Budidaya tanpa tanah

bagian irigasi terdiri dari satu sistem lengkap untuk menyediakan air dan pupuk bagi tanaman di rumah kaca

Budidaya tak dinodai mengacu pada metode budidaya di mana air, gambut atau mulsa daun hutan, vermikulit dan media lainnya digunakan sebagai substrat untuk sistem akar tanaman untuk memperbaiki tanaman, dan sistem akar tanaman dapat langsung menghubungi nutrisi. larutan. Komposisi larutan nutrisi dalam kultur tak dinodai mudah dikontrol dan dapat disesuaikan setiap saat. Di tempat-tempat yang cahaya dan suhunya cocok tetapi tidak ada tanah, seperti gurun, pantai, dan pulau-pulau terpencil, asalkan ada pasokan air tawar dalam jumlah tertentu, itu bisa dilakukan. Budidaya tak dinodai dibagi menjadi hidroponik, budidaya kabut (udara) dan budidaya substrat sesuai dengan media budidaya yang berbeda. Hidroponik mengacu pada metode budidaya di mana akar tanaman bersentuhan langsung dengan larutan nutrisi tanpa menggunakan substrat. Hidroponik paling awal adalah merendam sistem akar tanaman dalam larutan nutrisi untuk tumbuh. Cara ini akan menyebabkan hipoksia, dan pada kasus yang parah, sistem akar akan mati. Metode hidroponik dari metode film cair nutrisi sering digunakan, yaitu lapisan larutan nutrisi yang sangat tipis, yang terus bersirkulasi melalui sistem akar tanaman, yang tidak hanya memastikan pasokan air dan nutrisi yang terus menerus ke tanaman, tetapi juga terus memasok oksigen segar ke akar.
Budidaya tak dinodai adalah teknologi baru budidaya tanaman yang dikembangkan dalam beberapa dekade terakhir. Tanaman tidak dibudidayakan di dalam tanah, tetapi ditanam dalam larutan berair (larutan nutrisi) yang mengandung mineral terlarut; atau dalam beberapa jenis media tanam, tanaman dibudidayakan dengan larutan nutrisi. Selama ada peralatan budidaya tertentu dan tindakan pengelolaan tertentu, tanaman dapat tumbuh normal dan mencapai hasil yang tinggi. Karena tidak menggunakan tanah alami, tetapi menggunakan larutan nutrisi untuk mengairi tanaman, maka disebut budidaya tanpa tanah.
Karakteristik budidaya tak dinodai adalah mengganti lingkungan tanah dengan lingkungan pertumbuhan akar tanaman yang dibuat secara artifisial. Itu tidak hanya dapat memenuhi kebutuhan tanaman akan nutrisi, air, udara dan kondisi lainnya, tetapi juga mengontrol dan menyesuaikan kondisi ini untuk mendorong pertumbuhan tanaman yang lebih baik. , dan memperoleh keseimbangan yang lebih baik antara pertumbuhan vegetatif dan pertumbuhan reproduktif. Oleh karena itu, tanaman yang ditanam tanpa tanah biasanya tumbuh dan berkembang dengan baik, dengan hasil tinggi dan kualitas tinggi.
Pada pertengahan abad ke-19, ilmuwan Jerman Van Leibig mendirikan prototipe teori nutrisi mineral, yang meletakkan dasar teoretis untuk teknologi budidaya modern yang tak dinodai. Sachs dan Knop berhasil menanam tanaman dalam larutan nutrisi sekitar tahun 1860, menetapkan metode budidaya tanaman dengan larutan nutrisi mineral yang telah digunakan hingga saat ini, dan secara bertahap berkembang menjadi teknologi budidaya modern tanpa tanah. Pada tahun 1929, Gericke di Amerika Serikat melakukan penelitian budidaya tanpa tanah berskala besar, dan menggunakan larutan nutrisi untuk menanam tomat setinggi 7,5m, dan memanen 14kg buah per tanaman. Pada tahun 1940-an, sebagai metode penanaman baru, penanaman tanpa tanah secara berturut-turut digunakan dalam produksi pertanian. Banyak negara secara berturut-turut membangun basis budidaya tanpa tanah, dan beberapa juga membangun rumah kaca. Selama Perang Dunia Kedua, Angkatan Udara Inggris menggunakan metode penanaman tanpa tanah untuk menghasilkan sayuran di gurun Irak dan Amerika Serikat di Pulau Wake di Samudra Pasifik untuk memasok kebutuhan masa perang. Belakangan, berbagai negara mulai menerapkan teknologi penanaman tanpa tanah dan mencapai perkembangan yang lebih besar. Pada tahun 1955, selama Konferensi Hortikultura Internasional ke-14 yang diadakan di Belanda, beberapa peneliti budidaya tanpa tanah memprakarsai pembentukan International Soilless Cultivation Group (IWOSC), yang berganti nama menjadi Soilless Cultivation Society (ISOSC) pada tahun 1980.
