اهتم العلماء بالزراعة بدون تربة بعد ظهور العديد من مشاكل الأمراض المرتبطة بالتربة، والأعشاب، وزيادة الملوحة، وغيرها الكثير، بحيث بدأ الباحثون في قطاع العلوم الزراعية في البحث عن حلول بديلة لاستخدام الأراضي كوسيلة للتكاثر النباتي، لذلك أجروا أبحاثًا مختلفة على عدد من المواد البديلة المحتملة مثل البيتموس، البيرلايت والصوف الصخري والحجر البركاني وجدت في عدة مناطق من مدينة الجزيرة العربية، شمال شرق الأردن، غرب العراق، وغيرها، والتي تعتبر الأقل والأسهل للعمل.
منشأ الزراعة المائية
لجأت العديد من الحضارات إلى استخدام أساليب الزراعة المائية في القرون الأخيرة، بما في ذلك: اللآزتك المكسيكية، البابلية، ومصر القديمة، حيث شرحت الكتابات المصرية الهروغليفية عملية الزراعة المائية، وهي الخضروات التي تمت زراعتها.
تم نشر القوات الأمريكية في بعض جزر المحيط الهادئ خلال الحرب العالمية الثانية، وكذلك حدائق بابل المعلقة، وهو مثال تم فيه استخدام هذه الطريقة، وتم ذكر الزراعة المائية بأسماء كثيرة، بما في ذلك التجربة الأولى التي أجريت في إنجلترا في عام 1699، وكان ساكس وكنوب من أوائل العلماء الذين استخدموا هذه الطريقة.
تعريف الزراعة المائية
الزراعة المائية وهي تعني (hydroponics) تأتي من اللغة اليونانية، وكلمة هيدرو تعني المياه، وبونوس تعني العمل، بحيث يمكن تعريف الزراعة المائية على أنها عملية زراعة النباتات في المياه بدون تربة، حيث يتم توفير المياه في هذه العملية مع الغذاء المطلوب لنمو النبات، ويستخدم العلماء المتخصصون حاليًا طريقة الزراعة المائية لتحديد هذه العناصر الغذائية.
دورها في نمو النباتات وتطويرها، إضافة أنواع معينة من المعادن إلى المياه المقطرة بكميات محددة، ومن ثم إزالة كل معدن هو في طريقه إلى دوره، وهي طريقة قديمة تستخدم منذ أكثر من 2000 سنة.
وقد تميزت الزراعة المائية بتغلبها على مشاكل الزراعة التقليدية، وهي نقص الموارد المائية، وعدم وجود مساحات زراعية كافية، وتنتشر هذه الطريقة إلى الجزر والمناطق الصحراوية، مثل الجنوب الغربي الأمريكي والشرق الأوسط، والمناطق المعتدلة التي تتوفر فيها المياه العذبة، حيث تزرع المحاصيل في الصوب البلاستيكية والبيوت الزجاجية خلال أشهر الشتاء، ومنعهم من فقدان المياه، والجدير بالذكر أن العصر الحالي من الزراعة المائية يستخدم لزراعة المحاصيل و الخضروات في هذه البيوت في جميع أنحاء العالم.
آلية العمل
خلال القرن الثامن عشر، اكتشف باحثو فسيولوجيا النبات أن النباتات تمتص العناصر الغذائية المعدنية الأساسية في شكل أيون غير عضوي مذاب.
نجد أن التربة في حد ذاتها ليست هي المسئولة عن تغذية النبات ولكن المسئول عن غذاء النبات هو المحلول الغذائي الموجود في التربة والتربة تعتبر هي الوعاء الذي يحوي المحلول الغذائي .
يمكن أن تمتص جذور النباتات العناصر الغذائية المعدنية في التربة عند إضافة الماء ليذوب، لذلك التربة ليست مهمة لنمو النبات إذا تمت إضافة هذه المواد الغذائية اصطناعيًا إلى المياه اللازمة للنبات.
تقريبا جميع النباتات إدارة لتنمو من دون التربة، ولكن هناك بعض النباتات التي هي أكثر نجاحا من غيرها.
أقسام الزراعات المائية
تقسم الزراعات المائية إلى أقسام متعددة اعتمادًا على آلية العمل: أنظمة مغلقة ومفتوحة وأنظمة الصلب والسائلة، وفيما يلي شرح لكل من هذه الأنظمة.
تقنية النظام المغلق
هي مثال على نظام مغلق، ويعتبر اقتصاديا في استخدام الغذاء، مع الأخذ في الاعتبار ملاحظتها بأستمرار، وتعديل محلول المغذيات، وعلى الرغم من أن فحص المحلول الغذائي يشير إلى تركيز الأملاح الإجمالية، ولكنة لا يظهر تركيز العناصر الرئيسية، ولا يتأثر بكمية المواد الغذائية.
لذلك يجب إجراء اختبارات كيميائية دورية كل أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع، أو ثلاثة من العناصر الرئيسية: النيتروجين (N)، الفوسفور (P)، البوتاسيوم (K)، الكالسيوم (ca)، المغنيسيوم (Mg)، وكل أربعة إلى ستة أسابيع للعناصر النادرة: الصوديوم (Na)، البورون (B)، النحاس (Cu)، الحديد (Fe)، المنغنيز (Mn)، الداليفيوم (Mv) والزنك (Z) كن حذراً لإضافة الأسمدة في النظام المغلق إلى محلول المغذيات بتركيزات مساوية لتلك المطلوبة من قبل النباتات، حيث أن إضافتها بتركيزات غير مدروسة يمكن أن تؤدي إلى تراكم بعض العناصر الغذائية، وقلتها في عناصر اخري، وقد يتطلب النظام إضافات كيميائية على أساس يومي أو أسبوعي.
يتبع بعض المزارعين الطريقة التالية في استخدام المحلول الغذائي، لأنه يتم وضع كمية من المحلول في البداية ثم في نهاية الأسبوع الأول إضافة كمية جديدة منه تساوي نصف الكمية السابقة، وفي نهاية الأسبوع الثاني يتم إفراغ الخزانات، وإزالتها من محتوياتها ، والبدء من الصفر.
النظام المفتوح
لا يقوم النظام المفتوح بإعادة تدوير أو تغطية محلول المغذيات في النظام المفتوح، وبالتالي لا يتطلب الرصد والتعديل، حيث أن استهلاك المكونات يبدأ منذ خلطها وحتي نفاذها، وتجدر الإشارة إلى أن جودة مياه الري في هذا النظام ليست مهمة جداً، مما يسمح باستخدام المياه التي تحتوي على 500 جزء في المليون من الأملاح. وبعض النباتات، مثل الطماطم، تسمح بتركيز أعلى، ولكنها ليست مرغوبة.
يجب مراقبة البيئة التي تنمو فيها النباتات إذا كانت مياه الري مالحة، أو إذا تعرضت البيئة لأشعة الشمس الساخنة، مع الأخذ في الاعتبار استخدام مياه الري الكافية، حيث يتم تصفية المياه من الأكياس لمنع تراكم الأملاح، ويتم إجراء اختبارات على تسرب المياه بشكل دوري لقياس كمية الأملاح الكلية المذابة، وإذا كان تركيز الأملاح يتجاوز 3000 جزء في المليون، فيجب غسل النظام بالماء العادي.
النظام الصلب
يستخدم نظام الصلب أكياس بلاستيكية مسطحة أو عمودية وهو نظام مفتوح لأنه لا يتم إعادة تدوير المحلول، في حين أن الصوف الصخري المعد للزراعة مفتوح أو مغلق. إذا تم تخزين المحلول الزائد في النظام وإعادة استخدامه، تجدر الإشارة إلى أنه إذا لم يتم إعادة استخدام محلول المغذيات، فإن الحساسية لملوحة المحلول تكون أقل.
النظام السائل
لا يعتمد النظام السائل على وضع جذور النبات في وسط صلب، وهو نظام مغلق، تتعرض فيه جذور النبات مباشرة إلى محلول المغذيات دون استخدام أي وسيلة، وإعادة التدوير، واستخدام المحلول مرة أخرى من خلال هذا النظام.
فوائد الزراعة بدون تربة
فوائد الزراعة بدون تربة (المائية)
- توفير مساحة أرضية حيث الزراعة لا تحتاج إلى مساحة للاستهلاك، يمكن أن يتم الزراعة المائية في أي مكان وأماكن مثل سطوح المنازل، وأي مكان يمكن استغلالة.
- توفير نسبة كبيرة من المياه حيث أن هناك نسبة كبيرة من المياه المفقودة في التربة كما نقول أن التربة وحدها هي التي تسهل امتصاص المواد الغذائية المعدنية في المياه، والزراعة بدون تربة توفر المياه المفقودة في التربة.
- ويتم توفير نسبة كبيرة من الأسمدة لأن التربة تستهلك كمية كبيرة من الأسمدة ومع الزراعة بدون تربة، فإن الأسمدة أقل بكثير من الأسمدة المستخدمة في زراعة التربة الزراعية.
- الزراعة المائية تسمح لنا لإنتاج المحاصيل في موسم غير موسمها، لأن الزراعة بدون تربة تقع داخل البيوت الزجاجية مكيفة الهواء التي يمكن السيطرة على الرطوبة من خلال الأجهزة المتوسطة والداخلية، والتي بالطبع تسمح لنا لتخزين المحاصيل في موسم غيرموسمها حيث يمكنك إنتاج ما تريد وقتما تشاء.
- الزراعة المائية توفر لنا الكثير من الجهد وتوفر العمالة وتقلل من مصادر التلوث البيئي.
أضرار الزراعة بدون تربة
- عندما يتم تقليل كمية محلول المغذيات، فهو سبب للتأثير السلبي على المحصول، لذلك يجب مراقبته بشكل دائم ومن الأفضل أن يكون التحكم تلقائي وهذا بالطبع يتطلب الكثير من المال.
- التكلفة المادية للاستزراع المائي أعلى من التكلفة المادية للزراعة التقليدية، حيث أن التحكم التلقائي في الزراعة المائية هو السبب في ارتفاع تكلفة المواد.
- نحن بحاجة إلى مهارات بشرية مناسبة للتعامل مع الأساليب المستخدمة في الزراعة بدون تربة، حيث تتطلب الأجهزة المستخدمة مهارات وتخصصات محددة.
- الحفاظ على النظافة في البيئة المحيطة حيث أن أي تلوث هو تأثير سلبي على المحاصيل الناتجة عن الزراعة المائية ويجب تعقيم البيت الزجاجي بشكل صحيح واتخاذ تدابير صارمة لمنع أي مادة سامة من دخول البيئة المحيطة.
بعض الحلول للمشاكل التي نواجهها عند الزراعة بدون تربة
- يمكن استخدام نقص محلول المغذيات من قبل المنظمات المختصة لتوفير الأسمدة السائلة لتوفير المحلول المغذي الذي تحتاجه أثناء الزراعة بدون تربة.
- انتشار الأمراض من شتلة مصابة، لذلك يمكن حل هذه المشكلة باستخدام شتلة محلية وهذه واحدة من أهم الأسس التي يجب أن نضعها في الاعتبار في حالة الزراعة بدون تربة.
وفي الخاتمة موسم حصاد الزراعة المائية (الزراعة بدون تربة) هو واحد من أفضل مواسم الحصاد لأنه أسهل وأقل تكلفة من الطريقة المستخدمة لحصاد المحاصيل التي تزرع تقليدياً.
فالحفاظ على المحاصيل الزراعية يمكننا من التحكم في الغلاف الجوي المحيط بالبيئة من خلال زيادة أو خفض درجة الحرارة على عكس الزراعة التقليدية التي تهدر في بعض المواسم بسبب الظروف المناخية المتقلبة .
ومن هنا يمكننا القول بأن الزراعة المائية لها فوائدها الكثيرة التي تجعلنا نحاول الأتساع في زيادة هذا النوع من الزاعات ونوصي بها لجميع المحاصيل الزراعية سواء ورقية أو ثمرية.
عذراً التعليقات مغلقة