2.4 الاستزراع النباتي أو النظام الفرعي المائي

و يشمل الجزء المائي من النظام غالبية أثر المرفق. وتستخدم ثلاثة تصميمات أساسية: أسرة الوسائط، واستزراع المياه العميقة (DWC)، وNFT.

الأنظمة القائمة على الوسائط الإعلامية: تصميم الأنظمة القائمة على وسائل الإعلام، والتي تسمى أحيانًا الفيضانات والصرف، يكون مستقيمًا إلى حد ما إلى الأمام. يتم غمر حاوية مليئة الركيزة بشكل دوري بالماء من خزان السمك. ثم تستنزف المياه مرة أخرى إلى الحوض (أو خزان السمك) سحب الأكسجين في الركيزة لجذور النباتات والبكتيريا النتريفينغ. يدعم سرير الوسائط النبات أثناء نموه ويعمل كمواد صلبة ومرشح بيولوجي (الشكل 6). نظرًا لقلة المكونات نسبيًا وسهولة البناء والتشغيل، فإن هذه الأنظمة تحظى بشعبية لدى الهواة وفي المناطق النامية. ومع ذلك، فمن غير المألوف العثور على الإنتاج التجاري باستخدام أسرة وسائط الإعلام فقط لأنها أقل إنتاجية من الأنواع الأخرى التي نوقشت أدناه. وترد قاعدة الإبهام لأنظمة الوسائط في الجدول 1.

الجدول 1: قواعد الإبهام للأنظمة المائية القائمة على وسائل الإعلام.

يمكن استخدام مجموعة متنوعة من المواد كركيزة، بما في ذلك حصى البازلاء، صخور الحمم البركانية، الحصى الطينية الموسعة، أو غيرها من وسائل الإعلام الخاملة؛ الممارسين قد تكون محدودة بما هو متاح محليا. يتم التحكم في تدفق المياه في النظام إما عن طريق جهاز توقيت أو سيفون. باستخدام طريقة الموقت، يتم ضخ المياه لفترة محددة من الوقت، مما يسمح للسرير لملء.

عند إيقاف تشغيل الموقت، يستنزف الماء حتى يقوم الموقت بإشراك المضخة مرة أخرى. غالبًا ما يتم تنفيذ طريقة السيفون باستخدام سيفون جرس أوتوماتيكي (الشكل 7a) أو سيفون حلقة (الشكل 7b). في كل من أساليب السيفون، تعمل المضخة بشكل مستمر، والتحكم في مدى سرعة ملء السرير والمصارف. Fox et al. (2010) يعطي تعليمات شاملة خطوة بخطوة لبناء وتشغيل واستكشاف الأخطاء وإصلاحها سيفون الجرس التلقائي.

توفر أنظمة الوسائط ذات التدفق الثابت بديلاً لطريقة التصريف والفيضانات. تتدفق المياه الغازية بشدة إلى سرير الوسائط. وبدلا من دورة الفيضانات والتصريف، يبقى مستوى المياه ثابتا باستخدام أنابيب المياه. هذا يقلل بشكل كبير من حجم الحوض اللازم لهذا النوع من النظم المتنامية.

Deep Water Culture: تتضمن طريقة النمو هذه تعليق النباتات في طوف عائمة، مما يسمح للجذور بالتعليق في الماء (الشكل 8). جذور النباتات على اتصال دائم مع المياه الغنية بالمغذيات من خزان الأسماك.

الترشيح الفعال للمواد الصلبة هو شرط في هذه الأنظمة لمنع المواد الصلبة من دخول قاع النبات وانسداد جذور النبات. كما يجب توفير التهوية في أحواض النبات للحفاظ على مستويات كافية من الأوكسجين للجذور النباتية والبكتيريا المفيدة. وإلى جانب قدرتها الكبيرة على الاحتفاظ بالمياه التي تحافظ على معايير جودة المياه أكثر استقرارًا، يوفر الجانب السفلي من الطوافات وبطانة الأحواض مساحة كافية لاستعمار البكتيريا النتروية. كما يوفر التصميم نفسه وسادة ضد انقطاع التيار الكهربائي، حيث تظل الجذور مغمورة بالماء على الرغم من فقدان الماء أو تدفق الهواء.

الجدول 2: قواعد الإبهام لDWC في أكوابونيكش.

\ * الاستثناء هو في مراحل الحياة المبكرة حيث يمكن للأسماك أن تستهلك 5-10٪ من وزن الجسم في الغذاء يوميا.

زراعة المياه العميقة (DWC) هي أكثر إنتاجية (كغم من الإنتاج/م ^ 2 ^ مساحة متنامية) من النظم القائمة على وسائل الإعلام؛ ومع ذلك، قد يكون من الصعب إدارتها على نطاق أصغر. و هذه النظم تجري بحوثا جيدا من قبل صناعة الزراعة المائية و الأحياء المائية و تنفذ عادة في البيئات التجارية.

الخضر الورقية والأعشاب، مثل الريحان، تفعل جيدا في هذا النظام الإنتاج. يمكن أن تكون المحاصيل المثمرة مثل الطماطم والخيار والفلفل ناجحة مع كثافة المغذيات المناسبة والدعم الهيكلي. وقد لا تكون تقنية DWC مناسبة للمناطق التي تكون فيها إمكانية الحصول على الإمدادات أو المعدات محدودة. وترد قواعد الإبهام لDWC في أكوابونيكش في الجدول 2.

**_تقنية فيلم المغذيات: تقنية الأفلام المغذيات (NFT) تأتي مباشرة من صناعة الزراعة المائية. في هذه الطريقة، يتم إدخال النباتات في الجزء العلوي من القنوات الأفقية الضحلة. يتم ضخ فيلم صغير من الماء من خلال القناة، يتلامس مع جذور النباتات التي تستخدم تلك العناصر الغذائية للنمو (الشكل 9). تتطلب أنظمة NFT، مثل DWC، ترشيح المواد الصلبة الكافية لمنع تلوث جذور النباتات. وعلى النقيض من DWC، تحتاج أنظمة NFT إلى فلتر بيولوجي منفصل، حيث أن القناة وحدها لا توفر مساحة سطح كافية للنمو الكافي للبكتيريا النتروية.

وتعد هذه الأنظمة أكثر تعقيدًا في التصميم والبناء والإدارة من الأنظمة القائمة على الوسائط. إذا لم يتم حجم القنوات بشكل صحيح، يمكن للجذور النباتية تعطيل تدفق المياه عن طريق انسداد الأنابيب. يفترض هذا التصميم درجة من المخاطر، حيث يمكن أن يؤدي فشل المضخة إلى خسارة كبيرة في المحاصيل إذا لم يستأنف تدفق المياه بسرعة. ومع ذلك، فإن NFT يمكن أن يكون نظامًا رائعًا للمناطق الحضرية أو أسطح المنازل لأنها خفيفة الوزن، وتستخدم القليل جدًا من الماء، ويمكن صنعها من مواد يسهل الحصول عليها. يتم سرد قواعد الإبهام لنفت في أكوابونيكش في الجدول 3.

الجدول 3: قواعد الإبهام لنفت في أكوابونيكش

\ * الاستثناء هو في مراحل الحياة المبكرة حيث يمكن للأسماك أن تستهلك 5-10٪ من وزن الجسم في الغذاء يوميا.

• المصدر: جانيل هاغر، لي آن برايت، جوش دوسي، جيمس تيدويل. 2021. جامعة ولاية كنتاكي. دليل إنتاج Aquaponics: دليل عملي للمزارعين. *