Ortam Türleri : Kaya Yünü

Kaya yünü %60 diabase, %20 kömür tozu karışımının 1500-2000°C sıcaklıktaki fırınlarda eritildikten sonra 0.5 mm’lik tabakalar halinde çıkartılarak preslenmesi sonucu elde edilir. Hızla dönen çubukların içine dökülerek çok ince ipliklere ayrılır. Soğuma sırasında sıcaklık yaklaşık 200°C’e düştüğünde, bu çekme özelliği kazandırılmak için phenolresin (reçine) ilavesi yapılır.



Kayayünü, yapıştırıcı ve isotropik lifli bir bünyeye sahip olması, su tutma kapasitesinin yüksekliği, gözenekliliği ve oksijen zenginliği ile iyi bir kök ortamı oluşturması, yüksek emme gücü gibi üstün özelliklerden dolayı topraksız tarımda tercih edilir. Tekrar kullanıma uygundur fakat kullanım sonrası pH derecesi çok yükseldiği için, tekrar kullanmadan önce yıkanması ve pH derecesinin tekrar ölçülmesi gerekmektedir.

Ortam Türleri : Kum ve Çakıl

Kum ve çakıl, topraksız tarımda kendi başlarına bir karışımın ana materyali olarak çok nadir olarak kullanılırlar; genellikle ortamın fiziksel yapısını iyileştirmek ve su tutma kapasitesini ayarlamak amacıyla (peat) torfa karıştırılarak kullanılır. Kum ve çakıl kireç, balçık ve tuzdan arındırılmış olduğu sürece ortamın kimyasal yapısına hiçbir etkileri olmaz. Kum ve çakılın tek farkı, farklı büyüklükte olmalarıdır. Bu iki malzemenin de su tutma kapasitesi çok düşüktür.

Kaba kum ve ince kum olarak bilinen farklı iriliklerde kum çeşitleri vardır. Topraksız tarımdaki katı ortam kültürü oluşturmak için en uygun kum tane büyüklüğü 0.5-2 mm arasında olandır.

Tanelerinin
%90’dan fazlası 1mm’den büyük olan kum kaba kum,
%80-90’ı 0.5-2 mm arasında olan orta irilikte kum,
%90’dan fazlası 1 mm’den daha küçük olan kum ince kum olarak adlandırılır.

Çakıl tanelerinin büyüklüğü ise genelde 2-20 mm arasında değişir. Genelde şekilli olmayan çakıllar bitkinin kök ve gövdesine zarar verebilir, bundan dolayı genellikle taneleri küçük ve yuvarlak çakıllar topraksız tarımda tercih sebebidir.

Kum kültürü ile yapılan çalışmalar 1960 lı yıllarda ABD de Arizona Üniversitesinde başlamıştır.
Çakıl koptuğu kaya parçasının özelliğini taşır bazalt ve granit gibi. Çakıl ve kum her yetiştirme periyodu sonunda yıkanarak ya da strelize edilerek tekrar kullanılabilir.

Kimyasal salınım yapmayan kaya parçalarının herbiri birer çakıl kaynağıdır.

Ortam Türleri : Zeolit

Zeolitler bir mineral grup, hidrate aluminyum silikat mineralleridir. Doğadan 40 dan fazla doğal mineral bileşik olarak bulunurlar. Sanayi hammaddeleri içinde “endüstriyel hammadde” olarak değerlendirilirler. Bilinen 40’ı aşkın doğal minerali vardır. Bunlardan en önemlileri klinoptilolit, şabazit ve analsim’dir. Ayrıca 150’yi aşkın sentetik minerali de mevcuttur. Kısaca klino olarak da bilinen klinoptilolit doğal zeolitlerden dünyada rezerv olarak en çok bulunan ve teknolojik özzellikleri en iyi olanlardan biridir.



En önemli özellikleri kristallerinde kanal şeklinde boşluklu yapılarıdır. Bu nedenle; - Su, -Yağ ve -Gaz emme kapasitesi oldukça yüksektir. Ayrıca, kristal örgüden kaynaklı olarak gerek kristal yüzeyinde gerekse de kanallarda negatif yük eksikliği vardır. Özellikle pozitif iyonları yer değiştirme yaparak tutma ve verme özelliğine sahiptir. Biz bu özelliğe teknik olarak katyon değişim kapasitesi (KDK) diyoruz. Örneğin su ortamında erimiş metal iyonlarını, gazları, amonyum, potasyum ve kalsiyum gibi mineral maddeleri bünyesinde tutmakta başka bir değişle kanallarda hapsetmektedir. Klino 750°C sıcaklığa, ayrıca yüksek asit ve bazlara (stabil olduğu aralık: pH 1,5-11) karşı dayanıklıdır.

