خصوصيات مطلوب محيط رشد ريشه
ثبات مواد آلي در خاك
خاك مورد استفاده براي كشت گياهان بايد داراي مقدار مناسبي مواد آلي باشد. اين مواد سبب بهبود ساختمان خاك، افزايش قابليت نگهداري رطوبت خاك، بهبود تهويه و افزايش حاصلخيزي خاك مي‌شوند. در صورتي كه كشت گياه در گلخانه به صورت گلداني باشد، مواد آلي مورد استفاده بايد به اندازه كافي تجزيه شده باشند، به نحوي كه در زمان استفاده، تجزيه مواد آلي به حداقل كاهش يابد. اگر در كشت‌هاي گلداني، مواد آلي استفاده شده، سرعت تجزيه‌پذيري بالايي داشته باشند، سبب ريزبافت شدن خاك گلدان و كاهش تهويه مي‌شوند و از طرفي، پس از مدتي با تجزيه شدن اين مواد، حجم خاك گلدان كم مي‌شود و ممكن است بخشي از ريشه‌هاي گياه بيرون از خاك قرار گيرند؛ بنابراين در خاك گلدان نبايد از مواد آلي با سرعت تجزيه پذيري بالا، مثل كاه، استفاده شود.
شکل 1-تامین عناصر غذایی مورد نیاز رشد گیاه از بستر کشت
اگر كشت گياه در بستر گلخانه يا تراس‌ها صورت گيرد، چون حجم بستر كشت ريشه به اندازه كافي بزرگ است، موضوع ثبات مواد آلي خاك از اهميت كمتري برخوردار است؛ زيرا با گذشت زمان، مواد آلي خاك به تدريج تجزيه شده و به جايگزين نياز پيدا مي‌كند؛ اين امر بيشتر به صورت سالانه انجام مي‌گيرد و مواد آلي، مانند خاك‌برگ، پيت‌ماس و كود دامي نسبتا پوسيده به خاك افزوده مي‌شود تا كاهش حجم محيط رشد ريشه را جبران نمايد.
نسبت كربن به نيتروژن
نسبت كربن به نيتروژن (C/N) در محيط رشد ريشه از اهميت زيادي برخوردار است و نشان دهنده سرعت تجزيه بستر است. از آنجايي كه تجزيه مواد آلي در خاك، توسط موجودات ذرهبيني صورت مي‌گيرد، در حالت عادي به ازاي هر 30 كيلوگرم مواد كربني، يك كيلوگرم نيتروژن در بستر و در دسترس موجودات ذرهبيني باشد تا بتوانند مواد آلي را با سرعت تجزيه كنند؛ در غير اين صورت، سرعت تجزيه كاهش مي‌يابد و موجودات ذرهبيني براي تجزيه مواد، نيتروژن موجود در خاك را جذب كرده و گياهان دچار كمبود نيتروژن خواهند شد. بنابراين در صورتي كه نسبت C/N بستري بالا باشد، بايد مقداري كود ازته به بستر اضافه شود تا نيتروژن مورد نياز موجودات ذرهبيني تأمين گردد. نسبت C/Nبراي خاكاره حدودا 100 است؛ بنابراين بايد 12كيلوگرم نيتروژن به هر تن خاكاره اضافه شود تا تجزيه آن توسط موجودات ذرهبيني تسهيل شود. نسبت C/Nبراي سبوس، پوست درختان و كاه نيز 300 است؛ پس به ازاي هر تن آن، بايد 5/3 كيلوگرم نيتروژن به خاك اضافه شود.
وزن مخصوص ظاهري
وزن مخصوص ظاهري بستر مرطوب (در حد ظرفيت زراعي)، با ميزان استقرار گياه در آن مرتبط است: هر چه محيط كشت سنگين‌تر باشد، استقرار گياه در آن بهتر است؛ مثلا مخلوط پيت و پرليت پس از آبياري به علت سنگين شدن، داراي استقرار خوبي براي گياه است اما پس از خشك شدن بستر، گياه در آن استقرار خوبي ندارد و هنگام جابه‌جايي گلدان، به آساني مي‌افتد. استفاده از بسترهايي با وزن مخصوص ظاهري بالا نيز، به علت سنگين بودن مقرون به صرفه نيست. وزن مخصوص ظاهري مطلوب براي بستر كشت گلدان، درست پس از آبياري (رطوبت در حد ظرفيت گلدان) 1200-640گرم در هر ليتر است. ظرفيت گلدان، به مقدار آبي گفته مي‌شود كه يك بستر كشت داخل ظرف (گلدان)، مي‌تواند درست پس از آبياري نگه دارد كه اين مقدار، معادل رطوبت ظرفيت مزرعه است. جدول 1، وزن مخصوص بسترهاي مختلف كشت را (در رطوبت ظرفيت گلدان و نقطه پژمردگي) نشان مي‌دهد. وزن مخصوص ظاهري در كشت گياهان گلداني، داراي اهميت زيادي است ولي در كشت گياهان در بستر گلخانه، يا سكوهاي كشت خاكي، اهميت چنداني ندارد.
شکل2- آشنایی با وزن مخصوص ظاهری خاک
جدول 1-درصد حجم كل اشغال شده توسط مواد جامد و آب و هوا در مكش‌هاي رطوبتي ظرفيت
گلدان (cc) و نقطه پژمردگي (15بار) در محيط كشت‌هاي مختلف در گلدان (17سانتيمتر)
|
بستر کشت
|
درصد مواد جامد
|
آب (درصد)
|
هوا (درصد)
|
آب قابل دسترس (درصد)
|
وزن مخصوص ظاهری (g/dm)
|
|
CC
|
15 بار
|
CC
|
15 بار
|
|
CC
|
15 بار
|
|
خاک (رسی شنی)
|
53.3
|
39.8
|
6.4
|
6.9
|
40.3
|
33.4
|
1698
|
1264
|
|
شن
|
59.3
|
35.4
|
4.4
|
5.3
|
36.3
|
31
|
1714
|
1440
|
|
پیت ماس
|
15.4
|
76.5
|
25.8
|
8.1
|
58.8
|
50.7
|
859
|
352
|
|
ورمیکولیت
|
17.3
|
53.2
|
29.1
|
19.5
|
43.6
|
24.1
|
738
|
497
|
|
پرلیت
|
36.9
|
38.3
|
20.2
|
24.8
|
42.9
|
18.1
|
514
|
323
|
|
پشم سنگ دانه‌ای
|
8.9
|
65
|
4.4
|
26.1
|
86.7
|
60.6
|
870
|
264
|
|
1شن:1پیت ماس:1خاک
|
45.4
|
48.7
|
8.5
|
5.9
|
46.1
|
40.2
|
1595
|
1193
|
|
1ورمیکولیت:1پیت ماس
|
13.1
|
70.3
|
24.1
|
16.6
|
62.8
|
46.2
|
853
|
391
|
|
1پیت ماس:1راک‌وول
|
8.3
|
70.9
|
11.3
|
20.8
|
80.4
|
59.6
|
829
|
233
|
قابليت نگهداري رطوبت و ميزان تهويه
بستر كشت مرطوب از سه قسمت اصلي، مواد جامد، آب (كه در سطح ذرات خاك و برخي از خلل و فرج خاك را پر كرده) و هوا (كه در بين ذرات خاك وجود دارد) تشكيل شده است. با انتخاب بستر كشت مناسب، بايد تعادلي بين آب و ميزان هواي موجود در منافذ خاك ايجاد شود. بر اساس قوانين فيزيك خاك، تخمين ميزان آب و ميزان هوا در خاك گلخانه، بسيار مشكل است. به طور كلي سه عامل در مقدار آب قابل نگهداري توسط بستر و ميزان هواي آن دخالت دارند:
1-نوع بستر كشت (طرز تهيه بستر، طرز پر كردن گلدان، تراكم بستر)
اين نكته قابل ذكر است كه منظور از ظرفيت گلدان، حداكثر مقدار آبي است كه توسط بستر كشت داخل گلدان، پس از آبياري قابل نگهداري است و معمولا به صورت درصد حجمي بيان مي‌شود و منظور از منافذ هواي خاك، درصد حجمي از هوا است كه پس از آبياري، در بستر كشت گدان باقي مي‌ماند. درصد منافذ هواي خاك برابر است با مقدار كل منافذ خاك، منهاي منافذ آب (درصد حجمي آب). جدول1، درصد مواد جامد، درصد حجمي رطوبت و درصد حجمي هواي بسترهاي مختلف كشت را در رطوبت ظرفيت گلدان(CC) و رطوبت پژمردگي نشان مي‌دهد.
