Υδροπονια

ΥΔΡΟΠΟΝΙΑ

8ο ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ

ΚΑΛΑΜΑΤΑΣ

MAΪΟΣ 2015

Ετυμολογία της λέξης

Η λέξη «υδροπονία» προέρχεται από δύο

ελληνικές λέξεις:

ύδωρ, που σημαίνει νερό, και

πόνημα, με την έννοια της Εργασίας.

Ύδωρ + πόνημα > υδροπονία

Τι είναι ΥΔΡΟΠΟΝΙΑ;

Υδροπονία είναι η καλλιέργεια φυτών σε

τεχνητά υποστρώματα και όχι στο έδαφος

(χώμα), αλλά με τις ρίζες τους μέσα σε νερό

και θρεπτικά διαλύματα απαραίτητα για τη

σωστή λειτουργία και απόδοση των φυτών.

Ιστορία της ΥΔΡΟΠΟΝΙΑΣ

H υδροπονική κηπουρική είναι μια αρχαία

μορφή γεωργίας, που χρονολογείται 3.000

χρόνια πριν.

Οι κρεμαστοί κήποι της Βαβυλώνας (ένα από τα 7 θαύματα του κόσμου) Οι πλωτοί κήποι των Ατζέκων στο Μεξικό


Οι Κρεμαστοί Κήποι

Κατασκευάστηκαν από το βασιλιά

Ναβουχοδονόσορ περίπου το 600 π.Χ..

Σύμφωνα με την ελληνική ιστοριογραφία της

εποχής ένας σωλήνας νερού οδηγούσε σε

μια σειρά από θησαυροφυλάκια για τα

οπωροφόρα δένδρα που αναπτύσσονται

σε ένα στρώμα ασφάλτου.


Οι Πλωτοί Κήποι των Ατζέκων

Ο Μάρκο Πόλο σε επίσκεψή του στην Κίνα κατά τα

τέλη του 13ου αιώνα σχολίασε όσα είδε εκεί.

Πρόκειται για την αυτοκρατορία των Αζτέκων του

Μεξικού, στην οποία κατασκευάστηκε ένα εκτεταμένο

δίκτυο που περιελάμβανε ένα είδος συστήματος

υδροπονικής τεχνικής, όπου τα φυτά καλλιεργούνταν

στην επιφάνεια του νερού.

Περίπου την ίδια ώρα στην άλλη άκρη του κόσμου, η MEXICA, ένας λαός από ιθαγενείς κατασκευάζει ένα εκτεταμένο δίκτυο καλλιέργειας όπου τα φυτά καλλιεργούνται στην επιφάνεια του νερού.


Σύγχρονη ιστορία της υδροπονίας

στην πραγματικότητα αρχίζει στα

1627, όταν δημοσιεύεται δοκίμιο

του φιλόσοφου Sir Francis Bacon

και γράφει για την καλλιέργεια

των χερσαίων φυτών χωρίς

χώμα. Αν και ο Μπέικον πέθανε

πριν μπορέσουν οι θεωρίες του

να διερευνηθούν, υποστήριξε

πρώτος την ιδέα της νέας

κουλτούρας για το νερό που

καθιερώθηκε ως πεδίο της

επιστημονικής μελέτης κατά τη

διάρκεια του 17ου αι.


Σύγχρονη ιστορία της υδροπονίας

Γύρω στο 1860, οι Γερμανοί βοτανολόγοι Julius von

Sachs και Wilhelm Knop τελειοποίησαν την πρώτη

σειρά θρεπτικών διαλυμάτων για γεωργία χωρίς

χώμα, δηλαδή τη σύγχρονη και υδροπονική

κηπουρική.

Τι χρειάζονται τα φυτά

Νερό

Θρεπτικά συστατικά

Φως

Αέρα

Χώρο

Τα μέρη του φυτού

Τα θρεπτικά στοιχεία

Βρίσκονται συνήθως στο έδαφος

Είναι αναγκαία για την ανάπτυξη και επιβίωση

των φυτών

Χωρίζονται σε 2 κατηγορίες σύμφωνα με τις

ποσότητες που χρειάζονται τα φυτά. Στα:

Μακροστοιχεία (ΜACRO nutrients) σε

μεγάλες ποσότητες

Μικροστοιχεία (ΜICRO nutrients) σε

μικρότερες ποσότητες


Πρ

ωτε

ύο

ντα

Άζωτο (Ν) Δίνει ενέργεια για τη βλάστηση και την ανάπτυξη των φυτών.

