bileşik için oldukça değerli bir öncüdür. Büyük ölçekli uygulamalar, sırasıyla madencilik ve plastikte kullanılan potasyum siyanür ve adiponitril üretimi içindir. Hidrojen siyanür, 25 °C'de kaynayan renksiz acıbadem kokusunda bir sıvıdır. Uçucu bir sıvı olduğundan, katı siyanür bileşiklerinden daha zehirlidir.

<span class="mw-page-title-main">Hidrojen iyodür</span> kimyasal birleşik

Hidrojen iyodür (HI) iki atomlu bir molekül ve hidrojen halojenürdür. Sulu çözeltisi, güçlü bir asit olan hidroiyodik asit veya hidriyodik asit olarak bilinir. Bununla birlikte, hidrojen iyodür ve hidroiodik asit, birincisinin standart koşullar altında bir gaz olması, diğerinin ise söz konusu gazın sulu bir çözeltisi olması bakımından farklıdır. Birbirine dönüştürülebilir. HI, organik ve inorganik sentezlerde birincil iyot kaynaklarından biri ve bir indirgeyici madde olarak kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Aeroponik</span>

Aeroponik, toprak veya agrega ortamı kullanılmadan bitkilerin hava veya sis ortamında yetiştirilmesi. "Aeroponik" kelimesi Yunanca aer ve ponos anlamlarından türetilmiştir. Aeroponik kültür hem geleneksel hidroponik, aquaponik hem de in-vitro büyümesinden farklıdır. Büyütme ortamı olarak sıvı besin çözeltisini ve bitki büyümesini sürdürmek için gerekli mineraller kullanan hidroponikden veya su ve balık atıklarını kullanan aquaponikden farklı olarak aeroponik büyütme ortamı olmadan yapılır. ‹Bakınız TfM› Bazen bir çeşit hidroponik olarak düşünülür çünkü besinleri iletmek için aeroponikte de su kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Besleyici film tekniği</span>

Besleyici film tekniği (NFT), bitki büyümesi için gerekli olan tüm çözünmüş besinleri içeren çok yüzeysel su akışında kanallar olarak da bilinen su geçirmez bir olukta bitkilerin çıplak köklerinden yeniden dolaştırıldığı hidroponik bir tekniktir.

<span class="mw-page-title-main">Dikey tarım</span> modern tarım türü

Dikey tarım ürünleri dikey yığılı katmanlarda ürün yetiştirme uygulamasıdır. Hidroponik, aquaponik ve aeroponik gibi topraksız tarım tekniklerini ve bitki yetiştirmeyi en uygun yapmayı hedefleyen kontrollu-ortam tarımını birleştirir. Dikey tarım sistemlerini barındıran bazı yaygın kullanılan yapı seçenekleri arasında binalar, nakliye konteynerleri, tüneller ve terk edilmiş maden galerileri sayılabilir.