- کنترل کامل محتوای مواد مغذی، pH، محیط رشد، هزینه پایین مصرف آب به دلیل بازیافت آب و محلول غذایی
- رشد سریع ویکنواخت به دلیل اکسیژن رسانی بیشتربه منطقه ریشه
- حذف یا کاهش حشرات وباکتریها وقارچ ها به دلیل عدم وجود خاک
- تولید حداکثرمحصول
- عدم انجام عملیات خاک ورزی نظیر وجین، تناوب زراعی ، دفع علفهای هرز و شخم
برخی محصولات مانند کاهو وتوت فرنگی را می توان ازسطح زمین تا ارتفاع مشخص می توان کاشت وعملیات کشاورزی را روی آن یه آسانی انجام داد . دراین صورت نیز هزینه کارگرپایین می آید
- کاهش شوک پیوند
اما درکناراین مزایا معایبی دراین نوع کشت دیده می شود که به شرح زیراست:
۱)هزینه بالای تاسیسات وعملیات اجرایی نسبت به کشت های درون خاکی زیاد است
۲)مهارت ودانش کافی برای به نتیجه رسیدن مطلوب ودرحد تجاری

۳)برخی ازبیماریهایی مانند قارچ فوزاریومی و ورتیسیلیومی می تواند به سرعت ازطریق این سیستم گسترش یابد.با این حال بسیاری گونه های مقاوم به این قارچ ها کشت می شوند.
((Erogul and Ongum, 2005
۱-۲- اهداف پژوهش:
هدف کلی دراین مطالعه بررسی تاثیر تعداد دفعات آبیاری و بسترهای پرلیت و کوکوپیت بر عملکرد میوه توت فرنگی میباشد که درقالب این هدف کلی اهداف زیر مورد توجه قرار می گیرد:
۱)مقایسه بین بسترهای کشت
۲)شناسایی کامل سیستم های هیدروپونیک
۳)شناسایی تاثیر دفعات آبیاری مشخص برعملکرد توت فرنگی
۱-۳- گیاه شناسی توت فرنگی:
توت فرنگی یکی از بی نظیرترین ریز میو ه ای مناطق معتدله است که در دهه های اخیر در زمره تولیدات مهم و تجاری قرار گرفته است. این محصول به دلیل عطر و طعم و محتویات سرشار از ویتامین آن به خوبی شناخته شده و جایگاه خود را در رژیم غذایی میلیون ها نفر درجهان پیدا کرده است یکی از عوامل موثر در رشد عملکرد توت فرنگی کیفیت آب مصرفی و خاک مورد نیاز این گیاه است .گیاه توت فرنگی از دو هزار سال پیش اهلی شده است.توت فرنگی از خانواده گل سرخیان Rosaceae  و از جنس Fragaria   می باشد.توت فرنگی جز ء میوه های دانه ریز می باشد و گونه توت فرنگی Fragria ananasa  هیبریدی از بین گونه طبیعی می باشد که کشت آن در حال حاضر متداول می باشد.
*گل در توت فرنگی دو جنسی است و گرده افشانی در آن حائز اهمیت بوده ودر شکل میوه اهمیت بسزائی دارد، لذا حضور زنبور در زمان گرده افشانی در مزرعه و باد بسیار مهم می باشد. به همین علت آبیاری بارانی درزمان گلدهی برای توت فرنگی توصیه نمی شود. درجه حرارت مناسب گل انگیزی در توت فرنگی ۱۵ درجه سا نتی گراد میباشد. گرده افشانی کامل در توت فرنگی موجب خوش فرمی میوه آن میشود.
*گل آذین توت فرنگی یک ساقه تغییر شکل یافته است که به یک شکوفه اولیه ختم می شود.
*برگ های توت فرنگی سه برگچه ای و رنگ برگها در ارقام مختلف متفاوت می باشد.
*قسمت خوراکی میوه توت فرنگی از رشد نهنج گل حاصل میشود.
*در توت فرنگی حدود ۹۰ % ریشه ها در عمق ۱۵ سانتی متری خاک پراکنده می شود. در نتیجه در شرایط هوای گرم و خشکی خاک اگر بخواهیم بوته ای با میوه ی شاداب داشته باشیم هر ۳ روز یک باربا توجه به نوع خاک نیاز به آبیاری دارد. به گونه ایکه به طور معمول رطوبت خاک در حد متعارف حفظ شود. Smith, 1957))
۱-۴-ارقام توت فرنگی:
ارقام توت فرنگی دریکی از سه دسته زیر قرار می گیرند:
الف) ارقامی که تنها یکبار درسال میوه می دهند
ب)ارقامی که درسال اول به شکوفه می نشیند تا درسال دوم میوه های پایدار تولید کنند.
ج)ارقامی که ۲ بار درسال میوه می دهند.
درطبقه بندی دیگر به سه دسته روزکوتاه، روزبلند و روز خنثی وجود دارند.توت فرنگی رقم گاویتا روزخنثی است یعنی به طول مدت تابش نور بی تفاوت است اما به طور معمول ۷-۸ ساعت طول روز برای رشد این گیاه کافی است. اما دربین سایر توت ها درسراسر فصل رشد شیرینی خاصی دارد. پس از اولین برداشت شکوفه درطول تابستان برای تبدیل شدن به میوه پدیدار می گردد.
توت فرنگی گیاهی است که درمناطق آفتاب گیر رشد می کند . ۶ ساعت پس از تابش مستقیم نور خورشید در روز بزرگترین و با کیفیت ترین توت فرنگی به عمل می آید . ریشه های کم عمق آن رقابت ضعیفی برای مبارزه با علف های هرز درخت درختچه وسایر گیاهان دارد. درشرایط گلخانه ای رقم روز خنثی سازگاری بیشتری دارد. قرار دادن ریشه این رقم دریک محیط بی اثر درحال رشد ازقبیل پرلیت ، فیبر نارگیل (کوکوپیت) یا پشم سنگ برای کشت هیدروپونیک تولید را بالا برده است. برای گرفتن بهترین نتیجه نگهداشتن درجه حرارت گلخانه درمحدوده ۱۸-۲۵ درجه سانتی گراد برای تولید تجاری توت فرنگی ضروری است. گرچه pH باید بین ۸/۵ تا۲/۶ باشد، اما تغییراتی درpH می تواند اثراتی برتولید این محصول داشته باشد. زنبور عسل برای گرده افشانی این گیاه مفید است توت فرنگی فوق العاده گیاهی زینتی است که درسال های اخیر جزئی از نیاز مصرفی مردم جهان درآمده وبه عنوان میوه شناخته شده است. رقم گاویتا درروزهای گرم سال به آب بیشتری نیاز دارد چون طبیعت ارقام مختلف توت فرنگی سرد است ودرآب وهوای مرطوب رشد بیشتری دارند. دراین صورت می توان به میوه هایی با کیفیت برترواندازه درشت وخوش طعم وخوشرنگ دست یافت. پس ازچیدن میوه ها باید درجای خنک نگهداری شود وبعد دراختیار مشتریان و مصرف کنندگان بازارهای محلی قرار بگیرد.(Guides, 2005)
۱-۵-طبقه بندی بسترهای رایج درکشت هیدروپونیک:
شامل موارد زیر است:
۱-۵-۱- خاک رس: درآن تمامی مواد مغذی محلول وآب بدقت کنترل می شود. گلوله خاک رس بی اثر است .pH خنثی دارد وهیچ ارزش مواد مغذی را شامل نمی شود. درکوره های دوار در درجه حرارت ۱۲۰۰درجه سانتی گراد برای کشت آماده میشود. بسیارمتخلخل است وبعنوان یک محیط زیست پایدار وقابل استفاده مجدد بدلیل توانایی بالای آن به سرکه سفید ، سفید کننده کلر وپراکسید هیدروژن(h2o2) برای شستشوی کامل بستراست.
۱-۵-۲-کوکوپیت : یا همان الیاف سخت و زبر پوسته نارگیل که همانند ذغال سنگ نارس است .کاربرد متوسط دارد. رشد ۱۰۰% طبیعی وگلدهی متوسط دارد. همراه با قارچ تریکوگراما تحریک رشد ریشه را باعث می شود .درالیاف نارگیل نسبت هوا به آب کم است.ریشه گیاه ازپایداری کمی برخوردار است.ظرفیت تبادل کاتیونی بالای ان به دلیل نبود مواد معدنی درآن است.
۱-۵-۳- پوسته برنج: درطول زمان پوسیده می شود. عمل زهکشی درآن کم وحفظ آب کمتراست. یک مطالعه نشان می دهد که پوسته برنج اثرات تنظیم کننده رشد رانشان نمی دهد. پوسته برنج یک محصول فرعی کشاورزی است به این دلیل کمتر ازآن استفاده می شود.
۱-۵-۴-پرلیت: یک سنگ آتشفشانی است که به سنگریزه های شیشه ای بسیارسبک وزن گسترش یافته است.آب کمترجذب میکند وهوا دراین بستربیشتر وجود دارد .این سنگ تلفیقی از گرانیت وآبسیدین وبازالت است ودردمای بالا به طور طبیعی ذوب شده ودرکارخانه فشرده وبه شکل گلوله های شیشه ای سفید درمی آید.
۱-۵-۵- ورمی کولیت: مانند پرلیت ماده معدنی است. آب رابیشترازپرلیت درخود نگه می دارد. اگرآب بیش ازحد به گیاه بدهیم هوا به اندازه کافی به ریشه نمی رسد و به دلیل حبس بستر با آب بیش ازحدممکن است کاهش توانایی رشد ریشه را داشته باشیم.
۱-۵-۶-پشم سنگ (پشم معدنی): ازسنگ بازالت مذاب است برای حفاظت ازتخریب میکروبیولوژی بیشترازان استفاده می شود. ازمزایای کاربردآن میتوان به بهره وری بالا درهیدروپونیک تجاری وغیر سرطان زا بودن آن اشاره کرد. fransis bican,1627) (
۱-۶-کود آبیاری:
آب آبیاری ازنظر pH و EC (هدایت الکتریکی) دراین کشت اهمیت ویژه ای دارد.همچنین محلول غذایی مورد استفاده برای گیاهان مختلف درکشت هیدروپونیک نیز اهمیت دارد. گیاه توت فرنگی بسیار حساس به شرایط محیطی وتغذیه ناسالم وعدم رعایت بهداشت درکلیه مراحل رشد می باشد.درشرایط گلخانه ای بهتراست این گیاه بصورت قرنطینه به دور ازدیگر گیاهان کشت شود. بیشترین اثرآن مبتلا شدن توت فرنگی به آفات وبیماریهای گیاهان دیگر است .براساس نیازآبی توت فرنگی میزان آب ومحلول غذایی را تغییر می دهیم. به طور کلی گیاهان به ۱۶ عنصر برای رشد خود نیاز دارند که این مواد مغذی می تواند از هوا وآب و کود تامین شود. این ۱۶ عنصر شامل کربن© نیتروژن (N) ، هیدروژن(H) ، اکسیژن(O) ، فسفر(P) ، پتاسیم(k) ، گوگرد(S) ، کلسیم (ca) ، آهن (Fe) ، منیزیم(mg) ، بور(B) ، منگنز(mn) ، مس(cu) ، روی (zn) مولیبدن(mob) وکلر((clمیباشد.
ارسنیک(Ar) ، کبالت(co) ، کروم(cr) ، فلوئور(F) ، ید(I) ، نیکل(Ni) ، سلنیوم، سیلسیم ووانادیوم ازجمله عناصری است که برای رشد ونمو گیاه ضروری نیست اما برخی ازآنها برای رشدونمو گیاه سودمند است. مدیریت صحیح دربرنامه کودی هرمحصول می تواند عملکرد را تحت تاثیر قرار دهد.مقادیر بیش ازاندازه این عناصر به محصول صدمه زده ومحیط زیست را آلوده میکند ومنابع مالی رابه خطر می اندازد. مقادیر ناکافی این عناصر نیز محصول ضعیف را به دنبال دارد. دربین این مواد مغذی سه عنصرc، o، h درآب وهوا به میزان لازم وجود دارد.
علائم کمبود وزیاد بود عناصر به شکلهای زیر بروز می کند:
مقدار زیاد نیتروژن رشد برگ وساقه رامحدود می کند. باعث ایجاد ترک خوردگی دراین بخش می شود. مقدار ۶۰ppm نیتروژن دراوایل فصل رشد بسیار مناسب است. کمبود پتاسیم بر برگ های پایین گیاه اثر می گذارد و درتداخل با منیزیم اثرات منفی بیشتری به دنبال دارد. شکوفه ها درپی کمبود پوسیده شده ومیوه ها ریز می شوند. درک درست ازغلظت های این محلول مواد مغذی ما رادرمدیریت موفق این طرح کمک میکند. این محلول ها به اشکال زیر مورد استفاده قرار می گیرد:
نیترات کلسیم، سولفات منیزیم، کلات آهن، فسفات پتاسیم ونیترات آمونیوم که درتمام سیستم های تولید(پرلیت ،کوکوپیت ، پشم سنگ ) برای حفظ ریشه های سالم کاربرد دارد. pH این محلول باید بین ۸/۵ تا۲/۶ باشد.آزمایش آب ازاهمیت ویژه ای برخوردار است.درآب هم عناصری به همراه یونها ونمک های مضر ومفید که با آزمایش کردن مشخص شده وقابل حذف کردن است وجود دارد. (Jones, 2005)
۱-۷-کیفیت آب:
کیفیت مطلوب آب برای کشت هیدروپونیک ضروری است.درجایی که سیستم هیدروپونیک قرار می گیرد باید نسبت به تامین آب تازه وعاری ازآلودگی میکروبی وجلبکی یا سطح بالای نمک درطی سال اطمینان حاصل کرد. آب مورداستفاده برای اجرای این طرح آب رودخانه می باشد که پس ازتصفیه وگندزدایی شدن به مصرف گیاه میرسد.ECآب نیز نیز باید زیر۱۰۰ باشد. (Guides ,2005 )
۱-۸-علت استفاده ازکشت هیدروپونیک:
بدلیل استفاده مداوم ازخاک بخصوص درکشت های گلخانه ای براثرتجمع املاح وشورشدن خاک وهمچنین بوجودآمدن آلودگی باکتریایی وقارچی حاصل شده درخاک ازقبیل نماتدها وهزینه اصلاح خاک وازبین بردن این عوامل مزاحم باغداران رابه فکراستفاده ازکشت بدون خاک انداخت.همچنین استفاده بهینه ازنهاده ها مانند کودها وزودرس بودن محصول دراین کشت ها وکیفیت ومزه بهتر میوه های حاصل ازاین کشت وبه روز بودن آن مورد استفاده قرارمی گیرد. (RijckandSchrevens,1998)
۱-۹- طبقه بندی سیستم های هیدروپونیک:
ازجهات مختلف مورد بررسی است:
می تواند مایع یا جامد باشد.سیستم مایع هیچ وسیله حمایتی برای رشد ریشه ندارد. اما درکشت جامد (کود)ازریشه حمایت می شود.درتقسیم بندی دیگر دوسیستم باز وبسته وجود دارد.سیستم بازسیستمی است که درآن محلول غذایی وآب بارسیدن به منطقه ریشه مورداستفاده مجدد قرار نمی گیرد. اما سیستم بسته سیستمی است که درآن محلول مازاد بازیافت ومورد مصرف مجدد قرار می گیرد. ازروشهای دیگر هیدروپونیک سیستم های مایع این مواردند: