Aqu @teach: التسميد

التسميد هو استخدام الأسمدة في التركيبة المناسبة والتركيز ودرجة الحموضة. التغذية المعدنية أمر بالغ الأهمية للنمو الأمثل للنباتات. ويمكن أن تختلف الظروف التغذوية المثلى بين أنواع النباتات المختلفة، ولنفس الأنواع النباتية في أوقات مختلفة من دورة حياتها، ولنفس الأنواع النباتية في أوقات مختلفة من السنة، ولنفس الأنواع النباتية في ظل ظروف بيئية مختلفة. حتى أنظمة أكوابونك المتوازنة يمكن أن تعاني من نقص في المغذيات. ولا تحتوي الأعلاف السمكية بالضرورة على الكميات الصحيحة من المغذيات للنباتات، ولها عموما قيم منخفضة من الحديد والكالسيوم والبوتاسيوم (انظر الفصل 5). وبالتالي، قد يكون من الضروري توفير أسمدة نباتية تكميلية، لا سيما عند زراعة الخضروات المثمرة أو تلك التي تتطلب كميات كبيرة من المغذيات. الأسمدة الاصطناعية غالبا ما تكون قاسية جدا بالنسبة لأكوابونيكش ويمكن أن تزعج النظام البيئي المتوازن. بشكل عام، يضاف الحديد كحديد مخلب للوصول إلى تركيزات تبلغ حوالي 2 ملغم/لتر. يتم إضافة الكالسيوم والبوتاسيوم عند التخزين المؤقت للمياه إلى الرقم الهيدروجيني الصحيح. تضاف هذه كما هيدروكسيد الكالسيوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم، أو كربونات الكالسيوم وكربونات البوتاسيوم. ويعتمد اختيار المخزن المؤقت على نوع النبات الذي يجري زراعته: فقد تحتاج الخضروات الورقية إلى المزيد من الكالسيوم، في حين أن النباتات المثمرة قد تحتاج إلى المزيد من البوتاسيوم (Somerville et al. 2014c).

أي محلول المغذيات المائية يبدأ بالماء، وبالتالي فمن الضروري أن تبدأ مع التحليل المختبري للعينة. الأشياء الثلاثة الرئيسية التي يجب ملاحظتها هي القلوية، والتوصيل الكهربائي (EC)، وتركيز عناصر محددة. وعادة ما يتم الإبلاغ عن القلوية، وهي مقياس لقدرة الماء على تحييد الحمض، من حيث ملغم/لتر من مكافئات كربونات الكالسيوم (كاكو₃). وقد تتراوح قيم القلوية بين 0 تقريبا (في المياه المعالجة بالتناضح النقي أو العكسي) إلى أكثر من 300 ملغم/لتر كاكو₃. وكلما زادت قلوية الماء، كلما زادت درجة الحموضة ستميل إلى الارتفاع في محلول المغذيات. القلوية مصدر المياه هي عدد أكثر أهمية بكثير من الرقم الهيدروجيني: الرقم الهيدروجيني هو مجرد لقطة لمرة واحدة لكيفية حمضية أو أساسية المياه، في حين أن القلوية هي مقياس لتأثير الأس الهيدروجيني طويل الأمد. فقط بمجرد معرفة قلوية المياه، سيكون من الممكن اختيار استراتيجية مناسبة للأسمدة. اعتمادا على القلوية، قد يكون من الضروري اختيار تركيبة مع نسبة أكبر من أشكال النيتروجين الحمضية (الأمونيوم أو اليوريا) أو إضافة حمض لتحييد القلوية ومواجهة ارتفاع درجة الحموضة (Mattson & Peters 2014).

EC هو مقياس لمجموع الأملاح الذائبة، بما في ذلك العناصر الأساسية والملوثات غير المرغوب فيها (مثل الصوديوم). وبالتالي فإن المفوضية الأوروبية هي مقياس تقريبي لنقاء مصدر المياه. يجب أن يكون EC أقل من 0.25 MS/سم للأنظمة المغلقة. كما سيشير تحليل المياه المختبري إلى العناصر الأساسية والملوثات المحددة الموجودة في الماء. وينبغي أن يؤخذ تركيز العناصر الأساسية في الاعتبار عند إعداد وصفة محلول المغذيات (انظر أدناه). يمكن أن تحتوي مياه الصنبور في كثير من الأحيان على مستويات كبيرة من الكاليريا، والميجن، وS، وP. الصوديوم والكلوريد (ملح الطعام) هي ملوثات شائعة في بعض المياه؛ ومن الناحية المثالية ينبغي أن تكون هذه الملوثات أقل من 50 و 70 ملغم/لتر على التوالي (Mattson & Peters 2014).

تتوفر المغذيات المعدنية في شكل سوائل أو مركزات مسحوق يتم تخفيفها بعد ذلك بالماء. تتوفر المغذيات في صيغ مختلفة توفر، عند خلطها معًا، جميع العناصر الأساسية. عادة، يتم الاحتفاظ المركبات التي تحتوي على الكالسيوم منفصلة عن مركبات الفوسفات والكبريتات، لأنه في تركيزات عالية الكالسيوم سوف تتحد مع الفوسفات والكبريتات لتشكيل رواسب غير قابلة للذوبان. سيتم تقسيم محلول مغذي نموذجي إلى 3 خزانات: خزان كالسيوم/الحديد، وخزان ماكرو/صغير يحتوي على جميع العناصر الغذائية الأخرى، وخزان حمض يتم الاحتفاظ به منفصلاً بحيث يمكن ضبط الرقم الهيدروجيني بشكل فردي (Rorabaugh 2015).

يبدأ المزارع بوصفة محلول المغذيات - قائمة بالمركبات غير العضوية وتركيزاتها النهائية بالمغم/لتر (ملليغرام لكل لتر) أو مليمول (ميليمول). وصفة تحتاج إلى أن تأخذ في الاعتبار النبات الذي تريد أن تنمو، والموقع الإقليمي والظروف البيئية، والوقت من السنة. ويبين الجدول 3 وصفة محلول المغذيات لزراعة الطماطم في لاس فيغاس خلال فصل الشتاء. في الأسابيع 0-6 وصفة أعلى في النيتروجين والكالسيوم والمغنيسيوم لضمان بنية جيدة والنمو الخضري. في الأسابيع 6-12 يتم تقليل النيتروجين وزيادة البوتاسيوم لتعزيز المزهرة (الاستنساخ). اعتبارا من الأسبوع 12 فصاعدا، تم تصميم الوصفة للحفاظ على التوازن بين النمو الخضري والتناسلي (Rorabaugh 2015).

الجدول 3: مثال على وصفة محلول المغذيات المستخدمة من قبل Sunco Ltd.، لاس فيغاس NV، للطماطم (البندورة) خلال فصل الشتاء (من Rorabaugh 2015)

HydroBuddy هو برنامج مفتوح المصدر لحساب حلول المغذيات للزراعة المائية. ويمكّن البرنامج المرء من العثور على كمية أوزان الملح اللازمة لإعداد محلول مغذي ذي ذي تركيبة معينة أو، على العكس من ذلك، تحديد تركيزات المغذيات داخل محلول بناء على وزن ثابت معين من الأملاح. وعلى الرغم من أن قاعدة البيانات تحتوي على تركيبات محددة سلفا، فإن البرنامج يمكن تكييفه بحيث يسمح بإضافة أعمال تحضيرية أخرى.

*حقوق الطبع والنشر © شركاء مشروع Aqu @teach. Aqu @teach هي شراكة استراتيجية إيراسموس في التعليم العالي (2017-2020) بقيادة جامعة غرينتش، بالتعاون مع جامعة زيوريخ للعلوم التطبيقية (سويسرا)، والجامعة التقنية في مدريد (إسبانيا)، وجامعة ليوبليانا ومركز ناكلو التقني الحيوي (سلوفينيا) . *