Historia fupi ya Hydroponiki, Kilimo cha Next-Gen, na kilimo cha udongo

Sasa, Hydroponics ina maombi mengi. Inatumika duniani kote kukua mimea kwenye ardhi au katika maji bila uchafu wala udongo, kwa matumizi ya kibiashara na nyumbani. Mizizi ya mmea haiwasiliana na kati ya kukua au udongo, lakini badala yake hukaa katika suluhisho lenye virutubisho vyote vinavyohitajika kwa ukuaji wa mimea.

Hali ya mazingira ambayo mimea ya hydroponic hupandwa inaweza kudhibitiwa ili kuunda mazingira mazuri ya kukua. Hydroponics hutumiwa kukua mazao ya chafu kila mwaka na kuzalisha chakula cha afya kiuchumi.

Njia hiyo ilitengenezwa nchini Marekani wakati wa Vita Kuu ya II na W.F. Gericke, mwanasayansi wa kilimo kutoka Chuo Kikuu cha California, ambaye aliunda na kujenga mfumo unaozunguka wa kulima nyanya chini ya maji. Mfano wa kwanza wa kazi ulikuwa na sura ya mbao yenye ndoano ambazo sufuria za udongo ziliwekwa; Gericke aliita uvumbuzi wake “utamaduni usio na dunia”.

Neno haidroponiki limetokana na maneno ya Kigiriki “hydro” yanayomaanisha maji na “ponos” inayomaanisha kazi.

Shughuli za kisasa za kibiashara hutumia [teknolojia ya biofarming iliyoendelezwa na NASA] (https://www.nasa.gov/missions/science/biofarming.html) katika uzalishaji wa mimea inayounga mkono maisha katika anga la nje. Bila udongo, wanaanga hawawezi kukua mboga na matunda.

(picha kutoka kwa mgawanyiko wa biofarming wa NASA)

Kuna mitindo miwili tofauti ya mifumo ya hydroponic:

Mifumo ya Hydroponic isiyo ya kawaida

Mfumo tulivu hutumia mazingira kama kati ya kukua, kwa kawaida kuajiri aina fulani ya utaratibu wa wicking kuteka maji na virutubisho katika eneo la mizizi ya mmea. Mifumo tulivu kwa ujumla ni ghali zaidi kuliko mifumo ya kazi, lakini haiwezi kudhibitiwa kama usahihi.

Mifumo ya Hydroponic Active

Mfumo wa kazi hutumiwa kudhibiti mazingira ambayo mimea hupandwa, kutoa viwango sahihi vya maji na virutubisho. Mifumo ya kazi ina gharama zaidi ya kujenga, lakini hutoa ukuaji wa mimea bora na mavuno makubwa zaidi.

Mifumo ya hydroponic hai huanguka katika makundi mawili:

Mifumo ya EBB-na-mtiririko

Mifumo ya EBB-na-mtiririko mazao ya mafuriko na maji yenye virutubisho na kisha kukimbia suluhisho tena ndani ya hifadhi. Hii inaruhusu kwa kiasi kikubwa cha vyombo vya habari vinavyoongezeka kutumiwa wakati bado hutoa aeration nzuri kwa mizizi. Karibu nusu ya wakulima wa hidroponic wa kibiashara hutumia mifumo ya ebb-na-mtiririko, ambayo mara nyingi huitwa mifumo ya NFT au mafuriko/kukimbia.

Mbinu ya Filamu ya Nut

Mifumo ya mbinu za filamu za virutubisho hutumia meza za maji duni na kukua mediums ambazo zina upinzani mdogo wa mtiririko. Virutubisho hupigwa kupitia meza chini ya shinikizo, kutoa aeration nzuri kwa mizizi. Suluhisho la virutubisho linasambazwa mara kwa mara, kuhakikisha hata mkusanyiko wa virutubisho katika maji.

Katika Hydroponics, mimea inahitaji nafasi ndogo ikilinganishwa na mimea iliyopandwa kwa udongo kwa sababu ya ukosefu wa substrate ya macroporous, ambayo inabadilishwa na nyenzo za inert (pamba ya mwamba, perlite) au suluhisho la lishe. Kwa njia hii, hydroponics inakua mimea hadi asilimia 30 chini ya ardhi ikilinganishwa na kilimo cha kawaida.

Virutubisho katika mifumo ya hydroponic hupasuka katika maji; mifumo mingi ya hidroponic ya kibiashara hurejesha usambazaji wa mara kwa mara wa ufumbuzi wa virutubisho. Viwango vya virutubisho ni makini iimarishwe, kawaida ndani ya pointi chache asilimia ya kiasi optimum zinahitajika na mizizi ya mimea kwa ajili ya ukuaji wa afya. **Mazingira yaliyodhibitiwa katika hydroponics inaruhusu udhibiti mkubwa juu ya pH na joto la maji kuliko kilimo cha jadi. **

Mimea ya kukua hydroponically kwa kawaida ni ghali zaidi kuliko kukua katika udongo kutokana na gharama ya vifaa vinavyotakiwa (taa, mifumo ya kudhibiti hali ya hewa, nk) na kwa sababu gharama za kuanzisha ni za juu. Hata hivyo, mifumo ya hydroponic inapata umaarufu na wakulima wadogo wa nyumba na soko kwa sababu ya uwezo wao wa kuendeshwa kwenye bajeti ndogo. **

Hata hivyo, mara tu gharama za awali za vifaa zinalipwa, haidroponiki huwa nafuu zaidi kuliko kilimo cha kawaida ikiwa mtu atazingatia gharama za uingizaji wa udongo, ujuzi unaohitajika katika usimamizi wa udongo, pamoja na ukosefu wa kazi unaohitajika katika mazingira ya hydroponic.

Historia fupi

Dhana ya kwamba mimea hasa inahitaji oksijeni na maji kuishi imejulikana kwa milenia. Theophrastus (ca 372—287 KK) aliitaja katika kitabu chake “Enquiry into Plants”. Edward Blyth alikuwa wa kwanza kutaja bustani ya kibiashara ya hydroponic, akiwa na makala ya ukurasa 16 yenye jina la “Utamaduni wa Watersprout” katika toleo la mwaka wa 1870 la “Journal of the Indian Agricultural Society”.

Mwaka wa 1886, Bodington na Phillips walitoa hati miliki “utamaduni wa bandia wa mimea bila udongo”, ambao uliunganisha mfumo wa mabomba kwa miti ya matunda ya hydroponically. Utekelezaji wa kwanza wa kibiashara ulikuwa na Julius Hensel nchini Ujerumani, ambaye alianza kuuza mifumo ya matumizi ya chafu katika miaka ya 1920. Mwaka wa 1930, Liberty Hyde Bailey na Emerson walichapisha “Athari ya Hotbeds, Coldframes, na Makazi kwenye Ukuaji wa Mimea ya Nyanya”.

Mwaka wa 1937, Idara ya kilimo ya Marekani ilitoa mizunguko miwili: Circular 318 — Tarehe za Kupanda Nyanya huko Florida, na Circular 404 — Mapendekezo ya Kuongezeka Mazao ya Nyanya. Machapisho haya yanaelezea mbinu za hydroponic ambazo bado zinatumika leo, lakini zitatumika sufuria kubwa na mbolea za kibiashara.

Katika miaka ya 1940, Dk William F. Tracy aliongeza utafiti wake juu ya lishe ya mimea, ambayo awali ilikuwa imefungwa kwa ukuaji wa mimea katika udongo wa mchanga, kuingiza ufumbuzi wa virutubisho katika karatasi yenye jina la “Utamaduni wa Chrysanthemums katika vyombo vya habari vya maandishi”.

Katika miaka ya 1950 hadi 1960, utafiti juu ya hydroponics ulipata shida. Mbio za nafasi na kushinikiza kwa watu wa nchi mwezi ulisababisha serikali ya Marekani kufadhili utafiti katika mambo mengine, kama vile semiconductors, badala ya mifumo ya uzalishaji wa chakula cha hydroponic.

Hydroponics ilikuwa rediscovered na maker filamu na mvumbuzi Flux Davenport. Pia alikuwa mwanzilishi wa “The International Society of Organic Agriculture Movements” (ISOM) mwaka 1991, na aliandaa mkutano wa kwanza juu ya kilimo hai miji nyumbani kwake huko Oakland, California.

