الاختلافات الرئيسية بين التربة وإنتاج المحاصيل الأقل تربة

وهناك العديد من أوجه التشابه بين الزراعة القائمة على التربة في الأرض والإنتاج الأقل تربة، في حين أن البيولوجيا النباتية الأساسية هي نفسها دائماً (الشكلان 6-1 و6-2). غير أنه يجدر بحث الاختلافات الرئيسية بين التربة والإنتاج الأقل تربة (الجدول 6-1) من أجل سد الفجوة بين الممارسات التقليدية في الأرض والتقنيات الأحدث الأقل تربة. و عموما, فإن الاختلافات بين استخدام الأسمدة و استهلاك المياه, و القدرة على استخدام الأراضي غير الصالحة لل زراعة, و الإنتاجية الإجمالية. وبالإضافة إلى ذلك، عادة ما تكون الزراعة الخالية من التربة أقل كثافة لليد العاملة. وأخيرا، تدعم التقنيات الأقل تربة الزراعة الأحادية المحصول بشكل أفضل من الزراعة في الأرض.

الأسمدة

كيمياء التربة، وخاصة فيما يتعلق بتوافر المغذيات وديناميات الأسمدة، هو الانضباط الكامل ومعقدة إلى حد ما. و يلزم إضافة الأسمدة لل زراعة المكثفة في الأرض. ومع ذلك، لا يستطيع المزارعون التحكم الكامل في إيصال هذه المغذيات إلى النباتات بسبب العمليات المعقدة التي تحدث في التربة، بما في ذلك التفاعلات الحيوية وغير الحيوية. ويحدد مجموع هذه التفاعلات توافر العناصر الغذائية للجذور النباتية. وعلى العكس من ذلك، في الاستزراع الأقل تربة، يتم حل العناصر الغذائية في محلول يتم تسليمه مباشرة إلى النباتات، ويمكن تكييفه خصيصًا لتلبية احتياجات النباتات. تنمو النباتات في ثقافة أقل تربة في وسائل الإعلام الخاملة الواردة. هذه الوسائط لا تتداخل مع تسليم المواد الغذائية، والتي يمكن أن تحدث في التربة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن وسائل الإعلام تدعم جسديا النباتات والحفاظ على الجذور رطبة وخوية. وعلاوة على ذلك، مع الزراعة في الأرض، قد تضيع بعض الأسمدة بسبب الأعشاب الضارة والجريان السطحي، الأمر الذي يمكن أن يقلل من الكفاءة ويسبب في الوقت نفسه مخاوف بيئية. الأسمدة مكلفة ويمكن أن تشكل جزءا كبيرا من ميزانية الزراعة في الأرض.

ولل إدارة المصممة خصيصا لل أسمدة في الزراعة الخالية من التربة ميزتان رئيسيتان. أولا، يتم فقدان الحد الأدنى من الأسمدة للعمليات الكيميائية أو البيولوجية أو الفيزيائية. هذه الخسائر تقلل من الكفاءة ويمكن أن تضيف إلى التكلفة. ثانيا، يمكن رصد تركيزات المغذيات وتعديلها بدقة وفقا لمتطلبات النباتات في مراحل نمو معينة. ويمكن لهذا التحكم المتزايد أن يحسن الإنتاجية ويعزز جودة المنتجات.

استخدام المياه

و استخدام المياه في الزراعة المائية و المائية أقل بكثير مما هو عليه في إنتاج التربة. وتفقد المياه من الزراعة في الأرض عن طريق التبخر من السطح، والنتح من خلال الأوراق، والترشيح في باطن الأرض، والجريان السطحي، ونمو الأعشاب الضارة. ومع ذلك، فإن الاستخدام الوحيد للمياه في الاستزراع الأقل تربة هو من خلال نمو المحاصيل والنتح من خلال الأوراق. و المياه المستخدمة هي الحد الأدنى المطلق اللازم لزراعة النباتات, ولا تفقد سوى كمية ضئيلة من المياه بسبب التبخر من الوسائط التي لا تحتوي على تربة. وبشكل عام، لا يستخدم أكوابونيكش سوى حوالي 10 في المائة من المياه اللازمة لزراعة نفس النبات في التربة. وبالتالي، فإن زراعة التربة الأقل قدرة كبيرة على السماح بالإنتاج حيثما تكون المياه شحيحة أو باهظة الثمن.

استخدام الأراضي غير الصالحة للزراعة

ونظرا لعدم الحاجة إلى التربة، يمكن استخدام أساليب الاستزراع الأقل تربة في المناطق ذات الأراضي غير الصالحة للزراعة. ومن الأماكن الشائعة لل أحياء المائية في المناطق الحضرية و شبه الحضرية التي لا تستطيع دعم الزراعة التقليدية لل تربة. يمكن استخدام Aquaponics في الطابق الأرضي، في الطوابق السفلية (باستخدام أضواء النمو) أو على أسطح المنازل. كما يمكن للزراعة الحضرية أن تقلل من أثر الإنتاج لأن احتياجات النقل تنخفض إلى حد كبير؛ والزراعة الحضرية هي الزراعة المحلية وتسهم في الاقتصاد المحلي والأمن الغذائي المحلي. ومن التطبيقات الهامة الأخرى للأحياء المائية في المناطق الأخرى التي لا يمكن فيها استخدام الزراعة التقليدية، كما هو الحال في المناطق الجافة للغاية (مثل الصحارى والمناخ القاحلة الأخرى)، حيث ترتفع ملوحة التربة (مثل المناطق الساحلية ومناطق مصبات الأنهار أو الجزر الرملية المرجانية)، حيث كانت نوعية التربة أو تدهورت بسبب الإفراط في استخدام الأسمدة, أو فقدت بسبب التحات أو التعدين, أو بصفة عامة عندما تكون الأراضي الصالحة لل زراعة غير متاحة بسبب الحيازة و تكاليف الشراء و حقوق الأرض. وعلى الصعيد العالمي، تتناقص الأراضي الصالحة للزراعة، وتشكل الزراعة المائية إحدى الطرق التي تسمح للناس بزراعة الأغذية بشكل مكثف حيث تكون الزراعة في الأرض صعبة أو مستحيلة.