در بسترهاي كشت خاكي، معمولا 50% حجم خاك از مواد جامد و 50% بقيه از منافذ (خلل و فرج) تشكيل شده‌اند. ولي بسترهاي كشتي، كه در كشت بدون خاك مورد استفاده قرار مي‌گيرند، 85% حجم بستر را منافذ تشكيل مي‌دهند و به همين دليل، ميزان تهويه و قابليت نگهداري رطوبت در آن‌ها بهبود مي‌يابد.
نحوه پر كردن گلدان نيز از عواملي است كه روي درصد حجمي آب و مقدار هواي بستر مؤثر است. گلدان بايد به طور كامل پر شده و سپس خاك اضافي از سطح گلدان برداشته شود. گلدان‌هاي پرشده نبايد برروي يكديگر قرار گيرند. كاهش حجم بستر كشت داخل گلدان بعد از آبياري اول، به علت پر شدن بخشي از منافذ خالي توسط آب و خارج شدن هوا از داخل بستر است. اگر كاهش حجم خاك گلدان در حد بالا و مشكل‌ساز باشد، بهتر است كه از يك شب قبل، بسترها را مرطوب كرد و سپس در گلدان ريخت؛ اين عمل درباره بستر كشت كوكوپيت انجام مي‌شود؛ بدين ترتيب كه ابتدا بسته‌هاي خشك مكعبي شكل را در داخل تانك آب ريخته تا به اندازه كافي آب جذب نمايند و از يكديگر باز شوند؛ سپس آن‌ها را از تانك آب بيرون آورده تا آب اضافي خارج شود و آنگاه عمل پر كردن گلدان انجام مي‌شود.
2-اندازه ظرف يا گلدان
عامل ديگري كه برروي درصد حجمي هوا و درصد حجمي آب بستر داخل گلدان مؤثر است، ارتفاع گلدان است. قاعده گلدان يا هر نوع ظرف ديگر (سيني پرورش نشا، جعبه كشت بذر و ...)، به عنوان سطح ايستابي (سطح آب آزاد) در نظر گرفته مي‌شود، بنابراين در قاعده گلدان، تمامي منافذ از آب اشباع شده‌اند (مقدار رطوبت ته گلدان در حد اشباع است). نيروي جاذبه با اضافه شدن ارتفاع گلدان، افزايش مي‌يابد و بنابراين در گلدان‌هاي بلندتر، نيروي جاذبه بيشتري وجود دارد و آب كمتري را در خود نگه مي‌دارند و لذا در اين نوع گلدان‌ها، درصد منافذي كه توسط هوا پر شده‌اند، افزايش مي‌يابد. بنابراين هرچه از قاعده گلدان به سمت بالاي آن حركت كنيم، از درصد حجمي رطوبت كاسته و بر درصد حجمي هواي آن افزوده مي‌شود.
3-نحوه آبياري (فواصل مناسب آبياري و ميزان آب در هر بار آبياري)
آبياري بيش از حد سبب خارج شدن هواي بستر و پر شدن منافذ با آب مي‌شود. در حالت غرقاب، همه منافذ خاك با آب پر مي‌شود و با خارج شدن آب اضافي از خاك، بر ميزان درصد حجمي هواي بستر افزوده مي‌شود؛ بنابراين وجود زهكش در هر بستر كشتي لازم و ضروري است. در هر بار آبياري گياه يا گلدان، بستر كشت بايد به طور كامل مرطوب شود، به نحوي كه مقداري از آب اضافي از انتهاي گلدان خارج شود.