اقلیم و شرایط محیطی مورد نیاز برای کشت کاهو
کاهو یکی از سبزیهای پرطرفدار و رایج در دنیا است که در بسیاری از مناطق کشت میشود. رشد و کیفیت محصول کاهو تحت تأثیر عوامل مختلف محیطی قرار دارد. در این بخش به بررسی شرایط اقلیمی و محیطی مورد نیاز برای کشت کاهو خواهیم پرداخت.
کشت کاهو در سیستمهای کشت شناور
دمای مطلوب برای رشد و نمو کاهو
کاهو (Lactuca sativa) یک سبزی فصل خنک است. این گیاه به نوسانات دما، شدت نور و رطوبت خاک حساس است که این فاکتورهای اقلیمی نقش مهمی در رشد و کیفیت کاهو دارند. درک این عوامل برای دستیابی به عملکرد بهینه و محصول با کیفیت ضروری است. کاهو دمای متوسط را ترجیح میدهد و معمولاً در دمای بین 15 تا 21 درجه سانتیگراد بهترین رشد را دارد. دمای بالاتر از 25 درجه سانتی گراد میتواند باعث کاهش رشد و نمو، افزایش احتمال گلدهی زودهنگام (Bolting)، کاهش کیفیت برگها، افزایش تلخی برگ و… شود. برعکس، دمای کمتر از 5 درجه سانتی گراد میتواند رشد را متوقف کند یا حتی به گیاه آسیب برساند. در بیشتر مناطق، گیاهان کاهو اغلب در اوایل بهار یا پاییز، زمانی که آب و هوا خنک تر است، کشت میشود. برای تولید مداوم، گاهی اوقات آن را تحت شرایط کنترل شده مانند گلخانه ها و کارخانههای گیاهی کشت میکنند.
تاثیر نور بر رشد و نمو کاهو (شدت، کیفیت و دوره نوری)
نور یکی از حیاتیترین عوامل محیطی مؤثر بر رشد و نمو گیاهان است، زیرا مستقیماً بر فتوسنتز، مورفولوژی و فرآیندهای فیزیولوژیکی مانند گلدهی تأثیر میگذارد. درک نقشهای خاص شدت نور، کیفیت و دوره نوری برای بهینهسازی تولید کاهو در سیستمهای مزرعهای و محیطی کنترلشده، مانند گلخانهها و کارخانههای گیاهی ضروری است. شدت نوری که به گیاه میرسد با سرعت فتوسنتز ارتباط مستقیم دارد. به طور کلی، شدت نور بهینه برای گیاهان کاهو بین 300 تا 600 میکرومول در متر مربع بر ثانیه برای انجام کارآمد فتوسنتز میباشد، اگرچه این میتواند بسته به عوامل محیطی مانند دما، رطوبت و نوع رقم متفاوت باشد.
طیف نور میتواند جذب طیفی رنگدانه برگ را به طور متفاوت در محصولات تحت تاثیر قرار دهد. اکثر گیاهان طول موجهای 380 تا 700 نانومتر را جذب کرده و در عمل فتوسنتز استفاده میکنند، زیرا بیشترین بازده فتوسنتز در گیاهان در این محدوده طول موج بوده و به آن تشعشع فعال فتوسنتزی گفته میشود. در فرایند فتوسنتز، طول موج آبی در محدوده 380 تا 480 نانومتر و طول موج قرمز در محدوده 600 تا 800 نانومتر بالاترین کارایی و بیشترین تأثیر را در رشد و نمو گیاهان دارند. به طور کلی تحقیقات در مورد سبزیها نشان میدهد که ترکیب لامپ های LED قرمز و آبی در مقایسه با کاربرد منفرد آن ها سبب افزایش بیشتر فتوسنتز میشود.
کشت سبزی برگی در سیستم های کشت طبقاتی در زیر نور LED
تاثیر رطوبت بر رشد و کیفیت کاهو
رطوبت هوا یکی از عوامل اقلیمی مؤثر بر رشد و کیفیت سبزیهای برگی مانند کاهو میباشد. در کاهو رطوبت هوا بهطور مستقیم بر فرآیندهای فیزیولوژیکی مانند فتوسنتز، تنفس، جذب آب و جذب مواد غذایی از خاک، و همچنین کیفیت محصول نهایی تأثیر میگذارد. برای رشد بهینه کاهو، رطوبت نسبی هوا باید در محدوده 60% تا 80% باشد. در این محدوده، گیاه قادر است فرآیندهای فتوسنتزی، تعریق، و جذب مواد مغذی را بهطور مؤثر انجام دهد. رطوبت نسبی هوا بالاتر از80% برای کاهو مناسب نیست. در صورتی که رطوبت نسبی هوا بالاتر باشد، میزان تعرق (فرآیند خروج آب از برگها) کاهش مییابد. کاهش تعرق میتواند موجب کاهش انتقال آب از ریشهها به برگها شود و این امر ممکن است باعث کاهش توان فتوسنتزی و رشد گیاه گردد. علاوه بر این افزایش رطوبت موجب افزایش خطر ابتلا به بیماریهای قارچی و باکتریایی میشود. این شرایط میتواند منجر به بروز بیماریها و آسیبهای فیزیولوژیکی مانند نوک سوختکی در کاهو گردد. رطوبت پایین کمتر از 50% تبخیر و تعریق از برگها افزایش مییابد و گیاه در معرض تنش آبی قرار میگیرد. این شرایط میتواند باعث کاهش سرعت رشد، پژمردگی برگها و کاهش کیفیت محصول گردد. از سوی دیگر، در شرایط رطوبت نسبی پایین (پایین کمتر از 50%)، تعرق افزایش مییابد. این افزایش تعرق ممکن است باعث کاهش سطح آب درون گیاه و افزایش تنش آبی شود. اگر این شرایط بهمدت طولانی ادامه یابد، گیاه ممکن است به دلیل کمبود آب دچار پژمردگی شود، که میتواند رشد و کیفیت برگها را تحت تأثیر قرار دهد.علاوه بر این در برخی مطالعات نشان داده شده که رطوبت کم هوا میتواند موجب افزایش دمای گیاه و افزایش تنش حرارتی شود که خود باعث کاهش عملکرد فتوسنتز و کاهش سرعت رشد کاهو میشود.
تأثیر غلظت دی اکسید کربن (CO₂) بر رشد گیاهان در گلخانه
غلظت دی اکسید کربن محیط بر میزان فتوسنتز و رشد گیاهان تأثیر میگذارد. غلظت طبیعی دی اکسید کربن در فضای باز حدود 390 ppm میباشد. در طول روزهای روشن، گیاهان در گلخانههای بسته میتوانند غلظت CO₂ را تا ppm 100 کاهش دهند. این کاهش غلظت CO₂ میتواند بر سرعت فتوسنتز تأثیر منفی بگذارد و در نتیجه باعث کاهش رشد گیاهان شود. به طور معمول، غلظت CO₂ در گلخانهها باید در حد بهینهای نگه داشته شود تا فتوسنتز به بهترین شکل ممکن انجام شود. برای جبران این کاهش، در بسیاری از گلخانهها، غلظت CO₂ به ppm 1500 -1000 افزایش مییابد. این غلظت بالاتر از میزان طبیعی CO₂ در جو است و میتواند تأثیر مثبتی بر سرعت فتوسنتز و در نتیجه رشد گیاهان داشته باشد. مطالعات متعدد نشان دادهاند که افزایش غلظت CO₂ به میزان مشخصی میتواند باعث افزایش سرعت فتوسنتز و رشد گیاهان شود. این تأثیر به نوع گیاه، شرایط محیطی، و عوامل دیگری مانند نور، دما، رطوبت و مواد غذایی بستگی دارد. برای کاهو، مطالعات نشان دادهاند که غلظت بهینه دی اکسید کربن (CO₂) برای رشد بهتر و افزایش عملکرد در گلخانهها معمولاً در محدوده 600 تا 900 ppm است. در غلظتهای بالاتر از این میزان، تأثیرات منفی مانند کمبود عناصر غذایی یا مشکلات متابولیکی ممکن است رخ دهد، اما در حدود این مقدار کاهو میتواند به طور قابل توجهی از افزایش CO₂ بهرهبرداری کند و رشد بهتری داشته باشد. مطالعات نشان دادهاند که افزایش غلظت CO₂ در گلخانهها میتواند عملکرد گوجه فرنگی را تا 30% افزایش دهد. غلظت بالاتر CO₂ باعث افزایش نرخ فتوسنتز و ذخیرهسازی انرژی در گیاهان میشود که نتیجه آن رشد سریعتر و تولید بیشتر میوهها است.
نیاز آبی کاهو و تأثیر آن بر رشد و کیفیت محصول
نیاز آبی یکی از مهمترین عوامل در تعیین رشد و کیفیت سبزی های برگی از جمله کاهو می باشد. کاهو گیاهی است که به آب فراوان نیاز دارد تا بتواند بهطور بهینه رشد کند و کیفیت محصول بهتری ارائه دهد. کاهو در مراحل مختلف رشد خود نیازمند میزان مشخصی از آب است که بر اساس شرایط محیطی و فیزیولوژیکی گیاه تغییر میکند. مدیریت صحیح آبیاری نقش حیاتی در تولید کاهو با کیفیت بالا دارد و میتواند به جلوگیری از مشکلاتی مانند پژمردگی، نوکسوختگی برگها و کاهش عملکرد کمک کند. به ازای هر متر مربع کشت کاهو معمولاً حدود 3 تا 5 لیتر آب در روز نیاز می باشد. این میزان بسته به شرایط اقلیمی، سن گیاه و نوع خاک میتواند متغیر باشد. در شرایط گرم و خشک، این مقدار میتواند افزایش یابد. آبیاری منظم و به موقع به کاهو کمک میکند تا فرآیندهای فیزیولوژیکی مانند فتوسنتز، جذب مواد مغذی از خاک و تعرق را بهطور مؤثر انجام دهد. مطالعات نشان دادهاند که تنش آبی باعث کاهش جذب CO₂ و کاهش بازده فتوسنتزی میشود، که این امر در نهایت به کاهش رشد و کیفیت برگها منجر میشود. اگرچه کمبود آب مشکلات زیادی ایجاد میکند، آبیاری بیشازحد نیز میتواند مشکلاتی را به دنبال داشته باشد. در صورت آبیاری زیاد، ممکن است ریشهها در شرایط بیهوازی قرار بگیرند، زیرا آب اضافی در خاک مانده و اکسیژن موجود در خاک کاهش مییابد. این وضعیت میتواند منجر به بروز بیماریهای ریشهای مانند پوسیدگی ریشه و کاهش رشد گیاه گردد.
تغذیه کاهو و تأثیر آن بر رشد و کیفیت محصول
از عوامل مهم در تولید سبزیهای برگی ، برنامههای تغذیهای میباشد. برنامه غذایی در دوره پرورش گیاه به نوع گیاه، شرایط محیطی، نوع بستر، سیستم آبیاری و تعداد دفعات آبیاری بستگی دارد. در واقع هیچ ترکیب غذایی خاصی وجود ندارد که برای همه گیاهان و در همه شرایط محیطی ایدهآل باشد. در سبزی های برگی افزایش بیومس به معنی افزایش عملکرد میباشد و این افزایش به شدت تحت تاثیر نیتروژن محلول غذایی قرار میگیرد. در چند دههی خیر پژوهشهای زیادی در زمینه تغذیه سبزیهای برگی به منظور دستیابی به روشهای تغذیهای مناسب در رشد و کیفیت گیاهان انجام شده است. بیشترین مطالعات تغذیهای سبزیهای برگی در خصوص مقدار نیتروژن و نسبت بین نیتروژن نیتراتی و آمونیومی انجام گرفته و گزارش شده که اثرات آن ها بر رشد و نمو سبزی های برگی بیشتر از سایر عناصر است.
در تولید سبزیهای برگی، محلولهای غذایی نقش بسیار مهمی در رشد و کیفیت گیاهان دارند. به طور خاص، در سیستمهای هیدروپونیک یا کشت بدون خاک، EC یا هدایت الکتریکی محلول غذایی یک عامل کلیدی است که تأثیر زیادی بر روی جذب عناصر غذایی و به تبع آن رشد گیاهان دارد. EC به میزان نمکهای محلول در آب اشاره دارد که نشاندهنده غلظت عناصر غذایی موجود در محلول غذایی است. در سیستمهای هیدروپونیک، میزان EC باید به دقت تنظیم شود زیرا غلظت بالای عناصر غذایی ممکن است باعث شور شدن محیط و مسمومیت گیاهان شود، در حالی که غلظت پایین مواد مغذی میتواند منجر به کمبود عناصر ضروری و کاهش عملکرد گیاه شود. برای گیاهان کاهو میزان مناسب EC معمولاً بین 1.5 تا 2.5 دسی زیمنس بر متر است که بسته به نوع گیاه، مرحله رشد و شرایط محیطی میتواند متغیر باشد. این میزان EC میتواند بر نحوه جذب نیتروژن، فسفر، پتاسیم و دیگر عناصر مهم تأثیر بگذارد.