الإنتاجية والعائد

ويمكن للثقافة المائية الأكثر كثافة أن تحقق عوائد أعلى بنسبة تتراوح بين 20 و 25 في المائة مقارنة بالثقافة الأكثر كثافة القائمة على التربة، على الرغم من أن البيانات التي يجريها خبراء المياه تدلّ على أن الإنتاجية تزيد بمقدار 2 إلى 5 مرات. وهذا هو عندما تستخدم الزراعة المائية إدارة شاملة للاحتباس الحراري، بما في ذلك المدخلات باهظة الثمن لتعقيم وتخصيب النباتات. وحتى بدون المدخلات الباهظة الثمن، يمكن للتقنيات المائية الموصوفة في هذا المنشور أن تساوي الغلة المائية وتكون أكثر إنتاجية من التربة. والسبب الرئيسي هو أن الاستزراع الأقل تربة يسمح للمزارع بمراقبة ظروف النمو في النباتات والحفاظ عليها وتعديلها، مما يضمن موازين أفضل للمغذيات في الوقت الحقيقي، وتوصيل المياه، ودرجة الحموضة ودرجة الحرارة. وبالإضافة إلى ذلك، في ثقافة أقل تربة، لا توجد منافسة مع الأعشاب الضارة والنباتات تستفيد من زيادة مكافحة الآفات والأمراض.

انخفاض عبء العمل

لا تتطلب ثقافة التربة الأقل حراثة أو حرث أو تغطية أو إزالة الأعشاب الضارة. وفي المزارع الكبيرة، يعادل ذلك انخفاض الاعتماد على الآلات الزراعية واستخدام الوقود الأحفوري. وفي الزراعة الصغيرة الحجم، يعادل ذلك ممارسة أسهل وأقل كثافة لليد العاملة للمزارع، خاصة لأن معظم الوحدات المائية يتم رفعها من الأرض، مما يتجنب الانحناء. كما أن الحصاد هو إجراء بسيط مقارنةً بالزراعة القائمة على التربة، ولا تحتاج المنتجات إلى تنظيف مكثف لإزالة تلوث التربة. Aquaponics هو مناسبة لأي نوع من الجنسين والعديد من الطبقات العمرية ومستويات القدرة من الناس.

زراعة وحيدة مستدامة

مع زراعة التربة الأقل، فمن الممكن تماما لزراعة نفس المحاصيل في الزراعة الأحادية، عاما بعد عام. و تشكل الزراعة الأحادية في الأرض تحديا أكبر لأن التربة تصبح «متعبة», و تفقد الخصوبة, و تزداد الآفات و الأمراض. وفي الاستزراع الأقل تربة، لا توجد ببساطة تربة تفقد الخصوبة أو تظهر التعب، ويتم التحكم في جميع العوامل الحيوية وغير الحيوية التي تمنع الزراعة الأحادية. ومع ذلك، فإن جميع المحاصيل الأحادية تتطلب درجة أعلى من الاهتمام للسيطرة على الأوبئة مقارنة مع تعدد الثقافات.

زيادة التعقيد والاستثمار الأولي العالي

ويمكن للعمالة اللازمة للتركيب والتركيب الأولي، فضلاً عن التكلفة، أن تثني المزارعين عن تبني ثقافة خالية من التربة. كما أن الزراعة المائية أكثر تكلفة من الزراعة المائية لأن وحدات الإنتاج النباتي تحتاج إلى دعم منشآت الاستزراع المائي. Aquaponics هو نظام معقد إلى حد ما ويتطلب الإدارة اليومية لثلاث مجموعات من الكائنات الحية. إذا فشل أي جزء واحد من النظام، يمكن أن ينهار النظام بأكمله. وبالإضافة إلى ذلك، أكوابونيكش يتطلب كهرباء موثوقة. عموما، أكوابونيكش أكثر تعقيدا بكثير من البستنة القائمة على التربة. وبمجرد أن يكون الناس على دراية بهذه العملية، يصبح أكوابونيكش بسيطا جدا والإدارة اليومية تصبح أسهل. هناك منحنى التعلم، كما هو الحال مع العديد من التقنيات الجديدة، وأي مزارع أكوابونك جديد يحتاج إلى أن يكون مكرسا للتعلم. Aquaponics ليست مناسبة لكل حالة، وينبغي موازنة الفوائد مقابل التكاليف قبل الشروع في أي مشروع جديد.

الجدول 6.1

######## جدول موجز يقارن بين الإنتاج النباتي القائم على التربة وأقل تربة

• 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 *