Mwaka 1977, mafanikio yalitokea wakati B.C. (“Bud”) Wolfe alichapisha kitabu “The Potting Mix”.

Ilikuja wakati ambapo maslahi yalipatikana katika hydroponics, na ilikuwa na habari zote zinazohitajika ili kurejesha mfumo rahisi wa filamu wa virutubisho (NFT). Hata hivyo, haikufanya athari kubwa hadi 1986 wakati makala ya Wolfe kuhusu “How I Feed Plants My: A Layman’s Guide to NFT” ilichapishwa katika Alternative Agriculture, jarida la biashara.

Mfumo wa kwanza wa kibiashara wa samaki ulianzishwa na Dennis Hoagland wakati wa kufanya kazi katika Idara ya Uvuvi & Wanyamapori katika Chuo Kikuu cha Wisconsin-Madison, na huitwa kama Hoagland hydroponics au mfumo wa Wisconsin. “Mfumo wa Wisconsin” una mfumo wa recirculating, re-oxygenating ambayo wakati huo huo hupatia mimea na mwani. Iliundwa kuwa gharama nafuu, kujitegemea na kupona kwenye tovuti ya virutubisho, na msimu. Mpangilio umethibitishwa sana katika maabara na Dr Robert A. Berglund katika Chuo Kikuu cha Wisconsin—Idara ya Biosystems Management. Hii ni teknolojia sawa ambayo ilitumiwa kwa mradi unaofadhiliwa na NASA uliotengenezwa na Dr. Berglund kukua mboga katika nafasi zote duniani na katika mazingira ya mvuto ndogo (kwa kutumia ndege iliyopungua ya mvuto wa NASA). Chuo Kikuu cha mfumo Wisconsin imekuwa leseni ya zaidi ya 50 makampuni duniani kote, na kibiashara kama Rapid Rooter na Rapid Vitanda hydroponic kuongezeka mifumo.

Maslahi ya sasa katika hydroponics yalichochewa na maendeleo ya prototypes ya kwanza kwa mifumo ya chini ya umwagiliaji (PSI), iliyoandaliwa kufuatia utafiti juu ya lishe ya mimea katika Chuo Kikuu cha California, Davis. Hatimaye idadi kubwa ya watu wamejaribu na mediums tofauti, virutubisho, na maandalizi ya kukua. Gazeti la biashara, Hydro Culture, lilianza mwaka 1983, lakini ilikoma uchapishaji miaka mitano baadaye.

Mapema mengine yalifanyika mwanzoni mwa miaka ya 1990 na maendeleo ya mfumo wa hydroponic wa PSI unaoitwa utamaduni wa raft au vitanda vya kukua na mwanasayansi wa Kiholanzi Jeroen van den Bosch wa Chuo Kikuu cha Wageningen. Kitanda kinajumuisha rafts za plastiki au mianzi zilizowekwa juu ya uso wa mwili wa maji. Mimea hupandwa katika kati ya utamaduni kusimamishwa kati ya rafts, na mizizi kupanua ndani ya maji chini, ambapo oksijeni ni kufutwa. Mfumo huu wa hydroponic wa passive umekuwa maarufu sana kwa hobbyists kwa sababu inaweza kujengwa kwa kutumia vifaa vya gharama nafuu vinavyopatikana katika maduka ya usambazaji wa jengo.

Uzalishaji wa hydroponic umechukuliwa na baadhi, lakini sio wakulima wote wa kitaaluma. Ni moja ya mbinu kadhaa mpya zinazotumiwa na wakulima wa hydroponic katika mazingira yaliyodhibitiwa kama vile greenhouses na vichuguu vya juu. Hydroponiki ni mfumo bora wa kukua mazao kwa sababu inamruhusu mkulima kudhibiti virutubisho gani hutolewa kwa mmea na ni kiasi gani cha mwanga na maji kinachopokea. Ufumbuzi wa virutubisho unaweza kutumika tena kwa kipindi cha muda (kwa kawaida wiki), ambayo hupunguza athari za mazingira ikilinganishwa na kilimo cha jadi cha udongo.

Inaendelea kuwa nguvu katika jamii ya kilimo na thamani ya uwekezaji. [Angalia baadhi ya rasilimali] (https://learn.farmhub.ag/resources/) ili kuanza.