تقنية فيلم المغذيات (nft)

NFT هي طريقة مائية باستخدام أنابيب أفقية لكل منها تيار ضحل من المياه المائية الغنية بالمغذيات التي تتدفق من خلالها (الشكل 4.60). يتم وضع النباتات داخل ثقوب في الجزء العلوي من الأنابيب، وقادرة على استخدام هذا الفيلم رقيقة من المياه الغنية بالمغذيات.

يعد كل من NFT وDWC أسلوبًا شائعًا للعمليات التجارية حيث أن كلاهما أكثر قابلية للتطبيق من الناحية المالية من وحدات أسرّة الوسائط عند تحسينه (الشكل 4.61).

هذه التقنية لديها تبخر منخفض جدا لأن المياه محمية تماما من الشمس. و هذه التقنية أكثر تعقيدا و تكلفة بكثير من أسرة و سائط الإعلام, وقد لا تكون مناسبة في المواقع التي لا تتوفر فيها إمكانية كافية لل وصول إلى الموردين. هذه التقنية هي الأكثر فائدة في التطبيقات الحضرية، وخاصة عند استخدام الفضاء الرأسي أو قيود الوزن هي الاعتبارات.

على الرغم من أن جميع الطرق لها نهج مختلف لزراعة النباتات في الواقع، فإن الفرق الأكثر أهمية بينها هو طريقة الترشيح التي تستخدمها كل من وحدات NFT و DWC مقارنة مع طريقة السرير وسائل الإعلام. يصف النص التالي طريقة الترشيح هذه لوحدات NFT وDWC بالتفصيل. بعد ذلك، تتم مناقشة أساليب NFT و DWC بشكل فردي. يبدأ التخطيط العام لهذا القسم بديناميات تدفق المياه، أو كيف يتحرك الماء من خلال النظام. ثم يتم مناقشة طرق الترشيح، تليها مبادئ توجيهية محددة للزراعة لأنظمة NFT.

ديناميات تدفق المياه

يتدفق الماء عن طريق الجاذبية من خزان السمك، من خلال المرشح الميكانيكي وإلى الفلتر الحيوي/الحوض. من الحوض، يتم ضخ الماء في اتجاهين من خلال موصل وصمامات «Y». يتم ضخ بعض المياه مباشرة مرة أخرى إلى خزان الأسماك. يتم ضخ المياه المتبقية في مشعب يوزع الماء بالتساوي من خلال أنابيب NFT. يتدفق الماء، مرة أخرى عن طريق الجاذبية، إلى أسفل من خلال أنابيب النمو حيث توجد النباتات. عند الخروج من أنابيب النمو، يتم إرجاع المياه إلى المرشحة الحيوية/الحوض، حيث يتم ضخها مرة أخرى إما في خزان السمك أو تنمو الأنابيب. تتسبب المياه التي تدخل خزان السمك في تجاوز خزان السمك من خلال أنبوب الخروج والعودة إلى فلتر ميكانيكي، وبالتالي استكمال الدورة.

ويسمى هذا التصميم، كما هو موضح في هذا المنشور، تصميم «الشكل 8» بسبب مسار الماء. يضمن هذا التصميم دخول المياه المصفاة إلى كل من خزان السمك وأنابيب النمو، مع استخدام مضخة واحدة فقط. ليست هناك حاجة لوضع الحوض أقل من بقية الوحدة، مما يجعل من الممكن استخدام هذا التصميم على الأرضيات الخرسانية الموجودة أو على أسطح المنازل. جميع المكونات هي على مستوى العمل مريحة للمزارع دون الانحناء أو استخدام السلالم. وعلاوة على ذلك، يستخدم التصميم بشكل كامل حجم حاوية الحاوية الوسيطة للسوائب لضمان وجود مساحة كافية للأسماك. أحد العيب هو أن المركبة/الفلتر الحيوي يعمل على تخفيف تركيز المغذيات للمياه التي تصل إلى أنابيب النمو، وفي الوقت نفسه، يعيد الماء إلى الأسماك قبل أن يتم تجريد الماء بالكامل من المغذيات. ومع ذلك، يتم إدارة التخفيف الطفيف عن طريق التحكم في التدفق ثنائي الاتجاه ترك المستودع/المرشح الحيوي، وعموما، فإنه ليس له تأثير يذكر على فعالية هذا النظام في ضوء الفوائد المقدمة. بشكل عام، تقوم المضخة بإرجاع 80 في المائة من المياه إلى خزانات الأسماك والباقي 20 في المائة إلى أسرة النمو أو القنوات، ويمكن التحكم في ذلك بواسطة الصمام.

الترشيح الميكانيكي والبيولوجي

الترشيح المخصص له أهمية حاسمة في كل من وحدات NFT وDWC. في حين أن الوسيلة في تقنية السرير وسائل الإعلام بمثابة فلتر بيولوجي ومرشح ميكانيكي، فإن تقنيات NFT و DWC لا تملك هذا الترف. لذلك، يجب بناء كلا النوعين من المرشحات عمدا: أولا، فخ مادي للقبض على النفايات الصلبة، ثم مرشح بيولوجي للنترجة. وكما هو مذكور في القسم 4.3، هناك العديد من أنواع المرشحات الميكانيكية، وتتطلب وحدات NFT وDWC تلك الموجودة في الطرف الأعلى من الطيف المبين فيه. و تستخدم التصميمات الموصوفة في التذييل 8 فلتر دوامات ميكانيكي لحبس نفايات الجسيمات, مع تنفيس دوري لل مواد الصلبة الملتقطة. عند الخروج من مرشح الدوامة، يمر الماء عبر شاشة شبكية إضافية لحبس أي مواد صلبة متبقية ثم يصل إلى المرشح الحيوي. الفلتر الحيوي مؤكسج جيدا مع الأحجار الهوائية ويحتوي على وسائط الترشيح الحيوي، عادة Bioballs^®، المعاوضة النايلون أو أغطية الزجاجات، حيث تقوم البكتيريا النتريفيجة بتحويل النفايات الذائبة. ومع عدم كفاية الترشيح، فإن كل من وحدات NFT وDWC سوف تسد، وتحول إلى نقص الأوكسجين وتظهر ظروف نمو سيئة للنباتات والأسماك على حد سواء.

تقنية فيلم المغذيات تنمو الأنابيب والبناء والزرع

بعد ذلك من طرق الترشيح الموضحة أعلاه، يستخدم NFT بعد ذلك استخدام الأنابيب البلاستيكية الموضوعة أفقيا لزراعة الخضروات باستخدام المياه المائية المائية (الشكل 4.62). حيثما أمكن، استخدم أنابيب المقطع المستطيل بعرض أكبر من الارتفاع، وهو معيار بين المزارعين المائي. والسبب يكمن في فيلم أكبر من الماء الذي يضرب الجذور مع نطاق زيادة امتصاص المغذيات ونمو النبات. واحدة من فوائد NFT هو أن الأنابيب يمكن ترتيبها في العديد من الأنماط، خارج نطاق هذا المنشور، ويمكن الاستفادة من الفضاء العمودي والجدران والأسوار، والشرفات المتدلية (الشكل 4.63).

يتم ضخ المياه من المرشح الحيوي في كل أنبوب مائي مع تدفق صغير متساوي يخلق تيار ضحل من المياه المائية الغنية بالمغذيات تتدفق على طول القاع. تحتوي أنابيب النمو على عدد من الثقوب على طول الجزء العلوي من الأنبوب الذي يتم وضع النباتات فيه. عندما تبدأ النباتات في استهلاك المياه الغنية بالمغذيات من التيار، فإنها تبدأ في تطوير أنظمة الجذر داخل أنابيب النمو. وفي الوقت نفسه، ينبع وأوراقها تنمو وحول الأنابيب. يضمن الفيلم الضحل من الماء في الجزء السفلي من كل أنبوب أن الجذور تتلقى كميات كبيرة من الأكسجين في منطقة الجذر جنبا إلى جنب مع الرطوبة والتغذية. الحفاظ على تيار ضحل يسمح للجذور أن يكون لها سطح تبادل الهواء أكبر. يجب ألا يزيد تدفق المياه لكل أنبوب ينمو عن 1-2 لتر/دقيقة. يتم التحكم في معدل التدفق من صمام Y، مع إعادة جميع تدفق المياه الزائدة إلى خزان السمك.

تنمو شكل الأنابيب وحجمها

من الحكمة اختيار أنبوب بقطر مثالي لأنواع النباتات المزروعة. الأنابيب ذات المقطع العرضي المربع هي الأفضل، ولكن الأنابيب المستديرة هي أكثر شيوعا ومقبولة تماما. بالنسبة للخضراوات المثمرة الأكبر، هناك حاجة إلى أنابيب تنمو قطرها 11 سم في حين أن الخضروات الورقية الخضراء والصغيرة ذات الكتل الجذرية الصغيرة لا تتطلب سوى أنابيب يبلغ قطرها 7.5 سم. بالنسبة لتعدد الثقافات على نطاق صغير (زراعة أنواع عديدة من الخضروات) يجب استخدام أنابيب قطرها 11 سم (الشكل 4.64).

