أنظمة الزراعة المائية هي نوع من الزراعة المائية تستخدم لزراعة النباتات بمياه أقل وبدون تربة. لقد كانت موجودة منذ القرن الثامن عشر ولكنها لم تكن شائعة حتى وقت قريب عندما أصبح الناس أكثر وعياً بكمية المياه اللازمة لإنتاج الغذاء.
إن زراعة حديقة الزراعة المائية في المنزل لها فوائد عديدة. سيوفر لك الوقت الذي تقضيه في القيادة إلى السوبر ماركت.
تعمل الأنواع المختلفة من أنظمة الزراعة المائية بشكل مختلف. كل نظام له مزايا وعيوب مميزة (وسعره بالطبع). تعمل بعض أنظمة الزراعة المائية بشكل أفضل من غيرها، اعتمادًا على حجم نمو النباتات والمساحة المتاحة.
تقدم هذه المقالة نظرة شاملة على الأنواع الستة لأنظمة الزراعة المائية. نريد أن نسهل عليك تحديد النظام المثالي لزراعة نباتاتك.
ما هي الزراعة المائية؟
الزراعة المائية، بعبارات بسيطة، هي عملية زراعة النباتات بدون تربة. نظام الزراعة المائية مليء بسائل معقم وغني بالمغذيات يوفر جميع العناصر الغذائية الضرورية لنمو النبات.
عندما تزرع في التربة، فإن جذور النبات تطلب باستمرار العناصر الغذائية. في الزراعة المائية، يتعرض نظام جذر النبات مباشرةً للماء ومحلول مغذٍ ولا يتطلب أي طاقة للحفاظ على نفسه. يتم تحويل الطاقة التي تستخدمها الجذور للحصول على الطعام لتحسين نضجها.
باستخدام الزراعة المائية، يمكن أن تنمو النباتات بنسبة 20٪ أسرع وتنتج 25٪ أعلى من نباتات التربة.
شرح 6 أنواع من أنظمة الزراعة المائية
هناك 6 أنواع أساسية من أنظمة الزراعة المائية التي يمكنك اختيار استخدامها في البستنة المائية الخاصة بك :
- نظام الفتل
- استزراع المياه العميقة (نظام الزراعة المائية DWC)
- تقنية فيلم المغذيات (NFT)
- أنظمة المد والجزر
- الري الهوائي
- أنظمة التنقيط
1. أنظمة الفتيل
نظام الفتيل هو أبسط أنظمة الزراعة المائية، ويسمى أيضًا “عجلات التدريب” لعالم الزراعة المائية.
يزرع المزارع البذور في حاويات مقاومة للماء مملوءة بوسائط الزراعة المائية ثم يعلقها فوق وعاء من محلول المغذيات الذي تم غمسه بالفتيل من الأسفل، مما يضمن اتصالًا ثابتًا بين جذور النبات والمغذيات.
يمتص الفتيل السائل حيث يقطر لأسفل عبر وسط النمو. يستمر بالتنقيط حتى يصل إلى حاوية أخرى أو، بشكل أكثر نموذجيًا، مجرد الجري على الأرض حيث يتم تجميعه بواسطة حصيرة تصريف.
نظام الفتيل البسيط هو الزراعة المائية السلبية – مما يعني أنه لا توجد آلات ميكانيكية، مثل المهويات أو المضخات أو الكهرباء، لوظائف المضخة. بدلاً من ذلك، يتم وضع فتائل النايلون حول النباتات قبل أن تدخل الماء مباشرة. هذا لا يفرض أنه لا يمكنك استخدام أي نوع من الآلات. بدلاً من ذلك، فهو يصف فقط الأداء الأساسي للنظام. في الواقع، غالبًا ما تشتمل أبسط أنظمة الزراعة المائية على مضخة لتهوية محلول المغذيات، ولكن هذا ليس مطلوبًا لكي يعمل النظام. يعمل عمل الشعيرات الدموية على توصيل السائل إلى الجذور من تلقاء نفسه.
تعتبر مواد الزراعة في القدر مثل جوز الهند أو البيرلايت وسائط نمو مثالية. الفيرميكوليت أيضًا متعادل الأس الهيدروجيني ومسامي للغاية، مما يجعله مثاليًا لأنظمة الفتل.
الايجابيات
- تعتبر أنظمة الفتيل مثالية لنباتات الحدائق الصغيرة ونباتات الأعشاب .
- إنه رائع للنباتات التي تحتاج إلى أكسجين إضافي، مثل الخس والسبانخ ؛
- تم تصميم طريقة الزراعة المائية هذه بحيث تكون منخفضة الصيانة مع استمرار إنتاج غلات عالية ؛
سلبيات
- الجانب السلبي لهذا النظام المتنامي هو أنه لا يمكن امتصاص الماء والتغذية بشكل كامل. سيؤدي ذلك إلى تراكم الأملاح السامة. عند استخدام هذا النظام، اغسل دائمًا أي مغذيات إضافية بالماء العذب مرة واحدة / كل أسبوع إلى أسبوعين.
- سبب آخر يمكن أن يكون نظام الزراعة المائية هذا غير فعال هو إذا كانت جذور النبات محرومة من الأكسجين. يمكن أن يحدث هذا عندما تكون أنظمة الزراعة المائية مكتظة أو عندما يغمر النظام جزئيًا فقط.
ما هي النباتات التي تزدهر في هذا النظام؟
- في حين أن هذا النظام ممتاز للنباتات الصغيرة، يجب تجنب زراعة النباتات مثل الفلفل والطماطم.
- النباتات الأكثر ملاءمة لهذا النوع: الخضار الورقية، والأعشاب، وسلطة الخضر.
كلفة
نظام الفتيل منخفض التكلفة وسهل التشغيل وليس صعب الاستخدام، خاصة إذا كنت مبتدئًا.
2. ثقافة المياه العميقة
تعد الاستزراع في المياه العميقة، أو باختصار نظام DWC، الطريقة الأكثر مباشرة والأكثر شيوعًا في السوق وواحدة من أسهل أنظمة الزراعة المائية استخدامًا.
تتكون أنظمة DWC من خزان مملوء بالماء ومحلول المغذيات. تجلس النباتات فوق الخزان باستخدام أواني شبكية ووسط متنامي. يتم غمر الجذور بالكامل في الخزان وتوفر إمدادًا ثابتًا بالماء والعناصر الغذائية. تستخدم مضخة الهواء لتحريك فقاعات المضخة إلى الماء لتتأكسد. هذا يمنع النباتات من الغرق في الماء.
يستخدم حجر الهواء لتوفير مصدر هواء لتزويد النباتات بالأكسجين المذاب.
عادة ما تتضمن أنظمة استزراع المياه العميقة كل ما تحتاجه. مثل، الوسائط المتنامية + محلول المغذيات + مصدر الضوء أو المراوح، لذلك ليس هناك الكثير المطلوب إذا لم يكن لديك بالفعل هذه الأشياء في المنزل!
نوصي باستخدام “الماء” بالتناضح العكسي لتبدأ بسجل فارغ. عندما لا تفعل ذلك، فإن نباتاتك تجلس في ماء عسر غني بالكالسيوم بالفعل. تحتوي العديد من خلطات المغذيات أيضًا على الكالسيوم الذي يعزز تكوين المحاصيل. نتيجة لذلك، قد يؤدي الكالسيوم الموجود في الماء العسر إلى اختلال التوازن الغذائي.
الايجابيات
- نظام Dwc للزراعة المائية غير مكلف وسهل الإعداد والصيانة.
- أفضل جوانب نظام الاستزراع المائي هذا هو أنه يجعل من السهل جدًا البناء ويعمل بشكل جيد مع أي نوع من النباتات.
