لماذا الزراعة بدون تربة ؟
الزراعة بدون تربة تقدم أفضل فرصة لتوفير الظروف المثاليةلنمو النبات
وبالتالي الحصول على محصول أوفر بالمقارنة بالزراعة الحقلية( باستخدام التربة )
وفي الزراعة بدون تربة لانعاني من الامراض والآفات التي تصاحب الزراعة في التربة
أي أنها توفر عملاً بيئياً نظيفاً
ماهي الزراعة بدون تربة ؟
الزراعة بدون تربة هي تقنية لنمو النباتات
في المحاليل المغذيةالتي تمد النبات بكل ما يحتاجه من العناصر المغذية الضرورية
للنمو المثالي مع أو بدون استخدام أي من الوسائط الخاملة ( بدائل التربة ) مثل
الحصى والفيرميكيوليت والصوف الصخري والبيت موس ونشارة الخشب ....الخ لتوفير
التدعيم اللازم للنبات
المتطلبات الأساسية للزراعة بدون تربة :
1 ـ المحلول المغذي أو أي مزيج من الأسمدة
المستخدمة يجب أن يحتوي على العناصر المغذية الكبرى والصغرى الضرورية لنمو النبات
وهي : ( النتروجين والفوسفور والبوتاسيوم والكبريت والكالسيوم والماغنسيوم والحديد
والمنجنيز والزنك والبورون والنحاس والمولبيدنيم والكلور )
2 ـ التحكم في المحلول المغذي بحيث يكون في
المدى المناسب لمستوى Ph ( مقياس
الحموضة والقلوية وهو مقسم من 1 ـ 14 ويكون المحلول حامضياً اذا كان أقل من 7
ويكون قلوياً اذا كان أكثر من 7 ويكون متعادلاً اذا كان 7 ويعرف Ph بأنه لوغاريتم الأس السالب لتركيز أيون الهيدروجين في المحلول )
ولكل نبات مستوى مناسب من Ph يعطي النبات عنده أفضل إنتاج .
3ـ المحافظة على درجة الحرارة المناسبة
للمحلول المغذي وتزويده بالاكسجين ( الموجود في الهواء الجوي ) .
تصنيف نظم الزراعة بدون تربة:
تنقسم الى قسمين رئيسيين :
1 ـ نظم مفتوحة : يستخدم المحلول المغذي مرة
واحدة بتوصيله الى المجموع الجذري للنبات ولا يعاد استخدامه .
2 ـ نظم مغلقة : حيث يسترد المحلول المغذي
الفائض بعد دورانه في النظام ويعاد استخدامه مرة أخرى .
تصنف نظم الزراعة بدون تربة حاليًا إلى حسب
التقنية المستخدمة فيها ، هذه التقنية ترجع إلى طريقة عمل أو استخدام المحلول
المغذي ووصوله إلى جذور النباتات ، والعديد من تقنيات الزراعة بدون تربة أصبحت
متاحة الآن . وتعتبر العوامل الآتية مهمة في اختيار نوع التقنية التي سيتم استخدام :
1- المساحة المتاحة .
2- الموارد المالية المتوفرة .
3- الإنتاجية المطلوبة (إنتاج شخصي أو تجاري) .
4- نوعية وسط النمو المتوافر .
5- الجودة المتوقع الحصول عليها للمنتج .
وتنقسم نظم الزراعة بدون تربة إلى :
1- الزراعة المائية (hydroponics) :
وهي على نظامين هما :-
أ) نظم مغلقة (closed Systems) ، وتعتمد على التقنيات التالية /
-
- تقنية الغشاء المغذي NFT (Nutrient Film Technique) .
-
- تقنية الفيض أو التدفق العميق DFT (Deep Flow Technique)
ب) نظم مفتوحة (open Systems)
(non-circulating Method) وتعتمد
على التقنيات التالية /
-
- تقنية غمس الجذور في المحلول المغذي (Root Deeping
Technique) .
-
- تقنية الطفو (Floating Technique) .
-
- تقنية الخاصية الشعرية (Capillary Action
Technique) .
2- الزراعة في وسط نمو (Aggregate Systems) :
يمكن أن تكون نظم مغلقة أو مفتوحة ، وتعتمد
على التقنيات التالية /
-
-تقنية الزراعة في الكيس المعلق (Hanging Bag
Technique) .
-
- تقنية الزراعة في الأكياس (Grow Bag
Tehcnique) .
-
- تقنية الزراعة في الخندق أو الحوض (Trench Or Trough
Technique) .
-
- تقنية الزراعة في الأصص (Pot Technique) .
3- الزراعة الهوائية (Aeroponics Systems) :
وتعتمد على التقنيات التالية /
-
تقنية استعمال الضباب أو الرذاذ حول الجذر (Root Mist
Technique) .
-
تقنية التغذية بالضباب (Fog Feed
Technique)
- الزراعة المائية (HYDROPONICS)
* الطرق التي تعتمد على دوران المحلول المغذي
(CIRCULATING METHODS) :-
يضخ المحلول المغذي ليتخلل المجموع الجذري
، ويجمع المحلول الزائد ، ويعاد استخدامه مرة أخرى .
- تقنية الغشاء المغذي NFT : هو نظام زراعة مائية حقيقي ، حيث أن جذور النبات معرضة مباشرة للمحلول
المغذي ، على شكل غشاء رقيق من المحلول المغذي ينساب خلال الممرات أو الأنابيب .
القنوات أو الممرات تصنع من لوح مرن قابل
للثني، توضع الشتلات مع قليل من وسط النمو ( مثل الصوف الصخري ..الخ ) في وسط
اللوح ويثنى كلا الطرفين في اتجاه قاعدة الشتلة ويشبكان معاً لمنع وصول الضوء
والتبخر
.
القطاع العرضي للقناة يظهر وسط النمو الذي
يمتص المحلول المغذي للنباتات الصغيرة ، عندما تكبر النباتات فإن الجذور تشكل
مايشبه الحصيرة داخل قاع القناة . يتراوح الطول الأقصى
لطول القناة بين 5 ـ 10 متر وتوضع بشكل مائل بنسبة 1/ 50 ـ 1/ 75 . يضخ المحلول المغذي الى النهاية العليا لكل قناة وينساب
بواسطة الجاذبية الى النهاية السفلي مبللاً الجذور التي تفترش قاع القناة ثم يتم
تجميع المحلول المغذي ليعود الى الخزان . يراقب تركيز الاملاح في المحلول قبل
إعادة تدويره ويقوم بعض مربي النباتات بتغيير المحلول كل أسبوع .
يضبط تدفق المحلول المغذي بمعدل 2 ـ 3 لتر
في الدقيقة ويعتمد ذلك على طول القناة ، ويجب توفير التدعيم الكافي للنباتات
الطويلة . عملياً من الصعب جداً المحافظة على غشاء رقيق جداً من المحلول المغذي
ولذلك مرت هذه التقنية بالكثير من التعديلات .
تقنية التدفق العميق D F T deep flow technique
نظام الأنابيب pipe system : المحلول المغذي يتدفق على عمق 2ـ3 سم خلال أنبوب ( ماسورة ) pvc قطرها 10
سم ليمر على أصص أو أكواب شبكية بها نباتات مثبتة في فتحات في الأنبوب ، الأصص أو
الأكواب البلاستيكية تحتوي على وسط نمو + نبات صغير ، وقاع
الأصص يلامس المحلول المغذي الذي يجري في الأنبوب ، النباتات توضع في أصص شبكية
مملؤة بوسط نمو مثل قشور الأرز أو نشارة الخشب أو البيرليت أو البيت موس أو أي
مادة مناسبة ، يمكن وضع قطعة صغيرة من الشبك لتبطين الأصص لمنع وسط النمو من
السقوط في المحلول المغذي.
عندما يدور المحلول المغذي ويعود الى
الخزان فإنه يتشبع بالأكسجين ، والأنابيب pvc يجب أن
تكون مائلة بمقدار بوصة لكل 30 ـ 40 ليسهل جريان المحلول المغذي . في الأماكن الحارة ينصح بطلاء الانابيب باللون الأبيض للتقليل من
ارتفاع حرارة المحلول المغذي ، هذا النظام يمكن استخدامه في المناطق المفتوحة أو
المغطاة ( المحمية )
الطرق التي لا تعتمد على دوران المحلول
المغذي
: Non - circulating methods
المحلول المغذي لا يدور بل يستخدم لمرة
واحدة فقط ، وعندما يقل تركيز المحلول المغذي أو ph أو
EC فإنه يستبدل .
تقنية الجذور الغاطسة : Root dipping technique
في هذه التقنية فإن النباتات تنمو في أصص
صغيرة مملؤة بقليل من وسط النمو وتوضع بحيث يغمر 2ـ 3 سم منها في المحلل المغذي
بعض الجذور سوف يغمر في الماء ويبقى الباقي معلقاً في الهواء فوق المحلول المغذي
ويمتص الأكسجينوالغذاء على
تقنية الجذور المغمورة أو الغاطسة للمحاصيل
غير ذات الجذور المتدرنة: Root dipping technique .
أولاً : اختر حاوية للمحلول المغذي ، ويمكن أن تكون الحاوية من أي مادة رخيصة
ما عدا الحاويات المعدنية "لا تصلح للاستخدام لتأثرها بالمواد المكونة
للمحلول"
.
ومن الحاويات
المستخدمة في ذلك حاويات الستيروفوم (الصناديق الفوم) ، أو الصناديق الخشبية أو
البلاستيكية ، حتى الأحواض الإسمنتية يمكن استخدامها .
وتفضل الصناديق
الستيروفوم حيث أنها تحافظ على حرارة المحلول المغذية .
ثانيًا : ضع لوح أو رقاقة من البلاستيك الأسود ، لا يقل سمكها عن 0.15 ملم ،
لتبطين الصناديق من الداخل ، لمنع التسرب ، ولتقليل الإضاءة .
ويجب أن يكون عمق
الصندوق من 25 - 30 سم ، ليوفر كمية كافية من المحلول المغذي ، وفراغ كافٍ فوق
المحلول لامتصاص الجذور للأكسجين .
ثالثًا : يجب توفر
لوحة مثقبة لتوضع فوق الحاوية لمنع الضوء من الاختراق ولتثبيت أصص النباتات أيضًا .
ويتوقف عدد الثقوب في
اللوحة على نوع المحصول الذي سيتم زراعته ، مع مراعاة وجود عمل فتحة أو ثقب إضافي
للتهوية وإعادة ملء المحلول المغذي .
البادرات أو الشتلات
يتم نقلها إلى إلى أكواب أو أصص بلاستيك مملوء بوسط نمو معقم .
رابعًا : اصنع بعض
الثقوب في قاع الكوب البلاستيكي وعلى جوانبه لخروج الجذور وانسياب المحلول المغذي
إلى وسط النمو المحيط بالجذور .
خامسًا : ضع قطعة
صغيرة من الشبك داخل إصيص لمنع سقوط وسط النمو داخل المحلول المغذي .
سادسًا : املأ ثلثي الحاوية بالمحلول المغذي وتثبت الأصص وبها النباتات في
اللوحة كما هو موضح بالرسم . ثم توضع أعلى قمة الصندوق بحيث يغمر 2 سم فقط من
الإصيص في المحلول المغذي . هذه الصناديق يمكن أن توضع صوب شبكية أو في الفضاء
المفتوح أو داخل البيوت وتحتاج النباتات الطويلة الى تدعيملحمايتها من السقوط ،
ويجب المحافظة على وجود حيز هوائي فوق المحلول المغذي ، نجاح هذه التقنية يعتمد
على النمو السريع وكمية الجذور المعرضة للهواء حيث تمتص هذه الجذور الأكسجين .
أثناء نمو المحصول حينما ينخفض مستوى المحلول المغذي في الحاوية ، فإن التركيز
الأيوني يمكن أن يزيد مما يسبب ضرراً للنبات ، إذا لوحظ هذا الوضع أفرغ المحلول
المتبقي وأعد تعبئة الحاوية بمحلول مغذي جديد .
ـ تقنية الطفو : FLOATING
TECHNIQUE
هذه التقنية مشابهة
لطريقة الصندوق ولكن يمكن استخدام حاوية قليلة العمق ( عمق 10 سم ) توضع النباتات في أصص صغيرة تثبت على لوح ستيروفوم أو أي لوح
خفيف مناسب ، ويسمح للوح بالطفو على المحلول المغذي الذي يملء الحاوية ، والمحلول
المغذي هنا يتم تزويده بالهواء الجوي صناعياً ، ويمكن استخدام أشكال وأنواع مختلفة
من الأصص التي بقاعها فتحات . املء هذه الاصص بأي وسط نمو خامل وضع به شتلة أو
بذور نبات في الوسط ، توضع هذه الأصص في حاوية قليلة العمق مملؤة بالمحلول المغذي
الذي يصل الى وسط النمو عن طريق الخاصة الشعرية .
ـ تقنية الخاصية
الشعرية
CAPILLARY ACTION TECHNIQUE
التهوية مهمة جداً في
هذه التقنية ، لذلك يستخدم خليط من أي بديل تربة مناسب مع الرمل أو الحصى ، هذه
التقنية مناسبة مع نباتات الزينة والأزهار والنباتات الداخلية .
2- الزراعة باستخدام
أوساط نمو صلبة
solid media culture or aggregate system :
التقنيات المذكورة
أدناه تستخدم وسط نمو صلب (غير سائل ) من أي مواد متوفرة محلياً ، المادة المختارة
يجب أن تكون مرنة سهلة الطحن ، تسهل عملية الصرف والتهوية ويجب ان تكون خالية من
المواد السامة للنبات وخالية من الآفات ومسببات الأمراض الميكروبية والنيماتودا
.... الخ . الوسط يجب ان يكون معقماً قبل الإستخدام
ـ تقنية الكيس المعلق
نظام مفتوحHANGING BAG TECHNIQUE
OPEN SYSTEM :
باستخدام كيس أبيض من
الخارج وأسود من الداخل ، اسطواني الشكل طوله 1 م تقريباً من البولي ايثلين السميك
المعالج ضد الأشعة فوق البنفسجية . يملء بالبرليت أو أي وسط مناسب ، هذه الأكياس
مثبت بها من الأعلى أنابيب رفيعة لتوصيل المحلول المغذي، هذه الأكياس تعلق بشكل
عمودي ( في دعامة أفقية ) على قناة تجميع المحلول المغذي ، لذلك فإن هذه التقنية
تعرف أيضاً باسم تقنية النمو الرأسي VERTI-GROW TECHNIQUE الشتلات ومعها قليل من وسط النمو توضع داخل أصص شبكية ، توضع بإحكام
في فتحات على جوانب الكيس المعلق. يضخ المحلول المغذي الى قمة كل كيس عبر رشاش
دقيق موجود داخل قمة الكيس ،تقوم هذه الرشاشات بتوزيع المحلول المغذي داخل الأكياس
. المحلول المغذي يقطر للاسفل مبللاً وسط النمو الذي بداخل الكيس وكذلك جذور
النباتات ، يتجمع المحلول المغذي الزائد في القناة الموجودة تحت الأكياس من خلال
ثقوب يتم عملها في قاع الأكياس ويعود المحلول إلى خزان المحلول المغذي ، هذا
النظام يمكن استخدامه في منطقة مفتوحة أو محمية ، تترتب هذه الاكياس في صفوف
ويراعى توفر الفراغ الكافي بين الصفوف حتى يصل الضوء الكافي للنباتات . يمكن
استخدام هذه الأكياس لمدة عامين ، وعدد النباتات بكل كيس يتوقف على نوع المحصول
المزروع فيمكن زراعة 20 نبات خس في الكيس الواحد . هذا النظام مناسب للخضروات
الورقية والفراولة ونباتات الأزهار الصغيرة .
