استفاده از میکرو نانو حباب در گلخانه‌های هیدروپونیک یکی از بروزترین روشهای آبیاری در سطح دنیا محسوب می گردد. همواره گلخانه‌های هیدروپونیک به دنبال راه حلی برای بهبود کیفیت و کارایی آب در صنعت خود و به دنبال آن رشد بهتر گیاه و عرضه محصولات بهتر هستند.
یکی از بهترین راه‌حل‌های ارائه شده در آبیاری گلخانه‌های هیدروپونیک استفاده از تکنولوژی نانو حباب است. شرکت دانتک سازنده پمپ‌های نانو حباب ساز است که فناوری نانو حباب در گلخانه‌های هیدروپونیک ارائه داده است.
از آنجایی که کشاورزان با گرم شدن آب و هوا، خشکسالی و نیاز به انتخاب های سخت برای مقابله با کمبود آب و کیفیت پایین آب مواجه هستند، فناوری نانو حباب می تواند نقش مهمی ایفا کند.
فناوری نانو حباب چگونه کار می کند؟
نانو حباب‌ها، حباب‌هایی بسیار کوچک هستند که در آن حدود 3000 حباب ریز مقیاس در یک دانه نمک قرار می‌گیرد. آنها می توانند سلامت منبع آب را از طریق افزایش محتوای اکسیژن محلول و تجزیه پاتوژن های مضر و میکروارگانیسم های آلی، بهبود ببخشند.
فناوری نانو حباب با بهبود کیفیت و در دسترس بودن اکسیژن در آب آبیاری جهت افزایش جذب مواد مغذی، حفظ آب، رشد گیاه و سرکوب بیماری‌ها و در نهایت افزایش سلامت گیاه بسیار موثر است.
حباب های اندازه نانو، پتانسیل کاهش اکسیداسیون (معروف به ORP) را افزایش می دهند که عوامل بیماری زا و بیوفیلم را از طریق فرآیندی به نام اکسیداسیون حذف می کند.
ترکیبی از اکسیژن محلول بالا و پتانسیل کاهش اکسیداسیون (ORP) کیفیت آب را بهبود می بخشد، اکوسیستم های آبی را بازسازی می کند و ساختار ریشه در گیاهان را بهبود می بخشد.
آب غنی شده با نانوحباب دارای مزایای اضافی برای کشاورزی به ویژه در آبیاری و افزایش جذب مواد مغذی سالم توسط گیاهان و افزایش اکسیژن رسانی در ناحیه ریشه است.
چگونه نانو حباب ها آب آبیاری را در خاک تقویت می کنند؟
گیاهان در خاک هایی با ساختار خوب، فعالیت میکروبی عالی و مواد مغذی موجود برای توسعه سیستم های ریشه ای سالم و فیبری و تولید محصولات با کیفیت رشد می کنند.
با این حال، شرایط نامناسب خاک ناشی از کشاورزی بیش از حد، خشکسالی چرخه‌ای و کیفیت پایین آب منجر به ایجاد خاک‌هایی با محتوای تغذیه‌ای کم شده و چالش‌های مربوط به مدیریت خاک و محصول را افزایش داده است.
روش های سنتی برای بهبود سلامت خاک اغلب پرهزینه و وقت گیر هستند، با این حال فناوری نوآورانه نانو حباب‌ها راهی پایدار و مقرون‌به‌صرفه برای بهبود سلامت خاک و کیفیت آب به کشاورزان ارائه می‌دهد که منجر به بهبود عملکرد محصول و همچنین عملکرد گیاه می‌شود.
آنها را می توان با استفاده از هر گازی تشکیل داد و به هر مایعی تزریق کرد. اندازه کوچک نانو حباب‌ها خواص شیمیایی و فیزیکی منحصر به فردی ایجاد می کند و بسیاری از فرآیندهای آبی را در صنایع مختلف بهبود می بخشد.
در کشاورزی، نانو حباب‌ها به طور علمی برای بهبود سلامت و ساختار خاک از طریق لخته سازی طبیعی خاک، تبدیل مواد مغذی و بازیابی فعالیت میکروبی ثابت شده اند.
علاوه بر بهبود سلامت خاک، نانو حباب‌ها بر نحوه تعامل خاک و آب با کاهش کشش سطحی آب برای بهبود نفوذ تأثیر می‌گذارند.
نانو حباب ها فشردگی خاک را کاهش می دهند
آب تیمار شده با نانو حباب لخته سازی خاک را افزایش می دهد، که در آن ذرات خاک رس به صورت دانه های بزرگتر به یکدیگر کشیده می شوند. این امر فشردگی خاک را کاهش می دهد و باعث نفوذ بهتر آب و رشد سالم ریشه می شود.
نانو حباب ها جذب مواد مغذی را بهبود می بخشند
نانو حباب‌ها بدلیل وجود تحرک یونی باعث افزایش پراکندگی یون‌ها در مایع می‌شوند، درآبیاری این بدان معناست که یون‌های مواد مغذی به غلظت همگن‌تری می‌رسند و در نتیجه پراکندگی همگن‌تری از مواد مغذی در محیط کشت ایجاد می‌شود.
نانو حباب‌ها همچنین توده‌های بزرگ‌تری از مواد مغذی را تجزیه می‌کنند و امکان جذب بیشتر مواد مغذی توسط سلول‌های ریشه را فراهم می‌کنند.
با توجه به اینکه در کشت هیدروپونیک بستر خاکی وجود ندارد اثر رساندن مواد مغذی از طریق نانو حباب‌ها اهمیت بیشتری پیدا کرده و استفاده از نانو حباب در گلخانه‌های هیدروپونیک بسیار موثر است.
نانو حباب ها میکروبیولوژی بستر کشت را تقویت می کنند
نانو حباب‌ها فعالیت میکروبی مفید در خاک و بستر کشت و تبدیل مواد مغذی و انتشار اکسید نیتروژن را بهبود می‌بخشند.
این امر تا حدی زیادی به این دلیل است که آب آبیاری مملو از اکسیژن و حباب‌های ریز مقیاس است که منجر به کاهش استفاده از مواد شیمیایی می گردد.
نانو حباب باعث افزایش اکسیژن رسانی در بستر کشت می شود
تنفس ریشه که یکی از عملکردهای اساسی ریشه های گیاه است، به اکسیژن (O2) در خاک یا بستر کشت بستگی دارد. هر چه عملکرد ریشه قوی تر باشد، جذب مواد مغذی و آب لازم برای رشد ریشه و سلامت گیاه بهتر تامین می شود.
در خاک هایی با رس سنگین یا ساختار ضعیف، فضای منافذ بسیار کم بوده و اکسیژن در دسترس محدود است.
همچنین در بستر کشت وجود اکسیژن محلول در آب می تواند به سلامت ریشه و گیاه کمک شایانی کند. به این ترتیب اهمیت نانو حباب در گلخانه‌های هیدروپونیک دو چندان می شود.
نانو حباب ها آب آبیاری را فوق اکسیژن می کنند و دسترسی به اکسیژن محلول را افزایش می دهند
هنگامی که سلول های ریشه آب را با سطح اکسیژن محلول بسیار بالا جذب می کنند، سرعت متابولیسم آنها افزایش می یابد. بنابراین، آنها می توانند به طور مداوم مواد مغذی و آب بیشتری را از طریق بستر کشت جذب کنند.
علاوه بر این، سلول‌های ریشه که اکسیژن بیشتری دریافت می‌کنند، سریع‌تر رشد می‌کنند و به منظور جذب مواد مغذی انرژی کمتری را مصرف می‌کنند و در عین حال از محیط مطلوب ایجاد شده توسط سطوح بالاتر اکسیژن در ناحیه ریشه نیز بهره‌مند می‌شوند.
در این شرایط نانو حباب در گلخانه‌های هیدروپونیک باعث می شود میکروب‌های مفید در محیط های هوازی شکوفا شوند و در عین حال از رشد پاتوژن‌ها جلوگیری کنند.
نانو حباب‌ها نفوذ آب را بهبود می‌بخشند
بهبود نرخ نفوذ خاک های بی کیفیت و بستر کشت متراکم، مانند خاک‌هایی با تراکم بالا یا کار بیش از حد، می تواند چالش برانگیز باشد، یکی از راه‌های افزایش نفوذ بدون اصلاح خاک، کاهش کشش سطحی آب است.
در بین تمام مایعات، آب به دلیل پیوند قوی مولکول‌های آب، کشش سطحی بسیار بالایی دارد. نفوذ آب آبیاری تصفیه نشده به خاک یا بستر کشت می‌تواند کمتر از حد ایده آل باشد زیرا مولکول های آب بسیار بیشتر از ذرات خاک به یکدیگر جذب می‌شوند.
آب آبیاری به جای اینکه از طریق بستر کشت به سمت ناحیه ریشه حرکت کند، روی سطح خاک جمع می شود و به تبخیر، رواناب یا هر دو هدر می‌رود.
در خاک‌هایی که به طور کامل خشک شده اند یا در خاک‌های آبگریز که حاوی مقادیر زیادی مولکول‌های آلی دفع کننده آب به نام هیدروفوب هستند، مشکل نفوذ ضعیف شدیدتر است.
نانو حباب‌ها به طور طبیعی و کارآمد کشش سطحی آب را کاهش می‌دهند و به عنوان یک سورفکتانت برای کاهش نیروهای بین مولکولی آب عمل می‌کنند.