- حتى النباتات ذات أنظمة الجذر الأكبر ستنمو بسرعة مع هذا الإجراء.
- يبدو من الممكن جدًا تثبيت نظام DWC في فصل دراسي في المنزل أو بدون معدات باهظة الثمن.
سلبيات
- الاحتمال الوحيد المرتبط بهذه الطريقة المائية هو نمو أمراض الجذر التي تسببها ظروف النمو القذرة.
- بالإضافة إلى ذلك، هذا نظام مكلف، وستحتاج إلى مساحة كبيرة له (200 قدم مربع على الأقل).
- لأن النباتات تحتاج إلى الأكسجين، فإنها تتطلب تقليمًا يوميًا.
ما هي النباتات التي تزدهر في هذا النظام؟
- النباتات الأكثر ملاءمة لهذا النوع: الخضار الورقية، والأعشاب، وسلطة الخضر
- تشمل المحاصيل الأكثر ملاءمة لأنظمة DWC الخس، واللفت، وريحان شارد بوك تشوي، والبقدونس.
كلفة
تختلف التكاليف اعتمادًا على نوع نظام استزراع المياه العميقة الذي تشتريه ولكنك تتوقع أن تدفع حوالي 200 دولار – 500 دولار + (يبدو أن الأسعار قد تختلف اختلافًا كبيرًا)
3. NFT Systems (تقنية Nutrient Film)
يتميز نظام NFT بتصميم بسيط ولكنه يستخدم على نطاق واسع (عادة للمزارعين التجاريين، ولكن في الآونة الأخيرة، يتبناه الكثيرون داخل المنازل. هذا لأنه يمكن أن يتسع إلى حجم كبير (بطول 100 قدم).
تحاكي هذه الطريقة كيفية نمو النباتات باستخدام التربة الطبيعية. إنه يمنح الجذور الوصول إلى الهواء المحمّل بالرطوبة الذي يشجع نمو الجذور بينما يزودها أيضًا بالمغذيات والأسلوب المائي.
يتم ضخ تيار رفيع من المحلول المائي (المياه الغنية بالمغذيات) باستمرار إلى أعلى قناة الري. ثم يتدفق هذا المحلول لأسفل عبر القنوات في علبة الزراعة المائية. يتم جمعها في القاع، وتتدفق إلى نظام أو خزان مروي آخر لإعادة تدويرها مرة أخرى في نظام الزراعة المائية.
لديك العديد من الخيارات المختلفة في هذا النظام المائي عند تخصيص مساحة لحديقتك، بما في ذلك الأرفف أو الأبراج، والأواني / الصواني، إلخ …
الايجابيات
- NFT هو نظام إعادة تدوير منخفض النفايات.
- إنها منخفضة التكلفة نسبيًا ويمكن زيادتها بسهولة عن طريق زيادة معدلات التدفق، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التجارية الكبيرة.
- إنه يعمل بشكل جيد مع بعض أنواع المواد النباتية لأنها لا تجف بسرعة كما هو الحال في أنظمة الزراعة المائية الأخرى لأنه يوجد دائمًا محلول للزراعة المائية.
سلبيات
- يمكن أن ينسد النظام بجذور غير جيدة لأنه يقيد تدفق محلول المغذيات عبر القنوات الموجودة في الدرج.
ما هي النباتات التي تزدهر في هذا النظام؟
تعد أنظمة الزراعة المائية NFT أكثر ملاءمة للجذور بشكل عام من غيرها. يشمل ذلك الخس والفراولة والطماطم، ولكن يمكنك أيضًا زراعة أنظمة الزراعة المائية باستخدام نباتات مثل الفلفل والخيار.
كلفة
تتميز أنظمة الزراعة المائية NFT بنقطة بداية مختلفة اعتمادًا على عدد الصواني أو القنوات التي تحتوي عليها المجموعة. عادةً ما تكون مجموعات الزراعة المائية NFT الأقل تكلفة والتي تبدأ من 100 دولار لصينية واحدة وترتفع من هناك وفقًا لاحتياجاتك. وبعد ذلك لديهم مجموعات للزراعة المائية من الدرجة التجارية تتراوح أسعارها بين 500 دولار و 2500 دولار أمريكي.
4. أنظمة المد والجزر (أنظمة الفيضانات والصرف)
نظام المد والجزر هو نظام آخر للزراعة المائية يستخدم بشكل أساسي من قبل البستانيين المنزليين .
إنه نظام مائي يستخدم خزانًا لتزويد النباتات بالمياه والمغذيات. تقع صينية جذور النبات فوق هذا “الخزان”، الذي يفيض بمحلول جديد خلال كل دورة، مما يؤدي إلى قلب نظام جذر النبات لأقصى قدر من التعرض. ثم تقوم الجاذبية بتصريف المحلول مرة أخرى إلى الخزان.
تم تجهيز المضخة التي تغمر حوض النمو بمفتاح مؤقت يقوم بإيقاف تشغيل المضخة في وقت محدد.
يمكن لمضخة الهواء أن تزود الخزان بالأكسجين بينما تنتظر المضخة دورة الفيضان التالية. تعتمد دورة الفيضان على طبيعة النبات، والتجوية بأخذ عينات المياه، ودرجة حرارة الهواء، ودورة النمو، والمزيد.
تنمو الصخور والحصى الطينية القابلة للتوسيع هي بعض وسائط النمو القائمة على المد والجزر المستخدمة.
إنه مستوى متوسط في الصعوبة، ومنخفض التكلفة نسبيًا للإعداد، ومتعدد الاستخدامات.
الايجابيات
- يميل هذا النظام إلى أن يكون أرخص من الخيارات الأخرى. لا تتطلب معدات باهظة الثمن أو مضخات هواء ؛ يمكنك الحصول على كل ما تحتاجه في متجرك المحلي لتحسين المنزل مثل Home Depot.
- يجد بعض المزارعين أن النظام مفيد لأنه لا يعرض الجذور باستمرار لمحلول المغذيات.
سلبيات
- تتمثل إحدى المشكلات المهمة في هذا النظام في السماح لوحدة التحكم في المضخة بالفشل، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيلها بمجرد إصلاح مضخة الهواء أو استبدالها.
- إنه أقل انتشارًا لأنه لا يتمتع بمرونة كبيرة مع احتياجات النباتات.
- يعمل هذا النظام بشكل جيد إذا كان لديك مراقبة فعالة لتغذية النبات.
- مع أنظمة الزراعة المائية المد والجزر، ستكون هناك فترات قد تصبح فيها مستويات الأكسجين في خزانات الزراعة المائية منخفضة جدًا نظرًا لإزالة جميع فقاعات الهواء من
ما هي النباتات التي تزدهر في هذا النظام؟
- تعمل أنظمة الزراعة المائية بين المد والجزر بشكل رائع لجميع أنواع النباتات تقريبًا، بما في ذلك بعض الخضروات الجذرية.
- يوصى بعدم زراعة نباتات كبيرة.
- تعد الطماطم والبازلاء والفاصوليا والخيار والجزر والفلفل من بين الخضروات الأكثر شيوعًا المزروعة في أنظمة الزراعة المائية.
كلفة:
عادةً ما تكون أنظمة المد والجزر أعلى تكلفة من أنظمة الزراعة المائية الأخرى لأنها تتطلب المزيد من المعدات. يمكن أن يتراوح النظام من 500 دولار إلى 1500 دولار.
5. أنظمة Aeroponic
في نظام هوائي، يتم تعليق النباتات في الهواء. لا يتم وضع النباتات الهوائية أبدًا في الماء.
انطلقت الأبحاث الجوية التي قادتها وكالة ناسا في الثمانينيات وأظهرت منذ ذلك الحين أن هذه الطريقة تعمل بشكل جيد مع العديد من النباتات.
في نظام airoponics، يتم تعليق قصاصات النباتات أو البذور في الهواء في غرفة النمو. يتم رش ضباب من الماء المحمّل بالمغذيات باستمرار على جذور النبات.
غالبًا ما تستخدم أنظمة Aeroponics في بيئة محمية مثل زراعة الخيام، حيث يمكن تنظيم الظروف البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة. ضوء الشمس هو مصدر الضوء الأساسي، مع بعض الإضاءة التكميلية.
الايجابيات
- يعتبر نظام المياه هذا أكثر كفاءة من أنظمة الزراعة المائية الأخرى التي تستخدم كميات أقل من المياه لاستخدامها. يتطلب زراعة المحاصيل بالهواء 95٪ أقل من المياه مقارنة بالحقول المروية.
- هذا النظام مثالي لزراعة الأعشاب لأنها تتطلب القليل من الضوء والماء. عادةً ما تعمل أنظمة Aeroponics على أجهزة توقيت حتى تتمكن من التحكم في وقت سقي نباتك أو رشه بالمغذيات.
- لا داعي للقلق بشأن انسكاب المياه لأن نظام الزراعة المائية لا يلامس التربة أو الماء على الإطلاق.
سلبيات
- إذا كنت تنوي زراعة نباتات أكبر بكثير، فسيحتاج خزان المياه إلى العمق.
- يسمح Aeroponics بقدر أكبر من المرونة وقابلية التكاثر في الأماكن الضيقة.
- تميل أنظمة Aeroponics إلى أن تكون أكثر تكلفة من الأنواع الأخرى من وحدات الزراعة المائية لأن هذا النظام المعين له تكاليف استثمار أولية عالية (معظمها لا يغطي سوى جزء من نظام الجذر، لذلك قد تحتاج إلى زيادة أحجام الخزانات المائية)
ما هي النباتات التي تزدهر في هذا النظام؟
- كما تزدهر الطماطم والفلفل والباذنجان الفاسد الذي يشبه الباذنجان في المناطق الهوائية.
- تعد الطماطم والبازلاء والفاصوليا والخيار والجزر والفلفل من بين الخضروات الأكثر شيوعًا المزروعة في أنظمة الزراعة المائية.
كلفة
تعد أنظمة Aeroponics أغلى من أنظمة الزراعة المائية الأخرى لأنها تستخدم الكهرباء ومضخة هواء آلية. من الممكن إنفاق ما يزيد عن 500 دولار على الأجزاء وحدها!
يمكن أن يكلف النظام الهوائي المنزلي 200 دولار إلى 1500 دولار سواء كنت تفضل بناء نظامك الخاص أو شراء نظام جاهز للنمو وتجنب منحنى التعلم.
ستكلف مجموعة البداية النموذجية حوالي 200 دولار إلى 400 دولار
6. أنظمة التنقيط
نظام التنقيط هو زراعة مائية في أبسط صورها.
إنه نظام سهل الاستخدام للزراعة المائية يمكن تحويله بسهولة لأنواع نباتية مختلفة. هذه هي الأنظمة التي يمكن أن تكون صغيرة أو كبيرة، أنظمة متداولة أو غير متداولة.
يستخدم نظام التنقيط محلولًا غذائيًا مائيًا ومضخة مياه ومؤقتًا لتزويد النباتات بالجرعة المناسبة من العناصر الغذائية دون الحاجة إلى أي مساعدة بشرية.
في أنظمة الري بالتنقيط المائية، يتدفق الماء ومحلول المغذيات مباشرة إلى قاعدة نباتاتك باستخدام فوهة باعث متخصصة. يمنع التنقيط المستمر جذور النبات من الجفاف مع تقليل استخدام المياه والتبخر المهدر.
يحتوي على وعاء فائض يلتقط أي ماء زائد ثم يعيده إلى خزان الزراعة المائية (عادةً ما يسمى الخزان)
سيتم تشغيل المؤقت لفترات محددة على فترات منتظمة لإخراج المزيد من العناصر الغذائية المائية في حاوية الزراعة الخاصة بك كلما دعت الحاجة إليها. وهذا يضمن إمدادًا ثابتًا بالمغذيات المائية، وهو ما يعادل نموًا أفضل للنبات بمرور الوقت.
الايجابيات
- تعتبر أنظمة التنقيط رائعة للمبتدئين الذين لا يرغبون في الحصول على أي مدخلات حول كمية العناصر الغذائية التي يتم تناولها في أي نبات طالما يحصل الجميع على ما يحتاجون إليه ؛
- تكلفة أولية منخفضة
- طريقة قليلة الصيانة لزراعة النباتات. يمكنك الذهاب بعيدًا لمدة أسبوعين دون أن يضطر أي شخص إلى المساعدة في ري هذه النباتات لأن كل شيء يتم آليًا من البداية إلى النهاية.
سلبيات
- يجب أن تظل بيئة الزراعة المائية رطبة طوال الوقت. إذا لم تتم صيانته بشكل كافٍ، فإن هذا النوع من الإعداد للزراعة المائية سيؤثر سلبًا على صحة نباتك عن طريق التسبب في “تعفن الجذور”.
- يجب أن تكون على دراية كبيرة بمراقبة درجة الحموضة ومستويات المغذيات.
ما هي النباتات التي تزدهر في هذا النظام؟
هذا النوع هو الأفضل لزراعة الأعشاب مثل الريحان والكزبرة والبقدونس والنعناع والخضروات الورقية مثل الخس والسبانخ واللفت. أي شي إضافي
كلفة:
هذا النظام المائي هو الخيار الأكثر تكلفة. يمكنك شراء مجموعة الزراعة المائية بحوالي 350 دولارًا – 1000 دولارًا أمريكيًا، وستدوم 20 عامًا أو أكثر اعتمادًا على عدد مرات استخدامها.
ما هو أفضل نوع من أنظمة الزراعة المائية لحديقة الحدائق الداخلية؟
يختلف أفضل نظام للزراعة المائية من منتج لآخر. يمكن وضع أنظمة الزراعة المائية داخل غرفة نمو أو زراعة خيمة أو خزانة متنامية. يمكنك أيضًا العثور على الزراعة المائية الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تفكر في امتداد النظام والملحق الذي يتماشى مع تلك الأنظمة.
بشكل عام، نحن ندعو بشدة إلى نظام DWC. يُعتقد أنها أكثر الأنظمة المائية سهولة في الاستخدام، حتى بالنسبة للمبتدئين.
يعتمد نظام الزراعة المائية الذي يناسب احتياجاتك الفردية بشكل أفضل على مقدار المساحة المتاحة لديك وأنواع النباتات التي تزرعها. كل تقنية مائية لها نقاط قوتها وضعفها فيما يتعلق بكفاءة استخدام المياه، وسهولة الصيانة، ومعدل توصيل المغذيات، وغلات المحاصيل، وما إلى ذلك، لذا يجدر البحث في كل واحدة قبل تحديد تقنيات الزراعة المائية المناسبة لك!
استنتاج
هناك العديد من أنظمة الزراعة المائية المتاحة للزراعة المائية. يعتمد النوع المناسب لك على حجم عمليتك وميزانيتك وأنواع النباتات التي تفضل زراعتها. هناك شيء واحد مؤكد، على الرغم من أن أنظمة الزراعة المائية توفر طريقة لإنتاج الخضر الورقية بكفاءة أكبر من طرق الزراعة التقليدية وباستخدام أقل للمياه!
يمكن أن تحتوي جميع أنظمة الزراعة المائية على نباتات مذهلة. يعتمد المتبقي على تنوع النباتات التي تزرعها، والمساحة المراد زراعتها، وحجم النبات. يرجى التحقق من بعض الأبحاث قبل اختيار أفضل حل يناسب حديقتك الداخلية.