نظم الزراعية بدون تربة

نظم الزراعية بدون تربة

Soil-less Culture

د. عبدالغني حمدان

في الحالة التقليدية تزرع النباتات في البيوت المحمية او مباشرة في التربة حيث توفر التربة الدعم للنباتات وكذلك يستفيد المجموع الجذري للنباتات من مخزون من المياه والعناصر الغذائية.

وفي حالة امكانية توفير هذا الدعم ومصدر العناصر الغذائية الضرورية لنمو النباتات فإنه يمكن للنباتات أن تنمو بصوره طبيعية سواء في التربة او في غيرها. وعلى هذا الأساس بنيت فكرة الزراعة بدون تربة.

تعريف الزراعة بدون تربة:

تعرف الزراعة بدون تربة بأنها زراعة النباتات بدون استخدام التربة الطبيعية كوسط لنمو النباتات حيث تعود فكرة زراعة النباتات في محلول مغذي في التجارب الزراعية إلى القرن السابع عشر , حيث يعود الفضل في تقدم أبحاث تغذية النباتات إلى استخدام الزراعة الرملية والمائية.

بعد ذلك بدأت محاولات تطوير هذه الأنظمة للعمل بها في نظام تجاري. فكانت أول محاوله معروفة للعالم Gerike عام 1930م حيث أستطاع تنمية النباتات في محلول مغذي وبدون استخدام بيئة صلبة.

في بداية الامر ظهرت بعض الصعوبات في هذا النوع من الزراعة ولكن استمر تطوير نظم الزراعة بدون تربة باستخدام البيئات الصلبة مثل الرمل حيث تم إنتاج بعض المحاصيل بهذة الطريقة ولكن لم تستطع هذه الطريقة الصمود أمام المنافسة الشديدة لطرق الزراعة الاخرى, حيث ظهرت أنواع أخرى من البيئات التي يمكن استخدامها في نظم الزراعة بدون تربة.

أنظمه الزراعة بدون تربة:

تستخدم في بعض الأحيان اصطلاح " هيدروبنك " (Hydroponic) كمرادف لكلمة الزراعة بدون تربة ولكن حاول بعض الباحثين تصنيف أنظمة الزراعة بدون تربة حسب بيئات الزراعة المستخدمة، ويمكن التفريق بين المصطلحين حسب ما ورد في كتاب أنظمه الزراعية بدون تربة للمحاصيل البستانية الصادر من منظمة الأغذية والزراعة التابعة للأمم المتحدة عام 1990م كما يلي:

يطلق مصطلح هيدروبنك (Hydroponic)على أنظمة الزراعة في محاصيل مغذية بدون استخدام بيئات صلبة بالإضافة، أما مصطلح الزراعة بدون تربة ( Soilless culture)  فهو يشمل جميع الأنظمة السابقة بالإضافة إلى نظم الزراعية باستخدام بيئات صلبة عضوية.

كما تنقسم أنظمة الزراعة بدون تربة إلى قسمين رئيسين من حيث طريقة استخدام المحلول الزراعي:

ü      الأنظمة المقفلة (Close System) : حيث يعاد استخدام نفس المحلول المغذي لاكثر من مرة ويتم فحصه وتعديله وتغذيته بالعناصر المستهلكة وهكذا.

ü       الأنظمة المفتوحة (Open System) : وهي الأنظمة التي لا يعاد بها استخدام المحلول المغذي بحيث يستخدم المحلول المغذي لمرة واحدة فقط.

من أهم أنظمه الزراعة بدون تربة المستخدمة تجارياً وعلى نطاق واسع:

اولا: الأنظمة التي لا تستخدم بيئات صلبة للزراعة:

نظام الشريحة المغذي Nutrient Film Technique (NFT):

حيث يعتمد هذا النظام على زراعة النباتات في قنوات بلاستيكية تصمم بانحدار محدد بحيث ينساب خلالها المحلول المغذي على شكل طبقة رقيقة تنمو فيها جذور النباتات ثم يجمع المحلول المتبقي من نهاية هذه القنوات في خزان رئيسي ثم يعاد ضخة مرة أخرى إلى الطرف العلوي للقنوات بعد تعديل تركيز العناصر وكذلك درجة الحموضة في المحلول المغذي , وتتم هذه العملية آليا في المشاريع التجارية.

الزراعة في المحاليل العميقة Deep Water Culture:

تزرع النباتات في هذا النظام في وسط يحتوي على الماء والعناصر الغذائية بحيث تكون الجذور مغمورة في المحلول المغذي بحيث يثبت الجزء العلوي من النباتات ويربط بسقف البيت المحمي.

الزراعة في أحواض (برك) Floating Hydroponic Systems:

تزرع النباتات في أحواض عريضة مملؤة بالمحاليل المغذية ويستخدم لتثبيت النباتات أغطية بلاستيكية على هذه الأحواض وتستخدم هذه الأحواض في الغالب لزراعة الخضر الورقية.

 ثانياً- نظم الزراعة الهوائية Aero Ponics:

تنمو جذور النباتات في هذا النظام بالمحلول المغذي الذي يضخ في قنوات نمو الجذور (Mist) داخل المنطقة المقفلة لنمو الجذور .

ثالثاً- نظم الزراعة باستخدام بيئات صلبة خاملة:

Ø      المزارع الرملية  Sand culture:

تنمو النباتات في بيئة من الرمل الخالص وتروى بالمحاليل المغذية المكتملة .

Ø      مزارع الحصى Gravel Culture:

تستخدم أحجام صغيرة من الحصى تتراوح أقطارها من 1.6 -18 ملم كبيئة للزراعة وتروى النباتات بالتنقيط أو بالري تحت السطحي. 

Ø      مزارع الصوف الصخري Rockwool Culture:

يصنع الصوف الصخري من مواد غير عضوية وطبيعية وتخدم كوسائد أو مكعبات خاملة لزراعة النباتات.

Ø      مزارع البيرلايت Perlite Culture:

يستخدم البيرلايت منذ زمن طويل كبيئة طبيعية للنباتات وزراعتها في بعض الأحيان ويمكن استخدامه في نظم الزراعة بدون تربة في قنوات أو في أكياس توضع مباشرة على الأرض.

رابعاً –الزراعة في بيئات صلبة عضوية أو طبيعة :

v     مزارع البيت Peat Culture:

يستخدم البيت الطبيعي  بحيث يخلط مع العناصر الغذائية ويعدل درجة الحموضة p^H ويستخدم في نظم الزراعة بدون تربة بعدة طرق أما أن يوضع في أكياس على الأرض مباشرة أو في قنوات أو يخلط مع مواد أخرى.

v     مزارع نشارة الخشب Sawdust Culture :

تستخدم نشارة الخشب منفردة أو في مخاليط مع بيئات أخرى مثل الرمل وقد استخدمت بنجاح في الزراعة الخيار.

v     لحاء الخشب والألياف النباتية Wood bark:

يمكن استخدام لحاء الخشب وكذلك الالياف النباتية مثل ألياف جوز الهند Cocoanut fiber أو ما يسمي بـ Coir كبيئات عضوية لزراعة النباتات.

مميزات وعيوب نظم الزراعة بدون تربة :

تتباين مميزات وعيوب أنظمة الزراعة بدون تربة على حسب النوع المستخدم وملائمة الظروف البيئة لذلك النظام ويمكن تقسيم مميزات هذه الأنظمة كما يلي:

أولاً- مميزات عامة وتشمل:

·         التحكم الدقيقة في تغذية النباتات مقارنة بالزراعة العادية مما يساهم في زيادة كفاءة استخدام العناصر الغذائية وأيضا الإنتاج.

·         خفض الاحتياجات للعمالة، وذلك نتيجة لعدم الحاجة إلى عمليات تحضير التربة العادية مثل الحرث التسوية وغيرها، ولذلك استخدام التحكم الآلي في عمليات الري والتسميد.

·         سهولة عملية الري, بحيث لا تتعرض النباتات لأي أجهاد مائي نظراً لوصول المياه إلى جميع أجزاء البيئاالجذور.ية بصورة متماثلة.

·         سهولة تعقيم بيئات الزراعة وإعادة استخدامها مقارنة بمتطلبات تعقيم التربة.

·         زيادة الإنتاجية للنباتات وذلك بسبب التحكم الدقيق في عملية التغذية من خلال عملية الري وتهوية الجذور .

ثانياً - مميزات خاصة:

·         يمكن الانتاج في المناطق التي تعتبر تربتها غير صالحة للزراعة او في المناطق السكنية التي لا تمتلك اصلا ارض للزراعة وفي هذه الحالة تكون انظمة الزراعة بدون تربة هي الحل الرشيد لهذه المشكلة ولا تصبح التربة الطبيعية عائقاً أمام الإنتاج الزراعي.

·         التوفير الكبير لمياه الري المستخدمة نتيجة لإعادة استخدام المحلول المغذي أو للتحكم في بيئة الزراعة وتعتبر هذه أحدى المميزات النسبية لهذه الأنظمة في المناطق التي تقل بها كميات المياه اللأزمة للزراعة.

ثالثاً – عيوب أنظمة الزراعة بدون تربة :

§         زيادة تكاليف الإنشاء مقارنة بالزراعة التقليدية ولكن يمكن تعويض ذلك من خلال زيادة كمية الإنتاج.

§         زيادة المتطلبات الفنية لإدارة هذه المشاريع بحيث يحتاج العاملين في هذه المشاريع إلى معرفة فنية جيدة لإدارتها بنجاح.