كتاب : هندسة نظم الزراعة بدون تربة

عدد صفحات الكتاب : 185 صفحة

نعلم جميعًا أن النباتات تنمو في التربة، ولكن ما هي التربة؟ حسنًا، إنها بلا شك أكثر بيئات الزراعة وفرةً، وتحتوي أيضًا على العناصر الغذائية الكبرى والصغرى اللازمة لنمو النبات. عندما يمر الماء عبر التربة، يحمل معه هذه العناصر الغذائية إلى جذور النبات. في الزراعة بدون تربة، مثل الزراعة المائية، نقوم ببساطة بتوصيل هذه العناصر الغذائية نفسها، بعد خلطها مسبقًا في خزان ماء، مع مستويات عالية من الأكسجين، بكفاءة إلى جذور النبات. هناك الكثير مما يجب شرحه حول الزراعة بدون تربة، لذا ستركز هذه المقالة بشكل أساسي على طرق الزراعة المائية الشائعة، ومزاياها، مع نبذة عن الزراعة المائية المتكاملة مع تربية الأحياء المائية والزراعة العضوية.

مزايا الزراعة بدون تربة

نمو أسرع: خطة تغذية مُحسّنة تعني دورات نمو أكثر في السنة، وإنتاجية أكبر، وغذاء أكثر.

• انخفاض كبير في استهلاك الماء والعناصر الغذائية: من خلال إغلاق الحلقة وإعادة تدوير الماء في النظام، تستخدم الزراعة المائية عادةً ما لا يقل عن 90% ماءً أقل من طرق الزراعة التقليدية في التربة. يُهدر الكثير من الماء والمغذيات في المزارع التقليدية التي تعتمد على التربة في الهواء الطلق، لأن جزءًا ضئيلاً فقط منها يصل إلى الجذور، بينما ينتهي الباقي في مصادر المياه المحلية.
• الزراعة في بيئة مُتحكَّم بها (CEA): هي أسلوب زراعي يُحسِّن درجة الحرارة والرطوبة وتدفق الهواء والإضاءة داخل بيئة الزراعة في المزرعة. يستطيع المزارعون الذين يستخدمون البيوت الزجاجية أو المزارع الرأسية الداخلية تهيئة ظروف نمو مثالية على مدار العام، في أي مكان في العالم. غالبًا ما تُطبَّق هذه الطريقة في الزراعة بدون تربة. كما تُحسِّن الزراعة في بيئة مُتحكَّم بها بشكل كبير قدرة المزرعة على التنبؤ بمواعيد المحاصيل، وإنتاج نباتات عالية الجودة، والحفاظ على معايير عالية لسلامة الغذاء. لا توجد طيور تحلق فوق الحقول ولا حيوانات تحفر فيها، ويمكن تجنب استخدام المبيدات الحشرية. تستخدم العديد من مزارع الزراعة في بيئة مُتحكَّم بها الإدارة المتكاملة للآفات (الحشرات المفترسة) للوقاية من أي مشاكل آفات أو معالجتها. لن يؤثر الطقس على قدرة المزرعة على الإنتاج، ولكن سيكون استهلاك الطاقة أعلى من المزارع التقليدية (بسبب الإضاءة وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء).
• الموقع: يمكن، بل ينبغي، أن تكون المزرعة أقرب بكثير إلى المستهلك النهائي، مما يقلل من البصمة الكربونية للتوصيل ويزيد من نضارة المنتج. وبما أنه لا يعتمد على خصوبة التربة، يمكن ممارسة هذا النوع من الزراعة في أي مكان.
• استغل مساحة أقل بكثير: مع الأنظمة الرأسية، يزداد المحصول لكل قدم مربع بشكل ملحوظ. وهذا أمر بالغ الأهمية لإنتاج ما يكفي من الغذاء لتلبية احتياجات السكان المتزايدة دون الحاجة إلى توسيع الأراضي الزراعية لتشمل الأراضي الرطبة أو الغابات أو غيرها من النظم البيئية الطبيعية الهامة.

