Aqu @teach: مقدمة في الزراعة المائية
مبادئ الزراعة المائية
الزراعة المائية هي طريقة لزراعة المحاصيل دون استخدام التربة، ومع المغذيات المضافة إلى مياه الري (ما يسمى التسميد) (الشكل 1). و تتعلق الاختلافات الرئيسية بين التقنيات التقليدية لل زراعة في الأرض و التقنيات الأقل تربة بالاستخدام النسبي لل مياه و الأسمدة و الإنتاجية الإجمالية. كما أن الزراعة الأقل تربة هي عادة أقل كثافة لليد العاملة، وتدعم الزراعة الأحادية أفضل من الزراعة في الأرض، ويمكن استخدامها في الأراضي غير الصالحة للزراعة (Somerville et al. 2014c).
الشكل 1: تصنيف الثقافات الأقل تربة وفقا لاستخدام الركيزة أو المتوسطة المتنامية. الدور الرئيسي للركيزة (إذا ما استخدمت على الإطلاق) هو بمثابة دعم للنباتات، وتوفير الرطوبة والتهوية
مزايا الزراعة المائية
وتسمح الزراعة المائية للمزارع بمراقبة ظروف نمو النباتات والحفاظ عليها وتعديلها، مما يضمن موازين المغذيات المثلى في الوقت الحقيقي، وتسليم المياه، ودرجة الحموضة ودرجة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، لا توجد منافسة من الأعشاب الضارة، وتستفيد النباتات من مكافحة أعلى للآفات والأمراض. ويقال إن النبات الذي يزرع باستخدام الزراعة المائية يستخدم مياه أقل بنسبة 90% مما سيستخدم لزراعة نفس النبات في التربة (Somerville et al. 2014c). وفي الزراعة المائية، تكون المياه المستخدمة هي الحد الأدنى اللازم لنمو النباتات، بينما تفقد الزراعة في الأرض المياه عن طريق التبخر من السطح، والترشيح في باطن الأرض، والجريان السطحي، ونمو الأعشاب الضارة. ول ذلك فإن الزراعة المائية تتيح إمكانات كبيرة لإنتاج المحاصيل في المناطق التي تكون فيها المياه نادرة أو باهظة الثمن. وبما أن العناصر الغذائية اللازمة لنمو النبات هي في حل يتم تسليمها مباشرة إلى الجذور، يمكن تصميم الحل لتلبية احتياجات النبات في مرحلة نمو معينة. ومع الزراعة في الأرض، من ناحية أخرى، لا يستطيع المزارعون التحكم الكامل في إيصال المغذيات إلى النباتات بسبب العمليات المعقدة التي تحدث في التربة، وقد تضيع بعض الأسمدة بسبب الجريان السطحي، وهو ما لا يقلل من الكفاءة فحسب، بل يسبب أيضا شواغل بيئية. ولأن النباتات المزروعة بالزراعة المائية تغمس جذورها مباشرة في محلول المغذيات، فإنها تحصل على ما تحتاج إليه بسهولة أكبر بكثير من النباتات المزروعة في التربة، لذلك عادة ما يكون لديها أنظمة جذرية أصغر ويمكنها تحويل المزيد من الطاقة إلى نمو الأوراق والساق. ونتيجة لذلك، يمكن للاستزراع المائي أن يحقق ما بين 5 و 25 في المائة غلة أعلى من الزراعة القائمة على التربة (Somerville et al. 2014c).
مساوئ الزراعة المائية
ومع ذلك، هناك أيضا بعض القيود على النظم المائية. المشكلة الرئيسية هي ارتفاع تكلفة الإعداد الأولي. كما أنها عرضة لانقطاع التيار الكهربائي، حيث أن الأجهزة الكهربائية في الأنظمة لا يمكنها توفير محلول المغذيات بدون طاقة. وبالإضافة إلى ذلك، عندما تلوث المواد النباتية (الكائنات الحية الدقيقة مثل Verticillium، Pythium، وFusarium) المحاليل أو المحاصيل، يمكن للأمراض المنقولة بالماء أن تنتشر بسرعة في جميع أنحاء النظام بأكمله. ويحتاج مشغلو النظم المائية إلى مهارات ومعارف متخصصة لإنتاج غلات عالية من المحاصيل؛ ويجب عليهم تعلم الكميات المناسبة من المغذيات والإضاءة، وإدارة المشاكل التغذوية المعقدة، والحفاظ على مكافحة الآفات، ومنع تكوين الأفلام الحيوية في نظام أنابيب المياه. وأخيرا، وعلى الرغم من أنه يمكن إعادة استخدام المحاليل المائية الغنية بالمغذيات والمواد البلاستيكية، فإن النظم المائية لا تزال تولد كمية كبيرة من النفايات التي يمكن أن تكون لها آثار سلبية على البيئة (Lee & Lee 2015).
*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) . *