الزراعة بدون تربة ▲▲

تعود علاقتي بالزراعة بدون تربة إلى العام 1981 م ، حينما كنت طالبًا في السنة النهائية بكلية الزراعة جامعة المنصورة ، حينما ألقى أستاذي الدكتور إبراهيم الطنطاوي محاضرة في مقرر تغذية النبات ، تناول فيها الزراعة بدون تربة وكيفية تركيب المحلول المغذي . وقد أعجبني هذا الموضوع ولكن لم أجد وقتها المراجع العربية التي تساعد على التوسع في فهمه . ولم يكن الكمبيوتر والإنترنت متاحان كما هو الآن . وأعاد برنامج صناع الحياة في حلقته عن زراعة الأسطح ذلك الشوق القديم ، فبدأت البحث من جديد ولم تتوفر أيضًا المراجع العربية بالشكل الذي يوفر مادة علمية تكفي للإلمام الكامل بهذا الموضوع . ولم يكن البحث على الإنترنت في المواقع بأحسن حال من المراجع ، فلم أجد إلا المواقع الأجنبية باللغة الإنجليزية فتصفحت العشرات منها وقمت بترجمة أهم ما جاء فيها وأرجو العذر إن كان في الترجمة قصور . وإليكم خلاصة هذا الجهد أقدمه إليكم سهلا ميسرًا فشمروا عن سواعد الجد لتستفيدوا وتفيدوا أوطانكم .
والله أسأل أن يجعل هذا العمل خالصًا لوجهه الكريم . وأن ينفعني وإياكم به .
هذا جهد المهندس اسماعيل له جزيل الشكر على هذا الموضوع القيم
نبدا

التربة SOIL


يعتقد الكثيرون ممن شاهدوا حلقة برنامج صناع الحياة عن زراعة الأسطح والتي عرض فيها زراعة الخضروات في صناديق خشبية أو أنابيب بلاستيكية فوق الأسطح ، أن الزراعة بدون تربة هي نفسها زراعة الأسطح .

و أحب أن أوضح أن هناك ما يعرف بحدائق الأسطح Roof Gardens وهي زراعة تجميلية في المقام الأول ، تعوض أصحاب العمارات الذين لا يملكون حدائق خاصة أو مساحات أرضية كافية . ويمكن زراعة الخضروات كجزء ثانوي في حديقة السطح سواء في أحواض اسمنتية أو بلاستيكية باستخدام الطرق التقليدية في الري والتسميد والصرف ... إلخ .
أما الزراعة بدون تربة فلا تستخدم التربة مطلقًا في نظمها المتعددة والتي ستيم شرحها بالتفصيل هنا . حيث يمكن استخدامها للزراعة فوق الأسطح وفي البلكونات وعلى الحوائط ، ويمكن باستخدام الإضاءة الصناعية استخدامها داخل الغرف أو في البدروم أو في الجراج أو أي مكان يتخيله الإنسان .


وقبل الخوض في هذا الموضوع لا بد أن نعرف ما هي التربة ومكوناتها وأنواعها ؟

التربة : هي الوسط الذي تنمو فيه جذور النباتات لتمده بالماء والرطوبة والعناصر الغذائية ، كما تعمل التربة أيضًا على تثبيت الجذور ، وتتكون التربة من عناصر معدنية : رمل Sand ، وطمي Silt ، وطين Clay ، ومواد عضوية وكائنات دقيقة وثقوب شعرية تسع الماء والهواء .
وتقسم التربة إلى أقسام مختلفة تبعًا لنسبة عناصرها المعدنية ( رمل - طمي - طين ) . فحبيبات الرمل أكبر حجمًا من الطمي ( 0.05 إلى أكثر من 2.00 مم ) والطمي أكبر من الطين ( 0.002 - 0.05 مم ) ، بينما الطين أصغر حبيبات التربة على الإطلاق ( 0.002 مم فأقل ) .
ولحبيبات الطين قدرة على امتزاز الماء والعناصر الغذائية ( Adsorption ) لذا فإن وجود الطين يعطي التربة أهمية أكبر .

وتطلق تسميات على أنواع التربة تبعًا لنسب مكوناتها من الرمل والطمي والطين وأهم هذه الأنواع هي :

1- التربة الرملية (التربة الخفيفة) : تحتوي على أقل من 20 % من وزنها طمي وطين ، وهي جيدة الصرف والتهوية وقدرتها على الاحتفاظ بالماء منخفضة جدًا .
2- التربة الطينية (التربةالثقيلة) : وتحتوي على الأقل على 30 % من وزنها طين ، وهي رديئة التهوية ولكن سعتها الحقلية (قدرتها على الاحتفاظ بالماء) ، والغذائية عالية جدًا .
3- التربة الصفراء Loamy Soil : وتعد أفضل الأنواع وتتركب من نسب متساوية من الرمل والطمي والطين ، فإذا احتوت على كمية أكثر من الطين عرفت بأنها تربة صفراء طينية (Clay Loam) أما إذا كانت كمية الطمي هي الغالبة عرفت بأنها تربة صفراء طميية (Silty Loam) .
الزراعة بدون تربة Soilless Culture
* نبذة تاريخية عن الزراعة بدون تربة :


بدأت الزراعة بدون تربة كزراعة مائية Hydroponics والتي تعني : ( ماء Hydro ) و (عمل Ponics) ، في حدائق بابل المعلقة والحدائق العائمة في الأزتيك في المكسيك ، وفي الصين ، وقد وصفت في الكتابات المصرية القديمة التي تعود إلى عدة مئات من السنين قبل الميلاد .
وفي الماضي في عام 1930 م ، قام العلماء بتجريب زراعة النباتات بدون تربة مستخدمين العناصر الغذائية الذائبة في الماء . لقد وجدوا أن التربة غير ضرورية إلا لتثبيت جذور النباتات ، وأصبحت في متناول الكثيرين في غرب أوروبا وتستخدم الآن على نطاق واسع في هولندا للإنتاج التجاري للغذاء وتليها كندا في هذا المضمار .
أما في الوقت الحاضر فإن هذا العلم الحديث المنشأ يتطور بسرعة كبيرة ، ويتكيف مع كثير من الأوضاع من الزراعة خارج البيت إلى البيوت المحمية والآن الزراعة داخل المنزل ، وقد أمكن استخدامها داخل الغواصات لإنتاج الخضروات للطاقم .
وكذلك استخدمتها وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) في تجاربها الفضائية .


سوف يتم التطرق في المشاركة القادمة بإذن الله للموضوع للتالي :

قبل الخوض في موضوع الزراعة بدون تربة ، لا بد أن نتطرق لبعض الأساسيات التي يجب الإلمام بها مثل : الإنبات ، ونقل البادرات ، وبعض التعريفات الأخرى التي سيرد ذكرها تباعًا .

* تركيب البذرة :

تتركب البذرة من قسمين رئيسيين هما :-
1) غلاف يحيط بالبذرة يسمى بالقصرة ، ويوجد على القصرة بروز صغير يدعى بالسرّة ، كما توجد فتحة النقير قريبة من السرّة ويمكن ملاحظتها بعد نقع البذرة في الماء وضغطها فتخرج من هذه الفتحة فقاقيع الهواء .
2) الجنين ويتكون من الجذير الذي ينمو مكونًا المجموع الجذري ومن الريشة التي تنمو مكونة المجموع الخضري من الفلقة أو الفلقتين اللتين يخزن فيهما الغذاء . وفي النباتات ذات الفلقة الواحدة مثل القمح والشعير والذرة تحتوي البذرة على فلقة واحدة فقط . أما النباتات ذات الفلقتين مثل الفول والفاصوليا فتحتوي البذرة فيها على فلقتين .

* كيف يحدث الإنبات :

يكون الجنين في البذرة في حالة سكون وإذا توفرت له الشروط المناسبة فإنه ينمو مكونًا نباتًا جديدًا . وفي أثناء الإنبات يعتمد الجنين على الغذاء المخزون في الفلقات أو الإندوسبرم ، حتى تتكون له أوراق عندها يستطيع القيام بعملية البناء الضوئي ، ويعتمد على نفسه في تكوين غذائه .

* شروط نجاح إنبات البذور :

1) شروط داخلية "تتعلق بالبذرة" :
أ- يجب أن يكون الجنين بالبذرة حيًا .
ب- أن تحتوي البذور على كمية كافية من المواد الغذائية في الفلقات أو الإندوسبرم .
جـ- يجب أن تكون البذور ناضجة أي يكون جنينها تام النموّ لتستطيع الإنبات .

2) شروط خارجية :
يجب توفر كل من :-
أ- الماء .
ب- الهواء .
جـ- درجة الحرارة المناسبة .
د-الضوء (بعض البذور تحتاج إلى مستويات معينة من الضوء أو الظلام ليتم الإنبات ) .
هـ- وسط تنمو فيه البذور (التربة أو بدائل التربة) .

* مراحل الإنبات :

1) إنبات البذور ذات الفلقتين :
أ- تمتص البذرة الماء عن طريق النقير ، فتنتفخ الفلقتان وتتمزق القصرة .
ب- يخرج الجذير من الجزء الممزق في القصرة ، وينمو إلى أسفل وتتكون عليه فيما بعد الجذور الثانوية . وبهذا الشكل يتكون المجموع الجذري للنبات .
جـ- تنمو الريشة وتخترق حبيبات التربة ، متجهة إلى أعلى وتتكون عليها فيما بعد الأوراق . وبهذا الشكل يتكون المجموع الخضري في النبات .
د- في بذرة الفول تبقى الفلقتان تحت سطح التربة . أما بذرة الفاصوليا فتظهر الفلقتان فيها فوق سطح التربة ويسمى هذا النوع بالإنبات الهوائي .
هـ- تضمر الفلقتان حيث يستهلك الجنين الغذاء المخزون فيهما ، وبعد أن تتكون الأوراق يقوم النبات بعملية البناء الضوئي معتمدًا على نفسه في صنع غذائه .

2) إنبات البذور ذات الفلقة الواحدة :
أ- تمتص الحبة الماء ، وتنتفخ ثم يتمزق غلاف الحبة .
ب- يخرج الجذير من الغمد المحيط به ، وينمو إلى أسفل ، وتتكون عليه الجذور الجانبية .
جـ- تنمو الريشة وتخترق الغمد المحيط بها متجهة إلى أعلى ، وتتكون عليها الأوراق ، وبهذا الشكل يتكون المجموع الخضري في النبات .
د- تبقى الحبة هنا أيضًا تحت التربة ولذلك يدعى الإنبات هنا الإنبات الأرضي .
هـ- يضمر نسيج الإندوسبيرم ثم يتلاشى فيما بعد ، وذلك لاعتماد الجنين أثناء نموه على الغذاء المخزون في هذا النسيج . وبعد ذلك تتكون الأوراق الخضراء فيعتمد النبات على نفسه في تكوين غذائه .
و- بعد ذلك يبدأ الجذير والجذور الجانبية في التلاشي لتحل محلها جذور ليفية تخرج من قاعدة الساق .









وضع البذور في بيئة النمو ( تربة أو بدائل تربة)



تغطية البذور بطبقة رقيقة من بيئة النمو



الضغط برفق لتثبيت البذور قبل ريّها



البادرات بعد الإنباتالمحلول المغذي للزراعة بدون تربة nutrient solution for hydroponics

يحتاج النبات الى بعض العناصر الغذائية بكميات كبيرة نسبياً من العناصر الكبرى مثل الكربون والهيدروجين والاكسجين والنتروجين والفوسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والماغنسيوم والكبريت ويحتاج الى كميات صغيرة من العناصر الصغرى مثل الحديد والكلورين والبورون والمنجنيز والنحاس والزنك والموليبدنيم ، جميع العناصرالأساسية تزود بها النباتات في الزراعة بدون تربة من المحلول المغذي الذي يحتوي على الاملاح الذائبة في الماء ، لذا ... فالعاملون في الزراعة بدون تربة يجب أن يكون لديهم معرفة جيدة بتغذية النبات . التعامل مع تغذية النبات من خلال التعامل مع المحلول المغذي هو مفتاح النجاح في الزراعة بدون تربة .
ويعتبر المحلول المغذي بمثابة العمود الفقري للزراعة بدون تربة ، لأن النبات يأخذ العناصر اللازمة لنموه من هذا المحلول بدلا من التربة في حالة الزراعة الحقلية أو التقليدية .

تحضير أو إعداد المحلول المغذي (Preparation of Nutrient Solution) :

تركيبة آلان كوبر:
كمية الكيماويات اللازمة لعمل 1000 لتر من محلول آلان كوبر المغذي /



خطوات العمل :












تركيبة ألبرت لعمل محلول مغذي 1000 لتر /




ويتم تحضير محلوله المغذي بنفس الطريقة السابقة ، مع مراعاة أن :
المحلول (أ) يتكون من نترات كالسيوم + شيلات حديد .
المحلول (ب) باقي المواد الأخرى الموضحة بالجدول .


و برغم أن اليوريا تذوب في الماء بالكامل إلا أنه لا يمكن استخدامها في الزراعة بدون تربة ، لأنها لا تحلل إلى شكل أيوني في المحلول كما يحدث لها في التربة .

مستوى الحموضة والقلوية (PH Level) :
PH هو : لوغاريتم الأس السالب لتركيز أيون الهيدروجين في المحلول .
وببساطة هو مقياس للحموضة أو القلوية ، مدرج من 1 إلى 14 ، وأي قراءة فيه أقل من 7 تعني أن المحلول حامضي ، والقراءة التي تكون أكثر من 7 تعني أن المحلول قلوي ، والقراءة 7 تعني أن المحلول متعادل .

المدى المثالي للـPH في المحلول المغذي للزراعة بدون تربة يتراوح بين 5.8 إلى 6.5 ، وارتفاع أو انخفاض الـPH يؤثر على قدرة النبات على الاستفادة من المحلول المغذي . ويتم استخدام حمض الفسفوريك المخفف لزيادة الحموضة "أي انقاص رقم الـPH" ، ويتم استخدام هيدروكسيد البوتاسيوم أو هيدروكسيد الكالسيوم عند الرغبة في زيادة قلوية المحلول "رفع رقم الـPH" .