ـ تقنية كيس النمو GROW BAG
TECHNIQUE
في هذه التقنية
يستخدم كيس طوله 1 ـ 1.5 م لونه أبيض من الخارج وأسود من الداخل ومقاوم للأشعة فوق
البنفسجية ، تملء بوسط نمو مناسب ( مثل البيرليت) ، هذه الأكياس توضع أفقياً على الارض في صفوف بينها مسافات ( ممر )
وقد توضع في أزواج كما هو موضح بالرسم ، يعمل ثقوب صغيرة في الناحية العلوية من
سطح الكيس وتثبت الشتلات الموجودة في أصص شبكية داخل الفتحات ، يمكن زراعة 2 ـ 3 نبات في هذا الكيس ويعمل فتحتين صغيرتين على شكل شق منخفض في كل
جانب من جانبي الكيس للصرف ، يتم توصيل المحلول المغذي عن طريق أنابيب شعرية موزعة
من خط امداد رئيسي الى كل نبات . قد يضاف الماء والمحلول المغذي يدوياً ، نباتات
الطماطم تنمو جيداً في هذه الأكياس ، يجب التأكد من أن وسط النمو غير مشبع بالكامل
بالماء أو المحلول المغذي حتى لا يمنع وصول الاكسجين لجذور النبات . تغطى الأرضية
بالكامل بالبولي إيثلين الأبيض المقاوم للأشعة فوق البفسجية قبل وضع الأكياس على
الارض ، هذه الشرائح من البولي إيثلين تعكس أشعة الشمس الى النباتات ، كذلك تخفض
الرطوبة النسبية بين النباتات وتقلل حدوث الأمراض الفطرية . يجب تدعيم النباتات
جيداً حيبما تصبح طويلة .
ـ تقنية الخندق أو
المجرى
TRENCH OR TROUGH TECHNIQUE
في هذا النظام
المفتوح ، تنمو النباتات في خندق ضيق في الأرض ، أو في مجرى فوق الأرض مشيد بالطوب
( الطابوق ) أو الخرسانة الاسمنتية . في كل من الطريقتين يتم التبطين من الداخل
بمادة غير منفذة للماء مثل شرائح البولي ايثلين وتكون سميكة ومقاومة للأشعة فوق
البنفسجية وتوضع في طبقتين لفصل وسط النمو عن الأرضية ، عرض الخندق أو المجري
يتحدد وفقاً لسهولة التطبيق فالخندق العريض يسمح بوجود صفين من النباتات ، أما
العمق فيتحدد حسب نمو النباتات بحد أدنى 30 سم . يمكن استخدام الحصى أو الرمل أو
البيت موس أو البيرليت أو نشارة الخشب القديمة أو أي خليط من هذه المواد في هذه
التقنية ، المحلول المغذي والماء يتم توصيلهم عن طريق نظام تنقيط أو يدوياً وفقاً
لتوفر اليد العاملة، يوضع أنبوب مثقب قطره 2.5 سم ( بوصة ) في قاع الخندق لتصريف
المحلول المغذي الزائد، يتم تدعيم النباتات مثل الطماطم والخيار بما يناسب وزن
الثمار
.
ـ تقنية الأصص POT TECHNIQUE
مشابهة للتقنية
السابقة ولكن بيئة النمو تعبأ في أصص بلاستيكية أو فخارية ، يتوقف حجم الأصيص على
نوع النبات المراد زراعته . يتدرج حجم الأصص من 1 ـ 10 لتر . وسط النمو والإمداد بالمحلول المغذي وتدعيم النباتات مشابهة للتقنية
السابقة
.
3- الزراعة الهوائية AEROPONICS
TECHNIQUE :
هى طريقة لنمو
النباتات حيث تثبت النباتات في فتحات ( ثقوب ) في لوح من الستيروفوم وتكون جذورها
معاقة في الهواء تحت اللوح الستيروفوم الذى يشكل غطاء محكم للصندوق أو الحاوية
بحيث يمنع الضوء ويثبت الجذور ويمنع نمو الطحالب . يرش المحلول المغذي على شكل
رذاذ أو ضباب دقيق حول الجذور لثواني قليلة كل 2 ـ 3 دقائق، هذا كافي لجعل الجذور
رطبة أو مبتلة ويجعل المحلول المغذي مشبعاً بالأكسجين، وتحصل النباتات على الماء
والغذاء من غشاء المحلول الملتصق على الجذور. الزراعة الهوائية عادة تطبق في هيكل
محمي ويناسب الخضروات الورقية ذات المجموع الخضري القصير مثل الخس والسبانخ ،
الفائدة الرئيسية لهذه التقنية هى الاستخدام الأقصى للفراغ ، فهذه التقنية تسمح
بتربية نباتات تزيد مرتين عن المزروعة في نفس المساحة الأرضية في النظم
الأخرى
تقنية المشاتل
للزراعة بدون تربة
NURSERY TECHNIQUES FOR
HYDROPONICS
كما في الزراعة
الحقلية المفتوحة فإن انتاج شتلات قوية لأصناف عالية الإنتاجية خطوة أساسية في
الزراعة بدون تربة للحصول على محصول اقتصادي مربح
وسط النمو في المشاتل NURSERY MEDIUM
وسيط النمو يجب أن
يقدم ظروف مناسبة لإنبات البذور خالية من الامراض والآفات ويستعمل لذلك الصوف
الصخري أو البيرليت أو البيت موس أو الرمل الناعم ويعقم الوسط قبل استخدامه .
حاويات المشتل /
الصواني
nursery containers
يتم الحصول على
الشتلات من البذور كما سبق شرحه في موضوع الإنبات ، كما يمكن استخدام أجزاء من
النبات الأم مثل الفراولة أو النعناع وزراعتها في وسط النمو حتى تنتج مجموع جذري
الإمداد بالمواد
المغذية
nutrient supply :
تزويد النباتات
بالمواد المغذية ليس ضرورياً حتى ظهور أول ورقتين حقيقيتين للنبات ، حتى ذلك الوقت
يكفي الماء فقط ومع ذلك بمجرد أن تظهر الورقتين الحقيقيتين فإن التزود بالواد
المغذية يجب أن يبدأ بالتدريج ، يمكن استخدام 10 جرام من تركيبة ألبرت تخلط مع 10 لتر ماء وتستخدم يومياً للنباتات
النامية من البذور في المشتل في المرحلة المبكرة . توضع الأصص أو الصواني في
حاويات قليلة العمق بهذا المحلول
المغذي ، سيصل المحلول المغذي الى وسط النمو من خلال الثقوب الموجودة في قاع
الأصيص أو الصواني عن طريق الخاصية الشعرية . المحلول المغذي يمكن أن يضاف مباشرة
الى الأصص بعد انبات البذور أو نجاح الاكثار الخضري، عند اضافة المحلول المغذي
مباشرة للأصص اتبع الأتي :
ضع الأصص أو الصواني
على لوح مستوي وأسكب المحلول المغذي بحيث يلامس مباشرة النباتات الصغيرة (
البادرات ) ، في المرحلة المبكرة استعمل 5 ـ 10 ملليلتر من المحلول المغذي مرة
واحدة في اليوم ، وعندما تنمو النباتات استخدم 10 ـ 25 ملليلتر مرة أو مرتين في
اليوم. حينما تصل البادرات الى الحجم المناسب تنقل مع الوسطى نظام الزراعة بدون
تربة
.
فترة بقاء البادرات
في المشتل
الطماطم 3 ـ 4 أسابيع
( حتى تكوين 2 ـ 3 أوراق حقيقية )
الكرنب 4 ـ 5 أسابيع
( 3 ـ 4 أوراق حقيقية )
الخيار 3 أسابيع ( 3
ـ 4 ورقات حقيقية )
الخس 2 ـ 3 أسابيع
الفلفل 4 ـ 5 أسابيع
يتم اختيار الشتلات
القوية لزراعتها في نظم الزراعة بدون تربة .
تقنية استخدام الاسفنج
في المشتل
spong nursery technique :
قطع الإسفنج يمكن أن
تستخدم كوسط نمو في المشتل عوضاً عن المواد المذكورة من قبل . تستخدم قطعة مكعبة
أبعادها 2.5 ×2.5 × 2.5 سم من الإسفنج لهذا الغرض . ضع البذور في وسط الشق الذي تم عمله في الجانب العلوي من مكعب الإسفنج . يجب استخدام المحلول المغذي عند ظهور أول ورقة حقيقية ، وطبقاً لطريقة
الزراعة ، الشتلات يمكن زراعتها في نظام الزراعة بدون تربة كما هي مع مكعب الإسفنج