Zeolitler volkanik küllerin su ortamında değişime uğraması sonucunda oluşurlar. Minerallerin kristal kafesinde su ve çeşitli katyonların (Na+, K+, Mg++, Sr++ ve Ba++) geçebildiği birbirine bağlı boşluklar bulunmaktadır. Geniş izomorfik yer değiştirme özelliği gösteren zeolit minerali bu özellikleri nedeniyle yüksek bir katyon değişim kapasitesi ve toprak çözeltisinde katyonların adsorbsiyonunda seçicilik özelliğine sahiptir. Zeolit ucuzluğu, mineral kökenli diğer materyallerden daha kolay elde edilmesi, fiziksel ve kimyasal özelliklerinin iyi olması ve bazı yetiştirme ortamlarından üstün özellikleriyle topraksız tarımda kullanımının giderek artacağı tahmin edilmektedir. Katı ortam kültürlerinde kullanılan karışımlardaki zeolit; gübreleri daha iyi tutması sağlar, yetiştirme ortamının katyon tutma kapasitesini artırır, su tutma gücünü yükseltir, gübre kullanımını azaltır.





Zeolitin sertliği 3.5-5.5, yoğunluğu 2.0-2.4g/cm³ arasıda değişir. Porozitesi %70, su tutma gücü 3701/m³ Türkiye tarımda kullanımı sadece topraksız tarımla sınırlı değildir.

Tarımda toprak kirliliğini gidermede, hayvan beslemede altlık olarak ahırlarda suların temizlenmesinde, toprağın fiziksel yapısını değiştirmede, gübre verimini arttırmada kültür balıkçılığında da kullanılır.

Ülkemizde zeolit rezervinin 48.5 milyar ton olduğu bilinmektedir.

Ortam Türleri : Vermikulit

Vermikülit bir magnezyum, aliminyum demir silikat karışımıdır. Vermikülit yüksek sıcaklık altında ani ısı şokuna tabi tutulduğunda tanecikler arasında tutulan suyun buhar haline geçmesi sağlanır. Bu sayede küçük, sünger yapılı su tutma kapasitesi yüksek parçacıklardan oluşan tarımsal kullanıma uygun vermikülit elde edilir.



Topraksız tarımda genellikle parça büyüklüğü 1-3 mm arasında olan vermikülit kullanılır. 1m³ mm arasında olan vermikülit kullanılır. 1 m³’nün ağırlığı 532 kg, porozitesi %70, su tutma gücü 370/m3’ dür. Yeşil, sarımsı kahve ve hatta siyah renkte olabilir. Sertliği mohs ölçeğine göre 1.2 ile 2.0 arasında değişir, özgül ağırlığı 2.5’dir.

Tarım amaçlı kullanılacak olan Vermikülitin pH derecesi mutlaka ayarlanmalıdır. Vermikülit, yüksek su çekme gücü, köklere iyi havalanma şansı vermesi, steril ve hafif olmasından dolayı topraksız(Hidroponik-Soilless) tarımda kullanılır.







Vermikülit ülkemizde çok kısıtlı bir alanda bulunmaktadır. O bölge Denizli çevresidir. Bu çevrede çok az miktarda bulunmaktadır. Halen bu yataklarda laboratuar genleştirme çalıştırmaları dışında üretime yönelik herhangi bir çalışma yapılmamaktadır.
Tüketim son derece düşük miktarlardadır ve tamamı ithalat yoluyla karşılanmaktadır.

Ortam Türleri : Perlit

Perlit volkanik kökenli aluminyum silikat ve asidik karakterli volkanik bir camdır. Fiziksel olarak durağan ve biyolojik olarak da sterildir. Perlit ısıyla genleşme özelliği olan genleştirildiğinde çok hafif ve gözenekli hale geçen bir kayaçtır. Bütün ortamlar içersinde su tutma gücü en yüksek olanlardır, %229-360’lara varan bir su tutma gücüne sahiptir. Perlitte en önemli özellik hidrasyona uğramış camsı silika yapısındaki %2.5 arasındaki bileşik halinde içerdiği sudur ve bu perlitin kararlılığını sağlamaktadır. Hacimm ağırlığı 0.389g/cm3, porozitesi %66.4, EC ‘si 0 dır. Perlit taneleri beyaz, hafif, steri, nötr yapılı ve kimyasal olarak oldukça saftır.

Perlit tane büyüklüklerine göre üç grupta sınıflandırılır.
Çok iri taneli perlitte, taneciklerin %80’i 0.01-1.0 mm çapındadır. Tane çapı 1.5-5 mm arasındakiler turbalı karışım hazırlamada, 1-3 mm arasındakiler tohum çimlendirmede ve fide üretiminde kullanılmaktadır. Çok ince perlit çok yüksek hacim ağırlığı, çok düşük toplam por yüzeyi ve düşük hava ve su içeriği nedeniyle tarımda kullanıma uygun değildir. Oysa orta büyüklükteki partiküllere sahip perlit %36.2’sinin partikül büyüklüğü 0.2-0.5 mm arasında, %27.6 sının partikul büyüklüğü 0.5-1 mm arasında olan perlittir ve çok düşük hacim ağırlığı ve çok yüksek por yüzeği, yüksek % hava içeriği ve yüksek % yarayışlı su kapasitesi nedeniyle topraksız üretime çok uygundur.

Avantajları: Bitki yetiştirme açısından, drenaj ve havalandırılmasının iyi olması, su ve besin elementlerinin bitki kökleri tarafından rahatlıkla alınmasında izin vermesi, steril, hafif ve kimyasal-biyolojik ayrışma göstermemesi, nötr yapıda olması, ısı iletkenliği çok düşük olduğu için sıcaklık değimlerini bitkiye hissettirmemesi gibi üstün özellikleri nedeniyle çok avantajlıdır.



Perlit üst üste 5-6 yıl kullanılabilir. Perlitin çok az miktarda bazı besin maddelerini içermesi beslenmeye dayalı denemelerde dikkat edilmesini gerektirir.



Ülkemiz dünyanın en büyük perlit rezervine sahip ülkelerden biridir. Türkiye’de toplam mümkün perlit rezervinin 4.5 milyar ton olduğu belirtilmektedir. Ülkemizdeki perlit rezervlerinin Doğu Anadolu Sarıkamış, İç Anadolu Nevşehir, Ege bölgesinde Menderes ve Karaburun bölgelerinde yoğunlaşmıştır.

Ortam Türleri : Pomza

Pomza taşı, volkanik faaliyetler sırasında çıkan lavların ani soğuma ve gazların lav bünyesini aniden terk etmesi sonucu oluşur. Oldukça gözenekli bir yapıya sahiptir ve dünya endüstrisinde yeni olmamakla beraber, ülkemiz endüstrisine son yıllarda girmeye başlamıştır. Değeri yeni anlaşılmıştır. Pomzanın gözenekleri birbirleriyle bağlantısızdır, bu özelliğinden dolayıda ses ve ısı yalıtımı ile su tutma kapasitesi oldukça yüksektir. İçerdiği gözenekler gözle görülebilecek boyutlardan, mikroskobik boyutlara kadar sayısız olup, her biri diğerinden camsı bir zarla yalıtılmıştır. Bu yüzden hafif, suda uzun süre yüzebilen bir kayaçtır. Pomza, kendisine özgü bazı özellikleri ile benzer volkanik camsı kayaçlardan, rengi, gözenekliliği ve kristal suyunun olmaması ile pratik olarak ayrılabilmektedir. Ülkemizde Nevşehir, Kayseri, Ağrı, Kars, Van yörelerinde pomza yatakları olduğu ve Türkiye genelinde 2.832.085 m³ civarında pomza taşı rezervi olduğu belirtilmektedir.



Kolay sulanır,
Mükemmel havalandırma sağlar,
Tekrar tekrar kullanılabilir,
Besin ayarlaması kontrolu kolaydır,
Zamanla çekmez ve topaklanmaz,
pH Nötr dür. (6-7)
Mantar, böcek gibi zararlı unsurları barındırmaz,
Kötü kokular üretmez,

2-B4) KAYA YÜNÜ KÜLTÜRÜ

Kaya yünü kültürü üreticinin kullanabileceği en kolay sistemlerden birisidir. Kaya yünü kültüründeki büyük kaya yünü plakalarının kalınlığı genellikle 7.5-10cm, genişliği 15-30cm ve uzunluğu 100cm’dir. Plakaların genişlikleri yetiştirilecek bitki türüne bağlı olarak değişik olabilir.
Kaya yünü plaka ve blokları beyaz ya da siyah polietilenle kaplanmış veya hiç kaplanmamış olarak satışa sunulur.





Kaya yünü ile üretimde maliyeti düşürmek için 3 yetiştirme mevsimi boyunca aynı bitki türünün yetiştirilmesi önerilmektedir. Böylece yenilenmeksizin ve sterilize edilmeksizin üst üste üretim yapılabilmektedir. Kaya yünü kültürü mini bloklara tohum ekimi ile başlar. Fideciklerin kotiledon yaprakları tam geliştiğinde ve gerçek yaprakları görünmeye başladığında bu mini bloklar, fide blok ortasında ki çukura yerleştirilerek şaşırtma işlemi yapılır. Büyük kaya yünü plakaları toprak üzerine yerleştirilecekse şu yol izlenir: Toprakta masuralar oluşturulduktan sonra toprak yüzeyi beyaz polietilen örtülerle örtülür. Büyük kaya yünü plakaları bu örtüler üzerine ve kanallara yerleştirilir. Böylece drene olan besin eriyiğinin masura sırtlarını kirletmemesi sağlanır. Çünkü bu sırtlar yürüme bantlarını oluşturur. Besin eriyikleri bitkilere damla sulama sistemlerinden yaralanılarak verilir. Bu kültürde kullanılan besin eriyiklerinin p H’ sının, kaya yününün alkalitesini dengeleyebilmesi için, 4.5 gibi bir değerde tutulmasına özen gösterilir. Plakaların alt kısımlarından drenaj yarıklarının açılması da unutulmamalıdır.
Fide dikimi diğer bütün topraksız kültür yöntemlerinden daha kolay ve risksizdir. Olay sadece istenilen sıra üzeri aralıklarıyla fide bloklarının esas büyük kaya yünü plakaları üzerine koymaktan ibarettir. Günde en az bir kez sulama, p H’ nın fazla yükselmesini engellemek için yapılmak zorundadır. Kök bölgesinde istenen sıcaklık ise pek çok yolla sağlanabilir. Örneğin; kaya yünü bloklarını merkezi ısıtmalı seralarda ısıtma boruları üzerine yerleştirmek, besin eriyiğini 20°C’ a kadar ısıttıktan sonra bitkilere vermek gibi. Bu sistemde plakalar ayrı ayrı olduğundan, kök hastalıklarının yayılma olasılığı azdır.

2-B3) DİKEY TORBA KÜLTÜRÜ

Dikey torba kültürü Avrupa da ve özellikle İtalya, İspanya da geliştirilmiştir.
Bu sistemde bükülmez borular veya plastik torbalar kullanılabilir. Bu amaçla kullanılan polietilen torbaların boyutları genellikle şöyledir: 15 cm çap, 2 m uzunluk, 0.15 mm kalınlık. Torbaların öncelikle alt uçları bağlanır, seçilen bir ortam torba içerisine doldurulduktan sonra üst uçları aynen sosis gibi bağlanır. Bundan sonra sıra bu torbaları serada boydan boya gerilen askı düzenlerine asmaya gelir. Asılan torbaların üst kısımlarından besin eriyiği verilerek torbanın alt kısmından drene olması yani torbayı terk etmesi sağlanır. Torbaların yapımında kullanılan polietilenin rengi genelde siyahtır.



Bu yöntemde bitkiler torba veya boruların yan kısımlarında helezon şeklinde açılan 2.5-5cm çaplarında ki açıklıklarda yerleştirilmektedir. Bu yöntem özellikle çilek gibi küçük bitkilerin yetiştiriciliğine çok uygundur. Marul da bu sistemde yetiştirilebilmektedir. Yerden büyük tasarrıf sağladığı için birim alandan alınacak ürün miktarı bu sistem ile artmaktadır.

2-B2) TORBA, PAKET VE SAKSI KÜLTÜRÜ

Bu tür kültürde torba, paket yada saksı türü geniş ve büyük kablar içerisine katı ortam doldurularak kullanılır. Bu katı ortam istenildiği gibi seçilebilir, önemli olan bitki ile uyumlu olması, kimyasal olarak etkileşim yapmaması ve iyi bir drenaj sağlamasıdır.
ABD 'de en yaygın kullanılan karışım: % 60 torf, %20 vermikülit ve %20 perlitten oluşan karışımdır. Bu karışımda p H 5.2-5.6 arasında korunur.



Torba, paket yada saksılara doldurulan katı ortama alınan fideler damlama sulama ile sulanır. Besin eriğiyi ortama damlatılarak yada daha yoğun bir damlama ile akıtılarak verilir. Bu belli sürelerle olabileceği gibi, süreklilik de arzedebilir.
Bu ortamlarda, örneğin saksıların alt kısımlarına açılan deliklerden drenaj işlemi sağlanmış olur. Saksını altındaki besin eriyiği drenaj kanallarına dökülüp buradan da ortak bir depoda birikir, daha sonra bu geri toplanan sıvı tekrar sisteme bir pompa ile yollanabilir.

2-B1) YATAK KÜLTÜRÜ

Bitkilerin, açılan yataklar içerisinde beslenmesi ile oluşturulmuş kültürdür.
Bu tür topraksız tarım şekilde, öncelikle katı ortamın yani agregatların içerisine konulacağı yataklar hazırlanır. Yatakların ölçüleri yetiştirilecek olan bitkilere göre değişiklik gösttermekle beraber, ortalama 15-20 cm derinlik ve 30-120 cm genişliktedir.
Yataklara drenajın yani su tasfiyesinin kolay sağlanması amacıyla belirli bi eğim verilmesi gerekmektedir.

Yatakların şekli ;

Yataklar son zamanlarda, plastik örtülerle, çuvallarla kaplanmış katı ortamı içeren yataklardır. Bu yatakların malzemesinin siyah renkte olması gerekmektedir. Bu şekilde yosunlaşma, buharlaşma önlenmiş olur. Bu plastik örtülerle besin eriyiği arasında bir kimyasal etkileşimin olmaması gerekir.
Sonraki aşamada istenirse yatakların tabanda ki en derin kısmına drenaj boruları yerleştirilir, istenirse ve yataklara yeterli eğim verilmişse yatak tabanına 5 cm kalınlık oluşturulacak şekilde sadece kırma taş veya çakıl koymak yeterli olabilir. Yataklar oluşturulduktan sonra bütün yatakların alt uçlarına bir ana drenaj kanalı açmak gerekir. Böylece yataklardan drene olan besin eriyiklerinin bu kanalda toplanması sera dışına atılması veya toplama tankında toplanması söz konusu olabilir. Fakat bu tür sistemlerde genel uygulama şekli, kanallardan akacak olan su sistemde geri toplanmaz, dışarı atılır. Bunun için sisteme ihtiyacı kadar su minimum düzeyde verilir. Sistemde kullanılan su miktarı oldukça fazladır.
Sonra sıra yatakların agregatlarla doldurulmasına gelmiş olur.
Bu tür kültürde besin eriyiklerinin verilişinde damla sulama sistemlerinden faydalanılır.

2-A2) ORGANIK ORTAMLAR

Katı ortam kültürlerinde en yaygın kullanılan ortam çeşidi organik olan ortamlardır. Bunlar Torf, pomza, cüruf, çakıl, kum, ağaç kabuğu, saman gibi maddeler olup doğal yollarla elde edilen malzemelerdir. Bu ortamlar sitemizdeki diğer konularda ayrıntılı olarak incelenecektir.

2-A1) INORGANIK ORTAMLAR

Katı ortam olarak inorganik yani organik olmayan malzemelerin kullanıldığı katı ortam kültürüdür. Örneğin cam yünü, strafor gibi malzemeler yapay maddeler olup katı ortamlarda kullanılmaktadır. Cam yünü tek başına kullanılmakla beraber diğer ortamlarla beraber de kullanılmaktadır. Fakat straforun yaygın kullanımı ise diğer torf, çakıl, pomze, perlit gibi ortamlarla beraber kullanımıdır.

1-E) BESİN ERİYİĞİ SİSİ (AEROPONİK)

Topraksız tarımda uygulanmaya başlanan en yeni uygulamalardan birisi aeroponik yada sisleme uygulamalarıdır. Bu uygulamada besin eriyiği içeren sıvı, özel püskürtma başlıkları ile direkt olarak bitkinin köküne püskürtülmektedir. Bu sayede bitki kökleri besin maddelerini en ideal ve kolay şekilde almakta, aynı zamanda yeterli bir şekilde havalanmaktadır.











Bu türün dezavantajı, en ufak bir elektrik kesintisinden kaynaklanan sistemin durmasıdır. Sistem durduğu zaman kökler çok hızlı bir şekilde kurur, sistemin kurumaması gerekmektedir. Bunun için enerji gereksinimi sürekli ve çok tur. Güçlü pompalar ile su sprey haline getirildiği için elektrik sarfiyatı nispeten daha fazla da olabilir.