Aplikasi penelitian dan produksi penanaman tanpa tanah di negara saya dimulai pada tahun 1970-an, terutama untuk pembibitan padi tanpa tanah dan pembibitan tanpa tanah untuk tanaman sayuran. Pada tahun 1980, sebuah kelompok koperasi untuk pembibitan industri sayuran didirikan secara nasional. Selain penelitian tentang budidaya bibit nirtanah, juga dilakukan penelitian tentang teknik budidaya nirwana di kawasan lindung. Pada tahun 2016, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, dan Fujian San'an Group mendirikan pabrik tanaman cahaya buatan terbesar di dunia, Zhongke San'an Plant Factory, mewujudkan aplikasi industri budidaya sayuran tanpa tanah berskala besar.
1. Hemat air, hemat pupuk, hasil tinggi: berbagai nutrisi yang dibutuhkan oleh tanaman dalam budidaya tanpa tanah diformulasikan secara artifisial menjadi larutan nutrisi untuk aplikasi, dengan sedikit kehilangan air, nutrisi seimbang, efisiensi penyerapan tinggi, dan didasarkan pada jenis tanaman dan tahap pertumbuhan tanaman yang sama memasok nutrisi secara ilmiah. Oleh karena itu, tanaman tumbuh dan berkembang dengan kokoh, dengan potensi pertumbuhan yang kuat, dan dapat sepenuhnya mengerahkan potensinya untuk meningkatkan produksi.
2. Bersih, higienis, dan bebas polusi: pupuk organik diterapkan dalam budidaya tanah, dan pupuk diurai dan difermentasi, yang akan menghasilkan bau dan mencemari lingkungan. Itu juga akan membiakkan telur banyak hama dan membahayakan tanaman. Namun, budidaya tanpa tanah menggunakan pupuk anorganik yang tidak memiliki masalah tersebut. Dan dapat terhindar dari pencemaran zat-zat berbahaya seperti logam berat pada tanah yang tercemar.
3. Hemat tenaga kerja dan hemat tenaga kerja, mudah dikelola: budidaya tanpa tanah tidak memerlukan intertillage, pembajakan, penyiangan dan operasi lainnya, menghemat tenaga kerja dan tenaga kerja. Penyiraman dan topdressing diselesaikan pada saat yang sama, dan sistem suplai cairan dipasok secara teratur dan kuantitatif, yang nyaman untuk manajemen, tidak menyebabkan pemborosan, dan sangat mengurangi intensitas tenaga kerja.
4. Hindari hambatan tanam terus menerus: Dalam manajemen penanaman sayuran di lapangan, rotasi lahan yang rasional dan menghindari tanam terus menerus adalah salah satu langkah penting untuk mencegah terjadinya dan penyebaran penyakit yang serius. Budidaya tanpa tanah, terutama hidroponik, pada dasarnya dapat mengatasi masalah ini.
5. Tidak dibatasi oleh wilayah, memanfaatkan ruang sepenuhnya: Budidaya tanpa tanah membuat tanaman benar-benar terpisah dari lingkungan tanah, dan tidak dibatasi oleh kualitas tanah dan kondisi pemeliharaan air. Banyak gurun, tanah terlantar, atau area yang sulit ditanami di bumi dapat mengadopsi metode budidaya tanpa tanah. Manfaatkan itu. Singkirkan kendala lahan, budidaya tanpa tanah juga bisa bebas dari kendala ruang. Menggunakan atap datar dari pabrik dan bangunan yang ditinggalkan di kota untuk menanam sayuran dan bunga telah memperluas area budidaya.
6. Kondusif bagi terwujudnya modernisasi pertanian: Budidaya tanpa tanah membebaskan produksi pertanian dari kendala lingkungan alam dan dapat diproduksi sesuai kehendak manusia, sehingga merupakan cara produksi pertanian yang terkendali. Bertani menurut indikator kuantitatif sebagian besar kondusif untuk realisasi mekanisasi dan otomatisasi, dan dengan demikian secara bertahap bergerak menuju metode produksi industri
(1) Untuk budidaya sayuran: untuk membudidayakan makanan hijau bebas polusi, yang sehat dan aman, dan sangat dihargai oleh masyarakat.
