إجابة مختصرة
أوساط الزراعة المائية مواد خاملة، مثل الصوف الصخري وألياف جوز الهند والبيرلايت والطين الممدد والسدادات الرغوية، تثبت الجذور بينما يغذي المحلول المغذي النبات. اختر الوسط بحسب النظام: سدادات فقط لأنظمة NFT والزراعة في المياه العميقة، وبيرلايت أو طين للدلاء الهولندية، وألواح من الصوف الصخري أو ألياف جوز الهند للطماطم والخيار والفراولة المغذاة بالتنقيط.
ما أوساط الزراعة المائية؟
أوساط الزراعة المائية هي المواد الخاملة أو منخفضة المحتوى الغذائي التي تثبت جذور النبات في نظام زراعة دون تربة، بينما يوفر المحلول المغذي جميع العناصر التي يتغذى عليها النبات. ويوفر الوسط المناسب للزراعة المائية الماء والهواء والدعم المادي للجذور في الوقت نفسه، دون إدخال أمراض أو أملاح أو تقلبات غير متوقعة في pH.
بخلاف تربة الأصص أو خلطات الزراعة دون تربة المعبأة في أكياس والمباعة للزراعة في الحاويات، لا يُقصد بوسط الزراعة المائية تغذية المحصول، بل توفير هيكل داعم له. ولهذا قد يختلف سلوك التركيبة المغذية نفسها اختلافًا كبيرًا بين الصوف الصخري وألياف جوز الهند والبيرلايت والطين الممدد: فكل مادة تحتفظ بكمية مختلفة من الماء والهواء بعد الري، وتتفاعل مع المحلول بطريقة مختلفة. لذلك يُعد اختيار أوساط الزراعة المائية قرارًا هندسيًا مرتبطًا بنوع النظام والمحصول وتكرار الري وجودة المياه.
لا تحتاج بعض الأنظمة إلى وسط زراعة يُذكر. ففي قنوات NFT وأطواف الزراعة في المياه العميقة، تقتصر وظيفة السدادة الإسفنجية الصغيرة أو مكعب الصوف الصخري على تثبيت الشتلة، وتنمو الجذور مباشرةً داخل المحلول المتحرك. أما في أنظمة الأكياس والألواح والدلاء المغذاة بالتنقيط، فيشكل وسط الزراعة منطقة الجذور طوال دورة المحصول، لذا تكون خصائصه بالغة الأهمية.
ما الوظائف التي ينبغي أن يؤديها وسط الزراعة المائية الجيد؟
أيًا كانت المادة، ينبغي لوسط الزراعة المائية الجيد أن:
- يحتفظ بكمية كافية من الماء لتلبية احتياجات الجذور بين الريات، دون أن يظل مشبعًا بالماء.
- يوفر حيزًا مساميًا كافيًا مملوءًا بالهواء لتنفس الجذور. فالجذور في وسط مشبع بالماء وخالٍ من الهواء تختنق وتصبح عرضة لتعفن الجذور.
- يكون نظيفًا ومتجانسًا، وخاليًا من مسببات الأمراض وبذور الأعشاب الضارة والأملاح، ومتسق الخصائص بين الدفعات حتى تظل إعدادات الري ملائمة.
- يكون متوقع السلوك كيميائيًا، مع pH مستقر أو سهل التصحيح وسعة تبادل كاتيوني منخفضة أو معروفة.
- يلائم التجهيزات: يجب أن تلائم السدادة الأصيص الشبكي أو فتحة القناة، وأن تلائم الألواح مجرى الزراعة أو الحوض.
- يكون التخلص منه أو إعادة استخدامه عمليًا عند انتهاء دورة المحصول.
لا تتفوق مادة واحدة في جميع الجوانب، ولهذا تستخدم معظم المزارع التجارية وسطين: أحدهما للإكثار، على هيئة مكعبات أو سدادات، والآخر لمرحلة الإنتاج، على هيئة ألواح أو أكياس أو دلاء، أو تستغني عن الوسط تمامًا في مرحلة الإنتاج في أنظمة الزراعة في الماء.
ما أوساط الزراعة المائية الأكثر شيوعًا؟
يقارن الجدول أدناه أوساط الزراعة المائية الأكثر استخدامًا لدى المزارعين. وتمثل القيم نطاقات نموذجية؛ إذ تختلف المنتجات بحسب الكثافة وطول الألياف والمعالجة.