وهذا يتجنب قيود اختيار النباتات لأن النباتات الصغيرة يمكن دائما أن تزرع في الأنابيب الكبيرة، على الرغم من أنه سيكون هناك تضحية في كثافة الزراعة. يمكن للنباتات ذات الأنظمة الجذرية الواسعة النطاق، بما في ذلك النباتات القديمة الناضجة، أن تسد الأنابيب الأصغر وتسبب تجاوزات وخسائر المياه. يجب أن تضع في اعتبارها بشكل خاص الطماطم والنعناع، لأن أنظمة جذورها الضخمة يمكن أن تسد بسهولة حتى الأنابيب الكبيرة.

يمكن أن يكون طول الأنبوب المتنامي في أي مكان بين 1 و 12 متر، وفي الأنابيب التي يزيد طولها عن 12 متر، يمكن أن يحدث نقص في المغذيات في النباتات قرب نهاية الأنابيب لأن النباتات الأولى قد جردت بالفعل العناصر الغذائية. هناك حاجة إلى منحدر يبلغ حوالي 1 سم/م من طول الأنبوب للتأكد من تدفق المياه عبر الأنبوب بأكمله بكل سهولة. يتم التحكم في المنحدر باستخدام الحشوات (أسافين) على الجانب بعيدا عن خزان السمك.

يوصى باستخدام أنابيب PVC لأنها عادة ما تكون الأكثر شيوعًا وغير مكلفة. وينبغي استخدام الأنابيب البيضاء لأن اللون يعكس أشعة الشمس، وبالتالي الحفاظ على داخل الأنابيب باردة. بدلا من ذلك، يوصى باستخدام أنابيب مائية مربعة أو مستطيلة ذات أبعاد 10 سم عرض × 7 سم. وعادة ما تكون الأنابيب المائية المهنية للمزارعين التجاريين هذا الشكل، ويستخدم بعض المزارعين أعمدة سياج الفينيل.

زراعة داخل أنابيب النمو

يجب أن تكون الثقوب المحفورة في الأنبوب المائي 7-9 سم في القطر، ويجب أن تتطابق مع حجم الكؤوس الصافية المتاحة. وينبغي أن يكون هناك ما لا يقل عن 21 سم بين مركز كل حفرة نباتية لإتاحة مساحة نباتية كافية للخضر الورقية والخضراوات الكبيرة (الشكلان 4.65 و 4.66).

يتم وضع كل شتلة في كوب صافي بلاستيكي، والذي يتم وضعه بدوره داخل أنبوب النمو. وهذا يوفر الدعم المادي للمصنع. تمتلئ الكؤوس الصافية بالوسائط المائية للأغراض العامة (الحصى البركاني، الصوف الصخري أو LECA) حول الشتلات. إذا رغبت في ذلك، يمكن وضع 5-10 سم طول الأنابيب البلاستيكية 5 سم داخل الكأس الصافي لمزيد من التوازن والدعم للمصنع. وترد تعليمات الزراعة التفصيلية في الملحق 8.

إذا كانت الكؤوس البلاستيكية الصافية غير متوفرة أو مكلفة للغاية، فمن الممكن استخدام أكواب الشرب البلاستيكية العادية. اتبع إجراء الزراعة كما هو موضح في الفقرة السابقة مع التأكد من إضافة العديد من الثقوب إلى كوب الشراب البلاستيكي حتى الجذور لديها الكثير من الوصول إلى أنبوب النمو. وقد حقق المزارعون الآخرون نجاحًا في استخدام رغوة مرنة ومفتوحة الخلية لدعم النباتات داخل أنبوب النمو. إذا لم يكن أي من هذه الخيارات متاحًا أو مرغوبًا، فمن الممكن زرع الشتلات مباشرة في الأنابيب، ولا سيما الأنابيب المستطيلة (الشكل 4.67).

يمكن زرع الشتلات مع وسط الإنبات، والتي سوف تغسل بعيدا في النظام أو الجذور يمكن شطف بعناية، والتي تبقي متوسطة خارج النظام ولكن يمكن أن تزيد من إجهاد زرع. ومع ذلك، فمن الأفضل استخدام أكواب صافي مليئة وسائل الإعلام.

عند زرع الشتلات في البداية في الأنابيب، تأكد من أن الجذور يمكن أن تلمس تيار الماء في الجزء السفلي من الأنبوب. وهذا سيضمن أن الشتلات الصغيرة لا تصبح المجففة. بدلا من ذلك، يمكن إضافة الفتائل التي تصل إلى مجرى المياه. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه من المستحسن أن المياه الشتلات مع الماء أكوابونك قبل أسبوع واحد من زرعها إلى الوحدة. وسوف يساعد ذلك على التخفيف من صدمة زرع النباتات عندما تصبح معتادة على المياه الجديدة.

• المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *