ما هي الزراعة المائية وما هي أهم طرقها؟ مع تزايد الحاجة إلى الغذاء وعدم كفاية الأراضي الصالحة للزراعة، وتضافر جهود العلماء والباحثين في تطوير الموارد المتاحة وإيجاد البدائل، ظهر ما يسمى بالزراعة المائية، وانتشرت الكثير من المعلومات الكاذبة حول هذا النظام الزراعي، و من وجهة النظر هذه، ومن خلال موقع محمود حسونة، سنتعرف على الزراعة المائية وطرقها وما هي فوائدها وعيوبها وكل ما يتعلق بهذه الزراعة.
ما هي الزراعة المائية
الزراعة المائية، أو ما يعرف بالزراعة في المحاليل المغذية، هي نظام حديث يعتمد على زراعة النباتات دون استخدام التربة، بل يزرع بمحلول مغذي يوفر العناصر الغذائية اللازمة للنمو، حيث يحصل النبات على طعامه من خلال هذا الحل الذي يتم توفيره لجذوره، في الحقيقة هذه الزراعة مناسبة، وتحقق نتائج في بعض أنواع النباتات مثل الخس والطماطم والفلفل، ويتجنب أن تكون محاصيلها نباتات طويلة القامة أو لها جذور عميقة.
تقنيات الزراعة المائية
الزراعة المائية هي نظام حديث يعتمد على زراعة النباتات دون استخدام التربة. تم استخدام العديد من التقنيات والأساليب فيه. توجد ستة تقنيات للزراعة المائية نذكرها كالتالي:
تكنولوجيا تغذية الغشاء
تستخدم في إنتاج الأعشاب والخضروات، وتتلخص هذه الطريقة في الآتي:
- تحضير الأنابيب أو الأحواض الطويلة المصنوعة من PVC.
- ويكون قسم هذه الأحواض أسطوانيًا أو دائريًا، يتراوح طوله من 1.5 إلى 20 مترًا، ويتم تزويده بمحلول مغذي من الأعلى.
- تتم هذه العملية باستخدام جهاز ري متعدد الطي، حيث يتم ضغط المحلول بواسطة مضخة في الخزان الرئيسي.
- بعد ذلك، تنتقل إلى قاع الأحواض على شكل غشاء رقيق مثل الغشاء، والذي يتم تجميعه بواسطة مزراب يعيده إلى الخزان.
- توضع الشتلات حتى تنبت في الجانب العلوي للحوض، وتمتد جذورها على الجانب السفلي، بحيث يتم ترطيبها بالمحلول المغذي.
- يتم تبريد الماء في أوقات الطقس الحار.
- يجب على المزارع فحص مستوى المياه في الخزان وكمية العناصر الغذائية يدويًا أو تلقائيًا.
- من المشاكل التي نواجهها في هذه الطريقة انحلال القليل من الأكسجين في مياه الدفيئة، وانسداد خطوط الإمداد بسبب وجود الطحالب.
التكنولوجيا العائمة
تعتبر تقنية الطوافة طريقة شائعة للزراعة المائية، وتتلخص فيما يلي:
- وتعتمد على زراعة النباتات في أحواض مملوءة بمحلول سماد يتراوح أعماقها من 10 إلى 40 سم.
- يُضخ الهواء إليها عن طريق مضخة عبر فتحات بطول الخزان.
- تغطي الخزانات كل أو جزء من منطقة الدفيئة، وتعمل كحالة مقاومة للماء.
- يتم وضع طبقة من رغوة البوليسترين، أو البولي إيثيلين منخفض الكثافة، لتطفو فوق المحلول في الخزانات.
- يجب مراقبة مستوى الماء في الخزان وكمية العناصر الغذائية ودرجة الحموضة في المحلول ومستويات الأكسجين المذاب فيه.
- تتطلب التكنولوجيا العائمة كميات من الماء، والمغذيات أكبر من تلك الموجودة في طبقة المغذيات، ولا يلزم تدوير محلول المغذيات.
- تعتبر المحافظة على درجة حرارة محلول الأسمدة في تقنية الطوافة أفضل من تلك الموجودة في تقنية فيلم التغذية.
تقنية الغمر والفلتر
هذه التقنية مناسبة لزراعة الشتلات والنباتات الصغيرة، وفيما يلي سنشرح هذه الطريقة:
- يُزرع كل نوع من أنواع النباتات في وعاء واحد.
- تعتمد تقنية الغمر والتصفية على تزويد منصات الإنبات بمحلول المغذيات، ويتم ذلك باستخدام مضخة غاطسة.
- تقوم هذه المنصات بعد ذلك بتصريف المحلول في الخزان الذي تم أخذها منه في البداية.
- يتم ضبط عمل المضخة للعمل عدة مرات، حسب حجم ونوع النبات ودرجة الحرارة والرطوبة وطبيعة الوسط الذي تنمو فيه.
- وتجدر الإشارة إلى أنه لا يمكن تحديد الكمية الدقيقة للمحلول لكل مصنع.
تقنية التنقيط
يعتبر عمل هذه التقنية بمثابة نظام مفتوح حيث لا يتم تغطية المحلول المغذي، ويتم إعادة استخدامه، يجب أن تكون كمية المحلول كافية للتدفق من الثقوب الموجودة في أسفل الأوعية، ومعدل وتوقيت استخدام يعتمد محلول المغذيات على عدد من العوامل، بما في ذلك كمية الماء التي يحتاجها النبات، ونوع النبات، ومراحل النمو. خلال مرحلة النمو، من الممكن مراقبة الأس الهيدروجيني وكمية العناصر الغذائية والتعديلات التي يتم إجراؤها على المحلول. من الممكن أيضًا استخلاص جزء من المحلول من الوسط بعد الري لتحضير محلول بنفس المواصفات.
التكنولوجيا الهوائية
وتتمثل هذه التقنية في زراعة النباتات عن طريق تعقيمها بشكل منفصل في الهواء، وهذه التقنية سهلة الاستخدام، ويتم حصاد المحاصيل، وتتم عن طريق وضع جذور النباتات في محاليل مغذية بدون وسط، أو تربة، والتي تساعد على نمو وتطور النبات بسرعة، ومن بين الخضروات المزروعة بهذه الطريقة البطاطس، والطماطم، والخس، وهذه التقنية لها العديد من الخصائص، من بينها: التقليل من تقييد نمو النبات، حيث أن منطقة التلامس بين النبات و الوسط الذي يتم وضعه فيه أقل ما يمكن.
تقنية الفتيل
هذه الطريقة هي أبسط طريقة للزراعة المائية على الإطلاق، حيث تكون أجزاء هذه التقنية ثابتة وليست متحركة، وتعتمد على وضع النباتات، بالإضافة إلى الوسط الذي تنمو فيه داخل وعاء علوي، ثم أحد الأطراف يتم إدخال الفتيل في وسط النمو، بالقرب من الجذر، وتكون إحدى نهايات الفتيل من فتحة في أسفل الحاوية، ثم يتم وضع الحاوية العلوية في حاوية سفلية أخرى مملوءة جزئيًا بمحلول المغذيات حتى يصل إلى الفتيل الذي يمتص بدوره المحلول ويوصله إلى النبات الذي يأخذ منه حاجاته.
أنظمة الزراعة المائية
هناك العديد من الأنظمة المستخدمة في الزراعة المائية، منها:
- نظام مفتوح تعد تقنية فيلم التغذية مثالاً على النظام المفتوح، وهذا النظام اقتصادي في استخدام العناصر الغذائية، مع مراعاة المراقبة المستمرة وتعديل المحلول.
- نظام مغلق: لا يقوم بإعادة التدوير أو تغطية محلول المغذيات. لا يتطلب مراقبة المحلول وتعديله، حيث أن النبات يستهلك مكونات المغذيات في المحلول حتى ينفد.
- نظام صلب: هو نظام مفتوح، ويستخدم أكياس بلاستيكية مسطحة، والحل لا يعاد تدويره، ولكن الصوف الصخري المجهز للزراعة هو نظام مفتوح.
- النظام السائل: لا يعتمد على وضع جذور النبات في وسط صلب، ويعتبر نظامًا مغلقًا، حيث تتعرض جذور النباتات مباشرة للمحلول دون وسيط.
مزايا وفوائد الزراعة المائية
تجلب الزراعة المائية العديد من المزايا والفوائد للمزارع والإنتاج، بما في ذلك:
- مراقبة الغذاء: في الزراعة المائية، يمكن للمزارع التحكم حرفياً في غذاء النبات، مما يؤدي إلى زيادة مستوى الإنتاج.
- تقليل احتياجات العمالةتساهم الزراعة المائية في تقليل احتياجات العمالة، نظرًا لأن هذا النوع من الزراعة لا يتطلب عمليات تحضير التربة كما هو الحال في أنماط الزراعة التقليدية.
- المرونة: السهولة في عملية الري، وتعقيم البيئة.
- زيادة الإنتاج: من خلال قدرته على تحسين عمليات التغذية والري وتهوية الجذور.
- توفير المياه: حيث يتم إمداد النبات بحاجته من خلال كميات قليلة على عكس الطرق التقليدية التي توجد فيها التربة والتي تستهلك كميات كبيرة من المياه لتزويد النبات بجزء من حاجته.
- توفير الأسمدة: حيث يستخدم المزارع كميات كبيرة من الأسمدة والأدوية للتخلص من الفطريات وأمراض التربة وهذا غير موجود في الزراعة المائية.
مساوئ الزراعة المائية
هناك عدد من المساوئ لهذا النظام الزراعي، منها:
- التكلفة العاليةتكاليف إنشاء الزراعة المائية باهظة الثمن مقارنة بالزراعة التقليدية. وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن تجاوز ذلك بزيادة كميات الإنتاج.
- الخبرة المطلوبة: تعد الخبرة في هذا المجال من الزراعة ضرورية لأنها تعتمد على الأساليب المبتكرة، فضلاً عن حداثة التقنيات المطلوبة في هذا النموذج من الزراعة.
- شدة الإصابة المرضية: مثل أي عدوى تؤثر على المياه المستخدمة في الزراعة، تنتقل بشكل كبير ولا يمكن السيطرة عليها في نظام الزراعة المائية.
- ضعف النبات: في حالة عدم وجود التربة، تتفاعل النباتات المزروعة في أنظمة الزراعة المائية بشكل سلبي مع مشاكل مثل نقص المغذيات والأمراض بشكل أسرع.