| متوسط | الاحتفاظ بالمياه | الحيز الهوائي | قيمة pH الأولية | الاستخدام المعتاد | العيب الرئيسي |
|---|---|---|---|---|---|
| الصوف الصخري (الصوف الحجري) | مرتفع | جيدة | قلوي؛ يحتاج إلى نقع مسبق | مكعبات إنبات البذور، وكتل الإكثار، وألواح زراعة الطماطم والخيار | غير قابل للتحلل الحيوي؛ يطلق غبارًا وأليافًا أثناء المناولة |
| ألياف جوز الهند | مرتفع | جيد، ويعتمد على مزيج الرقائق والألياف | من حمضي قليلًا إلى متعادل | أكياس زراعة الفراولة والطماطم، والألواح، والخلطات | يجب غسله ومعالجته لضبط التبادل الكاتيوني وإزالة الصوديوم والبوتاسيوم |
| البيرلايت | منخفضة إلى متوسطة | مرتفع جدًا | متعادل | الزراعة في الأكياس، والدلاء الهولندية، والخلطات المركبة | خفيف، ويطفو وينجرف في أنظمة الغمر؛ يطلق غبارًا |
| حبيبات الطين الممدد | منخفض | مرتفع جدًا | قريب من التعادل | الدلاء الهولندية، والأصص الشبكية، وأنظمة المد والجزر | ثقيل؛ سريع التصريف؛ يحتاج إلى تنظيف قبل إعادة الاستخدام |
| سدادات من البولي يوريثان / الإسفنج الرغوي | متوسط | جيدة | متعادل | سدادات شتلات لأنظمة NFT وDWC | للإكثار والتثبيت فقط |
| سدادات أساسها الخث | مرتفع جدًا | متوسط | حمضي، ويُضاف إليه الجير عادةً | سدادات شتلات، وكتل للشتل | قد يحتفظ بكمية مفرطة من الماء؛ توجد مخاوف بشأن الاستدامة |
مكعبات وألواح الصوف الصخري
يُصنع الصوف الصخري بغزل صخور البازلت المنصهرة إلى ألياف، ثم ضغطها في مكعبات وكتل وألواح. ويكون معقمًا عند كونه جديدًا، وشديد التجانس، ويحتفظ بكمية كبيرة من الماء مع السماح بتصريفه بسهولة، ولهذا تُعد مكعبات الصوف الصخري للنمو والزراعة وسط الإكثار المعتاد في كثير من الصوبات الزراعية. وتتمثل نقاط ضعفه في ارتفاع قيمة pH الأولية وعدم تحلله، لذا تحتاج الألواح المستعملة إلى مسار للتخلص منها أو إعادة تدويرها.
ألياف جوز الهند
تُنتج ألياف جوز الهند من قشوره المعالجة، وتُباع على هيئة ألياف سائبة أو رقائق أو نخاع أو ألواح مضغوطة وأكياس زراعة. وهي جيدة الاحتفاظ بالماء، وسهلة إعادة الترطيب، ومتجددة المصدر. وقد تحتوي ألياف جوز الهند الخام على مستويات مرتفعة من الصوديوم والبوتاسيوم والكلوريد، لذا اشترِ أليافًا مغسولة ومعالجة لضبط التبادل الكاتيوني، أو خطط لشطفها بمحلول غني بالكالسيوم قبل الزراعة.
البيرلايت والطين الممدد
يمثل البيرلايت وحبيبات الطين الطرف الأعلى تهويةً بين هذه الأوساط. فهما يصرفان الماء بسرعة ويحافظان على تزويد الجذور بالأكسجين جيدًا، لذا يلائمان المحاصيل التي تُروى مرات عديدة يوميًا، مثل الطماطم في الدلاء الهولندية. ويحتفظان بقليل من الماء، ما يعني أن أثر تعطل المضخة يظهر سريعًا على المحصول.
المكعبات الإسفنجية والسدادات الرغوية
لزراعة الخضروات الورقية في أنظمة NFT أو الأطواف، تستخدم مزارع كثيرة مكعبات إسفنجية أو رغوية مقطعة مسبقًا بوصفها مكعبات للزراعة المائية، وتُبذر في صينية سدادات وتُحفظ على طاولة إكثار حتى الشتل. وهي نظيفة، ومنخفضة التكلفة لكل نبات، وسهلة المناولة في خط البذر، وتلائم الأصص الشبكية القياسية. ومن أمثلة هذا الشكل مكعباتنا الإسفنجية المربعة للمشاتل وسداداتنا الإسفنجية بمقاسات مخصصة.
كيفية استخدام مكعبات الصوف الصخري في الزراعة المائية
استخدام الصوف الصخري في الزراعة المائية بسيط بمجرد تصحيح قيمة pH وتجنب الإفراط في الري. وفيما يلي خطوات معتادة لاستخدام مكعبات الصوف الصخري للإنبات وغيرها من مكعبات إنبات البذور للزراعة المائية:
- انقع المكعبات مسبقًا لعدة ساعات، أو طوال الليل، في ماء ضُبطت قيمة pH فيه إلى نحو 5.5. وتوصي بعض الأدلة بتهيئتها بمحلول مغذٍ مخفف تبلغ قيمة EC فيه نحو 1.0 mS/cm.
- صرّف الماء من المكعبات بتركه يتقطر أو بهزها برفق. لا تعصرها، لأن ذلك يسحق بنيتها الليفية.
- ازرع بذرة أو بذرتين في كل مكعب، على عمق بضعة مليمترات، وغطِّ الصينية للحفاظ على رطوبة مرتفعة حتى الإنبات.
- اروِ من الأسفل بمحلول مغذٍ مخفف بمجرد ظهور الأوراق الحقيقية، واترك وزن المكعب ينخفض بين الريات.
- انقل الشتلات عندما تظهر الجذور من أسفل المكعب وجوانبه. ضع مكعب إنبات البذور المصنوع من الصوف الصخري في أصيص شبكي، أو على كتلة، أو مباشرةً على لوح زراعة.
- أدر ري الألواح وفقًا للوزن والتصريف: في مرحلة الإنتاج، اروِ حتى بلوغ نسبة تصريف محددة، وراقب EC وpH لمياه الصرف لتوجيه نمو المحصول.
أكثر الأخطاء شيوعًا عند استخدام مكعبات الصوف الصخري للبذور هو إبقاؤها شديدة التشبع بالماء. فالصوف الصخري يحتفظ بكمية كبيرة من الماء، بحيث قد تبقى الشتلات في مكعب مشبع لأيام، مما يهيئ الظروف لموت البادرات. اترك المكعبات تجف قليلًا بين الريات.
أي وسط للزراعة المائية يناسب كل نظام؟
اختر الوسط بما يتناسب مع حركة الماء داخل نظامك.
- قنوات NFT: سدادة إسفنجية أو مكعب صوف صخري فقط. فالوسط السميك يعيق الغشاء الرقيق للمحلول المغذي وقد يسبب تجمع الماء. راجع دليل نظام NFT.
- أطواف الزراعة في المياه العميقة: سدادات إسفنجية أو من الصوف الصخري داخل أصص شبكية للزراعة المائية، مثبتة في ألواح عائمة. وتتدلى الجذور في ماء مزود بالهواء.
- طاولات المد والجزر: كتل الصوف الصخري أو سدادات الخث أو حبيبات الطين. ويميل البيرلايت إلى الطفو والانجراف أثناء الغمر. يتناول دليل المد والجزر تصميم الطاولات.
- الدلاء الهولندية: البيرلايت أو حبيبات الطين أو خلطات ألياف جوز الهند والبيرلايت. وهي تصرف الماء بسهولة، لذا تلائمها دورات تنقيط قصيرة ومتكررة.
- أكياس الزراعة والألواح والمجاري: ألياف جوز الهند أو الصوف الصخري، مع التغذية بالتنقيط والتخلص من محلول الصرف أو إعادة تدويره. وهذا هو الأسلوب المعتاد للطماطم والخيار والفلفل والفراولة.
- الأبراج العمودية: عادةً ما تُستخدم سدادة في كوب شبكي دون وسط سائب، لأن الأوساط السائبة قد تنجرف إلى الخزان وتسد المضخات.
للاطلاع على مقارنة مباشرة بين أنواع الأنظمة، اقرأ مقارنة NFT وDWC والدلو الهولندي.
ما مقاسات الأصص الشبكية وسلال الزراعة المائية التي ينبغي استخدامها؟
تثبت الأصص الشبكية، التي تُسمى أيضًا سلال الزراعة المائية أو الأصص الشبكية المائية، السدادة ووسط الزراعة داخل فتحة قناة أو طوف أو برج. ويعتمد اختيار أصص الزراعة المائية المناسبة على حجم المحصول والمسافات بين النباتات:
- نحو 25 إلى 50 mm (1 إلى 2 in) لسدادات شتلات الخس والأعشاب والمحاصيل الشبيهة بالخضروات الدقيقة في أنظمة NFT والأطواف.
- نحو 50 إلى 75 mm (2 إلى 3 in) للخضروات الورقية الأكبر حجمًا والريحان ومحاصيل الأبراج.
- دلاء أو أكياس بسعة نحو 8 إلى 12 L للمحاصيل الثمرية المزروعة في أوساط الزراعة، مثل الطماطم والفلفل.
اختر أصص زراعة مائية من بلاستيك آمن لملامسة الغذاء ومثبت ضد الأشعة فوق البنفسجية، وتحقق من استقرار حافتها الخارجية بإحكام في فتحة القناة، بحيث لا يصل الضوء إلى المحلول ويسبب نمو الطحالب.
ماذا عن كبسولات الزراعة المائية وكبسولات البذور؟
كبسولات الزراعة المائية، التي تُباع أيضًا باسم كبسولات بذور الزراعة المائية أو كبسولات الحدائق، هي سدادات معبأة مسبقًا، غالبًا بالخث أو ألياف جوز الهند داخل غلاف شبكي أو قابل للتحلل الحيوي، وتحتوي على البذور بالفعل. وهي مصممة لأحواض الزراعة المائية الداخلية المدمجة وأنظمة أسطح العمل القائمة على كبسولات الحدائق الداخلية، حيث تكون سهولة الاستخدام أهم من تكلفة النبات الواحد. وفي المزارع التجارية، يكون شراء سدادات فارغة وبذرها داخل المزرعة أقل تكلفة بكثير عادةً، ويتيح استخدام أي صنف. أما بالنسبة إلى الموزعين الذين يوردون الأنظمة المنزلية، فالأسئلة الأساسية هي مدى ملاءمة شكل الكبسولة لحوض الزراعة، وخلو الوسط من مسببات الأمراض، ومدة احتفاظ البذور بقدرتها على الإنبات أثناء التخزين. ويتناول دليل حديقة الأعشاب الداخلية الأنظمة المنزلية وأنظمة أسطح العمل بمزيد من التفصيل.
ما أفضل وسط للزراعة المائية؟
لا يوجد وسط زراعة مائية هو الأفضل في جميع الحالات، بل يوجد الوسط الأنسب للمحصول والنظام والموقع. وللبدء:
- الخضروات الورقية والأعشاب في أنظمة الزراعة في الماء: سدادات إسفنجية أو من الصوف الصخري.
- الطماطم والخيار والفلفل: ألواح الصوف الصخري أو ألياف جوز الهند، أو البيرلايت في الدلاء الهولندية.
- الفراولة: أكياس زراعة أو ألواح من ألياف جوز الهند داخل مجارٍ أو أحواض على هياكل بشكل حرف A، مثل حوض الفراولة بهيكل على شكل حرف A المخصص لألواح ألياف جوز الهند.
- إنتاج الشتلات: مكعبات الصوف الصخري أو سدادات الخث أو السدادات الرغوية على طاولات الغمر.
ضع في اعتبارك أيضًا التوافر المحلي وطرق التخلص من الوسط. فألياف جوز الهند سهلة التوريد في كثير من المناطق الاستوائية، ويمكن تحويلها إلى سماد عضوي. ويوفر الصوف الصخري أداءً شديد الاتساق، لكنه يحتاج إلى خطة للتخلص منه. ويمكن تنظيف حبيبات الطين والبيرلايت وإعادة استخدامهما، لكن ذلك يتطلب جهدًا عمليًا لا يُستهان به.
كيف تشتري أوساط الزراعة دون تربة وتتحقق من ملاءمتها؟
قبل الالتزام مع مورد لأوساط الزراعة دون تربة، راجع قائمة التحقق المختصرة التالية:
- اطلب ورقة مواصفات تشمل الكثافة، وقدرة الاحتفاظ بالماء، والمسامية المملوءة بالهواء، وpH وEC.
- بالنسبة إلى ألياف جوز الهند، اسأل عن مستويات الصوديوم والبوتاسيوم، وما إذا كان المنتج قد غُسل وعولج لضبط التبادل الكاتيوني.
- أجرِ تجربة على طاولة أو صف واحد، وقارن EC وpH لمياه الصرف وتطور الجذور بما تحققه باستخدام وسطك الحالي.
- تأكد من توافق أبعاد السدادات والألواح مع الصواني والأصص الشبكية ومجاري الزراعة لديك.
- تحقق من طريقة تخزين المادة وشحنها. تحتاج ألياف جوز الهند المضغوطة إلى إعادة الترطيب، ويجب إبقاء الصوف الصخري جافًا ونظيفًا.
- خطط لما بعد انتهاء الاستخدام: التحويل إلى سماد عضوي، أو إعادة التدوير، أو إعادة الاستخدام بعد التعقيم، أو الطمر.
أيًا كان اختيارك، يجب أن يتوافق معه برنامج التغذية. فالأوساط ذات سعة التبادل الكاتيوني المرتفعة، مثل ألياف جوز الهند، قد تحتجز الكالسيوم والمغنيسيوم في بداية دورة المحصول. ويوضح دليل مغذيات الزراعة المائية وEC وpH كيفية ضبط المحلول وتصحيحه.
هل تخطط لنظام زراعة دون تربة؟
تتمتع Mars Vertical Farm بخبرة في الإنتاج تزيد على 20 عامًا، وتصنع قنوات NFT وأنظمة الدلاء الهولندية وطاولات المد والجزر والهياكل على شكل حرف A في مصنعها بشنغهاي، إلى جانب السدادات والصواني المتوافقة معها. تصفح أنظمة الزراعة المائية لدينا، أو أرسل إلينا نوع محصولك ومساحة صوبتك الزراعية للحصول على توصية بنظام ووسط زراعة متوافقين مع احتياجاتك، مع عرض سعر.
