تويتر
مفهوم الزراعة خارج التربة
مفهوم الزراعة خارج التربة
الزراعة خارج التربة هو استخدام أي وسيلة من شأنها زراعة و تنمية النباتات بدون دخول الأرض كوسيط للزراعة حيث تزرع النباتات بمعزل عن التربة ما دام النظام المتبع يسمح بتدعيم النباتات و توفير الماء والعناصر الغذائية اللازمة للنمو كما أنها نظام يتبع لإنماء النباتات في بيئة غير التربة الطبيعية مع ريها بالمحاليل المغذية بدلا من الماء العادي و قد تستعمل مادة صلبة كالحصى و الرمل و قد لا تستعمل أي مادة صلبة أخرى كما في المزارع المائية و للزراعة خارج التربة أنواع منها الزراعة المائية ، الزراعة الهوائية و الزراعة باستخدام البيئات.
أهميةاستخدام طرق الزراعة بدون تربة
الكفاءة العالية في استخدام الماء حيث يستهلكالماء عن طريق امتصاص الجذور فقط ولا يحدث فقد خلاف ذلك مما يؤدى إلى توفير كمياتكبيرة من المياه التي كانت تفقد عن طريق الصرف أو التي تفقد عن طريق البخر من سطحالتربة لذلك تعتبر هذه الطرق من أكفأ الطرق التي توفر المياه وذلك يتفق مع الاتجاهالعالمي للمحافظة على قطرة المياه لأن عدد سكان الأراضي في تزايد مستمر والمواردالمائية ثابتة مما يستوجب رفع كفاءة استخدام المياه إلى أقصى حد ممكن .
2)- الكفاءة العالية في استخدام الأسمدة حيث لا يستهلك إلا احتياج النبات فقط ولا يوجدأي فقد آو تثبيط للعناصر الغذائية.
3)- الكفاءة العالية لإنتاجية هذه النظمحيث يمكن عمل تكثيف رأسي في بعض هذه النظم فيؤدي ذلك إلى رفع الإنتاجية, مثال علىذلك فان الفراولة تزرع بالطرق التقليدية حوالي (8 – 12) نبات في المتر المربع في حينأن نظام الزراعة الهوائية يزرع حوالي من ( 32 – 40) نبات في المتر المربع .
4)- تعتبر من أكفأ الطرق المستخدمة لحل المشاكل الموجودة بالتربة والتي تعمل على صعوبةالزراعة فيها مثل مشكلة ارتفاع مستوى الماء الأرضي نتيجة لعدم وجود شبكة صرف جيدةأو لانخفاض منسوب سطح الأرض مما يجعلها بؤرة تجميع للمياه من الأراضي المجاورة كذلكقد تكون الأرض موبوءة بالحشائش الضارة الحولية أو المعمرة التي تمثل عائق أمامزراعتها أو موبوءة بالنيماتودا أو يرقات الحشرات أو جراثيم الفطريات المسببة لأمراضالجذور وغيرها.
5)- عدم اللجوء لعملية تعقيم التربة وبذلك فأننا نحافظ علالبيئة الطبيعية من التلوث من ناحية ومن ناحية أخرى توفير النفقات العاليةللتعقيم.
6)- الكفاءة العالية لهذه النظم في إنتاج المحاصيل في أوقات ارتفاعأسعارها وذلك لإمكانية التحكم في حرارة المحلول المغذي بإجراء عمليات التدفئةوالتبريد له وصعوبة إجراء ذلك باستخدام الزراعة الأرضية. وظهر ذلك واضحا عند زراعةالكنتالوب بغرض التصدير وذلك في الفترة من أواخر ديسمبر إلى منتصف يناير حيث لوحظأن الكنتالوب المزروع في الأرض كانت أحجام النباتات والثمار صغيرة وانخفض المحصولبسبب انخفاض درجة حرارة التربة مقارنة بنباتات الكنتالوب المنزرعة في مزارع الأغشيةالمغذية مع تدفئة المحلول في أوقات انخفاض درجة الحرارة بحيث لا يحدث اختلاف كبيربين درجة حرارة المحلول ودرجة حرارة الجو المحيط بالنباتات .
7)- إنتاجمحاصيل خالية من العناصر الثقيلة حيث أن في الإنتاج الأرضي لا يمكن التحكم في بعضالعناصر الضارة التي قد تتواجد في التربة نتيجة لتراكم المبيدات والأسمدة بتكراراستخدامها ولكن في الإنتاج بالنظم اللاأرضية نستطيع التحكم في المحلول المغذي بوضعالعناصر التي يحتاج النبات إليها فقط في النمو .
8)- إمكانية الاستفادة بنظمالزراعة اللاأرضية في المجال البحثي خاصة في تجارب التغذية .
9)- استخدامهافي إكثار النباتات الناتجة من زراعة الأنسجة في مزارع الأنسجة أدت إلى طفرة هائلةفي مجال الإكثار .
تنقسم الزراعة بدون تربة إلى ثلاثأقسام على حسب الوسط الذي تنمو فيه جذور النباتات كالتالي:
*الزراعة باستخدام البيئات.
* الزراعة المائية.
*الزراعة الهوائية.
ويتضمن كل قسم من هذه الأقسام العديد و العديد من الأنظمة التي تصلحللزراعة فوق أسطح المنازل والتي تتميز جميعها بخفة الوزن وعدم تسريبها للمياه بحيثلا يلحق استخدامها ضرر بالمبنى. و يعطى هذا العدد الكبير من الأنظمة حرية الاختيارمن حيث إمكانية الزراعة على الجدار أو على أحد الأعمدة الموجودة بالسطح , ولا تشترطالمساحة حيث أن هذه الأنظمة تصلح لأي مساحة مهما صغرت أو كبرت.
أنواع نظم الزراعة بدون تربة
يمكن تقسيم نظم الزراعة بدون تربة حسب البيئة التي تنمو فيها الجذور إلى نظامين :
1- نظام يتكون من مادة صلبة، حيث تعتبر كمرتكز لتثبيت الجذور، مثل الرمل النقي أو الحصى أو مواد أخرى أهمها مادة الفيرموكلايت وهي مادة إسفنجية القوام، خفيفة، عازلة للحرارة، وذات مقدرة عالية على امتصاص الماء والاحتفاظ به كما أنها توفر بعض العناصر الغذائية الضرورية كالمغنزيوم، ويمكن تعريفها بأنها مادة معدنية تركيبها سيليكات الألمنيوم والمغنزيوم والحديد المائية.
ويلاحظ في هذا النظام أنه يمكن إنماء النباتات في مادة واحدة كالرمل أو خليط منها.
2- نظام لا يحوي أي مادة صلبة: بل تربى النباتات في محلول مائي لذلك تسمى بالمزارع المائية، ويتم فيها تدعيم وتثبيت الجذور بوسائل خاصة.
وفي النظامين السابقين تزود النباتات بماء يحوي العناصر الغذائية التي يحتاجها النبات بنسب معينة، وتختلف هذه النسب تبعاً لنوع النبات.
تسقى النباتات التي تنمو على مادة صلبة إما بطريقة الري بالتنقيط أو الري تحت السطحي حيث توجد أنابيب أسفل المادة الصلبة ويحقن من خلالها الماء المغذي، أما في المزارع المائية فإن جذور النباتات تكون مغموسة في المحلول المغذي.
وتقسم المزارع المائية حسب المحلول المغذي المستعمل فيها إلى نظامين:
أ - النظم المفتوحة :
وفيها لا يستخدم المحلول المغذي سوى مرة واحدة، حيث يوجد خزان صغير يحوي محلول مركز للعناصر الغذائية بنسب معينة، وتحقن كميات معينة من المحلول مع ماء الري.
ب- النظم المغلقة:
وفيها يعاد استخدام المحلول المغذي عدة مرات، مع تعديل تركيز العناصر بالمحلول.
وفي معظم نظم الزراعة بدون تربة تربى النباتات في بيوت محمية، ويكون نمو النباتات عادة رأسياً بدلاً من النمو الأفقي على سطح الوسط الصلب أو المحلول المغذي، لذا يستخدم غالباً خيوط النايلون كدعامة للنباتات أثناء النمو، ويراعى ترك ارتفاع مناسب فوق قمة النبات (حولي متران تقريباً) وذلك لتوفير التهوية المناسبة.
مزايا استخدام الزراعة بدون تربة
1) - إمكانية الإنتاج الزراعي في مناطق يستحيل فيها الزراعة بالطرق الأخرى.
2)- تتوفر في المحاليل المائية المستخدمة كافة العناصر الضرورية اللازمة لنمو النبات وبالتركيزات المناسبة لذا لا توجد مشاكل خاصة بنقص العناصر الغذائية
3)- تعتبر بيئة غير مناسبة لنمو الكائنات الممرضة التي تعيش في التربة.
4)- إنتاج محاصيل زراعية في غير مواسمها العادية مع إعطاء ناتج وفير عن المزروع لا في التربة العادية.
5)- توفير كمية كبيرة من مياه الري التي تستخدم في الزراعة العادية.
6)- توفير الأيدي العاملة حيث لا توجد مشاكل مقاومة الحشائش أو تجهيز الأرض.
7)- التحكم الآلي في هذه المزارع يؤدي إلى تجنب المشاكل الخاصة بكميات الأسمدة ومواعيد التسميد والري وغيرها تحت ظروف الزراعة العادية.
8)- إنتاج كمية محاصيل أكثر من الزراعة التقليدية, خاصة إذا تمت الزراعة على سطح المنزل (حيث تضرب أشعة الشمس النبات مباشرة) أو على الشرفة.
9)- سهولة نقل الأوعية و الصواني في الفترات الشديدة البرودة أو السخونة.
10)- تحكّم المزارع بجودة التربة من خلال استعماله لمواد (بيئات) مخصصة للزراعة في الأحواض.
11)- سهلة و يمكن للجميع أيا كانت أعمارهم أن يقوموا بها. يمكن للأمهات و ربّات المنازل أن يقوموا بها بكل سهولة.
12)- توفير للمياه يصل إلى 90 % أكثر من الزراعة التقليدية خاصة و أن المياه تُجمع في أواني و تُستخدم من جديد.
أمثلة للزراعة بدون تربة
أولاً: المزارع الرملية:
وفيها تنمو النباتات على الرمل الخالص وتُروى بِماءٍ يُحْقَنُ أثناء عملية الري بالمحاليل القياسية المركزة للعناصر الغذائية.
وتقام الزراعة على سطح أرض البيوت المحمية بعد تسويتها، ثم تغطى بالبلاستيك الأسود مع جعل الشرائح المتجاورة متداخلة لمسافة متر تقريباً، ثم توضع أنابيب الصرف فوق شرائح البلاستيك، يلي ذلك تغطية المساحة كاملة بالرمل بارتفاع 30 ســم مع مراعاة أن يكون سطح الرمل منحدراً بنفس انحدار البيت المحمي. وتُروى النباتات في هذا النوع بطريقة الري بالتنقيط 4مرات يومياً لمدة (5-8) دقائق في كل مرة.
ثانياً : الزراعة في أحواض :
تصمم هذه الأحواض إما على سطح التربة مباشرة أو على مناضد خاصة، ويكون قاع الحوض مستوياً أو مستديراً أو على شكل حرف v ، مع وضع أنابيب الصرف في الوسط ، وتصنع هذه الأحواض من الخشب المبطن بالبلاستيك أو من الإسمنت المسلح ولا تصنع من المعدن حتى لا تتآكل بسرعة نتيجة لوجود الأملاح والسماد في المحاليل المغذية، ويفضل أن تكون جميع المواد المستخدمة في صنع هذه الأحواض من البلاستيك.
سلبيات الزراعة بدون التربة
1- تكلفتها أعلى من الزراعة التقليدية خاصة إذا تم اعتماد نُظُم الزراعة الهوائية و المائية.
2- تحتاج إلى متابعة أو رعاية أكبر من الزراعة التقليدية, خاصة و أن عملية ري المحاصيل يجب أن تتم ثلاث مرات يوميا. لكن يمكن تفادي ذلك إذا تم اعتماد نظام الري بالتنقيط.
3- بالرغم من أن نباتات الخُضر و الزينة و الأشجار يمكن زرعهافي أوعية إلا أن هناك بعض المحاصيل التي لا تنجح بشكل جيد: كالكوسة, و الذرة, و البطاطا, و الجزر.
4- ضرورة تحسن جودة التربة و مستوى خصوبتها مدّة بواسطة الأسمدة.
مع تحياتي لكم جميعا بالتوفيق و النجاح
الزراعة خارج التربة هو استخدام أي وسيلة من شأنها زراعة و تنمية النباتات بدون دخول الأرض كوسيط للزراعة حيث تزرع النباتات بمعزل عن التربة ما دام النظام المتبع يسمح بتدعيم النباتات و توفير الماء والعناصر الغذائية اللازمة للنمو كما أنها نظام يتبع لإنماء النباتات في بيئة غير التربة الطبيعية مع ريها بالمحاليل المغذية بدلا من الماء العادي و قد تستعمل مادة صلبة كالحصى و الرمل و قد لا تستعمل أي مادة صلبة أخرى كما في المزارع المائية و للزراعة خارج التربة أنواع منها الزراعة المائية ، الزراعة الهوائية و الزراعة باستخدام البيئات.
أهميةاستخدام طرق الزراعة بدون تربة
الكفاءة العالية في استخدام الماء حيث يستهلكالماء عن طريق امتصاص الجذور فقط ولا يحدث فقد خلاف ذلك مما يؤدى إلى توفير كمياتكبيرة من المياه التي كانت تفقد عن طريق الصرف أو التي تفقد عن طريق البخر من سطحالتربة لذلك تعتبر هذه الطرق من أكفأ الطرق التي توفر المياه وذلك يتفق مع الاتجاهالعالمي للمحافظة على قطرة المياه لأن عدد سكان الأراضي في تزايد مستمر والمواردالمائية ثابتة مما يستوجب رفع كفاءة استخدام المياه إلى أقصى حد ممكن .
2)- الكفاءة العالية في استخدام الأسمدة حيث لا يستهلك إلا احتياج النبات فقط ولا يوجدأي فقد آو تثبيط للعناصر الغذائية.
3)- الكفاءة العالية لإنتاجية هذه النظمحيث يمكن عمل تكثيف رأسي في بعض هذه النظم فيؤدي ذلك إلى رفع الإنتاجية, مثال علىذلك فان الفراولة تزرع بالطرق التقليدية حوالي (8 – 12) نبات في المتر المربع في حينأن نظام الزراعة الهوائية يزرع حوالي من ( 32 – 40) نبات في المتر المربع .
4)- تعتبر من أكفأ الطرق المستخدمة لحل المشاكل الموجودة بالتربة والتي تعمل على صعوبةالزراعة فيها مثل مشكلة ارتفاع مستوى الماء الأرضي نتيجة لعدم وجود شبكة صرف جيدةأو لانخفاض منسوب سطح الأرض مما يجعلها بؤرة تجميع للمياه من الأراضي المجاورة كذلكقد تكون الأرض موبوءة بالحشائش الضارة الحولية أو المعمرة التي تمثل عائق أمامزراعتها أو موبوءة بالنيماتودا أو يرقات الحشرات أو جراثيم الفطريات المسببة لأمراضالجذور وغيرها.
5)- عدم اللجوء لعملية تعقيم التربة وبذلك فأننا نحافظ علالبيئة الطبيعية من التلوث من ناحية ومن ناحية أخرى توفير النفقات العاليةللتعقيم.
6)- الكفاءة العالية لهذه النظم في إنتاج المحاصيل في أوقات ارتفاعأسعارها وذلك لإمكانية التحكم في حرارة المحلول المغذي بإجراء عمليات التدفئةوالتبريد له وصعوبة إجراء ذلك باستخدام الزراعة الأرضية. وظهر ذلك واضحا عند زراعةالكنتالوب بغرض التصدير وذلك في الفترة من أواخر ديسمبر إلى منتصف يناير حيث لوحظأن الكنتالوب المزروع في الأرض كانت أحجام النباتات والثمار صغيرة وانخفض المحصولبسبب انخفاض درجة حرارة التربة مقارنة بنباتات الكنتالوب المنزرعة في مزارع الأغشيةالمغذية مع تدفئة المحلول في أوقات انخفاض درجة الحرارة بحيث لا يحدث اختلاف كبيربين درجة حرارة المحلول ودرجة حرارة الجو المحيط بالنباتات .
7)- إنتاجمحاصيل خالية من العناصر الثقيلة حيث أن في الإنتاج الأرضي لا يمكن التحكم في بعضالعناصر الضارة التي قد تتواجد في التربة نتيجة لتراكم المبيدات والأسمدة بتكراراستخدامها ولكن في الإنتاج بالنظم اللاأرضية نستطيع التحكم في المحلول المغذي بوضعالعناصر التي يحتاج النبات إليها فقط في النمو .
8)- إمكانية الاستفادة بنظمالزراعة اللاأرضية في المجال البحثي خاصة في تجارب التغذية .
9)- استخدامهافي إكثار النباتات الناتجة من زراعة الأنسجة في مزارع الأنسجة أدت إلى طفرة هائلةفي مجال الإكثار .
تنقسم الزراعة بدون تربة إلى ثلاثأقسام على حسب الوسط الذي تنمو فيه جذور النباتات كالتالي:
*الزراعة باستخدام البيئات.
* الزراعة المائية.
*الزراعة الهوائية.
ويتضمن كل قسم من هذه الأقسام العديد و العديد من الأنظمة التي تصلحللزراعة فوق أسطح المنازل والتي تتميز جميعها بخفة الوزن وعدم تسريبها للمياه بحيثلا يلحق استخدامها ضرر بالمبنى. و يعطى هذا العدد الكبير من الأنظمة حرية الاختيارمن حيث إمكانية الزراعة على الجدار أو على أحد الأعمدة الموجودة بالسطح , ولا تشترطالمساحة حيث أن هذه الأنظمة تصلح لأي مساحة مهما صغرت أو كبرت.
أنواع نظم الزراعة بدون تربة
يمكن تقسيم نظم الزراعة بدون تربة حسب البيئة التي تنمو فيها الجذور إلى نظامين :
1- نظام يتكون من مادة صلبة، حيث تعتبر كمرتكز لتثبيت الجذور، مثل الرمل النقي أو الحصى أو مواد أخرى أهمها مادة الفيرموكلايت وهي مادة إسفنجية القوام، خفيفة، عازلة للحرارة، وذات مقدرة عالية على امتصاص الماء والاحتفاظ به كما أنها توفر بعض العناصر الغذائية الضرورية كالمغنزيوم، ويمكن تعريفها بأنها مادة معدنية تركيبها سيليكات الألمنيوم والمغنزيوم والحديد المائية.
ويلاحظ في هذا النظام أنه يمكن إنماء النباتات في مادة واحدة كالرمل أو خليط منها.
2- نظام لا يحوي أي مادة صلبة: بل تربى النباتات في محلول مائي لذلك تسمى بالمزارع المائية، ويتم فيها تدعيم وتثبيت الجذور بوسائل خاصة.
وفي النظامين السابقين تزود النباتات بماء يحوي العناصر الغذائية التي يحتاجها النبات بنسب معينة، وتختلف هذه النسب تبعاً لنوع النبات.
تسقى النباتات التي تنمو على مادة صلبة إما بطريقة الري بالتنقيط أو الري تحت السطحي حيث توجد أنابيب أسفل المادة الصلبة ويحقن من خلالها الماء المغذي، أما في المزارع المائية فإن جذور النباتات تكون مغموسة في المحلول المغذي.
وتقسم المزارع المائية حسب المحلول المغذي المستعمل فيها إلى نظامين:
أ - النظم المفتوحة :
وفيها لا يستخدم المحلول المغذي سوى مرة واحدة، حيث يوجد خزان صغير يحوي محلول مركز للعناصر الغذائية بنسب معينة، وتحقن كميات معينة من المحلول مع ماء الري.
ب- النظم المغلقة:
وفيها يعاد استخدام المحلول المغذي عدة مرات، مع تعديل تركيز العناصر بالمحلول.
وفي معظم نظم الزراعة بدون تربة تربى النباتات في بيوت محمية، ويكون نمو النباتات عادة رأسياً بدلاً من النمو الأفقي على سطح الوسط الصلب أو المحلول المغذي، لذا يستخدم غالباً خيوط النايلون كدعامة للنباتات أثناء النمو، ويراعى ترك ارتفاع مناسب فوق قمة النبات (حولي متران تقريباً) وذلك لتوفير التهوية المناسبة.
مزايا استخدام الزراعة بدون تربة
1) - إمكانية الإنتاج الزراعي في مناطق يستحيل فيها الزراعة بالطرق الأخرى.
2)- تتوفر في المحاليل المائية المستخدمة كافة العناصر الضرورية اللازمة لنمو النبات وبالتركيزات المناسبة لذا لا توجد مشاكل خاصة بنقص العناصر الغذائية
3)- تعتبر بيئة غير مناسبة لنمو الكائنات الممرضة التي تعيش في التربة.
4)- إنتاج محاصيل زراعية في غير مواسمها العادية مع إعطاء ناتج وفير عن المزروع لا في التربة العادية.
5)- توفير كمية كبيرة من مياه الري التي تستخدم في الزراعة العادية.
6)- توفير الأيدي العاملة حيث لا توجد مشاكل مقاومة الحشائش أو تجهيز الأرض.
7)- التحكم الآلي في هذه المزارع يؤدي إلى تجنب المشاكل الخاصة بكميات الأسمدة ومواعيد التسميد والري وغيرها تحت ظروف الزراعة العادية.
8)- إنتاج كمية محاصيل أكثر من الزراعة التقليدية, خاصة إذا تمت الزراعة على سطح المنزل (حيث تضرب أشعة الشمس النبات مباشرة) أو على الشرفة.
9)- سهولة نقل الأوعية و الصواني في الفترات الشديدة البرودة أو السخونة.
10)- تحكّم المزارع بجودة التربة من خلال استعماله لمواد (بيئات) مخصصة للزراعة في الأحواض.
11)- سهلة و يمكن للجميع أيا كانت أعمارهم أن يقوموا بها. يمكن للأمهات و ربّات المنازل أن يقوموا بها بكل سهولة.
12)- توفير للمياه يصل إلى 90 % أكثر من الزراعة التقليدية خاصة و أن المياه تُجمع في أواني و تُستخدم من جديد.
أمثلة للزراعة بدون تربة
أولاً: المزارع الرملية:
وفيها تنمو النباتات على الرمل الخالص وتُروى بِماءٍ يُحْقَنُ أثناء عملية الري بالمحاليل القياسية المركزة للعناصر الغذائية.
وتقام الزراعة على سطح أرض البيوت المحمية بعد تسويتها، ثم تغطى بالبلاستيك الأسود مع جعل الشرائح المتجاورة متداخلة لمسافة متر تقريباً، ثم توضع أنابيب الصرف فوق شرائح البلاستيك، يلي ذلك تغطية المساحة كاملة بالرمل بارتفاع 30 ســم مع مراعاة أن يكون سطح الرمل منحدراً بنفس انحدار البيت المحمي. وتُروى النباتات في هذا النوع بطريقة الري بالتنقيط 4مرات يومياً لمدة (5-8) دقائق في كل مرة.
ثانياً : الزراعة في أحواض :
تصمم هذه الأحواض إما على سطح التربة مباشرة أو على مناضد خاصة، ويكون قاع الحوض مستوياً أو مستديراً أو على شكل حرف v ، مع وضع أنابيب الصرف في الوسط ، وتصنع هذه الأحواض من الخشب المبطن بالبلاستيك أو من الإسمنت المسلح ولا تصنع من المعدن حتى لا تتآكل بسرعة نتيجة لوجود الأملاح والسماد في المحاليل المغذية، ويفضل أن تكون جميع المواد المستخدمة في صنع هذه الأحواض من البلاستيك.
سلبيات الزراعة بدون التربة
1- تكلفتها أعلى من الزراعة التقليدية خاصة إذا تم اعتماد نُظُم الزراعة الهوائية و المائية.
2- تحتاج إلى متابعة أو رعاية أكبر من الزراعة التقليدية, خاصة و أن عملية ري المحاصيل يجب أن تتم ثلاث مرات يوميا. لكن يمكن تفادي ذلك إذا تم اعتماد نظام الري بالتنقيط.
3- بالرغم من أن نباتات الخُضر و الزينة و الأشجار يمكن زرعهافي أوعية إلا أن هناك بعض المحاصيل التي لا تنجح بشكل جيد: كالكوسة, و الذرة, و البطاطا, و الجزر.
4- ضرورة تحسن جودة التربة و مستوى خصوبتها مدّة بواسطة الأسمدة.
مع تحياتي لكم جميعا بالتوفيق و النجاح
تعليق