با آنکه هیدروپونیک یک واژه نسبتاً جدید و مناسب برای پرورش گیاهان در محیطي غیر از خاک است، روشهای انجام این نوع کشت به زمانهای خیلی قبل برمیگردد. باغهای معلق بابل، باغهای معلق آزتک در مکزیک و نیز باغهایی از این مدل در چین نیز از انواع کشت هیدروپونیک بودند، اگرچه اشاره به آنها نشده است. حتی در دست نوشته‌های مصری بجا مانده از چند صد سال قبل از میلاد نیز پرورش گیاهان در آب توصیف شده است. تئوفراست (۳۷۲- ۲۸۷ قبل از میلاد) آزمایشاتی در مورد تغذیه محصولات انجام داد. بررسیهای جدیدتر در قرن ۱۶ ميلادي توسط ژان ون هلمونت دانشمند بلژيكي است که به بررسی میزان جذب مواد مورد نیاز گياهان از آب میپردازد. او یک نهال بید (۲۶/۲ کیلوگرم) را در ظرفی شامل ۹۰ کیلوگرم خاک خشک با روکشي پوشانده شده جهت جلوگیری از ورود ذرات پرورش داد. وی بعد از ۵ سال با آبیاری نهال توسط آب باران کشف کرد که وزن درخت بید تا ۵/۷۲ کیلوگرم افزایش یافته در حالی که وزن خاک تنها کمتر از ۵۷ گرم کم شده است. او نتیجه گرفت که گیاهان برای رشد موادي را از آب میگیرند. هر چند، متوجه این مطلب نشد که گياهان به دیاکسیدکربن و اکسیژن موجود در هوا نیز نياز دارند. در سال ۱۶۹۹ ميلادي، جان وود وارد انگلیسی گیاهانی را در آبهایی که در آنها، انواع مختلفی از خاک بود پرورش داد و فهمید بیشترین میزان رشد به آبی باز میگردد که خاک بیشتری دارد. وي نتيجه گرفت كه رشد گياهان نیازمند مواد مشخصي در آب است كه توسط خاك تامين مي‌شوند و نه موادي كه مستقيماً توسط آب تامين مي‌شوند.
برنامههای بعدی برای شناسایی این گونه مواد به کندی صورت گرفت تا روشهاي تحقيق پيشرفتهتري ابداع شدند و علم شيمي نيز تكامل قابل توجهي كرد. در سال ۱۸۰۴، دساشور به این مطلب دست یافت که گیاهان از مواد شیمیایی ساخته شده‌اند كه از آب، خاک و هوا دریافت میکنند.
این مطلب بعداً توسط بوسینگالت شیمیدان فرانسوی تبار در سال ۱۸۵۱ ميلادي در آزمایشهایی که وی در آن به پرورش گیاهان در ماسه، کوارتز و زغال چوب پرداخته بود، کشف شد. او به این مطلب پیبرده بود که آب بخاطر تامين هيدروژن برای رشد گیاهان لازم است. همچنین گياهان به موادی چون هیدروژن، کربن و اکسیژن (که از هوا بدست میآیند) نیاز دارند و وي ادعا كرد که گیاهان حاوي نیتروژن و سایر مواد معدني هستند. محققین با انجام آزمایشهای مختلف در آن دوره توانستند اثبات کنند که گیاهان میتوانند در محیطهایی با رطوبت متوسط که حاوی مواد معدنی لازم برای گیاه باشد رشد کنند. قدم بعدی این بود که مواد معدنی لازم شناسایی شوند و گیاهان در محیطهایی آبی شامل این مواد پرورش داده شوند. این مسئله در سالهای ۱۸۶۰-۱۸۶۱ توسط دو دانشمند آلمانی با نامهای Sachs و Knop پايهريزي شد. این امر پایه و اساس علم تغذيه با مواد غذايي (Nutriculture) و تکنیکهایی مشابه آن شد که امروزه نیز در آزمایشگاههای فیزیولوژی گیاهی و پرورش گیاهان خوراکی مورد استفاده قرار میگیرند. این کشف اخیر در زمینه گیاهان خوراکی بیانگر این مطلب بود که گیاهان معمولی با قرار گرفتن ریشه آنها در آبی که شامل مواد خاصی باشند میتوانند رشد کنند. این مواد عبارتند از: نیتروژن (N)، فسفر (F) گوگرد (S)، پتاسیم (K)، کلسیم (Ca)، و منیزیم (Mg) که امروزه به عنوان اجزای اصلی و یا بزرگ (ماكرو) مغذیها شناخته شده‌اند. دانشمندان با تحقیقات بیشتر در آزمایشگاهها کشف کردند که ۷ عامل دیگر مورد نیاز گیاهان هستند (البته با میزان بسیار کمتر)، که از آنها به عنوان اجزا مقدار كم يا ميكرو (ریزمغذی) یاد می‌شود. این گروه شامل آهن (Fe)، کلر (Cl)، منگنز (Mn)، بور (B)، روی (Zn)، مس (Cu) و مولیبدن (Mo) میباشد. محققین بسیاری در سالهای اخیر فرمولهای ساده گوناگون را برای کشت گیاهان در محلول غذايي کشف کردند. تعدادی از این افراد عبارتند از آرنون، هوگلند، رابینز، شیو، تالنس، توتینگنام و تریلیز. تعداد زیادی از فرمولهای کشف شده توسط این افراد هنوز هم در بسیاری از تحقیقات آزمایشگاهی گیاهان مورد استفاده قرار میگیرند. کاربردهای عملی Nutriculture تا حدود سال ۱۹۲۵ ميلادي یعنی زمانی که صنعت گلخانه به سرعت گسترش یافت ناشناخته ماند. خاكهاي گلخانه بايد به علت مشکلات ناشی از ساختار خاک، حاصلخیزی و آفات مرتب تعویض ميشدند. در نتیجه، محققان به پتانسيلهاي استفاده از محلول غذايي به جاي روشهاي تعويض خاك پي‌بردند، بین سالهای ۱۹۲۵ تا ۱۹۳۵ ميلادي، گسترش وسیع این نوع کشت باعث شد که یک سری کار تحقیقاتی به پرورش گیاهان در مقیاس وسیع منجر شود.
در اوایل دهه ۱۹۳۰ ميلادي، گريك (W.F.Gericke) از دانشگاه کالیفرنیا، تجربههای آزمایشگاهی در زمینه تغذيه گیاهان را از جنبه تجاری مورد بررسی قرار داد. او این روش کشت را هيدروپونیک نامگذاری کرد. این کلمه متشکل از دو واژه یونانی است: هیدرو (آب) و پونز (كار)، که در مجموع به معنی کشت در آب است. هیدروپونیک می‌تواند به عنوان علم پرورش گیاهان بدون استفاده از خاک، و با استفاده از بستر كشت مانند شن، ماسه، پيت، ورمي‌كوليت، پوميس يا خاك اره همراه با محلول غذايي شامل همه مواد لازم گیاه برای رشد طبیعی، در شرایط عادی تعریف شود. تا زمانی که بسیاری از روشهای کشت هیدروپونیک کشف شد به برخی از آن کشت بدون خاک گفته میشد هر چند که رشد فقط با آب کشت به معني هیدروپونیک صحیح است. گريك با کمک هیدروپونیک سبزیجات را پرورش داد که شامل گياهان ریشهاي مانند چغندر، تربچه، هویج و سیب زمینی و نیز غلات، میوهها، گیاهان زينتي و گلها بود. او با استفاده از كشت آبي در تانکهاي بزرگ، گوجه فرنگيها را آنقدر به سمت بالا تربيت كرد و پرورش داد كه براي برداشت نیازمند نردبان میشد. مطبوعات در آمریکا ادعاهاي غیرعقلانی بسیاری چاپ کردند و هیدروپونیک را اکتشاف قرن نامیدند. بعد از دورهای که در آن افراد سودجو سعی میکردند که وسایل غیرضروری را به فروش برسانند، تحقیقات بیشتری انجام گرفت و هیدروپونیک در مجامع علمی با وجود دو منفعت آن یعنی عملكرد بالا و امکان پرورش در مناطق نامناسب جهان گسترش یافت. تکنیک هیدروپونیک گریک به سرعت برای تولید غذا برای گروههای مستقر در جزایر واقع در اقیانوس‌ها در اوایل دهه ۱۹۴۰ ميلادي به کار گرفته شد. نیروی هوایی آمریکا در سال ۱۹۴۵ ميلادي مشکل سبزیجات تازه مصرفی پرسنل خود را با انجام کشت هیدروپونیک در مناطق وسیعي از جزایر صخرهای نامناسب برای به پرورش غذا حل کرد. فرماندهي ارتش کشت هیدروپونیک را برای ارتش امریکا بعد از جنگ جهانی دوم ادامه داد. براي مثال پروژهی ۲۲ هکتاری در Chofu ژاپن انجام گرفت. استفاده تجاری از تکنیک کشت هیدروپونیک در دهه ۱۹۵۰ ميلادي در کل جهان گسترش یافت و در آن سالها به کشورهایی چون ایتالیا، اسپانیا، فرانسه، انگلیس، آلمان، سوئد، روسيه و فلسطين اشغالي رسید. در کره ی زمین مربوط به زمانی است که در اقیانوس‌ها گیاهان بدون وجود خاک در حال رویش بودند وکشت هیدروپونیک در زمین پس از به وجود آمدن خاک به زمان اهرام مصر تعلق دارد. اما بسیاری از افراد معتقدند که هیدروپونیک از بابل قدیم شروع شده است ونمونه‌ی آن در باغ های معلق وجود داشته است که در لیست عجایب هفت گانه‌ی قدیم است.مارکوپولودرسفرنامه ی خود نوشته است که در دریاچه جزیره‌هایی وجود داشته که روی آب دائم در حال حرکت بوده اند واین جزیره‌ها در اصل همان کرجیهایی است که مملو از گلها و میوه‌های مختلف است وهم چنین به خاطر رشد نامحدود درگیاهان در کرجیها به باغ های معلق تشبیهشده‌اند. باغ های معلق در حقیقت یک سیستم ماهرانه‌ی هیدروپونیک بوده است که استفاده از آب شیرین مواد غذایی غنی را به دنبال داشته است. توسعه کشت بدون خاک تحت شرایط کنترل شده. هیدروپونیک فن کاشت گیاهان بدون خاک است ریشه ها در هوا که باید بسیار مرطوب نگاه داشته شود یا در آب که باید خوب تهویه شود ویا در برخی مواد جامد غیر از خاک که رطوبت را 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 کشت هیدروپونیک این امکان را به ما می دهد که در ازای کار کمتر و زمان کمتر بازده بیشتری داشته باشیم
اساس سیستم هیدروپونیک آب است، پس این سیستم می تواند کاملا اتوماتیک باشد؛ مزیت اتوماتیک بودن سیستم این است که اگر باغبان برای مدت زیادی در گلخانه حاضر نبود، گیاه از کمبود اب و مواد غذایی ، تلف نخواهد شد. بر اساس یک رسم ۲۵۰۰ ساله ایرانیان در عید نوروز ، گندم یا گیاهان دیگری را در مقداری آب می کاشتند و با آن سبزه برای سفره هفت سین تهیه می کردند این شاید اولین کشت هیدروپونیک در جهان بوده که ایرانیان انجام می دادند.در استان ایلام نخستین گلخانه ی هیدروپونیک تولید گیاهان دارویی به بهره برداری رسید
خیار،
گوجه فرنگی،
کلم، کاهو،
انواع گیاهان علفی،
هندوانه،
اسفناج،
انواع فلفل ها،
بادمجان،
گلها و گیاهان زینتی مخصوصاً ارکیده
موز،
هویج،
لوبیا سبز،
تربچه ،
و چغندر
را تولید کرد.
در سالهای اخیر استفاده از سیستم کشت هیدروپونیک در گلخانه‌های کشور بسیار مورد استقبال قرار گرفته است. سیستم کشت هیدروپونیک عمودی در حقیقت یک روش بسترساز برای کشت هیدروپونیک است که با افزایش تراکم کشت گیاه سبب افزایش بهره وری از یک مساحت ثابت تحت کشت می‌شود. با استفاده از این روش کشت و با توجه به هزینه اولیه آن که معادل سایر روشهای بسترسازی معمول است، می‌توان راندمان تولید محصول در گلخانه یا زمین مورد نظر را تا ۳۰ درصد افزایش داد و با توجه به ثابت ماندن هزینه‌های مربوط به گرمایش و سرمایش و همچنین هزینه‌های بسترسازی، میزان تولید خالص نیز افزایش می‌یابد. این روش قبلاً در کشورهای دیگر با موفقیت اجرا شده است و برای کشت انواع میوه و سبزی و حتی گل‌های کوچک بسیار مناسب است و با اعمال تغییرات اندکی در نحوه پیاده سازی سیستم می‌تواند تقریباً در هر گلخانه‌ای مورد استفاده قرار گیراز این روش به دلیل کاهش چشمگیر مصرف آب می‌توان در مناطق کم آب کشور نیز استفاده کرد. همچنین این روش کشت، قابلیت انطباق با روش کشت آکوپونیک و سیستم‌های هیدروپونیک را نیز داراست.کیفیت بالای محصول تولید شده به جهت قرار گرفتن در ارتفاع و چرخش ۳۶۰ درجه‌ای و سهولت کار در تمام مراحل کشت از دیگر مزایای این روش است.در واقع هیدروپونیک (آبکشت) علم و فن کاشت گیاهان بدون خاک است. ریشه ها در هوا که باید بسیار مرطوب نگه داشته شوند یا در آب که باید خوب تهویه شود یا در برخی مواد جامد غیر از خاک که رطوبت را در خود نگه می دارد رشد می کند. آب موجود در اطراف ریشه ها که غذا و اکسیژن مورد نیاز گیاه را تامین می کند حاوی ترکیبات متعادلی از مواد غذایی است.
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. پرورش گیاهان به روش هیدروپونیک تا قبل از دکتر گریک صرفاً در حد تحقیقات آزمایشگاهی و یا به صورت موردی در برخی تمدنهای باستانی مطرح بوده است بدون آنکه درک صحیح و مناسبی از این روش وجود داشته باشد. دکتر گریک به تشخیص خود درباره ظرفیت و دامنه توسعه تجاری هیدروپونیک و مشاهداتش در مورد تکنیکهای آزمایشگاهی به کار گرفته شده باور داشت و بر آن بود که این آزمایشها را با هدف توسعه یک حرفه تجاری ادامه دهد.
گزارشات اخیر نشان می دهد که در حال حاضر بیش از یک میلیون خانواده در امریکا دارای دستگاههای کشت بدون خاک بوده که از آن جهت تولید مصرف خانگی استفاده می شود. فرانسه، کانادا، افریقای جنوبی، هلند، ژاپن، استرالیا، و آلمان از جمله کشورهای پیشرو در زمینه کشت هیدروپونیک می باشند.
در ایران کشت هیدروپونیک محصولات سبزی، صیفی و برخی میوه ها مانند توت فرنگی رونق قابل توجهی نیافته است. اما در برخی از نقاط ایران مانند شهرهای هشتگرد کرج، کرمانشاه، تهران و جزیره کیش تولید محصولات باغی به روش کشت هیدروپونیک و به صورت تجاری گسترش یافته است.
الف ـ کشت در مواد دانه بندی شده:
مواد دانه بندی شده شامل ذراتی کوچک با خاصیت شیمیایی خنثی است.
ب ـ کشت در پشم شیشه:
پشم شیشه الیاف اسفنج مانندی است که منشاء مواد آن سنگ های آتشفشانی است.
ج ـ کشت در آب:
در این روش ریشه ها در ترکیب آب با هوا و در داخل آب رشد می کنند.
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.
پرورش گیاهان به روش هیدروپونیک تا قبل از دکتر گریک صرفاً در حد تحقیقات آزمایشگاهی و یا به صورت موردی در برخی تمدنهای باستانی مطرح بوده است بدون آنکه درک صحیح و مناسبی از این روش وجود داشته باشد. دکتر گریک به تشخیص خود درباره ظرفیت و دامنه توسعه تجاری هیدروپونیک و مشاهداتش در مورد تکنیکهای آزمایشگاهی به کار گرفته شده باور داشت و بر آن بود که این آزمایشها را با هدف توسعه یک حرفه تجاری ادامه دهد. گزارشات اخیر نشان می دهد که در حال حاضر بیش از یک میلیون خانواده در امریکا دارای دستگاههای کشت بدون خاک بوده که از آن جهت تولید مصرف خانگی استفاده می شود. فرانسه، کانادا، افریقای جنوبی، هلند، ژاپن، استرالیا، و آلمان از جمله کشورهای پیشرو در زمینه کشت هیدروپونیک می باشند. در ایران کشت هیدروپونیک محصولات سبزی، صیفی و برخی میوه ها مانند توت فرنگی رونق قابل توجهی نیافته است. اما در برخی از نقاط ایران مانند شهرهای هشتگرد کرج، کرمانشاه، تهران و جزیره کیش تولید محصولات باغی به روش کشت هیدروپونیک و به صورت تجاری گسترش یافته است.
۱- امکان پرورش گیاهان به روش هیدروپونیک، درتمام نقاط وجود دارد. محصولات هیدروپونیک را می توان در مناطقی که دارای خاک های نامناسب و یا خاک های آلوده به بیماری هستند، نیز پرورش داد.
۲- تراکم در واحد سطح کشت هیدروپونیک بالا است. در کشت هیدروپونیک می توان برخی از محصولات را در مکانی کوچک درمدت کوتاهی، پرورش داد. همچنین در کشت هایدروپونیک این امکان وجود دارد که بتوان محصولات را در چند سطح یا طبقه بر روی یکدیگر، کشت کرد. با توجه به این که هزینه های حمل محصولات به بازار هزینه بالایی را شامل می شود، می توان با احداث گلخانه در مرکز شهر، مقدار بعد مسافت و هزینه حمل را کاهش داد. مزارع هایدروپونیک خود صرف نظر از ارزشمندی زمین، دارای ارزش افزوده است.
میزان کار سنگین کاهش می یابد. کارها و تلاش هایی مانند شخم زدن خاک، انجام کشت، ضدعفونی کردن بذر و آبیاری و دیگر فعالیتهای مرسوم و رایج، در کشت هیدروپونیک بعضاً وجود ندارد.
۴- حفظ و نگهداری بهتر آب، امکان پذیر می شود. در یک طرح مناسب هیدروپونیک، آب مورد استفاده در مقایسه با کشت محصولات باغی در خاک به مراتب کاهش می یابد.
ناشی از وجود آفات و بیماری ها کاهش می یابد. در کشت هیدروپونیک، نیاز به ضد عفونی کاهش می یابد. در سیستم های کشت در محلول غذایی می توان بیماری های خاکزی گیاه را به آسانی ریشه کن کرد. همچنین در سیستم های کشت هایدروپونیک احتمال مبارزه با بیماریهای خاکزی انسانی، کاهش می یابد. این امکان وجود دارد که بیماری ها از فضولات حیوانات یا میکروارگانیسم های خاک به گیاهان سرایت کرده و منجر به بیمار شدن آنها شود که البته وقوع این مسئله در کشورهای توسعه یافته نادر است.
۶- مشکل علف های هرز، ریشه کن می شود. به علت خالص بودن بستر های کشت و امکان ضدعفونی کردن آسان آن، بذر علف های هرز در آن وجود ندارند.
۷- میزان تولید محصول افزایش می یابد. تولید در کشت هایدروپونیک بالا بوده و این مسئله از نظر اقتصادی حتی استفاده از زمین های گران قیمت را توجیه پذیر می سازد.
حفظ و نگهداری مواد غذایی آسان می شود. با ایجاد سیستم های بازیافتی یا چرخشی همواره می توان محلول های غذایی هیدروپونیک مورد استفاده مجدد قرار گیرد و امکان آلودگی زمین و آب رودخانه ها را به حداقل رساند.
۹- به کنترل شرایط محیطی کمک می شود. چون در گلخانه هیدروپونیک عواملی چون نور، حرارت، رطوبت و ترکیب گازهای جو گلخانه و حتی محلول دهی طی یک برنامه زمان بندی شده است سریعاً می توان شرایط محیطی را کنترل کرد.
نترل شیمیایی منطقه رشد ریشه آسان است. مسمومیت های ناشی از وجود نمک های معدنی محلول غذایی را می توان با شستشو از محیط ریشه، خارج کرد. همچنین مقادیر pH و EC (قابلیت هدایت الکتریکی) را می توان، تنظیم نمود. علاوه بر این در سیستم هیدروپونیک، می توان از بروز مشکلات ناشی از تجمع نمک های معدنی در منطقه رشد ریشه که در کشت های خاکی اتفاق می افتد جلوگیری نمود، به خصوص اگر از محلول غذایی با کیفیت خوب استفاده شود.
۱۱- استقرار گیاهان جدید آسان تر است. لطمات ناشی از جابجایی گیاهان در سیستم هیدروپونیک، کاهش می یابد.
۱۲- آیش در برنامه تناوب کشت محصولات، وجود ندارد. از تمامی سطح کشت موجود در همه زمان ها می توان استفاده کرد.
باغبانان و پرورش دهندگان مبتدی که می خواهند فعالیت در زمینه هیدروپونیک را شروع کنند، می توانند این کار را در منزل خود آغازکرده و هر زمان که امکاناتی برای ساخت و راه اندازی سیستم کشت در محلول غذایی برایشان فراهم شد، آنگاه فعالیت خود را در مقیاس کوچک و ساده فنی، شروع کنند.
