در روش کشت گیاهان در گلخانه های هیدروپونیک بستر گیاه را خاک تشکیل نمی دهد، بلکه مواد غذایی و هوای لازم از طریق آبی که در یک مدار بسته و یا باز با مسیر غیر قابل نفوذ جریان دارد، تأمین می شود. ممکن است برای پایداری و استواری اندام هوایی گیاه از مواد ویژه، متشکل از مواد دانه بندی شده یا پشم سنگ و غیره استفاده شود. کلاً محیط های کشت هیدروپونیک منشاء سنگی، یا منشاء مواد مصنوعی و یا مواد آلی دارند.
در سیستم های باز، محلول غذایی پس از گردش در بستر کشت مجدداً بازیافت می شود، ولی درسیستم بسته، آب های برگشتی در مخزن جمع شده، پس از انجام تیمارهای لازم، بررسی و اصلاح کیفیت آن مجدداً در مدار وارد می شود.
در این روش بهره وری آب بسیار بالا است و استفاده از این روش در جهان و در ایران رو به افزایش است و در آینده ای نه چندان دور توسعه هر چه بیشتر آن در سطوح وسیع اجتناب ناپذیر خواهد بود. در حال حاضر رکورد دار استفاده از روش هیدروپونیک هلند است که بیش از 50 درصد تولیدات خود را با این روش انجام می دهد.
نظر به اینکه در گلخانه های هیدروپونیک هم، کشت متراکم و سایه انداز تقریباً کامل است، آب مورد نیاز بیشتر به تعرق وابستگی پیدا می کند. به همین دلیل از طریق تخمین براساس داده های اقلیمی می توان آب مورد نیاز را در فواصل کوتاه تعیین کرد. مدل هایی نیز برای برآورد تبخیر ـ تعرق به صورت تحلیلی برای گیاهان و گیاهان زینتی، رز، خیار گلخانه ای از جمله گوجه فرنگی پیشنهاد شده است.
این مدل ها براساس پارامترهای اقلیمی، شار حرارتی خورشید و کمبود فشار بخار آب و پارامترهای گیاهی و فیزیولوژیکی (شاخص سطح برگ (LAI)و مقاومت روزنه ای) طراحی گردیده، و آب مورد نیاز گیاه را با دقت لازم برآورد می کند.
یک رابـطه رگـرسـیونـی بـراسـاس فـرمـول پنمـن – مـانتیـث توسـط جما و بولارد ارایه شده است. این معادله دارای دو جزء مربوط به تابش خورشیدی و کمبود فشار بخار آب است که هر دو جزء با شاخص سطح برگ ارتباط دارد. مدل ارایه شده، می تواند به صورت عملی آب مورد نیاز گلخانه را تحت کنترل قرار دهد، ولی در مورد ضرایب، باید بسته به سن و گستردگی شاخ و برگ تجدید نظر به عمل آید و واسنجی شود.
بطور کلی عوامل زیر در مقدار آب مورد نیاز، در کشت های هیدروپونیک اثر گذار است:
– اندازه و ارتفاع گیاهان
– وضعیت برگها از نظر شکل، ابعاد، رنگ، زاویه، وضعیت آرایش،شاخص سطح برگ (LAI)، مقاومت روزنه ای و درجه پوشش آن ها
– دما
– نوع سیستم هیدروپونیک (مدار بسته و یا باز)
– غیر قابل نفوذ بودن گلخانه به پارامترهای جوی فضای بیرونی
علاوه بر نیاز آبی (کمیت)، کنترل و تنظیم کیفیت آب، در کشت های هیدروپونیک از اهمیت زیادی برخوردار است، به ویژه که امروزه اکثر منابع آب در معرض آلودگی قرار دارند. اگر کیفیت آب خوب نباشد باید نسبت به پاکسازی و سالم سازی آن اقدام شود.
آب با املاح تا 2500 پی پی ام برای کشت های هیدروپونیک قابل قبول است، و هر چه این رقم کوچکتر باشد، بهتر است. برخی آب ها دارای مقادیر متناسبی مواد شیمیایی هستند که روی رشد محصول اثر منفی می گذارد ، لذا شناخت کیفیت آب مصرفی بسیار اهمیت دارد، و لازم است کیفیت آب، تحت کنترل و آزمایش قرار گیرد. چرا که نتایج تجزیه آزمایشگاهی، جهت اطمینان از تناسب املاح آب برای همیشه کافی نیست و آب در چرخه مدار باز و یا بسته، به سرعت کیفیت خود را از دست می دهد. آب های سنگین و وجود عناصر آلاینده مانند مس، روی، سرب، جیوه و یا کلر آزاد در آب، ارزش کیفی آن را برای مصرف در سیستم هیدروپونیک پائین می آورد.
