9.4 الإنتاج الداخلي

إن نقل الإنتاج إلى مبنى معزول مناسب للمنتجين الذين يرغبون في أن يكونوا قريبين من الأسواق الحضرية، أو لديهم نقص في الأراضي الصالحة للزراعة، أو يعيشون في مناخ غير مناسب لإنتاج الهواء الطلق أو الدفيئة.

وبغض النظر عن مكان زراعة النبات، فإنه لا يزال يتطلب الظروف المثلى للوصول إلى أقصى قدر ممكن من الغلة. بالإضافة إلى الضوابط التي نوقشت أعلاه، يجب على المنتجين أيضا توفير ضوء مناسب للنمو الأمثل للنباتات. بالنسبة للنباتات، يحفز الضوء إنبات البذور، وإنتاج الأغذية، والإزهار، وتصنيع الكلوروفيل، وسماكة الفروع والأوراق.

يتم تحفيز التمثيل الضوئي حسب نوع وتواتر الضوء المستلم. ينبعث الضوء كموجات من الفوتونات، أو حزم من الطاقة. تحدد كمية الطاقة في كل فوتون طول الموجة من القمة إلى القمة. وتنبعث الأطوال الموجية المنخفضة للطاقة ضوءًا أزرق (400 نانومتر)، وتنبعث أطوال موجية عالية للطاقة ضوءًا أحمر (700 نانومتر). تستخدم النباتات أطوال موجية تتراوح بين 400-700 نانومتر. مطلوب الضوء الأزرق والأحمر في نسب مختلفة في فترات مختلفة من حياة النبات. الضوء الأزرق هو المسؤول في المقام الأول عن النمو الخضري. يؤدي الضوء الأحمر إلى استطالة الخلايا، والنمو الخضري، والإزهار.

النباتات التقليدية تنمو أضواء الفلورسنت (FL) أو عالية الكثافة التفريغ (HID) تركيبات. تستخدم المصابيح المدمجة T5 و T8 و T12 FL بشكل رئيسي لنشر البذور أو النمو الخضري. وغالبا ما تباع تركيبات HID لاستيعاب كل من مصابيح الهاليد المعدنية (MH) والصوديوم عالية الضغط (HPS). الضوء الذي تنتجه المصابيح MH هو نطاق 400-550، ومناسبة للنمو الخضري. الضوء الذي تنتجه المصابيح هس توفر الضوء في الطيف الأصفر والبرتقالي والأحمر، وأكثر ملاءمة لمراحل الإزهار والإثمار. كل من لمبة FL و HPS لها عمر 20،000+ ساعة وتوليد كمية كبيرة من الحرارة.

وقد أدى التقدم في أضواء زراعة النباتات إلى جعل الإنتاج الداخلي أكثر فعالية من حيث التكلفة من خلال تحسين كفاءة الطاقة وزيادة غلة المصانع. التجهيزات التعريفية (IND) مماثلة لمصابيح FL ولكنها أصبحت أكثر شعبية، لأنها لا تملك أقطاب كهربائية تسمح لها أن تستمر لفترة أطول بكثير (75،000 ساعة). كما أنها تؤجل حرارة أقل بكثير وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة. كانت أضواء الثنائيات الباعثة للضوء (LED) مكلفة للغاية بالنسبة للعديد من المزارعين؛ ومع ذلك، فهي تعتبر الآن المعيار لمصابيح زراعة النباتات. تعمل مصابيح LED عن طريق تمرير تيار كهربائي من خلال موصلتين شبه موصلتين (أحدهما موجبة والآخر سالب) ثم ينبعث منها الضوء. يمكن طلب الطيف إلى ما هو مطلوب من قبل المصنع في مراحل مختلفة، وتحسين نوعية والعائد من المحصول. بالإضافة إلى تحسين كفاءة الطاقة، فإن عمر مصابيح LED يزيد عن 100,000ساعة.

قارنت الأبحاث التي أجريت في جامعة ولاية كنتاكي نمو ستة خضر مورق واستخدام الطاقة في المصابيح المزروعة FL و MH و IND و LED. أنتجت أضواء LED الكتلة الحيوية النباتية أعلى بكثير (غ/م 2) مقارنة مع المصابيح الثلاثة الأخرى (الشكل 28: جامعة الملك سعود غير منشورة, أوليفر et al. 2018). ومع استمرار انخفاض تكلفة مصابيح LED، ستنخفض تكاليف الإنتاج لإنتاج المصانع في الأماكن المغلقة.

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