تقنيات الزراعة المائية

ما هي تقنيات الزراعة المائية؟

قبل أن نتحدث عن تقنيات الزراعة المائية ، علينا أن نعرف عن الزراعة المائية بشكل عام وميزاتها وأنظمتها المتنامية.

الزراعة المائية هي طريقة لزراعة النباتات بدون تربة، وباستخدام محاليل المغذيات المعدنية في مذيب مائي. وعادةً ما تُستخدم هذه الطريقة من أجل أهداف معينة مثل زراعة نباتات الزينة وبعض أنواع الخضراوات.

كيف بدأت الزراعة المائية؟

حدثت إحدى أولى نجاحات الزراعة المائية في جزيرة ويك، وهي جزيرة مرجانية صخرية في المحيط الهادئ تستخدم كمحطة للتزود بالوقود لشركة بان أمريكان إيرلاينز.

ما هي تقنيات الزراعة المائية؟

هناك العديد من الطرق لزراعة النباتات بطريقة مائية، كل منها يستخدم مغذيات محددة. أهم تقنيات الزراعة المائية:

  • Static solution culture technique
  • Continuous-flow solution culture technique
  • Aeroponics technique
  • Fogponics technique
  • Passive sub-irrigation technique
  • Ebb and flow (flood and drain) sub-irrigation technique
  • Run-to-waste technique
  • Deepwater culture technique
  • Rotary technique

زراعة المحلول الثابت (Static solution culture)

واحدة من أكثر تقنيات الزراعة المائية شيوعًا هي زراعة المحلول الثابت (Static solution culture) والتي تعتبر التقنية الأساسية وتتضمن زراعة نباتا مع جذور تنمو في محلول مغذٍ مع وجود كمية من الأكسجين.

تُزرع النباتات في هذه التقنية حاويات تحتوي على محلول مغذي ، مثل أوعية زجاج ماسون (عادةً ما تستخدم في المنزل) ، أو دلاء بلاستيكية ، أو أحواض ، أو خزانات.

عادة ما يتم تهوية المحلول بلطف ولكن قد يكون غير مهوى. في حالة عدم وجود تهوية ، يتم الاحتفاظ بمستوى المحلول منخفضًا بدرجة كافية بحيث تكون الجذور كافية فوق المحلول حتى تحصل على الأكسجين الكافي.

يتم قطع فتحة في غطاء الخزان لكل نبات. يمكن أن يكون هناك نبات واحد إلى عدة نباتات لكل خزان.

يمكن زيادة حجم الخزان مع زيادة حجم النبات. يمكن إنشاء نظام محلي الصنع من حاويات الطعام البلاستيكية ،

أو برطمانات تعليب زجاجية مزودة بتهوية يتم توفيرها بواسطة مضخة حوض السمك وأنابيب طيران حوض السمك وصمامات حوض السمك.

الحاويات الشفافة مغطاة بورق الألمنيوم أو ورق الجزار أو البلاستيك الأسود أو أي مادة أخرى لمنع الضوء ، مما يساعد في القضاء على تكون الطحالب.

يتم تغيير محلول المغذيات إما وفقًا لجدول زمني ، مثل مرة واحدة في الأسبوع ، أو عندما ينخفض ​​التركيز عن مستوى معين كما هو محدد بمقياس التوصيل الكهربائي.

عندما ينضب المحلول دون مستوى معين ، تتم إضافة الماء أو محلول المغذيات الطازجة ، ويمكن استخدام زجاجة ماريوت أو صمام عائم للحفاظ على مستوى المحلول تلقائيًا.

في مزرعة محلول الطوف ، توضع النباتات في ورقة من البلاستيك الطافي تطفو على سطح محلول المغذيات.

تقنية ثقافة حل التدفق المستمر

الزراعة المائية للتدفق المستمر لديها مجموعة واسعة من تقنيات الزراعة المائية.

بشكل عام ، تشير هذه الطريقة إلى نظام يضخ فيه محلول المغذيات باستمرار فوق أنظمة جذر النباتات. تقنية المغذيات هي مثال جيد على هذه الطريقة.

في هذه التقنية ، يتدفق السائل المغذي المقدم للنباتات باستمرار حول الجذور.

حل التدفق المستمر أسهل كثيرًا في الميكنة مقارنة بالثقافة الثابتة ،

لماذا ذلك؟

نظرًا لأن التعديلات وأخذ العينات على مستوى درجة الحرارة المتفاوتة ومستوى التركيز يمكن إجراؤها بسهولة في خزان كبير يغذي العديد من النباتات المحتملة.

البديل المعروف لهذه التقنية هو تقنية فيلم المغذيات.

هذا هو الذي يتم من خلاله إعادة تدوير تدفق منخفض جدًا من الماء يتكون من جميع العناصر الغذائية الأساسية لنمو النبات حول الجذور المكشوفة للنبات في حصيرة جذر صلبة مقاومة للماء.

تم تطوير حصيرة الجذر هذه عند قاعدة القناة ولها سطح علوي رطب تقريبًا ومعلق في الهواء.

وبالتالي ، هناك مساهمة كبيرة للأكسجين في جذور النبات.

يمكن أن يحدد منحدر القناة الصحيح مع سرعة التدفق الصحيحة وطول القناة الصحيح تقنية غشاء مغذيات مناسبة.

أكبر ميزة لتقنية فيلم المغذيات هي أن نمو النبات يتم الكشف عنه لإمداد وافر من الماء والمغذيات والأكسجين.

هناك مجموعة متنوعة أخرى من الخلق تؤدي إلى نقص واختلاف بين المكملات الغذائية المختلفة ومتطلبات العناصر الأساسية مما يؤدي إلى عدم تناسب التركيبة بأكملها.

يوفر هيكل التصميم هذا نظامًا رائعًا لتطوير نبات قوي ونظام زراعة فعال.

نتيجة هذه التقنية تجلب محاصيل عالية الغلة ومغذية بشكل استثنائي.

ومع ذلك ، يجب على المرء أن يتذكر أنه أثناء تطبيق تقنية فيلم المغذيات ، هناك القليل من الإهمال أو الإهمال في غضب السلطة أو أي شيء آخر.

تقنية Fogponics

إحدى تقنيات الزراعة المائية هي Fogponics أو الضباب ، و ponics (labour) والتي يمكن تعريفها على أنها ضباب العمل. في أبسط معناه ، في نظام fogponic ، يستخدم المزارعون الضباب لزراعة النباتات.

يستخدم نظام fogponics ضبابًا كهربائيًا للضخ والاهتزاز تحت الضغط لتحويل مزيج المغذيات والماء إلى رطوبة ، مثل الجو الرطب الموجود في الغابات المطيرة.

هذا يخلق ضبابًا ثابتًا رطبًا وغنيًا بالمغذيات لجذور النباتات

باستخدام fogponics ، يمكن أن يتمتع نظام الجذر بتغطية كاملة حيث يمكن لحجم القطرات الصغيرة للضباب الذي يتحدى الجاذبية أن ينتقل ويخترق كل الفضاء من حوله.

تستخدم Fogponics معلقًا من المياه الغنية بالمغذيات لتوصيل العناصر الغذائية والأكسجين إلى جذور النباتات.

هذا على عكس الجيوبونيك والعضوية التي تستخدم التربة والمواد العضوية كمصدر أساسي للمغذيات (بالإضافة إلى وسيط النمو).

الفرق بين fogponics والأشكال الأخرى من aeroponics هو أنه في حين أن aeroponics عادةً ما تقدم مياه غنية بالمغذيات إلى الجذور باستخدام رذاذ (جزيئات كبيرة نسبيًا في الهواء) ،

تستخدم Fogponics واحدة من عدد من الآليات (على سبيل المثال فوق صوتي أو هواء مضغوط أو عناصر تسخين) لتكوين تعليق من جزيئات الماء الأصغر (5-30 ميكرومتر) ، أو حتى على شكل بخار.

ما هي فوائد تقنية Fogponics؟

للحصول على نمو جذر مثالي في وحدة هوائية ، فإن حجم متوسط ​​قطرة الماء هو الأكثر أهمية:

إذا كان متوسط ​​قطرة الماء كبيرة جدًا ، فلن يتم توفير كمية كافية من الأكسجين لجذور النباتات.

إذا كان متوسط ​​قطرة الماء صغيرة جدًا ، فلن تتلقى جذور النبات العناصر الغذائية اللازمة للنمو.

البقعة الحلوة لقطرات الماء الموزعة من البخاخات الهوائية أو البخاخات تتراوح بين 30-100 ميكرون.

قطرات الماء التي تقل عن 30 ميكرون تقول 5-25 ميكرون ، يجب الاستغناء عنها بكثافة عالية للغاية.

إذن ، هذا هو المكان الذي يمكن أن يزدهر فيه نظام fogponic: استخدام البخاخ لتوفير قطرات المحلول باستمرار التي يتراوح حجمها بين 5-25 ميكرون أمر غير عملي ، لكن البخاخات بالموجات فوق الصوتية (fogger) مثالية لهذه المهمة

لهذه الفوائد من تقنية Fogponics ، تعتبر تقنيات الزراعة المائية هذه جيدة للبدء بها.

تقنية التشغيل للنفايات

في نظام الجري إلى النفايات ، يتم تطبيق محلول المغذيات والمياه بشكل دوري على السطح المتوسط.

تم اختراع هذه الطريقة في البنغال عام 1946 ؛ لهذا السبب ، يشار إليه أحيانًا باسم “نظام البنغال”

يمكن إعداد هذه الطريقة في تقنيات الزراعة المائية في تكوينات مختلفة. في أبسط أشكاله ، يتم تطبيق محلول المغذيات والماء يدويًا مرة واحدة أو أكثر يوميًا على حاوية من وسائط النمو الخاملة ، مثل الصوف الصخري أو البيرلايت أو الفيرميكوليت أو ألياف جوز الهند أو الرمل.

في نظام أكثر تعقيدًا قليلاً ، يتم تشغيله تلقائيًا بمضخة توصيل ، وجهاز توقيت ،

وأنابيب الري لتقديم محلول مغذٍ مع تكرار توصيل محكوم بالمعايير الرئيسية لحجم النبات ، ومرحلة نمو النبات ، والمناخ ، والركيزة ، وموصلية الركيزة ، ودرجة الحموضة ، ومحتوى الماء.

لذا ، لماذا تشغيل الصرف للنفايات؟

يوفر “الصرف للنفايات” مزيدًا من التحكم في نباتاتك ويساعد على منع الأمراض

من الشواغل الشائعة جدًا أن النظام سوف يهدر الكثير من العناصر الغذائية بسبب الكمية الزائدة من “جريان النفايات”. هذا ببساطة ليس هو الحال.

لن يؤدي نظام “الصرف إلى النفايات” الذي يتم الاتصال به إلا إلى إهدار 10-15٪ من محلول المغذيات على أنه “جريان”. مثال على ذلك كما يلي:

تستخدم حديقة معينة 5 جالونات من الماء لتغذية جميع النباتات الموجودة بداخلها ، وستكون “جريان النفايات” فقط 1/2 إلى 3/4 من جالون واحد من المحلول.

تقنية استزراع المياه العميقة

تسمى هذه الطريقة ثقافة المياه العميقة لسببين. أولاً ، عادةً ما تنمو بخزان يمكنه الاحتفاظ بكمية مناسبة من الماء.

المزيد من الماء يعني المزيد من الاستقرار في محلولك الغذائي ، مما يعني مراقبة وصيانة أقل لك!

السبب الثاني هو مقدار كتلة الجذر التي تغمرها في الماء.

تعرض الطرق الأخرى منطقة جذر نباتك للهواء وتغمرها في الماء بضع مرات في اليوم مثل أنظمة المد والجزر.

في ثقافة المياه العميقة ، يتم غمر معظم نظام جذر نباتك على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع – ومن هنا جاء الاسم!

في نظام استنبات المياه العميقة ، يتم تعليق جذور النبات في محلول مؤكسج جيدًا يتكون من الماء والمواد المغذية.

يتكون هذا النظام من ثلاثة أجزاء:

الأكسجين: نظرًا لأن الجذور مغمورة في الماء وليس التربة (التي بها فجوات وثقوب حيث يتواجد الهواء) ، فإن الماء يحتاج إلى أكسجين جيدًا حتى لا يغرق النبات.

الماء: فكر في هذا النظام كما لو كنت تنمو في التربة وتسقي نباتاتك بشكل دائم – وهذا أحد الأسباب التي تجعل الزراعة المائية مفيدة جدًا – فأنت لا تحتاج أبدًا إلى “الماء” مرة أخرى.

المغذيات: تحتوي التربة الجيدة النوعية على جميع المغذيات الدقيقة والكبيرة التي يحتاجها النبات للبقاء والازدهار.

تقنية الروتاري

الحديقة المائية الدوارة هي أسلوب من الأساليب التجارية للزراعة المائية التي تم إنشاؤها داخل إطار دائري يدور باستمرار خلال دورة النمو الكاملة لأي نبات يتم زراعته.

بينما تختلف مواصفات النظام ، عادة ما يتم تدوير الأنظمة مرة واحدة في الساعة ، مما يمنح المصنع 24 دورة كاملة داخل الدائرة كل فترة 24 ساعة.

داخل مركز كل حديقة مائية دوارة يمكن أن يوجد ضوء نمو عالي الكثافة ، مصمم لمحاكاة ضوء الشمس ، غالبًا بمساعدة مؤقت ميكانيكي.

كل يوم ، أثناء دوران النباتات ، يتم سقيها دوريًا بمحلول نمو مائي لتوفير جميع العناصر الغذائية اللازمة لنمو قوي.

بسبب الكفاح المستمر للنبات ضد الجاذبية ، تنضج النباتات عادة بسرعة أكبر بكثير من نموها في التربة أو غيرها من أنظمة الزراعة المائية التقليدية.

نظرًا لأن أنظمة الزراعة المائية الدوارة لها حجم صغير ، فإنها تسمح بزراعة المزيد من المواد النباتية لكل قدم مربع من مساحة الأرضية مقارنة بأنظمة الزراعة المائية التقليدية الأخرى.

ما هي فوائد تقنية الروتاري؟

يستخدم نظام الزراعة المائية الدوارة إطارًا دائريًا يدور باستمرار.

يقوم الإطار بتدوير النبات باستمرار حول ضوء متوهج يحفز ضوء الشمس مع تزويده بانتظام بمحلول مغذي.

قد يحدث الدوران مرة كل ساعة أو أكثر ، حسب الإعداد.

المزايا:

  • حجمها الصغير يجعلها موفرة للمساحة
  • يعزز النمو السريع للنبات
  • عادة ما يتم تضمين الضوء المحاكي في النظام

السلبيات:

  • أغلى من الأنظمة الأبسط
  • يتطلب مراقبة مستمرة
  • عرضة لانقطاع التيار الكهربائي

الخاتمة

كما نرى كل نوع من أنواع الأنظمة له مزايا وعيوب، لذلك عندما تأتي للاختيار من بين هذه الخيارات، عليك أن تضع في ذهنك المساحة التي ستستخدمها والميزانية التي لديك.

بعد أن تعلمت تقنيات الزراعة المائية وخصائص كل منها، أي منها ستختار لبدء الزراعة المائية؟

اترك تعليقًا

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *