حديقة الزراعة المائية: ما الغرض منها وكيف تعمل - بيئة - 2025

تعتبر الحديقة المائية نظامًا متناميًا يعتمد على سلسلة من التقنيات التي تجعل من الممكن الاستغناء عن التربة كركيزة ومورد للعناصر الغذائية. كلمة الزراعة المائية مشتقة من الكلمة اليونانية "hydro" (ماء) و "ponos" (عمل) ، بمعنى "العمل في الماء".

تسمح الحدائق المائية بالحصول على الغذاء أو النباتات الطبية أو نباتات الزينة حيث لا توجد تربة مناسبة للزراعة. في الوقت نفسه ، فهي تضمن استخدامًا أكثر كفاءة للمياه والمغذيات ، مما يؤدي إلى تحقيق وفورات اقتصادية.

زراعة الفراولة المائية. المصدر: Efrenquevedo

يعتمد تشغيل الحديقة المائية على النظام المحدد الذي يتم تنفيذه. بشكل عام ، يتكون من ركيزة داعمة خاملة للنبات ومحلول مغذي يوفر له الماء والمعادن الأساسية.

يتم توفير محلول المغذيات إما في صورة ثابتة أو معاد تدويرها ويجب أن يكون الرقم الهيدروجيني محايدًا. بالإضافة إلى ذلك ، يلزم وجود أكسجة جيدة والحفاظ على درجة حرارة أقل من 28 درجة مئوية.

يوجد نظامان أساسيان للزراعة المائية يمكن تنفيذهما في الحديقة وهما: الزراعة في الماء أو الجذور العائمة والزراعة في طبقة سفلية خاملة. في نبات الجذر العائم ، يتم توصيل النبات بمنصة تطفو على محلول المغذيات. أثناء وجوده في نظام الركيزة الخاملة ، يتم استخدام مواد دعم مختلفة (ألياف جوز الهند ، الفيرميكولايت ، الرمل) ويتم تطبيق محلول المغذيات عن طريق الري.

باتباع المبادئ الأساسية للزراعة المائية ، هناك العديد من الطرق التي يمكن من خلالها إنشاء حديقة مائية منزلية. هنا يتم تقديم ثلاثة مقترحات أساسية ، اثنان منهم على أساس نظام ثقافة الركيزة الخاملة والثالث على أساس الجذور العائمة.

ما هي الحديقة المائية؟

الخس المزروع في الزراعة المائية. المصدر: ديفيد أركياس

تستخدم حديقة الزراعة المائية لإنتاج الغذاء أو النباتات الطبية أو نباتات الزينة حيث لا توجد تربة مناسبة للزراعة. بالإضافة إلى تجنب مخاطر الأمراض المرتبطة بالتربة والتي تسبب خسائر فادحة في المحاصيل.

وبالمثل ، فهو نظام يسمح بتحكم أكثر كفاءة في المياه والمغذيات التي يتم توفيرها للمحصول. وبالمثل ، تتيح لك الزراعة المائية الاستفادة من العناصر الغذائية حيث يمكن إعادة استخدام محلول المغذيات الفائض.

باستخدام طرق الزراعة المائية ، يمكن إنشاء حديقة في أي منطقة ريفية أو حضرية تقريبًا. لذلك ، من الممكن الاستفادة من المواقع غير المناسبة للحديقة التقليدية (تربة غير خصبة ، أو أرض وعرة ، أو منازل مزروعة ، أو دفيئات ساخنة).

من ناحية أخرى ، في الحديقة المائية ، تكون الغلة لكل وحدة مساحة عالية بسبب الكثافة العالية والإنتاجية والكفاءة في استخدام الموارد. كمبدأ عام ، يتعلق الأمر بتحقيق أقصى قدر من الإنتاج والجودة بأقل مساحة وأقل استهلاك للموارد.

تم تطوير حديقة الزراعة المائية في البيوت النامية أو في البيوت البلاستيكية ، لذلك لا تتأثر بالظروف الجوية. وبالمثل ، فهو أكثر حماية ضد هجمات الآفات ويمكن زراعته على مدار العام.

كيف يعمل؟

يتمثل المبدأ الأساسي لحديقة الزراعة المائية في تزويد النباتات بركيزة داعمة وتزويدها بمحلول مغذي مائي معد لهذا الغرض. بالإضافة إلى ذلك ، يجب ضمان العوامل الأخرى المطلوبة لتنمية المحصول مثل الضوء ودرجة الحرارة والحماية من الآفات.

- المحلول الغذائي

المحلول المغذي عبارة عن مادة مائية تحتوي على أكسجين مذاب وجميع العناصر الغذائية المعدنية الأساسية لنمو النبات الطبيعي. يعتمد نجاح حديقة الزراعة المائية إلى حد كبير على جودة محلول المغذيات وتوازن الأيونات المعدنية ودرجة الحموضة.

في الإنتاج التجاري ، تتم صياغة محلول المغذيات بعناية وفقًا للاحتياجات المحددة لكل محصول.

الخصائص الفيزيائية

يجب أن يحتوي المحلول المغذي على درجة حموضة تتراوح بين 5.3 و 5.5 ، بالإضافة إلى تهوية كافية لضمان أكسجة جيدة. يجب أن تظل درجة حرارة المحلول المغذي أقل من 28 درجة مئوية لصالح الأكسجين المذاب وتجنب زيادة معدل التنفس للجذور.

من ناحية أخرى ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن المحتوى العالي من الأملاح (أيونات الصوديوم والكلوريد) يؤثر سلبًا على امتصاص العناصر الغذائية.

يتبرع

يتم توفير محلول المغذيات إما في شكل ثابت أو معاد تدويره. في نظام المحاليل الساكنة ، تغرس نباتات الحديقة جذورها في حاويات عميقة تحتوي على محلول المغذيات.

يتم تجديد هذا المحلول عند استهلاكه ويجب تزويده بالأكسجين عن طريق التهوية القسرية (مضخات الهواء أو الضواغط). بالإضافة إلى ذلك ، يدور محلول المغذيات بشكل دائم أو متقطع عبر النظام.

إذا كانت الثقافة في ركيزة خاملة ، يضاف المحلول ويتم جمع الفائض أو الترشيح. لهذا الغرض ، يتم استخدام قنوات بميل 1.5٪ حيث يتحرك المحلول عن طريق الجاذبية لينقع الجذور ويعاد تدويره عن طريق الضخ.

- أنواع الحدائق المائية

زراعة الطماطم المائية. المصدر:

يمكن تصميم حديقة الزراعة المائية وفقًا لفئتين أساسيتين من تقنيات الزراعة المائية:

الثقافة في الماء

تشمل هذه المجموعة تقنيات مثل الاستزراع في أطواف (جذور عائمة) وتقنية الأفلام المغذية (NFT).

في مزرعة الطوافة ، تطفو جذور النباتات في محلول المغذيات. وبالمثل ، يتم دعم النبات على ورقة من مادة البوليسترين العائمة (الأنمي ، الريش ، aislapol).

في NFT ، يتم تثبيت النباتات على دعامة (على سبيل المثال مكعب رغوي) ويتدفق محلول المغذيات باستمرار عبر الجذور. تتطلب هذه الأنظمة عناية خاصة مع تهوية محلول المغذيات.

ثقافة الركيزة الخاملة

في هذه الحالة ، يتم استخدام العديد من الركائز الخاملة مثل الخث أو ألياف جوز الهند أو الفيرميكوليت أو البيرلايت أو الرمل أو الصوف الصخري. هذا النظام أقل طلبًا في الرعاية من نظام ثقافة المياه.

يتكون من وجود ركيزة صلبة تدعم النباتات وتساعد على الاحتفاظ بمحلول المغذيات.

كيف تصنع حديقة مائية منزلية؟

الزراعة المائية. المصدر: تشارلي فيينز من شيكاغو

لإنشاء حديقة مائية في المنزل ، فإن أول ما يجب فعله هو تحديد المساحة المناسبة ، حيث سيتم تحديد التصميم الأنسب بناءً عليها. من الضروري أن يسمح المكان المحدد للحديقة باستقبال 6 ساعات على الأقل من ضوء الشمس يوميًا.

عامل مهم آخر هو الحصول على إمدادات مياه ثابتة لأن هذا عنصر حيوي في النظام. بالإضافة إلى ذلك ، يجب بناء غطاء بلاستيكي شفاف (بولي إيثيلين) كسقف لحماية الحديقة المائية من المطر.

على الرغم من أن محلول المغذيات يتم صياغته في الأنظمة التجارية بشكل خاص ، إلا أنه من العملي في المنزل استخدام الأسمدة السائلة العضوية المتاحة تجارياً. على سبيل المثال ، مشتق من مادة البيول biodigesters أو دودة الدبال السائل.

- نبتة

بغض النظر عن تصميم الحديقة المائية بناءً على النظام المختار ، هناك أنواع زراعة تتطلب مرحلة زرع الشتلات.

هذه هي حالة الطماطم والخس والثوم المعمر التي تتطلب مرحلة زرع الشتلات. من ناحية أخرى ، يمكن أن تزرع أنواعًا مثل الفجل أو الفراولة أو البازلاء مباشرة.

المشتل عبارة عن مساحة توفر الظروف للإنبات كخطوة أولية قبل زرعها في حديقة الزراعة المائية. يتكون من صواني بعمق 2 إلى 3 سم حيث يتم إضافة طبقة خاملة دقيقة وموحدة ، على سبيل المثال خليط من الخث والفيرميكوليت.

يتم عمل أخاديد صغيرة يتم فيها ترسيب البذور على مسافة البذر المقابلة (متغيرة حسب المحصول). ثم يتم تغطية الأخاديد بحبس طفيف لضمان تلامس البذرة مع الركيزة وننتقل إلى الماء.

يجب أن يتم الري مرتين في اليوم ، مع الحرص على أن تكون الشتلات مبللة دائمًا ، ومن ظهور الشتلات سيتم تسقيها بمحلول مغذي.

بعد 15 أو 35 يومًا من الإنبات (حسب النوع) ، يتم "تقسية" الشتلات. يتكون هذا الإجراء من تقليل وتيرة الري لإعدادهم لأصعب الظروف بعد الزرع.

بعد 20 أو 40 يومًا ، تصبح الشتلات جاهزة للزراعة ، والتي سيتم اختيار أقوى الشتلات لها.

- حديقة الزراعة المائية

هناك العديد من البدائل لإنشاء حديقة مائية في المنزل ، بعضها بسيط جدًا والبعض الآخر أكثر تفصيلاً إلى حد ما. أدناه سوف نقدم ثلاثة مقترحات أساسية:

حديقة الزراعة المائية في صينية وطاولة

يجب توفير طاولة مستطيلة خشبية أو بلاستيكية ، سيعتمد حجمها على المساحة المتاحة. سيتم وضع أدوات الزراعة البلاستيكية (ذات القاعدة المثقبة) على الطاولة مع وجود صينية التجميع الخاصة بها في الأسفل.

وبالمثل ، يمكن استخدام أي نوع آخر من الحاويات طالما يتراوح عمقها بين 15 و 20 سم.

تتم إضافة طبقة سفلية خاملة ، إما رمال نهرية مغسولة أو ألياف جوز الهند ، أو خليط من 60٪ ألياف جوز الهند و 40٪ رمل. في هذه الركيزة ، سيتم زرع الأنواع المراد زراعتها أو زرعها ، حسب الحالة.

في عملية الزرع ، يتم عمل ثقب في الركيزة بعمق يساوي طول الجذر ، مع الحرص على أن يكون عنق النبات نصف سم أسفل الركيزة. في البذر المباشر ، يجب وضع البذرة على عمق يساوي ضعف طول البذرة تقريبًا.

يجب استخدام محلول المغذيات يوميًا ، وترطيب الركيزة حتى تجف من القاع ، واستعادة الفائض. نظرًا لكونها حديقة صغيرة ، يتم إجراء مكافحة الآفات يدويًا مع مراجعات دورية.

حديقة الزراعة المائية في أنابيب PVC على دعامة رأسية

هذا البديل مثالي لزراعة المحاصيل. يتم استخدام الأنابيب البلاستيكية ذات الثقوب المتساوية الشبيهة بالفلوت ويتم وضعها بشكل مائل قليلاً (ميل 1.5٪). تختلف مسافة الثقوب اعتمادًا على المحصول (مسافة الزراعة) ويجب ملء الأنبوب بألياف جوز الهند.

تُزرع الشتلات في كل حفرة ويضاف محلول المغذيات من خلال الطرف الأعلى حتى يخرج الفائض من الطرف السفلي. على الجانب الآخر من الأنبوب ، يتم وضع حاوية متصلة لاستعادة محلول المغذيات الزائد.

حديقة الزراعة المائية الجذور العائمة

تنطبق هذه الطريقة على المحاصيل المزروعة وتتطلب صينية بعمق 15 سم وصفيحة بوليسترين بسماكة 1 بوصة (2.5 سم). يجب أن يكون لوح البوليسترين بنفس شكل الدرج ، ولكن يجب أن يكون طوله وعرضه 2 سم أقصر.

يتم عمل ثقوب دائرية مقاس 2.5 سم في الصاج (يمكن استخدام أنبوب مجلفن على الساخن نصف بوصة) مفصولة عن مسافة الزراعة. إذا كان المحصول المستخدم عبارة عن خس ، فسيتم ترتيب الثقوب في مثلث بمسافة 17 سم.

تمتلئ الصينية بمحلول مغذي ويوضع فوقها ورقة البوليسترين مع نبات في كل حفرة والجذور تطفو في محلول المغذيات.

تعمل ورقة البوليسترين كغطاء ، مما يقيد مرور الضوء إلى المحلول ، مما يحد من نمو الطحالب في المحلول. يجب تركيب نظام ضخ (مضخة ماء) لضمان أكسجة المحلول.

المراجع

1. بيلترانو جيه وخيمينيز دو (منسقين) (). الزراعة في الزراعة المائية. كلية العلوم الزراعية والغابات. جامعة لا بلاتا الوطنية. افتتاحية جامعة لابلاتا. لا بلاتا ، الأرجنتين. 180 ص.
2. كاراسكو جي وإيزكويردو جي (1996). شركة الزراعة المائية متوسطة الحجم: تقنية المحلول المغذي المعاد تدويره ("NFT"). مكتب المنظمة الإقليمي لأمريكا اللاتينية ومنطقة البحر الكاريبي. منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة. جامعة تالكا. تالكا ، تشيلي. 62 ص.
3. جيلسانز جي سي (2007). الزراعة المائية. المعهد الوطني للبحوث الزراعية. مونتيفيديو، أوروغواي. 31 ص.
4. Grewal HS ، Maheshwari B and Parks SE (2011). كفاءة استخدام المياه والمغذيات لبيت زجاجي مائي منخفض التكلفة لمحصول الخيار: دراسة حالة أسترالية. إدارة المياه الزراعية 98: 841-846.
5. Marulanda C و Izquierdo J (2003). حديقة الزراعة المائية الشعبية. دورة سمعية بصرية. دليل تقني. مكتب منظمة الأغذية والزراعة الإقليمي لأمريكا اللاتينية ومنطقة البحر الكاريبي ، 3. طبعة موسعة ومراجعة. سانتياجو شيلي.
6. Orozco l و Rico-romero l و Escartín EF (2008). الملامح الميكروبيولوجية للصوبات الزراعية في مزرعة تنتج الطماطم المائية. مجلة حماية الغذاء 71: 60-65.
7. ريش إتش إم (1995). إنتاج الغذاء في الزراعة المائية. دليل نهائي لأساليب زراعة الغذاء بدون تربة ، Woodbridge Press Publishing Company ، 5th Ed ، Santa Barbara ، California ، USA. 527 ص.
8. Short TH ، El-Attal A ، Keener HM and Fynn RP (1998). نموذج قرار لإنتاج الطماطم في الزراعة المائية. Acta Horticulturae 456: 493-504.