<!--[if !mso]> <style> v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} w\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} </style> <![endif]--><!--<!--<!--[if gte mso 10]> <style> /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"جدول عادي"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:#0400; mso-fareast-language:#0400; mso-bidi-language:#0400;} </style> <![endif]-->

مياه الري, هي العامل المحدد للزراعة (ملوحة مياه الري). يجب ان تكون الملوحة اقل من معدل تحمل نوع المزروعات للحصول على 100% انتاج.
كميات الجبس المضافة إلى التربة, إذا ظهر من تحليل الأرض أن نسبة الملوحة بالأرض أقل من 4 ملليموز يضاف الجبس الزراعي سنوياً حوالي ما بين 0.5 –1 طن للفدان.إذا كانت الملوحة متوسطة ما بين 4 – 8 ملليموز يجب زيادة كمية الجبس الزراعي إلى 2 – 4 طن للفدان. إذا ظهر من التحليل أن الأرض ملحية بنسبة عالية ما بين 8 – 12 ملليموز . تزداد كمية الجبس الزراعي إلى ( 5 – 8 طن للفدان) خاصة عند غسيل الأملاح.

انتشرت فى الآونة الاخيرة محاولات متعددة لانتاج النباتات خاصة محاصيل الخضر فى بيئة غير الارض الطبيعية وفيها يتم تنمية النباتات بحيث تكون جذورها مغموسة بصورة دائمة فى محلول مائى يحتوى على العناصر الضرورية لنمو النبات ( يطلق عليه لفظ المحلول المغذى Nutrient Solution ) ..
كما ان وسط نمو الجذور قد يكون هذا المحلول المغذى نفسه او قد يكون اى مادة اخرى مثل البيت موس Peat mos او الحصى Gravel او الرمل الخشن Coarse sand وجميعها مواد خاملة تعمل على تثبيت جذور النبات
بينما يتم اضافة المحلول المغذى للجذور على فترات لامداد هذه النباتات بحاجتها من الماء والعناصر الغذائية.
وفى الحقيقة استخدم علماء تغذية النبات هذا الاسلوب فى البداية لتنمية النباتات بهدف اجراء الابحاث التى تتعلق بعمليات امتصاص وترحيل العناصر الغذائية بواسطة النبات وايضا فى ظهور اعراض النقص للعنصر عند غيابه من وسط النمو.
ولكن بمضى الزمن تطور هذا الاسلوب واصبح يستخدم حاليا فى انتاج بعض محاصيل الخضر والزينة على نطاق تجارى خاصة فى بعض المناطق التى لاتصلح فيها التربة لانتاج مثل هذه المحاصيل نتيجة وجود معوقات شديدة بها او تلوثها بآفات خطيرة لايمكن معالجتها..
ويطلق على عملية نمو النباتات وجذورها فى المحاليل المغذية لفظ هيدروبونكس Hydroponics وهى كلمة يونانية مكونة من مقطعين المقطع الاول وهوhydro بمعنى ماء والمقطع الثانى ponics وهو بمعنى العمل .
اى ان معنى الكلمة هو عمل الماء وذلك للتفرقة بين هذه الوسيلة وبين الوسيلة الاساسية وهى الزراعة باستخدام الارض والتى يطلق علتها باليونانية Geoponics .
بالاضافة انه يوجد العديد من الطرق الاخرى لانتاج النباتات باستخدام المحاليل المغذية منها استخدام مزارع المحاليل .. مزارع الوسط الحبيبى الصلب وتقنيات الاغشية المغذية وغيرها .
من خلال ماسبق يمكن ان نعرف ماهيه المحلول المغذى هذا
وبالتالى يمكن باختصار ان نقول بان المحلول المغذى هو عبارة عن محلول يحتوى على جميع العناصر الغذائية الضرورية لنمو النبات وبنسب متوازنة مع بعضها البعض ويستخدم هذا المحلول فى امداد النبات بحاجته من الماء والعناصر الغذائية طوال فترة حياته.
وفى الحقيقة ايضا من الصعب القول بانه يوجد مايسمى بالمحلول المغذى المثالى او المناسب لكل النباتات او حتى بالنسبة للنبات الواحد ويرجع ذلك الى اختلاف النباتات عن بعضها بالنسبة الى احتياجها من العناصر الغذائية المختلفة .كذلك تختلف احتياجات النبات الواحد من العناصر مع اختلاف مراحل نموه .
ولذلك هنال بعض الشروط الواجب توافرها فى المحلول المغذى وكيفية التعامل معها وهى كالاتى :
1-تركيز الاملاح فى المحلول المغذى يجب الايكون مرتفعا بدرجة تؤثر على نمو النبات بحيث يكون درجة التوصيل الكهربى (EC ) فى حدود من 2-3 ملليموز/سم والضغط الاسموزى له فى حدود من 0.5 -1 ضغط جوى.
لانه عند استخدام المحلول المغذى فى المزرعة ينخفض تركيز الاملاح به نتيجة لامتصاص العناصر بواسطة النبات ، لذلك اذا انخفض التركيز عن 2 ملليموز/ سم يجب اضافة كمية من العناصر الى المحلول لرفع درجة التوصيل مرة اخرى الى 3 ملليموز/ سم.
وفى هذا الصدد تعتبر نوعية الماء التى يحضر منها المحلول المغذى عامل هام جدا بل ومحدد فى اقامة مزارع المحاليل المغذية . فاذا احتوت المياه على تركيز مرتفع من الاملاح فان ذلك يحد من استخدمها بل قد يمنع استخدمها بالمرة لانها سوف تزيد من محتوى المحلول المغذى من الاملاح بالدرجة التى قد تسبب سمية للنبات ولذلك يجب قياس محتوى المياه من الاملاح وكذلك تحديد نوعية الاملاح الموجودة بها قبل اسخدمها فى تحضير المحلول المغذى.
2- يجب ان يثبت رقم pH المحلول بحيث يكون فى حدود من 5 -7 ويرى بعض الباحثين ان يكون من 6 - 6.5 وذلك عن طريق بعض المواد المنظمة . حيث ان انخفاض الpH يؤدى الى الحموضة العالية التى ينتج عنها تلف الجذور كما ان ارتفاع القلوية ينتج عنه ترسيب العناصر على صورة غير قابلة للاستفادة بواسطة النبات.
ويقاس رقم الpH باستخدام جهاز قياس الخاص به يسمى pH meter فاذا كان رقم pH مرتفعا عن 6.5 يضاف الى المحلول بعض الاحماض (مثل حامض النتريك HNO3 او حامض الفوسفوريك H3PO4 لخفضه الى الرقم المطلوب)
اما اذا كان رقم pH اقل من 6 (حامضى) فانه يضاف بعض المواد القلوية مثل هيدروكسيد البوتاسيوم KOH لرفع pH الى القيمة المطلوبة.
3- ان تكون نسب العناصر الى بعضها البعض تقارب الى حد ما النسب التى يمتص بها النبات العناصر المختلفة.
ويراعى ذلك عند اضافة العناصر بالتركيزات المناسبة عند تحضر المحلول المغذى لها
بالاضافة انه يجب ان يكون خاليا من الشوائب السامة او الضارة للنبات . كما يجب الا يتم خلط المحاليل الغذائية المركزة مع بعضها بدون تخفيف حتى لاتترسب بعض الاملاح.
ونأتى الى تركيب المحلول المغذى
Composition of Nutrient Solution
اقترح كثير من العلماء العديد من المحاليل المغذية المناسبة من وجهة نظر كل منهم لتغذية النبات ولكن توجد بعض الملامح المشتركة لكل هذه المحاليل وهى ان ثلاثة من المغذيات الكبرى وهى الكالسيوم ++Ca والماغنسيوم ++Mg والبوتاسيوم +K توجد على شكل كاتيونات
وثلاثة منها على صورة انيونات وهى النترات -NO3 والفوسفات -H2PO4 والكبريتات --SO4 .
وبناء على ذلك فان جميع المغذيات الكبرى يمكن الحصول عليها من ثلاثة املاح وهى مثلا ولله المثل الاعلى .. نترات البوتاسيوم وفوسفات الكالسيوم وكبريتات الماغنسيوم
ولكن كقاعدة عامة فانه يفضل استخدام اربعة املاح بدلا من ثلاثة لان ذلك يوفر مرونة اكبر فى تعديل تركيز ونسب المغذيات الى بعضها البعض فى المحلول المغذى.
ومن اهم المحاليل الشائعة الاستخدام فى الزراعة اللارضية
محلول هوجلاند المعدل Modified Hoagland Solution
ومحلول كوبر Cooper Solution.
ومن الافضل فى كثير من الاحيان ان يتم تحضير محلول مركز Stock Solution وهذا يتم تخفيفه بالماء الى التركيز المناسب وذلك بدلا من تحضير المحلول المغذى بالتركيز المطلوب من البداية..
ولكن يجب ان تراعى نقطتين فى تحضير المحلول المركز وهما:
اولهما -عدم حدوث ترسيب لبعض العناصر الغذائية فى المحلول نتيجة لتفاعلها مع عناصر اخرىحيث ان زيادة الكالسيوم عن حد معن يؤدى الى ترسيب الفوسفات على صورة فوسفا ت كالسيوم غير ذائبة .. لذا يجب مراعاة مثل هذه التفاعلات عند حساب اقصى تركيزات للعناصر يسمح بها فى المحلول المركز لتلافى عمليات الترسيب
ثانيهما -ان الاملاح التى يحضر منها المحلول المغذى ليست تامة الذوبان فى الماء وانما معظمها شحيح الذوبان. فمثلا ذوبان نترات البوتاسيوم 13% اى 130جم لكل لتر من الماء ، بينما نترات الكالسيوم تذوب بمعدل 2660 جم فى اللتر.. ولذا فان اقصى تركيز ممكن تحضيره من المحلول المغذى يتحكم فيه الملح ذو درجة الذوبان الاقل ، تماما مثلما تذهب مع مريض الى الطبيب فانك تمشى معه على قدر خطاه وليس على قدر خطاك انت.
وكلا هاتين النقطتين يجب مراعاتهما جيدا عند تحضير المحلول المركز.. ولذلك عادة ما يتم تحضير محلولين مركزين ..
محلول (A) ويحتوى على نترات الكالسيوم والحديد المخلبى .
ويراعى عند تحضير المحلول (A) ان تضاف نترات الكالسيوم الى الماء ويتم التقليب جيدا حتى تمام الذوبان . اما الحديد المخلبى فيتم خلطه جيدا مع كمية قليلة من الماء ثم يضاف الى محلول نترات الكالسيوم.
ومحلول (B) ويحتوى على باقى الاملاح الاخرى.
وعند تحضير هذا المحلول (B) تضاف املاح المغذيات الكبرى للماء وتذاب جيدا . اما املاح العناصر الصغرى فتذاب جميعها (عدا حمض البوريك) فى جزء قليل من الماء حتى تمام الذوبان ثم تخلط مع محلول (B)
اما حامض البوريك فيذاب اولا فى ماء مغلى حتى تمام ذوبانه قبل اضافته الى المحلول (B).
بالتالى فان كل محلول سواء(A) أو (B) يحتوى على مجموعة من العناصر التى لاتؤثر على بعضها البعض (اى لاترسب بعضها)
كما يراعى ان لايزيد حجم كل من المحلولين المركزين (A) و (B) عن 45 لتر وذلك لامكانية تداوله بسهولة كما يفضل ان تكون المادة المصنوع منها الوعاء من البلاستيك الغير منفذ للضوء.

الزراعة المائية

الزراعة المائية hydroponics هي زراعة النباتات من دون تربة عادية على سطوح مائية أو صلبة (حصوية أو رملية أو من البيرليت والفيرميكوليت وغيرها) لدعم الجذور والنباتات، وريّها بالمحاليل الغذائية اللازمة لنموها وإنتاجها.

 لمحة تاريخية

تعود معرفة الزراعة المائية إلى ما قبل الميلاد، ولكن التطبيق العملي لاستخدامها بدأ في أوائل القرن العشرين (1929ـ1934) من قبل العالم الفرنسي نيكولا دي سوسور Nicolas de Saussure، بغية تحديد العناصر الضرورية لنمو النبات. ثم أجرى العالم غيريك Gerik في جامعة كاليفورنيا تجارب على استعمال المحاليل المغذية والمزارع المائية لإنتاج بعض محاصيل الخضراوات.

ومع بداية الحرب العالمية الثانية، وتفشي الأمراض الناتجة من تغذية الجنود بخضر مسمدة بمخلفات بشرية، وتزايد الطلب على إنتاج الخضر الطازجة في المعسكرات التي تقع في مناطق لا تصلح تربتها للإنتاج الزراعي (بعض الجزر المعزولة والقاحلة في المحيطين الهادي والأطلسي). تطورت الزراعة المائية واتسع نطاق استخدامها وصارت موضوعاً لعلم قائم بذاته.

واليوم ينحصر الإنتاج الاقتصادي لمحاصيل الخضر في المزارع المائية في بعض دول أوربا الغربية واليابان والولايات المتحدة الأمريكية والكويت والإمارات العربية المتحدة. وتعد هولندا في مقدمة هذه الدول، إذ تزيد المساحة المشغولة بهذه المزارع على 3000هكتار. وتجري الأبحاث العلمية المتصلة بها في وحدات صغيرة منتشرة على نطاق ضيق في كثير من دول العالم.

أنواع المزارع المائية

تصنف هذه المزارع بحسب وجود المادة الصلبة المستخدمة في الزراعة المائية كما يأتي:

1ـ الزراعة المائية في أوساط صلبة تساعد على دعم نمو الجذور (الشكل ـ1). يستخدم فيها الرمل أو الحصى، أو البيت ــ موس، أو الخث[ر] أو الفيرميكوليت، أو البيرليت، أو القش المضغوط، أو الصوف الصخري، أو قشور المخروطيات. تستخدم أيضاً خلطات مكوّنة من الخث أو بيت-موس ومواد أخرى مضافة إليها في مزارع الحلقات ring cultures ومزارع الأكياس bag cultures ومزارع الأعمدة column cultures والمزارع المعلّقة المدلاة sac cultures.

2ـ الزراعة المائية في المحاليل المغذية حيث تبقى جذور النباتات فيها محاطة على نحو مستمر بالمحلول المغذي وتثبت في مكانها بوسائل خاصة، وتشتمل على مزارع المحاليل المغذية nutrient solution cultures (الشكل ـ2)، والمزارع المائية الهوائية aeroponics (الشكل ـ3)، وعلى تقنية الغشاء المغذيnutrient film culture (الشكل ـ4).

كما تصنف المزارع المائية بحسب استعمال المحلول المغذي، في الأنظمة الآتية:

1ـ مزارع النظام المفتوح open system: يستعمل فيها المحلول المغذي مرة واحدة فقط. وتضم جميع الزراعات المائية التي تستخدم مزارع الأوساط الصلبة لتثبيت الجذور ماعدا مزارع الحصى.

2ـ مزارع النظام المغلق closed system: يستعمل فيها المحلول المغذي عدة مرات، ويعدّل تركيز عناصره المغذية كلما دعت الضرورة، وتشتمل هذه المزارع على جميع الزراعات المائية خارج التربة وعلى مزارع الحصى.

خصائص الزراعة المائية وعيوبها

تتصف هذه الزراعة بما يأتي:

ـ تسريع نمو النباتات وزيادة مردودها والتبكير في النضج الثمري وتحسين النوعية، إضافة إلى استخدام أراضٍ لا تصلح للزراعة.

ـ عدم وجود مشكلات تتعلق بطبيعة التربة، وقوامها، أو عدم تجانسها.

ـ التحكم الدقيق في محتوى المحلول المستعمل من العناصر المغذية وتجنب تلوث مستوى الماء الأرضي بالمركبات الآزوتية خاصة.

ـ زيادة مدة تسويق المنتجات الزراعية.

ـ التوفير في نفقات التدفئة شتاءً، إذ يكون تسخين المحلول المغذي أسهل وأقل تكلفة من تدفئة جو الدفيئات وتربتها، بسبب تسرب الحرارة التي تفقد من المحلول المغذي إلى جو الدفيئات.

ـ توافر وسائل متعددة لمكافحة الأمراض يصعب تطبيقها في الترب العادية، كترشيح المحاليل المغذية للتخلص من مسببات الأمراض والملوحة، وتعقيمها بالأشعة فوق البنفسجية أو بالموجات فوق الصوتية، أو إضافة المبيدات أو الكائنات الحية المستعملة في المكافحة البيولوجية إلى هذه المحاليل.

ـ التأثير في النمو النباتي وتحسين القيمة الغذائية للخضر المنتجة، بإضافة مركبات معينة إلى المحلول المغذي، وبحسب مراحل نمو النباتات وتطورها، ولا حاجة إلى الحراثة ومكافحة الأعشاب الضارة.

يعاب على هذه الزراعة ارتفاع تكلفتها الإنشائية وزيادة تكلفة الإنتاج فيها، كما أنها لا تحوي كائنات مضادة أو منافسة للكائنات الدقيقة المسببة للأمراض، بخلاف ما هو في الترب الزراعية، علاوة على إمكانية انتقال عدد من الفيروسات إلى النباتات بوساطة المحاليل المغذية الملوثة.

تركيب المحاليل المغذية وشروط إعدادها

يجب أن يحتوي المحلول المغذي المستعمل في الزراعة المائية على العناصر الغذائية الأساسية والنادرة بنسب متوازنة وقابلة للامتصاص. ويختلف التركيب الكيمياوي للمحاليل، وتركيز عناصرها المغذية بحسب نوع المحصول المزروع والغرض من زراعته كما هو مبين في الجداول 1 و2 و3:

شروط إعداد المحاليل المغذية

تشتمل على نوعية الماء المستعمل وتركيز العناصر المختلفة، ودرجة الحموضة pH، ودرجة التوصيل الكهربائي EC والضغط التناضحي osmotic وغيرها.

1ـ نوعية الماء: يجب تحليل الماء المستعمل في تحضير المحلول المغذي لتحديد درجة حموضته ودرجة توصيله الكهربائي ومايحتويه من الأملاح. كما يجب أن يكون هذا الماء قليل الملوحة، ولا تزيد درجة توصيله الكهربائي على 750 ميكروموز أو 0.75 ملليموز/سم، وخفيف الحموضة (pH بين 6ـ6.5)، وألا تزيد كمية العناصر المعدنية في الليتر الواحد على 30مغ من الصوديوم Na، و 50 مغ من الكلور Cl، و10مغ من الأمونيوم NH4، و10مغ من الكلسيوم Ca، و1مغ من الحديد Fe، و0.5مغ من كل من البورون B والزنك Zn والمنغنيز Mn، و442مغ من البيكربونات HCO3.

يمكن استعمال مياه الشرب في تحضير المحاليل المغذية، أو مياه البحر بعد تحليتها، أو المياه الجوفية المتملحة، على ألا تزيد درجة توصيلها الكهربائي على 1500ميكروموز.

2ـ التركيز الكلي للأملاح الذائبة: يجب أن يراوح التركيز الكلي للأملاح في المحلول المغذي بين 1.2و2.2غ/ل، أي ما يعادل 1.5ـ2.5ملليموز/سم. ويتوقف هذا التركيز على درجة الحرارة السائدة. ويفضل أن يكون الضغط التناضحي (الاسخوري) للمحلول منخفضاً صيفاً (نحو 0.5ضغط جوي، أو ما يعادل 1غ/ل)، ومرتفعاً شتاءً (نحو 1 ضغط جوي أو ما يعادل 2غ/ل)، بسبب زيادة النتح صيفاً. ويقل عموماً الضغط التناضحي للمحلول في المناطق المدارية وشبه المدارية عنه في المناطق الباردة.

3ـ التركيز المناسب من مختلف العناصر في المحلول المغذي: يجب أن يحتوي المحلول المغذي على جميع العناصر الغذائية، بالتركيز المناسب للنمو النباتي، على أن تكون العناصر المغذية الكبرى في حالة توازن أيوني فيما بينها، على أساس أن مجموع نسب الأنيونات (الصواعد) anions (النترات والفوسفات والكبريتات وغيرها) يساوي مجموع نسب الكاتيونات (الهوابط) cations (البوتاسيوم والكلسيوم والمغنيزيوم وغيرها).

ويتأثر التركيز المناسب من العناصر الضرورية للنبات في المحلول المغذي بدرجة الحرارة السائدة وشدة الإضاءة، إذ تفضل زيادة تركيز الآزوت في الجو الحار في شروط الإضاءة القوية عنه في الجو البارد وفي شروط الإضاءة الضعيفة، كما تفضل زيادة تركيز البوتاسيوم في الجو الملبد بالغيوم ومضاعفته في حال استمراره مدة طويلة، كما يتأثر هذا التركيز بنوع المزرعة المائية، وطبيعة وسطها المستعمل (رمل، حصى، صوف صخري وغيرها)، وبنوع المحصول الزراعي (ثمري، ورقي، جذري)، وبمراحل النمو النباتي (بعد التشتيل، أو في أثناء النمو الخضري، أو في أثناء الإزهار، أو العقد وتكوين الثمار).

 أنواع نباتات المزارع المائية وخصائصها الحيوية

1ـ المحاصيل الثمرية وأهمها: