مقاله کشت توت فرنگی در محیط هیدروپونیک



فهرست:
فصل اول
1-1: مقدمه 13
1-2 :مبدا و تاریخچه 14
1-2-1: تاریخچه 16
1-2-2: تاریخچه توت فرنگی در ایران 16
1-3: گیاهشناسی 16
1-3-1: ریشه 17
1-3-2: استولون 17
1-3-3: برگ 19
1-3-4: گل 20
1-3-5: میوه 21
1-4: تغذیه توت فرنگی 23
1-4-1: پتاس 23
1-4-3: فسفر 23
1-4-4: مواد کم مصرف یا میکروالمنت ها 23
1-5: ارقام توت فرنگی 24
1-5-1: شناسایی و انتخاب ارقام 24
1-5-2: مشخصات ارقام توت فرنگی 25
1-5-2-1: ارقام بهاره 25
1-5-2-2: ارقام همیشه بهار (چهار فصل) 25
1-6: ازدیاد توت فرنگی 27
1-6-1: ازدیاد به روش جنسی (کاشت بذر) 27
1-6-2: ازدیاد به روش غیر جنسی 28
1-6-2-1: ازدیاد به طریق تقسیم بوته 28
1-6-2-2: ازدیاد به وسیله ساقه های رونده (استولون) 29
1-7: سیستم های کاشت توت فرنگی 29
1-8: عوامل موثر بر روی رشد میوه 29
1-9: ارزش غذایی توت فرنگی 30
فصل دوم
2-1: مقدمه 32
2-2: تاریخچه 33
2-3: طبقه بندی سیستم های هایدروپونیک 34
2-3-1: کشت در آب 34
2-3-2: کشت در مواد دانه بندی شده 35
2-4: متغیرهای یک سیستم هایدروپونیک 35
2-5: انواع محیط های کشت هایدروپونیک 36
2-5-1: مشخصات عمومی 36
2-5-2: خصوصیات کلی یک محیط کشت 37
2-5-3: ظرفیت تبادل کاتیونی 37
2-6: تغدیه گیاه در هایدروپونیک 38
2-6-1: فرمول های محلول غذایی 38
2-5-2: نمونه محلول غذایی 38
2-7: توت فرنگی در هایدروپونیک 40
2-7-1: شرایط رشد 40
2-7-2: نیازهای غذایی 40
2-7-3: سیستم های مناسب کاشت 41
2-7-4: کاشت 41
2-7-5: فنون اختصاصی کاشت 41
2-7-6: برداشت و نگهداری پس از برداشت 42

فهرست نگاره ها:

نگاره 1-1: ریشه توت فرنگی 17
نگاره 1-2: استولون توت فرنگی 18
نگاره1-3: برگ توت فرنگی 19
نگاره 1-4: ساختار گل توت فرنگی 20
نگاره 1-5: میوه ی توت فرنگی 21
نگاره 1-6: بذر توت فرنگی 27
نگاره 1-7: ازدیاد به طریق تقسیم بوته در توت فرنگی 28
نگاره 2-1: نمایی از کشت هایدروپونیک از نوع کشت در آب 35
نگاره2-2: کشت هایدروپونیک توت فرنگی 40
نگاره2-3: برداشت توت فرنگی 42
نگاره3-1: آماده سازی گلدانها برای کاشت هایدروپونیک توت فرنگی 45
نگاره3-2: بستر کشت پرلایت 45
نگاره 3-3: بستر کشت ذرات خرد شده نخل 46
نگاره 3-4: بستر کشت کوکوپیت 46
نگاره3-5: بدشکلی میوه در توت فرنگی 52

فهرست نمودار ها:

نمودار 4-1: اثر بستر های مختلف کشت بر عملکرد توت فرنگی در کشت هایدروپونیک 59
نمودار 4-2: اثر بستر های مختلف کشت بر حجم میوه توت فرنگی در کشت هایدروپونیک 60
نمودار 4-2: اثر بستر های مختلف کشت بر تعداد میوه توت فرنگی در کشت هایدروپونیک 61
نمودار 4-4: اثر بستر های مختلف کشت برتعداد برگ توت فرنگی در کشت هایدروپونیک 62
نمودار 4-5: اثر بستر های مختلف کشت بر سطح برگ توت فرنگی در کشت هایدروپونیک 63
نمودار 4-6: اثر بستر های مختلف کشت بر میزان کلروفیل برگ توت فرنگی در کشت هایدروپونیک 64
نمودار 4-7: اثر بستر های مختلف کشت بر میزان مواد جامد محلول میوه توت فرنگی درکشت هایدروپونیک 65
نمودار 4-8: اثر بستر های مختلف کشت بر اسید سیتریک میوه توت فرنگی در کشت هایدروپونیک 66
نمودار 4-9: اثر بستر های مختلف کشت بر میزان ویتامین ث توت فرنگی در کشت هایدروپونیک 67

فصل اول
مقدمه و کلیات

1-1: مقدمه
با افزایش رشد جمعیت در جهان، نیاز مردم به میوه ها و سبزیجات روز به روز افزایش می یابد. در حال حاضر از تکنولوژی نوین در تولید سبزیجات و میوه ها بهره گرفته می شود، تا نیاز جمعیت جهان را به این مواد غذایی ارزشمند پاسخ دهند. فعلاً در جهان از ضایعات صیفی و درختان، در گلخانه برای کشت خیار، گوجه فرنگی و توت فرنگی در راندمان های بالا استفاده می شود. کشت محصولات گلخانه ای بخصوص توت فرنگی اخیراً در کشورمان، ابعاد تازه ای پیدا کرده است و بویژه در چند سال اخیر به دلیل درآمد مطلوبی که برای تولید کننده گان دارد، توسعه مناسبی را به همراه داشته است.
با استفاده از گلخانه می توان محصول تازه و مرغوب را خارج از فصل عادی، هنگامی که هوای آزاد برای تولید مناسب نیست، پرورش داده و با قیمت مناسب به بازار عرضه کرد. در کشت گلخانه ای می توان با سیستم های مختلف کشت و آبیاری در مصرف آب صرفه جویی نمود. همچنین ارقام محصولات گلخانه ای که برای کاشت در فضای سرپوشیده تهیه شده است، فوق العاده پر محصول و مرغوب می باشد به همین جهت در صورت مساعد بودن شرایط و رعایت نکات فنی، می توان چندین برابر محصول در هوای آزاد برداشت نمود.
همچنین در سال های اخیر میوه توت فرنگی به عنوان یک میوه نوبرانه طرفداران زیادی پیدا کرده است، در این رابطه تولید کنندگان توت فرنگی تلاش زیادی برای بهبود کیفیت، بویژه رنگ طعم و مزه ی توت فرنگی از طریق استفاده از ارقام مرغوب و یا بکار گرفتن علم و تکنیک به عمل آورده اند. شناخت هر چه بیشتر این محصول و علاقمندی قشرهای مختلف جامعه به مصرف آن، باعث شده که توت فرنگی در اغلب باغات و باغچه های منازل پرورش داده شود، زیرا یکی از میوه های بسیار خوب برای کاشت در باغچه ها و باغات کوچک بوده و به این دلیل این میوه پرارزش و این گیاه پر محصول بیش از پیش مورد علاقه و توجه دوستداران باغ و باغبانی قرار گرفته است. با وجود این ما در سالهای اخیر شاهد کشت توت فرنگی در سطوح وسیع نیز بوده ایم.
میزان تولید سالیانه توت فرنگی به دو برابر در 20 سال اخیر رسیده است و این میزان رقمی معادل 2.5 میلیون تن (متریک) می باشد. بیشتر تولید در نیمکره شمالی صورت می گیرد(98%) اما هیچ گونه محدودیت پتانسیلی و آب و هوایی برای گسترش آن در نیمکره جنوبی وجود ندارد.
ایالات متحده بزرگترین کشور تولید کننده توت فرنگی است که بیش از 20% توت فرنگی جهان را تولید می کند و متعاقب آن کشورهای اسپانیا، ژاپن، لهستان، ایتالیا و جمهوری کره قرار دارند.
1-2 :مبدا و تاریخچه
1-2-1: تاریخچه
توت فرنگی از نظر تولید میوه ،گیاهی است نسبتا جدید و تا 250 الی 300 سال قبل ارقامی که دارای میوه های درشت یا مشابه ارقامی که امروزه کشت و کار می شوند، وجود نداشته است. آنچه که تا آن زمان شناخته شده و مصرف می شد منحصرا توت فرنگی های ریز یا توت فرنگی موسوم به جنگلی Fragaria vesca بوده که صرف نظر از ریزی میوه، عطر وطعم و مزه خاصی داشته اند و بیشتر از نظر خواص دارویی و بهداشتی مورد توجه بوده اند. نوعی از این توت فرنگی در جنگل های شمال ایران به صورت وحشی یافت می شود. در فرانسه آنرا در قرن چهاردهم میلادی مستقیما از طبیعت آزاد جنگل به زمین زراعی منتقل کرده و از آن به عنوان یک گیاه اهلی نام می برند. بعدها از این توت فرنگی نوعی به نام چهار فصل Fragaria semperflorens به وجود آمد . در اوائل قرن شانزدهم میلادی پرورش نوع دیگری از توت فرنگی به نام Fragaria moschata duch در فرانسه معمول شد که از نظر رشد قوی تر از توت فرنگی جنگلی بوده و به صورت خودرو در بعضی از جنگل ها وجود دارد. در سال 1629 توت فرنگی معروف به ویرجینیایFaragaria virginiana از امریکای شمالی به اروپا برده شد و در کشور های فرانسه و انگلستان حدود یکصد سال مورد استفاده محدود در باغ های گیاه شناسی قرار گرفت و به علت عدم سازگاری با شرایط محیطی نتوانست جایگزین توت فرنگی های جنگلی شود. درسال 1712 یک افسر فرانسوی به نام Fraisierنوعی توت فرنگی با میوه درشت را که مقاوم به خشکی و حساس به سرما بوده به نام توت فرنگی شیلی Fragaria chilloensis از شیلی به فرانسه برد. این توت فرنگی به علت درشتی میوه و عطر و طعم خوبی که داشت هیجان زیادی را برای دوستداران توت فرنگی به وجود آورد و فرانسوی ها به افتخار هم وطن خود این گیاه را با نام او Fraisier نام نهادند . با وجود این خیلی زود مشخص گردید که توت فرنگی های مذکور از انواع ماده خالص بوده و در ابتدای امر فقط از نظر گیاه شناسی با ارزش تشخیص داده شدند. چه پس از کاشت آنها در فرانسه به ندرت میوه های درشتی که در موطن اصلی آن مشاهده شده بود به وجود آوردند. چندین سال بعد با کاشت توام توت فرنگی شیلی و ویرجینیایی موفق به تشکیل میوه روی نوع شیلی شدند و این روش بعد ها پایه و اساس پرورش توت فرنگی ها ی تک جنسی از جمله توت فرنگی شیلی گردید.
Duchesne اولین دانشمندی است که درسال 1766 به خصوصیات جنسی توت فرنگی نوع شیلی پی برد و متوجه علت عدم باروری آن در کشت های خالص گردید. به دنبال آن تلا قی های بین توت فرنگی های شیلی و ویرجینیایی که هر دو دارای تعداد کروموزوم های مساوی هستند انجام دادند که از این تلاقی نوعی توت فرنگی میوه درشت به نام Fragaria ananassa به وجود آمد. اولین ارقام قابل بهره برداری از این توت فرنگی حدود 30 سال بعد برای اولین بار در انگلستان تولید شدند وکلیه برنامه های اصلاح نژاد و گسترش این نوع توت فرنگی در جهان بر اساس خصوصیات اولین ارقام اصلاح شده در انگلیس پی ریزی شده به طوری که هلندی ها در اواسط قرن هجدهم از تلاقی دو نوع مذکور ارقام میوه درشت به وجود آوردند که از توت فرنگی ویرجینیایی به عنوان پدر رنگ قرمز و گوشت سفید واز توت فرنگی شیلی به عنوان مادر عطر، طعم، درشتی میوه و مقاومت به سرما را به ارث برده اند. اکنون که بیش از دویست سال از به وجود آمدن توت فرنگی معروف آناناسی Fragaria ananassa می ُگذرد هزاران رقم مختلف از این نوع پرورش یافته اند گه از نظرفرم و صفات کیفی تنوع فوق العاده زیادی را نشان می دهند و به طور کلی خواص ارثی فرمهای اولیه دو نوع وحشی امریکایی یعنی Fragaria ananassa و Fragaria chiloensis را در خود جمع کرده اند.
1-2-2: تاریخچه توت فرنگی در ایران
در جنگل های شمال ایران توت فرنگی وحشی به طور فراوان یافت می شود که میوه های آن ریز و بیشتر مصرف محلی دارد. متاسفانه در ایران هیچ گونه مطا لعه ای در روی انواع وحشی موجود انجام نشده و سابقه ای نیز در جهت اصلاح ارقام جدید توت فرنگی وجود ندارد. به نظر می رسد که اولین رقم اصلاح شده در زمان صدارت اتابک اعظم از فرانسه به ایران وارد شده و به همین منظور یکی از ارقام بسیار قدیمی ایران به نام اتابکی خوانده می شود. طی 30 سال اخیر ارقام متعددی توسط بخش خصوصی و دولتی ازنظر سازش پذیری آن ها با شرایط آب و هوایی مناطق مختلف و همچنین میزان مقاومت آنها نسبت به آفات و امراض مورد مطالعه قرار گر فته اند . نتایج این بررسی ها منجر به انتخاب ارقامی مناسب و پر محصول در کنار ارقام قدیمی تر مانند اتابکی و غیره شده است. با وجود این، عدم هما هنگی علم و تکنیک و تخصص به ویژه در امر پرورش توت فرنگی باعث شده است که میزان عملکرد و مرغو بیت محصول تولیدی همچنان در سطحی پائین باقی بماند.
1-3: گیاهشناسی
توت فرنگی یکی از گیاهان علفی است و چون می تواند به وسیله ساقه های نابجا تکثیر یابد، گیاه حالت دائمی پیدا می کند. توت فرنگی جز گیاهان نهان دانه دو لپه ای، جدا گلبرگ و از تیره گل سرخیان (Rosaceae) و از جنس fragaria می باشد. مشخصات اندام ها و اعضای مختلف توت فرنگی عبارتند از:
1-3-1: ریشه
ریشه وظیفه جذب و رساندن مواد غذایی و آب را به قسمت های هوایی گیاه را دارد. بعلاوه در توت فرنگی ریشه ها به عنوان اندام های ذخیره ای در آخر تابستان، هیدرات های کربن اضافی را در خود ذخیره کرده و این مواد برای رشد رویشی گیاه از اوایل بهار شروع می شود و در طول دوره رویش به رشد ریشه افزوده شده، در تابستان به حد اکثر می رسد و در آخر تابستان رشد آن متوقف می شود. این واقعیت اهمیت کاشت به موقع توت فرنگی را تاکید می کند.
1-3-2: استولون
با تشکیل استولون یا دستک توت فرنگی می تواند به طریقه غیر جنسی تکثیر یابد. استولون ها تحت تاثیر طول روز بلند با 14 ساعت روشنایی و افزایش درجه حرارت، شروع به رشد می کنند و در محل گره های خود، بوته های جدیدی با ریشه های نابجا به وجود می آورند. هر استولون می تواند استولون های جانبی تولید کرده و در بعضی از ارقام در صورت وجود شرایط محیطی مساعد شبکه ای از استولون ها یا ساقه های رونده به وجود می آید، به طوری که یک بوته توت فرنگی به تنهایی قادر است تا 100 بوته جدید تولید نماید. ولی فقط 4 الی 20 بوته حاصل از گیاه مادری از نظر کیفی قابل استفاده می باشد.
گیاهان حاصله روی استولون، تا زمانی که خود به اندازه کافی شاخ و برگ تولید نکرده و سیستم ریشه ای آنها کاملاً رشد ننموده است، از بوته مادری تغذیه می کنند. ارتباط بوته مادری با بوته های جوان موقعی قطع می شود که در موقع برداشت نشا استولون ها پاره شده و یا به وسیله سرمای زمستان از بین بروند.
زمان تشکیل استولون و همچنین شدت تولید آن در ارقام مختلف توت فرنگی یکسان نبوده و این خود جزئی از خصوصیات ارثی گیاه است. در عین حال می تواند تحت تاثیر شرایط محیطی نیز قرار گیرد، مثلا آبیاری یا بارندگی زیاد تشکیل استولون ها را تشدید می کند. از آنجایی که بین تشکیل گل و تولید استولون اثرات متقابلی وجود دارد، می توان در صورتی که ضروری باشد، با اجرای عملیات زراعی تولید و رشد استولون ها را تحت تاثیر قرار داد و به آن سرعت بخشید. با حذف گلها می توان زمان تشکیل استولون را به جلو انداخت و یا با حذف استولون ها عملکرد سال بعد را بهبود بخشید. چون کاشت توت فرنگی به منظور تهیه نشا یا تولید محصول، هدف های جداگانه ای را دنبال می کند، بنابراین در مورد تکثیر معمولا از تشکیل میوه و در مورد تولید میوه از رشد استولون ها جلوگیری به عمل می آورد. در این رابطه بررسی هایی که انجام شده نشان می دهد که مواد شیمیایی از ترکیبات اسید مالئین تشکیل استولون ها را محدود می نماید، برعکس ترکیبات جیبرلین از تشکیل گلها جلوگیری کرده و موجب افزایش تولید استولون ها می شود.
استولون ها از نظر مورفولوژی، جوانه های جانبی کشیده ای هستند که در بعضی ارقام در اوایل اردیبهشت ماه از طریق میکروسکوپی قابل رویت بوده و در مواقع دیگر از طریق ماکروسکوپی نیز قابل تشخیص می باشد.
طبق بررسی های انجام شده بین زمان رسیدن محصول و شروع تشکیل استولون و همچنین بین تشکیل استولون در زمانی های مختلف و زمان رسیدن میوه رابطه ای وجود ندارد. اولین گروه استولون به وسیله یک برگ فلس مانند، مشخص می شود. ولی گیاه جدید معمولا در گره دوم به وجود می آورد. البته در این قاعده نیز استثنا هم وجود دارد به طوری که یک گیاه جدید در گره اول هم دیده شده است. در تمام ارقام طول اولین میان گره بیشتر از میانگره های بعدی است. تمایل به کوتاه شدن طول استولون بین بوته های جوان با افزایش بوته ها در روی آن افزایش می یابد.
با اطمینان زیاد می توان استولون ها را به عنوان اندام نور طلب واقعی به حساب آورد. غالبا اثر درجه حرارت را نمی توان از طول روز جدا کرد زیرا درجه حرارت، طول روز، کم و بیش به موازات هم حرکت می کنند. در تایید مطالب فوق بررسی های مختلف نشان داده اند که در طول روز کوتاه 12 ساعت و درجه حرارت های کم (10-2 درجه سانتی گراد) در شب و درجه حرارت های زیاد (30-20 درجه سانتی گراد) در روز بوته های توت فرنگی بدون تشکیل استولون به گل رفته و تشکیل گل و رشد میوه به موازات هم پیش می روند.
1-3-3: برگ
برگ توت فرنگی مهمترین وظیفه حیاتی تغذیه و تنظیم فرایند های داخلی گیاه را به عهده دارد. فرمان لازم را از طریق نور و حرارت دریافت و مراحل رشد و نمو سالانه را از طریق هدایت هورمونی طی می کند. برگ ها علاوه بر انجام اعمال مهم حیاتی گیاه از گل و میوه نیز محافظت کرده. عمر برگ های توت فرنگی بطور متوسط 56 روز است که در ارقام مختلف بین 21 تا 77 روز متفاوت می باشد. برگ توت فرنگی از یک دمبرگ و یک پهنک سه برگچه ای تشکیل شده است. شکل پهنک برگ به اشکال مختلف بیضی کشیده تا گرد بوده و فرم آن بر حسب واریته، صاف، محدب یا لوله ای می باشد. حاشیه پهنک کنگره دار یا صاف است. فرم و شکل و رنگ برای شناسایی ارقام مختلف از مطمئن ترین صفات بشمار می آید.
مشخصات برگ نه تنها از نظر سیستماتیک گیاهی با ارزش است، بلکه علاوه بر آن اطلاعات معینی راجع به صفات یک رقم را در اختیار می گذارد. مثلاً رنگ سبز روشن یک، رقم نشانه ی حساسیت زیاد آن رقم به سفیدک می باشد و یا ارقامی که دارای برگ های به رنگ تیره می باشند بیشتر بوسیله بیماری لکه ی سفید Mycosporella fragariae مورد حمله قرار می گیرند.
میزان حساسیت به گرما و خشکی بستگی زیادی به ساختمان روزنه ها و ضخامت بشره برگ دارد. بنابراین ارقامی که دارای برگ های تیره می باشند مانند تیپ های توت فرنگی ویرجینیائی حساسیت کم تری نسبت به گرما و خشکی نشان داده اند.
1-3-4: گل
گل ها در توت فرنگی به صورت گل آذین خوشه ای و توسط دم گل اصلی از محل طوقه گیاه ظاهر می شوند، هر گل توت فرنگی در حالت معمولی دارای 5 گلبرگ، و اشکال مختلف صاف، پهن و گرد می باشند. علاوه بر تعداد و فرم های مختلف گلبرگ، تعداد کاسبرگ ها و طرز قرار گرفتن آنها نیز در هر گل متفاوت است. به طور کلی توجه به این نکته ضروری است که در ارقام مختلف توت فرنگی 3 نوع گل وجود دارد: گل های دو جنسی، گل های ماده خالص و گل های نر خالص.
در گل های دو جنسی اندام های نر و ماده یعنی پرچم ها و مادگی با کلاله، خامه و تخمدان در درون یک گل به صورت مجتمع قرار گرفته اند. حال امکان دارد که کیسه گرده رشد نکرده و یا گرده فاقد قوه نامیه باشد. در این صورت گل فقط دارای اندام های ماده بوده و چنین گلی را ماده خالص می نامند. همچنین گل های نر خالص وجود دارند که عملا غیر بارور می باشند.
در رابطه با جنسیت، ارقام دارای گل های دو جنسی بیشتر مورد توجه خواهند بود، زیرا در این گونه گل ها خود گشنی به راحتی امکان پذیر است، در مقابل ارقامی که دارای گل های ماده خالص هستند احتیاج به ارقام گرده دهنده دارند که همزمان با آنها به گل بروند. گل های نر خالص از آنجا شناخته می شوند که تخمدان آنها رشد نکرده و به وسیله کاسبرگ ها پوشیده می شود. گیاهان نر خالص باید حتما م حذف گردند زیرا به علت عدم تشکیل میوه در آنها عملکرد کاهش خواهد یافت. به علاوه چون گیاهان نر خالص توت فرنگی سریع الرشد بوده و استولون های زیاد تر تولید می کنند، این خطر وجود دارد که اگر آنها را شناسایی نکرده و حذف ننمایند تعداد گیاهان غیر بارور خیلی بیشتر از گیاهان بارور گردد و به این ترتیب همانطوری که اشاره شد مقدار عملکرد محصول در واحد سطح به میزان قابل توجهی کاهش یافته و تولید توت فرنگی به علت عملکرد کم غیر اقتصادی گردد. به همین دلیل توصیه می شود که برای کاشت از ارقامی با گل های دو جنسی که خود گشن بوده و گیاهان گرده دهنده مناسبی می باشند استفاده شود. از طرف دیگر چون ثابت شده است که دگرگشنی عملکرد محصول را افزایش می دهد، بهتر است که ارقام مختلف توت فرنگی را که همزمان به گل می روند به صورت نوار هایی در کنار یکدیگر کاشت تا عمل گرده افشانی به وسیله زنبور عسل یا سایر حشرات گرده افشان به آسانی انجام گیرد.
در توت فرنگی گرده افشانی به وسیله باد و یا حشرات انجام می گیرد. در موقعی که شرایط محیطی نامناسب باشد، عمل گرده افشانی به خوبی انجام نگرفته و میوه های کج و ناقص و ریز به وجود می آیند. به همین منظور برای پرورش توت فرنگی در گلخانه ها یا در زیر پوشش های پلاستیکی جهت عمل گرده افشانی از باد بزن های قوی و گاهی هم از حشرات مخصوصا زنبور عسل استفاده می شود.
1-3-5: میوه
میوه ی توت فرنگی به اشکال و فرم های مختلف دیده می شود و حتی در یک واریته نیز اشکال آن به اندازه ای متفاوت می باشد. میوه های توت فرنگی را به اندازه های کوچک، متوسط، درشت و خیلی درشت تقسیم می نمایند. در هر گل آذین توت فرنگی معمولا میوه گل اولیه درشت تر از بقیه است. به این ترتیب امکان دارد که وزن میوه اولیه در یک واریته 70 گرم و وزن میوه های سطوح بعدی در حد 7 تا 10 گرم باشد. در عین حال درشتی میوه به شرایط محیطی گیاه نیز بستگی دارد، به طوری که ممکن است در شرایط نا مساعد محیطی یک واریته میوه درشت، تولید میوه های ریز نماید. با توجه به اینکه مصرف کننده امروزی میوه های درشت را ترجیح می دهد بنابراین انتخاب ارقام میوه درشت و ایجاد شرایط لازم جهت تولید میوه های درشت و یکنواخت اهمیت فراوانی دارد.
شکل میوه توت فرنگی نیز در واریته های مختلف متفاوت می باشد. مانند اشکال تخم مرغی، بیضی، گرد، مخروطی، قلوهای و غیره.
رنگ میوه نیز در واریته های مختلف متفاوت بوده و از قرمز روشن تا قرمز تیره متغیر است. میوه هایی که در زیر برگ های بوته توت فرنگی قرار دارند اکثرا به علت کمبود نور دارای رنگ روشن تری بوده و برعکس میوه هایی که مستقیما در مقابل نور خورشید قرار دارند دارای رنگ قرمز تیره تری هستند.
طعم ومزه خاص میوه توت فرنگی بستگی به ترکیب قند های مختلف، اسیدهای آلی و مواد معطر آن دارد.همچنین طعم و مزه به چگونگی بافت گوشت میوه، سفت و آبداربودن آن بستگی دارد.به همین دلیل ارقام مختلف توت فرنگی بر اساس مواد درونی خود طعم و مزه متفاوتی نشان می دهند.
امروزه فقط تعداد کمی از واریته های توت فرنگی موجود از لحاظ طعم و مزه مشابه انواع وحشی می باشند. ضمنا طعم ومزه توت فرنگی تحت تاثیر شرایط آب و هوایی موجود در مرحله رسیدن میوه قرار می گیرد.معمولا در هوای ابری و بارانی میوه ها دارای مزه ترش و طعم نامطبوع شده ولی در آب وهوای گرم، شیرین تر و مطبوع تر می گردند.
رسیدن میوه ها در توت فرنگی تدریجی صورت می گیرد و حتی در میوه های مختلف موجود در روی یک دمگل نیز هم زمان نمی رسند. در روی میوه این گیاه دانه های به رنگ زرد و قهوه ای مشاهده می شود که همانا بذر توت فرنگی است، این بذور به صورت سطحی یا عمقی در داخل گوشت میوه قرار دارند.

1-4: تغذیه توت فرنگی
1-4-1: پتاس
در تغذیه توت فرنگی پتاس اهمیت زیادی دارد. دادن پتاس کافی صفات کیفی میوه را تحت تاثیر قرار داده و باعث افزایش میزان قند و اسید شده و مزه میوه را بهبود می بخشد. سفتی میوه و در نتیجه قابلیت نگهداری آن با تغذیه پتاس بهبود یافته و مقدار ویتامین ث آن افزایش می یابد. بعلاوه پتاس در درشتی میوه و افزایش عملکرد نیز نقش موثری دارد. تجزیه برگ های توت فرنگی نشان داده است که با موجود بودن پتاس به میزان کمتر از 1 درصد در ماده خشک برگ ها، علائم کمبود پتاس به صورت تغییر رنگ قسمت زیرین برگ ها به رنگ قرمز مایل به آبی ظاهر می شود. حال اگر مقدار پتاس برگ ها در حدود 6/1 تا 2 درصد باشد تغذیه پتاس در حد اپتیمم بوده و بیشتر از این مقدار اثر قابل رویت نشان نمی دهد.
1-4-3: فسفر
مصرف فسفر کافی روی اندازه و شکل میوه توت فرنگی موثر بوده و قابلیت نگهداری و تشکیل رنگ میوه را بهبود می بخشد. در برخی از بررسی ها اثر فسفر روی افزایش تشکیل ریشه و متناسب با آن رشد و نمو بهتر گیاه مشاهده شده است. در تجزیه برگ ها مشخص شده است که با مقداری کمتر از 2/0 درصد P2O5 در ماده خشک برگ ها، علائم کمبود فسفر ظاهر می شود. وجود مقدار 28/0 تا 32/0 درصد فسفر در برگ ها حد اپتیمم را نشان می دهد.
1-4-4: مواد کم مصرف یا میکروالمنت ها
کود های کم مصرف را می توان با به کار بردن کود های کامل و یا از طریق مصرف کود های مایع حاوی عناصر کم مصرف تامین کرد. کمبود ها را می توان با تغذیه برگی با موادی که دارای عناصر کم مصرف می باشند برطرف کرد.

1-5: ارقام توت فرنگی
1-5-1: شناسایی و انتخاب ارقام
با توجه به اینکه در انتخاب ارقام توت فرنگی شرایط و عوامل متعددی دخالت دارند، یک توصیه عمومی معتبر برای انتخاب و معرفی ارقام یا رقم خاصی برای کاشت کاری بس مشکل خواهد بود. علاوه بر عملکرد، میوه های یک رقم می توانند در یک منطقه کاشت، درشت، سفت، خوشرنگ و معطر باشند. درحالی که همین رقم در ناحیه ای دیگر میوه های ریز، نرم، بد رنگ و بد مزه به بار می آورند. حساسیت ارقام در مقابل بیماری ها نیز در مناطق مختلف متفاوت بوده و ارقامی یافت می شوند که مقاومت نسبی در مقابل بعضی از بیماری ها مثلا سفیدک نشان می دهند. به طور کلی و به استناد به مطالعات که روی ارقام مختلف در شرایط آب و هوایی متفاوت انجام شده، بعضی از ارقام دارای دامنه سازش پذیری بیشتری نسبت به شرایط محیطی بوده و در هر شرایطی قادر به تولید محصول متوسط می باشند. در حالی که ارقام دیگر فقط در شرایط آب و هوایی خاصی بالاترین راندمان را نشان خواهند داد. بنابراین انتخاب ارقام باید با شناخت قبلی و با توجه به عکس العمل آنها در مقابل شرایط محیطی مورد نظر صورت گیرد. همچنین اگر هدف از تولید، تهیه فرآورده های توت فرنگی باشد، ضمن اینکه وجود یک کارخانه تهیه کنسرو و یا مربا در محل ضرورت دارد. ارقام مورد کاشت باید خصوصیات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی لازم از نظر رسیدن همزمان میوه و برداشت ماشینی را داشته باشند. گاهی عوامل اقتصادی و موقعیت بازار ایجاب می کند که بجای کاشت یک رقم مشخص ارقام متعددی را که محصول آنها در فاصله زمانی مختلف به دست می آید کاشت کرد. با این برنامه مدت برداشت کمی طولانی تر شده و ریسک تولید از نظر حساسیت ارقام به عوامل محیطی یا بیماری و یا موقعیت بازار کاهش می یابد با وجود این درجه سازگاری ارقام به یک محیط معین فقط با کاشت و بررسی آن رقم مشخص خواهد شد. بنابراین باید ارقام را بر اساس بررسی های مقدماتی از نظر سازگاری با محیط و سایر عوامل تولید انتخاب کرده و در صورتی که اینگونه بررسی ها در آن منطقه انجام نشده باشند، بهتر است برای کاهش ریسک ارقامی چند را در سطح کوچک کاشته و بهترین آنها را به تدریج ازدیاد و برای تولید مورد استفاده قرار دهد.
1-5-2: مشخصات ارقام توت فرنگی
واریته های مختلف توت فرنگی را که تعداد آنها امروزه به هزاران رقم می رسد از نظر طول مدت گل و میوه دهی به دو گروه بهاره (سالی یکبار به گل می رود) و همیشه بهار یا اصطلاحا چهار فصل (سالی بیش از یک بار یا چند بار میوه می دهند) تقسیم می کنند.
1-5-2-1: ارقام بهاره
این ارقام که غالبا دارای میوه های درشت، کیفیت مطلوب و قابلیت نگهداری و حمل و نقل مناسب می باشند، دارای انواع زودرس، نیمه زودرس و دیررس بوده و از نظر سطح زیر کشت چه در تولید در سطح کوچک و چه در تولید تجارتی بیشترین سطح زیر کشت را در کلیه کشور های جهان به خود اختصاص داده اند. یکی از ویژگی های ارقام بهاره که آنها را از ارقام همیشه بهار مشخص می سازد این است که جوانه های گل خود را به تدریج در شرایط طول روز کوتاه تشکیل می دهند و برای شکوفا شدن و تولید میوه به یک دوره استراحت زمستانه با درجه حرارت کم نیاز دارند. بنابراین درجه سازگاری و دامنه کشت و پرورش اغلب ارقام بهاره بستگی زیادی در برآورده شدن نیاز های سرمایی آنها در طی دوره استراحت و عرض جغرافیایی منطقه کاشت دارد.

1-5-2-2: ارقام همیشه بهار (چهار فصل)
به ارقامی گفته می شود که در مقایسه با توت فرنگی های معروف به جنگلی مشهور هستند که فقط میوه های ریز تولید می کنند. ارقام همیشه بهار همزمان با اصلاح و پرورش توت فرنگی های میوه درشت انتخاب و تکثیر شده اند. متاسفانه اغلب ارقام همیشه بهار از نظر رشد و نمو ضعیف بوده و بعلت باردهی زیاد خیلی زود ذخیره غذایی آنها رو به تحلیل می رود و در نتیجه نسبت به بسیاری از عوامل بیماری زا حساس می شوند. به همین دلیل کشت آنها به طور محدود و با احتیاط زیاد صورت می گیرد. البته اگر از توت فرنگی های همیشه بهار ارقام مناسب و مطمئنی در اختیار باشد می توان از آنها مخصوصا برای باغجه های منازل و باغات خانگی استفاده کرد. زیرا گاهی اتفاق می افتد که محصول توت فرنگی بهاره یا معمولی به دلایل مختلف از جمله یخبندان و سرمای دیررس صدمه دیده و دیگر محصولی در آن سال برداشت نمی شود. در مقابل ارقام همیشه بهار می توانند در صورتی که در مرحله اول باردهی دچار سرمازدگی شوند در مرحله بعدی باردهی محصول بیشتر و بهتر تولید کنند. همچنین اگر به علت شرایط آب و هوایی نا مساعد محصول مرحله اول کم یا نا مرغوب باشد این امیدواری وجود خواهد داشت که در هفته های بعد گل های موجود تبدیل به میوه شده و محصول کافی تولید گردد. با توجه به اینکه توت فرنگی همیشه بهار در سه فصل بهار و تابستان و پاییز به طور دائم در حال رشد رویشی و زایشی است احتیاج به مواد غذایی زیاد و مراقبت های ویژه دارد. به دلایل مختلف و از جمله به علت مشکل تغذیه و مراقبت های ویژه ای که باید در پرورش انواع همیشه بهار به عمل آورد توصیه شده است که به جای ارقام همیشه بهار از واریته هایی که دو بار در سال گل و میوه می دهند استفاده شود. همانطوری که قبلا هم اشاره شد ارقام معمولی که یکبار و آن هم در فاصله زمانی خیلی کوتاه محصول می دهند پس از برداشت تا پاییز فرصت خواهند داشت تمام نیروی خود را صرف رشد رویشی کرده مواد غذایی را ذخیره کنند و جوانه های قوی گل برای سال آینده به وجود آورند. به این ترتیب گیاه کاملا رشد کرده و قوی شده و وارد دوره استراحت زمستانی می شود. در مقابل ارقامی که دو بار در سال محصول می دهند بلافاصله پس از برداشت محصول مرحله اول که تقریبا 30 درصد محصول یک برداشت معمولی را تولید می کند اولین جوانه های گل را برای تولید محصول دوم به وجود می آورند و این کار را تا شروع سرما ادامه می دهند. کاملا روشن است که برای این گیاهان باید همیشه مواد غذایی قوی و قابل جذب در دسترس باشد و این مواد به طور مرتب جایگزین شوند. بعلاوه در آبیاری این گیاهان نیز باید دقت کرد تا دجار کم آبی نشده و در اثر خشکی بی موقع تمایل به گلدهی در آنها کاهش نیافته یا متوقف نگردد به طور کلی و با توجه به آنچه که قبلا گفته شد ارقام چهار فصل شامل ارقام دوبار، سه بار و همیشه بار می باشند. البته بین ارقام سه بار و همیشه بار تفاوت مشخصی وجود ندارد.

1-6: ازدیاد توت فرنگی
به طور کلی توت فرنگی به طریق جنسی و غیر جنسی ازدیاد می شود:
1-6-1: ازدیاد به روش جنسی (کاشت بذر)
ازدیاد توت فرنگی به وسیله کاشت بذر مخصوص واریته های است که طبیعتا تولید دستک یا ساقه های رونده نمی کنند مانند واریته های(Garilaen Rouge Ameliore) یا (Bust White) و (F.Semperflorena) همچنین واریته هائی که ساقه رونده کمی داشته و بدین طریق نمی توان آنها را از طریق دستک ازدیاد نمود. بعلاوه برای به وجود آوردن ارقام جدید (اصلاح نژاد) در گلخانه یا آزمایشگاها نیز می توان از روش ازدیاد بذری استفاده کرد.
تهیه بذر
برای تهیه بذر توت فرنگی، بوته های مورد نظر را انتخاب کرده واز برداشت میوه آنها تا مرحله رسیدن کامل یعنی تا مرحله ای که رنگ میوه به قرمز تیره تبدیل شود، خودداری می شود. در این مرحله بذور کاملا رسیده و گوشت میوه چروکیده و نرم می گردد. در چنین حالتی میوه ها حتی با کوچکترین تکانی از بوته جدا می شوند. بعد از اینکه میوه ها دارای چنین حالتی شدند آنها را از بوته جدا کرده ئ در محل گرمی در کنار یکدیگر قرار می دهند تا میوه ها به تدریج به حالت خمیر یا لهیده درآید. سپس آنها را در ظرفی می ریزند و با اضافه کردن مقداری آب، بیست و چهار ساعت به حال خود می گذارند تا عمل تخمیر کامل انجام گیرد پس از اتمام مرحله تخمیر برای جدا کردن بذور ریز از گوشت، آن را بروی صافی هائی که دارای سوراخ های ریزی هستند ریخته و زیر جریان آب ملایمی می گیرند تا قسمت تخمیر شده گوشتی از سوراخ های صافی یا آبکش گذشته و بذور بروی صافی باقی بمانند. بذور مزبور را پس از جمع آوری در مجاورت هوای آزاد خشک کرده و سپس در فصل مناسب اقدام به کشت آنها می نمایند.
1-6-2: ازدیاد به روش غیر جنسی
1-6-2-1: ازدیاد به طریق تقسیم بوته
تقسیم بوته یکی از ساده ترین طریق ازدیاد توت فرنگی است. در این طریقه بوته های را که خوب رشد کرده قوی هستند پس از خارج کردن از زمین به چند بوته کوچک ترکه هر کدام دارای مقداری ریشه می باشند، تقسیم کرده و سپس آنها را در محل اصلی نشاء می کنند. در این روش معمولا از بوته های سالم پایه های مادری استفاده می شود.
1-6-2-2: ازدیاد به وسیله ساقه های رونده (استولون)
برای تکثیر توت فرنگی از طریق ساقه های رونده که بیشتر از روشهای دیگر مرسوم است، معمولا از بوته های دو ساله استفاده می کنند آبیاری مرتب و رطوبت کافی در این مرحله از رشد موجب خواهد شد که از یک بوته مادری تعداد زیادی دستک با ریشه های زیاد و قوی بدست آید. پس از ریشه دار شدن دستک ها، آنها را در خرداد ماه یا آخر تابستان از بوته مادری جدا و در محلی سایه آفتاب نشاء کرده و سپس در فصل پاییز بوته های انتخابی را به مکان اصلی انتقال می دهند. البته این امکان وجود دارد که بوته های حاصل از دستک را از بوته مادری جدا نکرده و تا فصل کاشت روی بوته اصلی باقی گذاشت.
یکی از روش های پیشرفته که امروزه مورد توجه است، استفاده از گلدان های کوچک مقوائی یا پلاستیکی است که داخل این گلدان ها را قبلا با خاک مرغوبی پر کرده و سپس آنها را در نقاط مختلف قطعه ازدیادی توت فرنگی در داخل خاک قرار می دهند ومحل گره های دستک را که تولید ریشه کرده اند و بوته جدیدی را تشکیل داده اند به داخل گلدان ها هدایت می کنند. چون خاک گلدان ها قوی و مرغوب می باشد، بوته در اندک مدتی دارای ریشه های زیادی شده و در این صورت می توان نشاء های جدید را بعد از این که دارای 2تا 3 برگ شدند و اطمینان حاصل شد که ریشه آنها کافی و قوی است از بوته مادری جدا نموده و به این ترتیب از هر ساقه رونده می توان 2تا3 بوته جدید به دست آورد. البته ممکن است که بوته های دیگری نیز تولید شوند، ولی چون این بوته ها معمولا کوچک و ضعیف خواهند بود بهتر است از آنها صرف نظر کرد.
1-7: سیستم های کاشت توت فرنگی
عملکرد وکیفیت میوه توت فرنگی به میزان زیادی تحت تاثیر یک جریان پیچیده میان ژنوتیپ ومحیط می باشد. امروزه در گلخانه ها بیشتر از سیستم ستونی استفاده می شود.
1-8: عوامل موثر بر روی رشد میوه
منحنی رشد میوه توت فرنگی یک منحنی رشد سیگموئید ساده یا دو مرحله ای است که به رقم بستگی دارد. سلولهای کورتکس ومغز میوه مسئول بیشترین رشد بوده وکورتکس دارای سهم عمده ای در اندازه میوه می باشد. تقسیم سلولی 20-15 درصد از رشد کل به حساب آمده و در اکثر مواقع قبل از آنتزیز اتفاق می افتد. توقف رشد، نتیجه ای از افزایش حجم سلول همراه با افزایش اندازه به طرف بخش درونی میوه است. قندها، ترکیبات آروماتیک و رنگیزه ها همزمان با بلوغ بافت طبق، همگی افزایش می یابند. رسیدن محصول از زمان آنتزیز تا برداشت محصول به طور متوسط در حدو 30 روز به طول می انجامد که آن نیز بستگی به شرایط محیطی دارد. نمو میوه توسط عوامل زیادی نظیر تعداد فندقه ها، سطحی از بافت طبق که توسط هر فندقه احاطه شده و توزیع فندقه ها در روی طبق تحت تاثیر قرار می گیرد و برای تولید میوه ای با شکل مناسب و مطلوب لازم است تا حداقل 30 درصد از برچه ها بارور شوند. میوه های بد شکل در اثر چندین عامل نظیر گرده افشانی ناقص وآفات وبیماری ها تولید می شوند. تمام این عوامل از سنتز اکسین جلوگیری نموده ودر نتیجه منجر به رشد غیر یکنواخت میوه می گردند. دماهای پایین نیز می تواند اثرات نامطلوبی را در نمو میوه از طریق کاهش فعالیت ناقلین گرده و محدود ساختن تولید گرده موجب شوند. زنبور درشت (bombus terrestris) بطور متداول به عنوان یک ناقل گرده در کشت محافظت شده (گلخانه ها) مورداستفاده قرار می گیرد. قند، آمینو اسید های زیادی در شهد وگرده گلهای توت فرنگی وجود دارد ولی آنها عامل جذب زنبور نمی باشند. رشد طبق به طور عمده به وسیله اکسین که در فندقه ها سنتز می شود کنترل می گردد. نمو میوه در برخی ارقام به دامنه ی وسیعی از ترکیبات که دارای فعالیتی نظیر اکسین می باشند پاسخ می دهد.
1-9: ارزش غذایی توت فرنگی
میوه رسیده توت فرنگی شامل تقریبا 90 درصد آب و 10 درصد مواد جامد محلول بوده ومحتوی ترکیبات غذایی مهم فراوانی میباشد.میوه توت فرنگی سرشار از ویتامین C است بطوریکه ده میوه از آن 95 درصد از نیاز روزانه انسان را برآورد می سازد. گلوکز و فروکتوز 80 درصد از کل قند موجود در میوه ودر حدو 40 درصد از وزن خشک کل میوه را به خود اختصاص می دهد. اسید آلی اولیه، اسید سیتریک است که 88 درصد از کل میوه را شامل می شود. علاوه بر این، توت فرنگی سطوح معنی داری از اسید الاجیک را که احتمالا ماده ای ضد سرطان است دارا می باشد. طعم توت فرنگی ترکیبی از شیرینی، اسید واسانس است. میوه ای که دارای عطر زیادی است معمولا سطوح بالایی از اسیدیته ی قابل تیتره کردن و مواد جامد محلول را دارا می باشد در حالی که میوه های بسیار نرم، شامل سطوح پایین تری از این ترکیبات هستند. تصور بر این است که عطر توت فرنگی ترکیب پیچیده ای از استرها، الکل ها، آلدهید ها و ترکیبات گوگردی باشد. تقریبا 40 درصد از محصول در اثر فساد آسیب می بیند و در اثر جابجایی و انتقال پس از برداشت میوه یک مرحله حساس به شمار می آید. در بسیاری از موارد توت فرنگی های تازه خوری از طریق هوا و یا جاده به مسافت های بسیار دورتر انتقال داده می شوند و بنابراین طول عمر قفسه ای یک پارامتر بحرانی به حساب می آید. حفظ حداکثر کیفیت میوه در محصولات فرآوری شده نیز از زمینه های مورد توجه می باشد.

فصل دوم
هایدروپونیک
2-1: مقدمه
هایدروپونیک فن کشت گیاهان بودن خاک است. ریشه ها در هوا، که باید بسیار مرطوب نگاه داشته شود یا در آب، که باید خوب تهویه شود و یا در برخی مواد جامد غیر از خاک، که رطوبت در خود نگه می دارد، رشد می کنند. آب موجود در اطراف ریشه ها که غذای مورد نیاز گیاه را تامین می کند، حاوی ترکیبات متعادلی از مواد غذایی است.
سه روش اصلی و مناسب برای کشت و پرورش هایدروپونیک عبارتند از:
الف- کشت در مواد دانه بندی شده
مواد دانه بندی شده شامل ذراتی کوچک یا خاصیت شیمیایی خنثی است.
ب- کشت در پشم سنگ
پشم سنگ الیاف اسفنج مانندی است که منشاء مواد آن سنگ های آتشفشانی است.
ج- کشت در آب
در این روش ریشه ها در ترکیب آب با هوا (نه با مواد جامد)، رشد می کند.
مواد دانه بندی شده، پشم سنگ یا آب به عنوان تامین کننده محیطی مناسب برای رشد ریشه، در واقع نیازهای فیزیکی ریشه رانیز فراهم می کند. نیازهای شیمیایی ریشه یا کل گیاه را می توان با محاسبه دقیق مقدار عناصر محلول غذایی در منطقه ریشه برآورد کرد و تعادل شیمیایی محلول را نیز حفظ نمود.
هایدروپونیک همچنین کشت بدون خاک، کشت در محلول غذایی و یا کشت در محلول شیمیایی نیز نامیده می شود.

2-2: تاریخچه
کلمه هایدروپونیک از ترکیب دو واژه یونانی (هایدرو) به معنای آب و (پونوس) به معنای کار وتلاش، ساخته شده است. این کلمه را اولین بار دکتر گریک که استاد یکی از دانشگاههای کالیفرنیا بود، به کار گرفت. وی در سال 1929، از روشی برای پرورش گیاهان استفاده کرد که تا بیش از آن، در حد یک روش آزمایشگاهی بود. در طول قرن نوزدهم، تعدادی از دانشمندان تحقیقات گیاه شناس آلمانی نظیر ساکس و نوپ را پیگیری کردند
ساکس در سال 1860 و نوپ در سال های 1861 تا 1865، به اولین مفاهیم در زمینه نیازهای اساسی غذایی گیاهان دست یافتند. فرمول شیمیایی ابداع شده توسط این دو دانشمند و دیگر محققانی که فعالیت های آن ها را تکمیل کردند، بعدها نقش عمده ای در رفع محدودیت های پیش روی دکتر گریک در کشت هایدروپونیک ایفا نمود.
پرورش گیاهان به روش هایدروپونیک تا قبل از گریک، صرفاً در حد تحقیقات آزمایشگاهی و یا به صورت موردی در برخی تمدن های باستانی مطرح بوده است، بدون آن که درک صحیح و مناسبی از این روش وجود داشته باشد. دکتر گریک به تشخیص خود درباره ظرفیت و دامنه توسعه تجاری هایدروپونیک و مشاهداتش در مورد تکنیک های آزمایشگاهی به کار گرفته شده، باور داشت و بر آن بود که این آزمایش ها را با هدف توسعه یک حرفه تجاری، ادامه دهد.
تمایل به توسعه هایدروپونیک در استرالیا، در سال 1960 ظاهر گردید و در سال 1970 تعدادی از پرورش دهندگان سبزی و صیفی با مطالعه گزارش های مربوط به افزایش تولیدات هایدروپونیک، به استفاده از این روش نوین به جای روش های سنتی، بسیار رغبت پیدا کردند. اما متاسفانه برخی بدون آن که تفاوت های بین کشت خاکی و هایدروپونیک را به طور واقعی درک کنند، شروع به فعالیت در این زمینه نموده و دچار ناکامی شدند. نتیجه بروز این ناکامی منجر به گسترش این طرز تلقی در استرالیا شد که (رویکرد به هایدروپونیک کاری نادرست است.)
در سال 1981 شرکت استرالیایی C.S.R، نسبت به ساخت پشم سنگ های مخصوص باغبانی برای تولیدات هایدروپونیک اقدام نمود. این شرکت توانست با اتکا به اطلاعات فنی عالی خود، تولیدات خوب و قابل قبولی را ارائه کند. در نتیجه عرصه های استفاده از پشم سنگ فزونی یافته و هم اکنون، این کالا در استرالیا کاربرد گسترده ای در زمینه فن پرورش گل های زینتی دارد.
استقبال پرورش دهندگان استرالیایی سبزی و صیفی از روش های هایدروپونیک و پذیرش مزایای به کار بستن این روش سیری تدریجی داشته است، اما شاید به این دلیل که تجربه کشت به روش هایدروپونیک در سال 1970، برای آن ها تجربه ناموفقی بوده است. در سال 1990 تولید تجاری محصولاتی نظیر سبزی و صیفی، میوه های سته دار و گل های بریده، در کشورهای مختلف با استفاده از روش کشت هایدروپونیک گسترش بیشتری پیدا کرد.
در سطح جهانی روش مشهور کشت در پشم سنگ بیشترین مورد استفاده را به خود اختصاص داده است، گرچه کشت در سیستم N.F.T و کشت در مواردی مانند پرلیت و دیگر مواد دانه بندی شده، همگی از مهم ترین فنونی است که امروزه با گسترش تولیدات هایدروپونیک در سطح تجاری توسعه یافته و مورد توجه، قرار گرفته است.
2-3: طبقه بندی سیستم های هایدروپونیک
این سیستم ها را می توان به دو گروه اصلی، تقسیم کرد:
2-3-1: کشت در آب
مواد غذایی به گونه ای در آب حل می شود که ریشه بتواند از محلول غذایی، استفاده کند. در این سیستم، یا در آب هوادهی می شود و یا این که ریشه ها به خوبی در معرض هوای موجود در محلول غذایی، قرار می گیرد. داربست ها چه به صورت شبکه سیمی و چه به صورت های دیگر، نگه دارنده گیاهان در محلول هاعی غذایی هستند.
مثال:
* کشت در محفظه های محتوی محلول غذایی
* کشت در گلدان ها یا ظروف استاندارد
* کشت در سیستم N.F.T
* کشت در سیستم محلول دهی به صورت بخار
2-3-2: کشت در مواد دانه بندی شده
مواد غذایی با حل شدن در آب به صورت محلول، در محیط رشد ریشه جریان پیدا می کند. ریشه ها در مواد جامدی که دارای خاصیت خنثی بوده و در داخل محلول غذایی هستند، رشد می کنند. این وضعیت باعث می شود که ریشه ها از رطوبت کافی برخوردار بوده و در عین حال با انجام زهکشی و تخلیه محلول اضافی، هوای کافی در محیط رشد ریشه وجود داشته باشد. مواد دانه بندی شده مواد جامدی هستند که ریشه در آن رشد کرده و به آن ها متکی است.
مثال: کشت در بسترهای ردیفی و غیره
2-4: متغیرهای یک سیستم هایدروپونیک
انواع سیستم های هایدروپونیک را به دلایل متفاوتی می توان مورد استفاده قرار داد. بیشترین متغیرهای مشترک این سیستم ها، عبارت است از:
چگونگی توزیع محلول
1. بسته یا باز بودن سیستم توزیع محلول (این که محلول غذایی، پس از گردش در بستر کشت مجدداً بازیافت شده و یا کل آن تخلیه و دور ریخته شود.)
2. نحوه توزیع محلول که ممکن است به صورت قطره ای، اشباع ، تغذیه با لوله های موئینه، فیتیله های هادی محلول، بخار دهی و …. باشد.
3. دستی یا اتوماتیک بودن محلول دهی
4. نوع محیط کشت (شامل موادی از قبیل: شن، ورمی کولایت، پرلیت، ماسه، اسکوریا، پیت لیکا و یا ترکیبی از این ها باشد.)
5. نوع مواد ساختمانی به کار رفته در بستر کشت (موادی مانند: بتون، فایبرگلاس، پلاستیک، شیشه، چوب، اسکلت فلزی، pvc، سرامیک، پلی استر و …)
6. میزان و نسبت غذادهی و آبیاری
7. تزریق هوا (در سیستم آبکشت هوادهی در محلول غذایی، سبب افزایش سطح اکسیژن محلول می شود.) نحوه نگه داری گیاه (به وسیله داربست ها و …)
8. کنترل های محیطی (عواملی مانند: حرارت، تهویه، رطوبت و …).
2-5: انواع محیط های کشت هایدروپونیک
گروه های اصلی محیط های کشت هایدروپونیک براساس منشاء های زیر، تشکیل شده است:
* محیط کشت مشتق از سنگ
* محیط کشت مشتق از مواد ساختگی یا مصنوعی
* محیط کشت مشتق از مواد آلی
2-5-1: مشخصات عمومی
محیط های کشت هایدروپونیک، عموماً ساخته شده از مواد جامدی هستند که می توان آن ها به جای خاک، استفاده کرد، مانند محیط های کشت در مواد دانه بندی شده یا کشت در پشم سنگ.

2-5-2: خصوصیات کلی یک محیط کشت
* از نظر شیمیایی خنثی است.
* همچنین از نظر شیمیایی، پایدار باشد.
* پاک و تمیز باشد.
* به حد کافی، دارای ظرفیت نگهداری آب باشد.
* به حد کافی، دارای ظرفیت نگهداری هوا باشد.
* ضمن آن که بتواند به سهولت و به نحوی مطلوب آب را تخلیه نماید، مشکلات ناشی از پدید آمدن حالت غرقاب در آن ایجاد نشود.
* ظرفیت بافری خوبی برخوردار باشد. این امر به قابلیت مقاومت محیط کشت در برابر تغییرات PH، بستگی دارد.
* ترجیحاً بهتر است که ظرفیت تبادل کاتیونی آن، دستخوش کمترین تغییرات شود.
2-5-3: ظرفیت تبادل کاتیونی (C.E.C)
کاتیون ها، اتم هایی که الکترون خود را از دست داده اند. این ذرات دارای بار الکتریکی مثبت اند. بسیاری از عناصر غذایی مهم گیاهی موجود در محلول غذایی را کاتیون ها تشکیل می دهند. (مانند پتاسیم، کلسیم، منیزیم) ذرات دارای بار الکتریکی منفی محیط کشت در اتصال با کاتیون ها باعث می شود که آن ها واجد خاصیت پایداری گردیده و بتوانند برای دوره ای طولانی در دسترس ریشه ها قرار بگیرند.
اگر محیط کشت دارای ظرفیت تبادل کاتیونی خیلی پائین باشد، به مقدار مواد غذایی فراوان تری نسبت به محیط های کشت دارای ظرفیت تبادل کاتیونی بالا نیاز دارد. هنگامی که محلول غذایی در محیط های کشت دارای ظرفیت تبادل کاتیونی پائین و ظرفیت نگه داری آب بالا به کار برده شود، با وجود باقی ماندن مقداری رطوبت در محیط کشت، محلول غذایی پس از انجام محلول دهی در محیط کشت باقی نمی ماند، در حالی که محیط های کشت دارای ظرفیت تبادل کاتیونی بالا، قادر به نگه داری مقادیر بیشتری محلول غذایی در خود هستند.
2-6: تغدیه گیاه در هایدروپونیک
2-6-1: فرمول های محلول غذایی
اگر بخواهیم گیاه از رشد مناسبی برخودار باشد، باید نوع محلول غذایی تهیه شده به میزان لازم و کافی حاوی ازت، فسفر، پتاسیم، منیزیم، کلیسم و گوگرد باشد. این مواد غذایی، همگی به نحوی قابل ملاحظه مورد نیاز کمی کلیه گیاهان هستند. همچنین از دیگر عناصر اساسی گیاه می توان اکسیژن، هیدروژن و کربن را نام برد که گیاه آن ها را از طریق آب و هوا جذب می کند.
علاوه بر این موارد، شمار بیشتری از عناصر غذایی در مقادیر بسیار اندک مورد نیاز گیاه است. این عناصر غذایی جزیی ممکن است در یک محلول غذایی به صورت عناصر محلول در آب، یا ذرات غبار معلق در هوا به صورت پودرومه پاشی شده، موجود باشد که در هر صورت وجود این عناصر به مقدار کافی، باعث حصول نتیجه مطلوب در کار پرورش دهندگان هایدروپونیک در سطوح تجاری، به خوبی از نحوه استفاده از عناصر جزیی در ساخت یک محلول غذایی و مقادیری که باید این عناصر به محلول غذایی اضافه شود، اطلاع دارند.
عناصر غذایی کم مصرف (ریز مغذی) از قبیل آهن، مس، بر، منگنز، روی، کبالت و مولیبدن دقیقاً به اندازه عناصر پر مصرف اهمیت داشته و تنها در مقادیر کمتری از آن ها استفاده می شود.

2-5-2: نمونه محلول غذایی
این نمونه محلول براساس فرمولی است که در آمریکا استفاده بسیار زیاد داشته و یکی از ابداعات به کار بسته شده توسط هوگلند و آرنون، در دانشگاه کالیفرنیا است.
مواد شیمیایی
گرم در 1000 لیتر آب
نیترات کلسیم
1181
نیترات پتاسیم
505.5
منو فسفات پتاسیم
136.1
سولفات منیزیم
493
فرمول جایگزین دیگر:
نیترات کلسیم
1181
نیترات پتاسیم
505.5
منو فسفات آمونیوم
115
سولفات منیزیم
493
در هر دو فرمول فوق ترکیب عناصر کم مصرف محلول شامل موارد زیر است:
مواد شیمیایی
گرم در1 لیتر محلول پایه
اسید بوریک
2.86
کلرید منگنز
1.81
سولفات روی
0.22
سولفات مس
0.08
اسید مولیبدیک
0.02
این مقدار محلول پایه مواد کم مصرف برای رقیق سازی در 1000 لیتر آب به منظور تهیه محلول غذایی کافی است. این محلول پایه شامل 1 گرم عنصر آهن در یک لیتر محلول پایه است. 1 لیتر محلول پایه آهن، برای رقیق سازی در 1000 لیتر آب کافی است.
شایان ذکر است که تا کنون، فقط تعداد کمی از این محلول ها برای استفاده عمومی در پرورش گیاهان مختلف ساخته شده است. هر گیاهی، نیازهای غذایی مختلفی داشته و در مراحل متفاوت رشد، این نیازها با یکدیگر فرق می کند. برای مثال، نیاز گیاهان به ازت در مرحله تشکیل برگ ها معمولاً بیش از مرحله میوه سازی است. محلول های پایه را می توان برای استفاده گیاهان مختلف تغییر داد، چرا که برخی از گیاهان به فرمول های خاصی نیاز دارند.
2-7: توت فرنگی در هایدروپونیک
2-7-1: شرایط رشد
محیط کاشت توت فرنگی، نیازمند سیستم زهکشی و تهویه خوب و مناسب است. همچنین وجود تهویه مناسب با جریان حرکت هوا در اطراف شاخ و برگ و میوه ها، الزامی است. تامین آب با کیفیت خوب، برای توت فرنگی حیاتی است. (آبی که دارای کمترین مقادیر نمک های محلول باشد.) بوته های توت فرنگی در تابستان در صورت کاشت در بستر ماسه، برای ادامه رشد خود به حدود 20 لیتر آب در متر مربع نیازمندند. دمای مطلوب برای رشد رویشی مناسب توت فرنگی، بین 15 تا 18 درجه سانتی گراد است. وجود دمای پائین در زمستان برای شکستن رکودی که از پائیز آغاز شده، ضروری است. همچنین وجود دمای بالا برای گسترش محصول دهی بهتر بوته ها در دوران باردهی، الزامی است.
2-7-2: نیازهای غذایی
PH مورد نیاز توت فرنگی، 6 است (PH بالاتر از این حد، باعث بروز عارضه کمبود آهن می شود.) گوگرد، بر و منیزیم، از مهم ترین عناصر غذایی کم مصرف این محصول به شمار می رود. کمبود یا فقدان بر، می تواند به کاهش گرده افشانی منجر شود. کمبود پتاسیم یا منیزیم باعث بروز حالت برگ سوختگی روی بوته ها می گردد. کمبود پتاسیم، باعث بی مزگی و نرم شدن میوه ها می گردد. میزان کلر موجود در محلول غذایی توت فرنگی، باید در کمترین حد ممکن باشد. نیاز این محصول به فسفر، بالاتر از حد متوسط دیگر محلول های غذایی قابل استفاده برای سایر گیاهان است.
2-7-3: سیستم های مناسب کاشت
تولید هایدروپونیک توت فرنگی در سطح تجاری، بر مبنای سیستم کاشت در گلدان بنا شده است. گلدان هایی به ابعاد 20-15* 15-10 سانتی متر که مملو از شن، پرلیت یا پشم سنگ های دانه ای شکل بوده و هر 4 یا 5 گلدان را به صورت قائم روی هم سوار کرده و قرار می دهند.
2-7-4: کاشت
برای تولید و تکثیر توت فرنگی، ساقه های رونده یا رانرهای تولید شده از بوته های بارده را در اوسط الی اواخر تابستان از ساقه اصلی جدا کرده و تحت دمای 0 تا 2 درجه سانتی گراد ، تا زمان شروع کاشت نگهداری می کنند. باید دقت شود که چاقو یا وسیله برنده ای که برای قطع رانرها استفاده می شود، عاری از آلودگی های ویروسی باشد. امروزه تکثیر ارقام جدید توت فرنگی به وسیله روش کشت بافت، صورت می گیرد. بوته های آماده برای کاشت را در پائیز در حالی که ریشه های آراسته و مرتب شده آن ها حدوداً 8 سانتی متر شده است، به بستر اصلی منتقل می کنند. از رانرهایی که در گلدان کشت شده اند نیز می توان به عنوان بوته قابل کشت استفاده کرد. خذف تمامی گل های روی رانرها باعث جلوگیری از تشکیل میوه های نابالغ و زودرس می شود. کشت دیرهنگام (در آخر پائیز) می تواند منجر به دو برابر شدن میزان باردهی در اوایل دوره، در قیاس با کشت زودهنگام (در آخر تابستان) گردد.
2-7-5: فنون اختصاصی کاشت
تمامی رانرهای ایجاد شده بر روی بوته را باید قطع نمود زیرا این رانرها باعث افت کمی و کیفی محصول می شود. (به این معنی که فقط اصل خود بوته باقی بماند.)
در اواخر فصل برداشت باید کلیه برگ ها را حذف نموده و فقط برگ های تازه جوانه زده را باقی گذاشت. بوته های توت فرنگی را باید هر 3 تا 4 سال یک بار، بازگشت نمود. (پس از این مدت احتمال وجود ویروس های بیماری زا، میزان تولید راشدیداً تحت تاثیر قرار می دهد؛ هر چند که ظاهر بوته ظاهراً سالم به نظر می رسد.) جنس بعضی از انواع محیط های کشت، طوری است که میوه های توت فرنگی به آن ها چسبیده و داخل آن فرو می رود. (مانند پرلیت یا ورمی کولایت). کشیدن یک لایه پوشش پلاستیکی بر روی محیط کشت، باعث حفظ پاکیزگی و جلوگیری از بروز چنین وضعیتی برای میوه ها می گردد.
2-7-6: برداشت و نگهداری پس از برداشت
برداشت میوه های توت فرنگی، زمانی آغاز می شود که رنگ آن ها به طور روزانه قرمز شود. میوه های توت فرنگی باید با دم چیده شود. در هنگام چیدن میوه ها، رنگ آن ها 60 تا 70 % صورتی شده است. میوه های چیده شده باید بلافاصله در جایی خنک نگهداری شود (10 تا 15 درجه سانتی گراد). میوه های برداشت شده را می توان بیش از 10 روز تحت شرایط 2 درجه سانتی گراد، ذخیره کرد.
بهترین طعم و مزه مختص میوه هایی است که کاملاً قرمز شده باشد ولی عمر انباری این قبیل میوه ها، بسیار پائین است.

منابع و ماخذ:
> بیدریغ، سیروس. کشت خیار، گوجه فرنگی و توت فرنگی در گلخانه. انتشارات علوم کشاورزی 1386. 92ص.
> مسیحا، سیروس. توت فرنگی. انتشارات دانشگاه تبریز، 1385. 45ص.
> ALAVOINE, F. and CROCHON, M. 1989. Taste quality of strawberry. Acta Hort. 265, 449-452.
> CLAYPOOL, L.L. and KEEFER, R.M. 1942. A colorimetric method for CO2 determination inrespiration studies. Proc. Am. Soc. Hort. Sci. 40, 177-186.QUALITY ATTRIBUTES OF STRAWBERRY CULTIVARS 95
> DIRINCK, P.J., DE POOTER, H.L., WILLAERT, G.A. and SCHAMP, N.M. 1981. Flavor quality of cultivated strawberries: The role of the sulfur compounds. J. Agric. Food. Chem. 29, 316-321.
> DUEWER, R.G. and ZYCH, C.C. 1967. Heritability of soluble solids and acids in progenies of the cultivated strawberry (Fragaria x ananassa
> Duch.). Proc. Am. Soc. Hort. Sci. 90, 153-157.
> FORD, A., HANSEN, K., HERRINGTON, M., MOISANDER, J.,
> NOTTINGHAM, S., PRYTZ, S. and ZORIN, M. 1997. Subjective and objective determination of strawberry quality. Acta Hort. 439, 319- 323.
> FORNEY, C.F., KALT, W. and JORDAN, M.A. 2000. The composition of strawberry aroma is influenced by cultivar, maturity, and storage. Hortscience 35, 1022-1026.
> GIL, M.I., HOLCROFT, D.M. and KADER, A.A. 1997. Changes in strawberry anthocyanins and other polyphenols in response to carbon dioxide treatments. J. Agric. Food Chem. 45, 1662-1667.
> HAFFNER, K. and VESTRHEIM, S. 1997. Fruit quality of strawberry cultivars. Acta Hort. 439, 325 332.
> HANCOCK, J.F. 1999. Strawberries, p. 77, CABI Publishing, Wallingford, U.K.
> HOLCROFT, D.M. and KADER, A.A. 1999. Carbon dioxide-induced changes in color and anthocyanin synthesis of stored strawberry fruit.
> Hortscience 34, 1244-1248.
> KADER, A.A. 1991. Quality and its maintenance in relation to the postharvest physiology of strawberry. In The Strawberry in the 21st Century (A. Dale= and J.J. Luby, eds.) pp. 145-152, Timber Press, Portland, OR.
> KALLIO, H., HAKALA, M., PELKKIKANGAS, A. and
> LAPVETELÄINEN, A. 2000. Sugars and acids of strawberry varieties. Eur. Food Res. Technol. 212, 81-85.
> KALT, W. and MCDONALD, J.E. 1997. Strawberry fruit composition during
> the harvest season. Adv. Strawberry Res. 16, 22-27.
> LARSEN, M. 1994. Volatile compounds formed in strawberries under anaerobic conditions and their influence on off-flavor formation. Trends
> Flavour Res. 35, 421-424.
> LARSEN, M., POLL, L. and OLSEN, C. 1992. Evaluation of the aroma
> composition of some strawberry (Fragaria ananassa Duch.) cultivars
> by use of odour threshold values. Z. Lebensm. Unters. For. 195, 536- 539.
> LARSON, K.D. 2000. Comportamiento y manejo de la fresa: Desarrollo de
> programas de producción para máxima calidad y rendimiento en México.
> In Memorias. Simposium Internacional de la Fresa Zamora 2000, pp. 7- 23, Zamora, Mich., México.96 C. PELAYO-ZALDÍVAR, S.E. EBELER and A.A. KADER