في يوم الفلاح..الزراعة المائية تقدم حديث يجلب الأمل الجديد للمجتمع

تواجه الزراعة العادية صعوبات تتمثل في محدودية الموارد المائية، الأمر الذي أدى إلى استخدام أساليب جديدة للسيطرة على الظروف البيئية القاسية، ولعل الزراعة المائية بدون تربة من الأساليب المتطورة التي تستخدم الرمل الخشن والحصى والفيرميكوليت ، وتعرف الزراعة بدون تربة بأنها نشاط زراعي ذكي وحديث يقوم على زراعة النباتات في محاليل من المغذيات السائلة بدلاً من التربة لإنتاج كميات كبيرة من المحاصيل الزراعية.

ومن الجدير بالذكر أن هناك عدة أنواع من الزراعة بدون تربة وهي الزراعة المائية والزراعة الهوائية والزراعة المتوسطة.

تعريف الزراعة المائية

من المعروف أنها كلمة يونانية مكونة من مقطعين، الأول (هيدرو) بمعنى الماء والثاني بونيقية بمعنى العمل؛ حيث أن الزراعة المائية هي زراعة النباتات بدوناستخدام التربة.

والجدير بالذكر أن الزهور والأعشاب والخضروات تزرع في الزراعة المائية في وسط نمو خامل ويتم تزويدها بمحاليل غنية المغذيات والأكسجين والماء ، ويعزز هذا النظام النمو السريع والمحصولات الأقوى والأعلى جودة ، وأنه عندما ينمو النبات في التربة فإن جذوره تبحث دائمًا عن التغذية اللازمة لدعم النبات، وإذا تعرض نظام الجذر للنبات مباشرة للماء والتغذية، فلن يضطر النبات إلى بذل أي طاقة في الحفاظ على نفسه، حيث تحافظ النباتات على نفسها من خلال عملية تسمى التمثيل الضوئي ، و تلتقط النباتات ضوء الشمس باستخدام الكلوروفيل، وهو صبغة خضراء موجودة في أوراقها، وتستخدم أيضًا طاقة الضوء لتقسيم جزيئات الماء التي تمتصها من خلال نظام الجذر، حيث تتحد جزيئات الهيدروجين مع ثاني أكسيد الكربون لإنتاج الكربوهيدرات التي تستخدمها النباتات لتغذية نفسها: ثم يتم إطلاق الأكسجين في الغلاف الجوي ، لا تحتاج النباتات إلى التربة للقيام بالتمثيل الضوئي، لكنها تحتاج إلى التربة لتزويدها بالمياه والمغذيات ، عندما تذوب العناصر الغذائية في الماء، يمكن تطبيقها مباشرة على نظام جذر النبات عن طريق الغمر أو الرش ، وأثبتت ابتكارات الزراعة المائية أن التعرض المباشر للمياه الغنية بالمغذيات يمكن أن يكون وسيلة نمو أكثر فعالية وتنوعًا من الري التقليدي.

أنظمة الزراعة المائية

تعمل أنظمة الزراعة المائية من خلال السماح بالتحكم الدقيق في الظروف البيئية مثل درجة الحرارة وتوازن درجة الحموضة وزيادة التعرض للمغذيات والمياه ، و تدير الزراعة المائية محاليل غذائية مصممة خصيصًا لاحتياجات النبات المزروع.

كما تسمح بالتحكم الدقيق في كمية الضوء التي تتلقاها النباتات ومدة بقائها ، ويمكن مراقبة مستويات الحموضة وتعديلها، وتسريع نمو النبات في بيئة مخصصة و خاضعة للرقابة ،من خلال التحكم في بيئة النمو، يتم تقليل العديد من عوامل الخطر ،و تتعرض النباتات المزروعة في الحدائق والحقول لمجموعة من المتغيرات التي تؤثر سلبًا على صحتها ونموها ،و يمكن للفطريات الموجودة في التربة أن تنشر الأمراض إلى النباتات، ويمكن للآفات مثل الجراد أن تلحق الضرر بالمحاصيل ، بدون المقاومة الميكانيكية للتربة،و يمكن أن تنضج الشتلات بشكل أسرع ، من خلال القضاء على المبيدات الحشرية ، حيث تنتج الزراعة المائية فواكه وخضروات أكثر صحة وأعلى جودة.

مميزات الزراعة المائية

تعمل على توفير كميات كبيرة من مياه الري والأسمدة تصل إلى نحو80% من العمالة الزراعية، ومضاعفة الإنتاج لكل وحدة مساحة، وسرعة إنتاج المحاصيل، وأخيراً تقليل استخدام المبيدات الزراعية ، ومن عيوبها الحاجة إلى كوادر بشرية مؤهلة، والتكلفة العالية لإنشاء البنية الأساسية.

وهناك أنواع عديدة للزراعة المائية، منها:أنظمة الزراعة بالمياه العميقة الزراعة المائية بالمياه العميقة هي عبارة عن نباتات معلقة في الماءالغاز. أنظمة الزراعة بالمياه العميقة، والمعروفة أيضاً بنظام DWC، هي واحدة من أسهل وأكثر طرقالزراعة المائية شيوعاً في السوق.

ونظام DWC يعلق أواني شبكية تحتوي على نباتات فوق خزان عميق من محلول مغذي غني بالأكسجين.

أنظمة الفتيل

في نظام الفتيل، توضع النباتات في وسط نمو على صينية توضع فوق خزان حيث يحتوي الخزان على محلول مائي يحتوي على مغذيات مذابة ، ثم تنتقل الفتيل من الخزان إلى الصينية التي تنمو ، ثم تتدفق المياه والمغذيات عبر الفتيل وتشبع وسائط النمو حول أنظمة جذور النباتات.

تقنية الفيلم المغذي (NFT) الزراعة المائية

تعمل أنظمة تقنية الفيلم المغذي على تعليق النباتات فوق تيار من محلول مغذي يتدفق باستمرار ويغسل أطراف أنظمة جذور النبات ، وتسمح القنوات التي تحمل النباتات بتدفق الماء على طول صينية النمو قبل تصريفه إلى الخزان الموجود أسفله ، ثم يتم تهوية الماء الموجود في الخزان بواسطة حجر هواء وتقوم مضخة غاطسة بضخ الماء الغني بالمغذيات خارج الخزان وإعادته إلى القناة.

أنظمة المد والجزر

يعمل هذا النظام عن طريق ملء النبات ثم تصريفه في الخزان ،و يتطلب هذا النظام عادة أي مضخة متصلة بمؤقت ، و عندما يبدأ المؤقت، تملأ المضخة طبقة النمو بالماء والمغذيات ، وعندما يتوقف المؤقت، تقوم الجاذبية ببطء بتصريف الماء من طبقة النمو ودفعه مرة أخرى إلى الخزان ، وتم تجهيز النظام بأنبوب فيض لضمان عدم تجاوز الفيضان لمستوى معين وإتلاف سيقان وثمار النباتات.

نظام الري بالتنقيط

من الجدير بالذكر أن هذا النظام يعمل عن طريق ضخ المحلول الغازي الغني بالمغذيات من خلال شبكة من الأنابيب إلى النباتات الفردية ، ثم يتم تنقيط هذا المحلول ببطء في وسائط النمو المحيطة بنظام الجذر، مما يحافظ على ترطيب النباتات وتغذيتها جيدًا ، بالإضافة إلى الري بالتنقيط، فهي الطريقة الأكثر شيوعًا وانتشارًا في الزراعة المائية، خاصة بين المزارعين التجاريين.

الزراعة الهوائية (أيروبونيكس)

تعمل هذه الطريقة عن طريق تعليق النباتات في الهواء وتعريض الجذور العارية لضباب مليء بالمغذيات ، وتتكون أنظمة الزراعة الهوائية من أطر مغلقة، مثل المكعبات أو الأبراج، يمكنها استيعاب العديد من النباتات في وقت واحد ،و يتم تخزين الماء والمغذيات في خزان، ثم يتم ضخها في فوهة تعمل على ذر المحلول وتوزيعه على شكل رذاذ ناعم ، و يتم إطلاق الرذاذ عادة من أعلى البرج، مما يسمح له بالتدفق إلى أسفل الغرفة.