أنواع الأنظمة

في مجال الزراعة المائية، توجد عدة تقنيات تتيح تخصيص عملية الزراعة على النحو الأمثل. سواء كنت هاويًا للزراعة اليدوية أو تتطلع إلى إنشاء مزرعة تجارية ضخمة، ستجد تقنية زراعية تناسب أهدافك تمامًا. والأفضل من ذلك، أنك لست مضطرًا لاختيار تقنية واحدة فقط! فمع توفر مساحة كافية، يمكنك استخدام أي من هذه التقنيات أو جميعها معًا.

الزراعة في الماء العميق (DWC)

ببساطة، هذه طريقة لزراعة النباتات على الماء المُعاد تدويره. توجد طرق عديدة للقيام بذلك، ولكن غالبًا ما تُستخدم ألواح عزل من الستايروفوم (4 أقدام × 8 أقدام). من خلال حفر ثقوب مخروطية الشكل في الألواح بحجم وسط الزراعة المُختار، يُمكنك وضع النبتة المُنبَتة دون أن تسقط. تبقى الجذور مُعلقة في حوالي 6 إلى 18 بوصة من محلول مغذٍّ غني بالأكسجين حتى الحصاد. تُعد هذه الطريقة مثالية للخضراوات الورقية والأعشاب قصيرة القامة، لأنها لا تحتاج إلى دعم كبير للجذور. غالبًا ما تحتفظ أنظمة الزراعة المائية العميقة (DWC) بكمية كبيرة من الماء، مما يُبطئ أي تقلبات في التركيب الكيميائي للمحلول. بالإضافة إلى ذلك، في حال حدوث أي عطل في المضخة في نظام DWC، سيكون لديك ساعات طويلة لإصلاحه قبل مواجهة أي مشاكل كبيرة، مثل جفاف الجذور.

تقنية الأغشية المغذية (NFT)

تعتمد هذه التقنية متعددة الاستخدامات على قنوات أو أحواض، تُثبّت بزاوية طفيفة لتصريف المياه، مع ضخ تيار مائي ضحل جدًا إلى الجذور. يمكن تطبيقها باستخدام مؤقت أو بتدفق مستمر. يُخزّن المحلول في أدنى نقطة في خزان يحتوي على مضخة غاطسة، وعادةً ما يحتوي على أحجار تهوية لضمان مستويات مثالية من الأكسجين المذاب ومنع ركود الماء. بمجرد تشبّع الجذور بالماء، يعود إلى الخزان. تُعدّ تقنية NFT مثالية للنباتات قصيرة القامة مثل نظام الزراعة المائية العميقة (DWC)، ولكن هذه الأنظمة تستوعب كمية أقل من الماء لكل نبتة، كما أنها أسهل في التكديس والتنظيف والتخصيص لتناسب مساحة الزراعة.

المد والجزر

يمكن أن تكون أنظمة المد والجزر بسيطة للغاية، كدلو بلاستيكي صغير يحتوي على بعض حبيبات الطين المتمدد أو أي وسط صخري آخر، حيث يتم ري النباتات يدويًا ثم تصريف الماء. قد يكون الأمر معقدًا أيضًا، كإضافة حوض كبير مملوء بالوسط الزراعي إلى نظام الزراعة المائية، ثم غمره بسائل الصرف من النظام. في كل الأحوال، يُغمر حوض الزراعة مؤقتًا بالمحلول كل بضع ساعات، ما يؤدي إلى غمر الجذور قبل عودتها إلى الخزان. بفضل دعم الجذور ومستويات الأكسجين التي توفرها، تُعد أنظمة المد والجزر مثالية لزراعة أي شيء تقريبًا، وخاصة المحاصيل المثمرة. عليك فقط التأكد من أن النظام، مهما كانت طريقة تنفيذه، قادر على تحمل وزن الوسط الزراعي والماء، وأن حاوياتك تُصرف الماء بالكامل. توضح هذه المقالة من جامعة أبستارت مدى سهولة البدء باستخدام دلاء باتو. تتميز أنظمة المد والجزر بقلة صيانتها وإنتاجيتها العالية، ولكن مثل أنظمة NFT، قد يُسبب تعطل المضخة كارثة سريعة لنباتاتك.

----------------

قراءة الكتاب

---------------------