(2) Untuk budidaya bunga
Baik bunga potong maupun bunga pot cocok untuk penanaman tanpa tanah. Bunga yang dibudidayakan tanpa tanah tidak hanya memiliki kepala bunga yang besar, tetapi juga berwarna cerah.
(3) Untuk budidaya tanaman obat
Banyak tanaman obat adalah tanaman akar, dan lingkungan pertumbuhan akar sangat kritis. Budidaya tanpa tanah dapat memberikan lingkungan pertumbuhan yang baik untuk tanaman obat, sehingga efek penanamannya sangat jelas.
(4) Untuk budidaya pohon buah-buahan
Bibit batang bawah pohon buah yang dibudidayakan dengan kultur tak dinodai tumbuh cepat dan memiliki tingkat kelangsungan hidup yang tinggi; pohon buah-buahan yang diperbanyak dengan stek cepat berakar dan memiliki tingkat pembibitan yang tinggi.
(5) Digunakan untuk penanaman benih tanpa tanah
Bibit budidaya tanpa tanah tumbuh dengan cepat, umur bibit pendek, sistem perakaran berkembang dengan baik, kuat dan rapi, waktu semai singkat setelah tanam, dan mudah bertahan hidup. Itu juga dapat menghindari penyakit dan hama yang ditularkan melalui tanah yang disebabkan oleh budidaya bibit tanah, dan juga nyaman untuk manajemen ilmiah dan standar.
Selain itu, budidaya tanpa tanah dapat digunakan untuk menanam sayuran dan bunga di balkon atap kota tanpa tanah untuk mengatur kehidupan dan memperindah lingkungan. Pengembangan budidaya sayuran tanpa tanah dapat mengatasi atau meringankan masalah ketersediaan pangan.
Ada banyak jenis dan cara budidaya tanpa tanah, sehingga sulit untuk mengklasifikasikannya secara rinci. Mereka hanya dapat dibagi menjadi dua kategori: penanaman tanpa substrat dan penanaman substrat sesuai dengan metode pemasangannya.
(1) Budidaya tanpa substrat
Ciri budidaya tanpa substrat adalah tanaman yang dibudidayakan tidak memiliki substrat untuk memperbaiki sistem perakaran, dan sistem perakaran bersentuhan langsung dengan larutan nutrisi. Budidaya tanpa substrat dibagi menjadi dua jenis: hidroponik dan aeroponik.
1. Hidroponik : Hidroponik adalah suatu cara budidaya yang tidak menggunakan substrat untuk memperbaiki sistem perakaran, sehingga sistem perakaran tanaman bersentuhan langsung dengan larutan nutrisi. Ini terutama mencakup teknik aliran dalam (DFT), teknik film nutrisi (NFT) dan hidroponik kapiler mengambang (hidroponik kapiler mengambang
1) Teknologi penanaman aliran cairan dalam: Lapisan larutan nutrisi dalam, dan sistem akar meluas di lapisan cairan dalam. Setiap tanaman menempati sejumlah besar cairan, sehingga konsentrasi larutan nutrisi, oksigen terlarut, pH, suhu dan penyimpanan air tidak mudah terjadi. Perubahan drastis memberikan lingkungan pertumbuhan yang lebih stabil untuk sistem root.
2) Teknologi film cairan nutrisi: Ini adalah metode hidroponik di mana tanaman ditanam dalam larutan nutrisi yang mengalir dangkal. Karena lapisan cairan yang dangkal, bagian dari sistem akar tanaman direndam dalam larutan nutrisi yang mengalir dangkal, dan bagian lainnya terkena kelembaban di tangki tanam, yang dapat mengatasi masalah kebutuhan oksigen akar dengan lebih baik, tetapi karena jumlah cairan yang kecil, mudah dipengaruhi oleh suhu sekitar, diperlukan manajemen yang baik.
3) Teknologi budidaya kapiler pelat terapung: mengadopsi teknologi pemisahan akar dari pelat mengambang yang terasa basah di tempat tidur budidaya, menciptakan lingkungan yang kaya oksigen untuk budidaya akar lembab, dan menyelesaikan kontradiksi antara air dan udara; menggunakan tempat tidur budidaya horizontal panjang untuk menyimpan sejumlah besar larutan nutrisi, Ini secara efektif mengatasi kekurangan NFT. Kondisi lingkungan rizosfer tanaman stabil, suhu cairan sedikit berubah, dan pasokan larutan nutrisi tidak takut terpengaruh oleh pemadaman listrik sementara.
2. Aeroponik: Aeroponik, juga dikenal sebagai aeroponik atau aeroponik, menggunakan larutan nutrisi yang disaring untuk melewati alat penyemprot atomisasi di bawah tekanan untuk menyemprotkan larutan nutrisi menjadi tetesan halus dan menyemprotkannya langsung ke teknik budidaya tanpa tanah di mana akar tanaman menyediakan air dan unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Aeroponik adalah bentuk terbaik untuk memecahkan kontradiksi air-udara dari sistem akar di antara semua teknik budidaya tanpa tanah, yang dapat menggandakan hasil panen, dan juga mudah untuk mengotomatisasi kontrol dan budidaya tiga dimensi, meningkatkan tingkat pemanfaatan ruang rumah kaca. Tetapi memiliki persyaratan yang sangat tinggi pada perangkat, yang sangat membatasi popularitas dan pemanfaatannya.
Ciri dari kultur matriks adalah akar tanaman budidaya difiksasi oleh matriks. Ini memperbaiki akar tanaman di substrat organik atau anorganik. Substrat organik meliputi gambut, sekam padi, kulit kayu, dll., dan substrat anorganik seperti vermikulit, perlit, wol batuan, ceramsite, kerikil, dan tanah spons semuanya dapat digunakan. Sebagai media pendukung, berikan larutan nutrisi tanaman melalui irigasi tetes atau irigasi tetes. Dalam kebanyakan kasus budidaya matriks, air, pupuk, dan udara terkoordinasi, pasokan cukup, investasi peralatan rendah, mudah untuk mendapatkan bahan secara lokal, dan kinerja produksi sangat baik dan stabil; Perawatan akar sisa memakan waktu dan tenaga, dan sulit
Inti dari budidaya tanpa tanah adalah menggunakan larutan nutrisi alih-alih tanah untuk menyediakan nutrisi mineral yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Oleh karena itu, dalam teknologi budidaya tanpa tanah, apakah dapat menyediakan larutan nutrisi bagi tanaman dengan proporsi yang terkoordinasi dan konsentrasi yang tepat adalah kunci keberhasilan budidaya. . Larutan nutrisi merupakan satu-satunya sumber nutrisi akar tanaman pada kultur tanpa tanah, yang harus mengandung semua nutrisi mineral yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman, yaitu nitrogen (N), fosfor (P), kalium (K), kalsium (Ca), magnesium (Mg ) , belerang (S) dan makroelemen lainnya dan besi (Fe), mangan (Mn), boron (B), seng (Zn), tembaga (Cu), molibdenum (Mo) dan elemen jejak lainnya. Tanaman dan varietas yang berbeda, dan tahap pertumbuhan yang berbeda dari tanaman yang sama, memiliki perbedaan besar dalam kebutuhan sebenarnya dari berbagai unsur hara. Oleh karena itu, saat memilih larutan nutrisi, Anda harus terlebih dahulu memahami persyaratan berbagai jenis unsur esensial untuk varietas dan tahap pertumbuhan yang berbeda, dan menggunakannya sebagai dasar untuk menentukan komposisi dan proporsi larutan nutrisi. Di satu sisi, harus didasarkan pada kebutuhan aktual tanaman akan berbagai unsur hara, dan di sisi lain, karakteristik penyerapan pupuk tanaman juga harus diperhatikan.
Solusi nutrisi klasik budidaya tak dinodai
1. Larutan nutrisi hidroponik Hoagland: Solusi nutrisi hidroponik Hoagland diterbitkan oleh Hoagland dan mitra penelitiannya pada tahun 1933 setelah sejumlah besar percobaan komparatif. Ini adalah resep paling primitif tetapi masih digunakan. Resep klasik.
2. Larutan nutrisi Steiner: Larutan nutrisi Steiner akhirnya menentukan rasio dan konsentrasi berbagai elemen nutrisi dalam formula melalui keseimbangan kimia antara elemen nutrisi. Ini banyak digunakan secara internasional dan cocok untuk tanaman umum budidaya tak dinodai.
3. Larutan nutrisi universal uji taman Jepang: Larutan nutrisi umum uji taman Jepang dikembangkan oleh Bidang Eksperimen Hortikultura Xingjin Jepang. Sangat cocok untuk berbagai tanaman sayuran, sehingga disebut formula umum.
4. Larutan nutrisi Yamazaki Jepang: Formula larutan nutrisi Yamazaki Jepang didasarkan pada penentuan konsentrasi penyerapan unsur hara berbagai tanaman sayuran oleh Yamazaki Kenya dari tahun 1966 hingga 1976 untuk merumuskan formula larutan nutrisi yang cocok untuk berbagai tanaman yang berbeda. .