Φώσφορος (Ρ) Δίνει στα φυτά τις απαιτούμενες αντοχές, βοηθά στην ανάπτυξη των

ριζών, στην ανθοφορία των λουλουδιών και στην καρποφορία των

δένδρων

Κάλλιο (Κ) Κάνει τα φυτά εύρωστα και δυνατά και επομένως πιο ανθεκτικά στις

ασθένειες. Δίνει την απαιτούμενη λάμψη στα καλλωπιστικά αλλά και

ποιότητα στους καρπούς των δένδρων και των λαχανικών (για

παράδειγμα, μέγεθος, σχήμα, γεύση, άρωμα).

Δευ

τερ

εύο

ντα

Ασβέστιο (Ca) Βοηθά στη δομή των κυττάρων και είναι αναγκαίο για τη δύναμη των

φυτών.

Μαγνήσιο (Mg) Είναι απαραίτητο συστατικό της χλωροφύλλης. Συμβάλλει στην

παραγωγή ATP (τρι- φωσφορική αδενοσίνη) μέσω του ρόλου του ως

συνένζυμο. Εμπλέκεται στη σύνθεση των σακχάρων και στη

μεταφορά του αμύλου.

Θείο (S) Είναι δομικό συστατικό για την δημιουργία πρωτεϊνών, ενζύμων και

βιταμινών από τα φυτά.

Μακροστοιχεία (ΜACRO nutrients)


Μικροστοιχεία (ΜΙCRO nutrients)

Σίδηρος (Fe) Είναι πολύ απαραίτητος για την παραγωγή χλωροφύλλης και

κατά συνέπεια για την διαδικασία της φωτοσύνθεσης.

Μαγγάνιο (Mn)

Έχει σημαντικό ρόλο σε διάφορα ενζυμικά συστήματα σχετικά με

την αναπνοή και τη φωτοσύνθεση. Επίσης, είναι απαραίτητο για

το σχηματισμό των χλωροπλαστών και βοηθά στη διάσπαση

των υδατανθράκων και στο μεταβολισμό του αζώτου.

Ψευδάρδυρος (Zn) Είναι βασικό στοιχείο για τη παραγωγή ενέργειας, τη σύνθεση

πρωτεϊνών και τη ρύθμιση της ανάπτυξης.

Χαλκός (Cu)

Ο σχηματισμός των αμινοξέων, η σύνθεση των πρωτεϊνών και η

αναπνοή είναι σημαντικές λειτουργίες του φυτού, στις οποίες η

παρουσία του χαλκού είναι απαραίτητη. Είναι σημαντικός για το

σχηματισμό της λιγνίνης στα φυτικά κύτταρα, ουσία που

ενδυναμώνει τη δομή των κυττάρων. Επηρεάζει τη

διατηρησιμότητα των φρούτων καθώς και την περιεκτικότητά

τους σε σάκχαρα.

Βόριο (B)

Εμπλέκεται στη λειτουργία της αναπνοής, της γονιμοποίησης, της

απορρόφησης νερού καθώς και στη λειτουργία της κυτταρικής

μεμβράνης. Βοηθά στην παραγωγή ζάχαρης και

υδρογονανθράκων. Είναι το πιο ουσιαστικό ιχνοστοιχείο για την

καλλιέργεια της ελιάς.

Μολυβδαίνιο (Mo) Εμπλέκεται στη δέσμευση του ατμοσφαιρικού αζώτου και

απαιτείται η παρουσία του για την παραγωγή ενός μεγάλου

αριθμού ενζύμων.

Γιατί ΥΔΡΟΠΟΝΙΑ;

Πλεονεκτήματα της υδροπονικής καλλιέργειας: Παραγωγή λαχανικών σε αστικές περιοχές που με κάθε άλλο τρόπο θα ήταν

αδύνατον (βεράντες, ταράτσες, αίθρια).

Μειωμένο κόστος λειτουργίας

Ταχύτατη απόσβεση

Μικρές απαιτήσεις συντηρήσεως του συστήματος

Εύκολη πραγματοποίηση εργασιών

Οικονομία σε λιπάσματα

Ανακύκλωση των θρεπτικών διαλυμάτων

Μικρότερη απώλεια χρόνου

Εύκολη εγκατάσταση

Αριστοποίηση χρήσης του νερού

Δυνατότητα παραγωγής υψηλής ποιότητας φυλλωδών λαχανικών.

Πρωίμιση της καλλιέργειας (πχ μαρούλι σε 20-35 ημέρες από τη μεταφύτευση).

Πιο πυκνή καλλιεργουμένη επιφάνεια

Δυνατότητα πλήρους ελέγχου της σύστασης και θερμοκρασίας του θρεπτικού

διαλύματος

Δεν παράγει απόβλητα- δεν ρυπαίνει καθόλου το περιβάλλον

Χρησιμοποιεί ελάχιστο νερό, το απολύτως απαραίτητο για τις ανάγκες του φυτού.

Δεν επιτρέπει την ανάπτυξη μικροοργανισμών

Γιατί ΥΔΡΟΠΟΝΙΑ;

Υδροπονία και ποιότητα λαχανικών (Έλεγχος οργανοληπτικών χαρακτηριστικών στο εργαστήριο Λαχανοκομίας του ΤΕΙ

Καλαμάτας-Πελοποννήσου)

Ντομάτα Αγγούρι Πιπεριά Μαρούλι

Υδρ/νία Έδαφος Υδρ/νία Έδαφος Υδρ/νία Έδαφος Υδρ/νία Έδαφος

Εμφάνιση 8,82 8,35 8,81 7,69 8,82 8,26 8,78 7,83

Χρώμα 8,47 8,23 8,44 8,12 8,88 8,47 8,83 7,83

Άρωμα 7,41 7,65 7,19 7,44 7,35 7,18 7,25 7,00

Γεύση 7,29 7,12 7,53 7,62 7,35 7,47 7,50 6,67

pH

Τι είναι το pH;

Αποτελεί μέτρο οξύτητας ή αλκαλικότητας μιας

χημικής ουσίας, γι’ αυτό και αναφέρεται ως ενεργός

οξύτητα.

Η έννοια και η κλίμακα του pH επινοήθηκε το 1909

από το Δανό χημικό Σέρενσεν (Sören Peter Lauritz

Sörensen), επικεφαλής του χημικού τμήματος του

εργαστηρίου Carlsberg.

Στους 25 °C, η κλίμακα pH κυμαίνεται από 0 έως 14

και χρησιμοποιείται ευρέως για τον προσδιορισμό

της οξύτητας ενός διαλύματος. Διαλύματα για τα

οποία η τιμή του pH είναι μικρότερη από 7

χαρακτηρίζονται ως όξινα, ενώ διαλύματα με pH

μεγαλύτερο από 7 χαρακτηρίζονται αλκαλικά[1].

Tέλος, τα διαλύματα με pH=7 ονομάζονται ουδέτερα.

Πώς μετράμε το pH;

Με τη χρήση δεικτών 1) Προσθέτοντας ένα δείκτη οξέος-βάσης στο

διάλυμα. Οι δείκτες οξέος-βάσης είναι

ουσίες των οποίων το χρώμα αλλάζει

ανάλογα με το pH του διαλύματος στο

οποίο προστίθενται.

2) Χρησιμοποιώντας πεχαμετρικό χαρτί,

δηλαδή ειδικό χαρτί διαποτισμένο με μίγμα

δεικτών. Το πεχαμετρικό χαρτί εισάγεται στο

υπό μελέτη διάλυμα, οπότε ανάλογα με το

pH αποκτά συγκεκριμένο χρώμα. Η

σύγκριση του χρώματος αυτού με ειδικούς

χρωματικούς πίνακες οδηγεί σε μια καλή

προσέγγιση για το pH του διαλύματος.

Με τη χρήση ενός πεχάμετρου. Μία ειδική συσκευή που χρησιμοποιεί την αρχή

της ποτενσιομετρικής μέτρησης του pH

(ηλεκτρομετρική μέθοδος). Το πεχάμετρο βοηθά

στην περίπτωση που απαιτείται ιδιαίτερη

ακρίβεια στη μέτρηση του pH.

Οι βασικοί τρόποι με τους οποίους μπορεί να

μετρηθεί το pH ενός διαλύματος είναι οι εξής:

pH

Πίνακας διακύμανσης pH για διάφορες καλλιέργειες

Φυτό Τιμή pH

Φασόλια 6.0 – 6.5

Μπρόκολο 6.0 – 6.5

Λάχανο 6.5 – 7.5

Πεπόνι 6.5 – 6.8

Καρότο 5.8 – 6.4

Αγγουράκι 6.0 – 6.5

Σκόρδο 6.0 – 6.5

Μαρούλι 6.0 – 6.5

Κρεμμύδια 6.5 – 7.0

Μπιζέλια 6.0 – 6.8

Κολοκύθα 5.0 – 6.5

Ραπανάκι 6.0 – 7.0

Φράουλες 5.5 – 6.5

Ντομάτες 5.5 – 6.5

Μέτρηση pH στη δική μας δεξαμενή

Στη δεξαμενή του σχολείου μας μετράμε το pH

με ψηφιακό πεχάμετρο

Μέτρηση pH στη δική μας δεξαμενή

Η τιμή του pH για τα μαρουλάκια μας πρέπει

να κυμαίνεται από 5.5 - 6.5.

Επομένως το pH μας είναι ΟΚ!

Αγωγιμότητα

Τι είναι;

Η ηλεκτρική αγωγιμότητα διαλύματος είναι

μια μαθηματική έκφραση της ικανότητας

ενός υδατικού διαλύματος να άγει το

ηλεκτρικό ρεύμα.

Σε ένα υδατικό διάλυμα όσο υψηλότερη είναι

η συγκέντρωση των αλάτων τόσο

μεγαλύτερη είναι η αγωγιμότητα.


Μονάδες Μέτρησης

Η Αγωγιμότητα μετριέται σε Siemens(S) και

είναι το αντίστροφο της αντίστασης.

Μέθοδοι Μέτρησης

Τα αγωγιμόμετρα

διαχωρίζονται σε 2

κατηγορίες, ανάλογα με την

μέθοδο που χρησιμοποιούν:

Την αμπερομετρική και

Την ποτενσιομετρική


Η αγωγιμότητα του νερού στη δεξαμενή του

σχολείου μας με τα μαρουλάκια της

υδροπονίας θα πρέπει να παίρνει τιμές από

160 – 170 μS. Θα χρειαστεί να ρυθμίσουμε την αγωγιμότητα του Η2Ο!

Σύγχρονα υδροπονικά συστήματα

Περιλαμβάνουν:

Υδατοκαλλιέργειες

NFT

Επίπλευση

Αεροπονία

Καλλιέργειες σε οργανικά υποστρώματα

Cocosoil

Τύρφη

Διάφορα μείγματα οργανικών υποστρωμάτων

Καλλιέργειες σε αδρανή υποστρώματα

Ελαφρόπετρα

Περλίτης

Πετροβάμβακας

Διογκωμένη άργιλο

Γιατί διδάσκουμε ΥΔΡΟΠΟΝΙΑ;

Η ΥΔΡΟΠΟΝΙΑ μπορεί να εφαρμοστεί σε σχολικές

αίθουσες από το νηπιαγωγείο μέχρι τα ανώτατα

εκπαιδευτικά ιδρύματα.

ΒΙΟΛΟΓΙΑ: Φωτοσύνθεση, Τα μέρη του φυτού,

Αναπνοή- Διαπνοή, pH (οξύτητα)

ΦΥΣΙΚΗ- ΧΗΜΕΙΑ: Αγωγιμότητα, Οξέα- Βάσεις- Άλατα,

Φωτοσύνθεση, Αναπνοή- Διαπνοή

ΙΣΤΟΡΙΑ: Αναδρομή σε παλαιότερους λαούς, εξέλιξη

της καλλιέργειας ανά τους αιώνες, σύνδεση με το

σήμερα

Γιατί διδάσκουμε ΥΔΡΟΠΟΝΙΑ;

Η ΥΔΡΟΠΟΝΙΑ μπορεί να εφαρμοστεί σε σχολικές

αίθουσες από το νηπιαγωγείο μέχρι τα ανώτατα

εκπαιδευτικά ιδρύματα.

ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ: Τόποι και προορισμοί καλλιεργειών,

μελέτη ερευνών διαφόρων γεωγραφικών τόπων

σχετικά με τις καλλιέργειες

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ: κλίμακες μετρήσεων, δεκαδικοί

αριθμοί, ποσοστά

ΜΗΧΑΝΙΚΗ: νέες τεχνολογίες, όργανα & μηχανήματα

Κ.Π.Α.: Ανάπτυξη οικολογικής συνείδησης

Γενικότερα

Η υδροπονία είναι σύγχρονη και οικολογική!

Βελτιώνει θεαματικά την ποιότητα του

προϊόντος και ρίχνει εντυπωσιακά τα κόστη!

Κερδίζει διεθνώς έδαφος έναντι των

παραδοσιακών μεθόδων καλλιέργειας.

Ελέγχω τις γνώσεις μου…

Α. Συμπλήρωσε τα κενά με τις λέξεις από την παρένθεση :

(έδαφος, νερό, νερό, δυο, 3.000, πόνημα, Μακροστοιχεία, φως,

Μικροστοιχεία, αίθουσες, ύδωρ, αέρα)

1. Η λέξη υδροπονία προέρχεται από δυο ελληνικές λέξεις ___________ + ___________ .

2. Υδροπονία είναι η καλλιέργεια φυτών όχι στο __________ αλλά με τις ρίζες του φυτού

μέσα στο ___________ .

3. Η υδροπονική κηπουρική είναι μια αρχαία μορφή γεωργίας που χρονολογείται

__________ χρόνια πριν.

4. Τα θρεπτικά στοιχεία χωρίζονται σε _____________ κατηγορίες στα ____________ και τα

_____________ .

5. Τα φυτά για να αναπτυχθούν χρειάζονται θρεπτικά συστατικά, _____________,

________________, _____________ και χώρο.

6. Η υδροπονία μπορεί να εφαρμοστεί ακόμα και μέσα στις σχολικές _______________ .

Β. Κυκλώνω τις προτάσεις με τα πλεονεκτήματα της υδροπονίας.

1. Έχει μειωμένο κόστος λειτουργίας.

2. Η απόσβεση γίνεται μετά από αρκετό χρόνο.

3. Υπάρχει οικονομία σε λιπάσματα.

4. Ανακύκλωση των θρεπτικών διαλυμάτων.

5. Μικρότερη απώλεια χρόνου.

6. Η εγκατάσταση είναι δύσκολη υπόθεση.

7. Δεν παράγει απόβλητα- δεν ρυπαίνει καθόλου το περιβάλλον.

8. Δεν επιτρέπει την ανάπτυξη μικροοργανισμών.

9. Χρησιμοποιεί αρκετό νερό για τις ανάγκες του φυτού.

10. Υπάρχει δυνατότητα πλήρους ελέγχου της σύστασης και

θερμοκρασίας του θρεπτικού διαλύματος.

Ελέγχω τις γνώσεις μου…

Απαντήσεις

Απαντήσεις:

Α. ύδωρ, πόνημα, έδαφος, νερό, δύο, Μακροστοιχεία,

Μικροστοιχεία, νερό, φως, αέρα, αίθουσες

Β. 1, 3, 4, 5, 7, 10

Επιμέλεια- μετάφραση- προσαρμογή:

Βιολέτα Αθ. Σιδηροπούλου

Υδροπονια

Documents

Transcript of Υδροπονια