مقدمة

ترجع تطور زراعة النباتات فى المزارع المائية الى القرن السابع عشر حيث قام العالم Boyle (1666)  بمحاولة لزراعة النباتات علي الماء فقط حيث حدث نمو بصورة جيدة نوعا ما ثم حدث لها توقف وضعف و أعزت النتائج التى تم الحصول عليها من زيادة فى الوزن إلى حدوث تمثيل وتحويل للماء إلى داخل أجزاء النباتات Browne (1944).

ثم قام العالم  Woodword (1694) بزراعة نبات النعناع فى أنواع من المياه مختلفة النقاوة ووجد أن النباتات النامية فى الماء الغير نقى قد نمت بصورة أفضل من النباتات النامية فى المياه المقطرة و وجد أيضا أن إضافة قليل من التربة إلى الماء أدت إلى إعطاء نمو أفضل. وقد أعزى ذلك إلى أن إضافـة الطمى تمد النباتات بالعناصـر الضرورية.

وفى بداية القرن التاسع عشر ظهرت أهمية الأملاح الغير عضوية فى تغذية النبات ويرجع ذلك إلى العالم Liebig (1803 – 73)  والذى توافقت تفسـيراته فى نفـس التوقيت مع العـالم Sprengel (1787 – 1859)  وقد أدى ذلك الى فتح الطريق أمام العلماء لدراسة أساسيات تغذية النبات باستخدام المحاليل المغذية سواء باستخدام البيئات الصلبة أو بدون بيئات صلبة.

وقد تم التعرف على العديد من المعلومات الخاصة بتغذية النبات من خلال استخدام تجارب المزارع المائية والمزارع الرملية ومنه تم التوصل إلى أساليب الزراعة اللاأرضية لإنتاج المحاصيل بطريقة تجارية حيث أن لها خواص تتمثل فى قدرة الإنسان على التحكم فى البيئة التى تنمو بها المحاصيل المختلفة .

ويعتبر من أفضل المجهودات التى تمت لتطوير نظم الزراعة اللاأرضية لتكون صالحة للاستخدام على النطاق التجارى هى مجهودات العالم Gericke (1930)  حيث قام باستخدام أسلوب الزراعة بالمحلول العميق Deep solution culture  ولكن ظهرت مشاكل لاستخدام الماء الراكد0

واستمر تطور نظم الزراعة اللاأرضية باستخدام الرمل الخشن أو الحصى الذى أعطى نتائج جيدة ومازال يجد حتى الآن استخدامات عديدة فى بعض أجزاء من العالم ولكنه فشل فى أن يجد استخداما مستمرا له فى أوروبا وشمال أمريكا نتيجة للمنافسة العالية . وعلى العكس لاقى استخدام بيئات أساسها البيت موس فى أكياس نجاحا عاليا.

تعريف الزراعة المائية، والزراعة بدون تربة

الزراعة بدون تربة هي تربية المحاصيل الزراعية بدون استخدام التربة، فبدلا من التربة يتم استخدام أوساط خاملة مختلفة. وتوفر هذه الأوساط دعائما للنباتات مع الاحتفاظ بالرطوبة. ويتم دمج أنظمة الري داخل هذه الأوساط، بحيث تقوم على إدخال المحلول المغذي إلى مناطق جذور النباتات، ويوفر هذا الحل جميع العناصر، وهو الأسلوب الأكثر زراعة الزراعة (، والذي يتضمن زراعة النباتات على ركيزة، أو في وسط مائي بالجذور العارية. وتوجد هناك العديد من التصاميم لأنظمة الزراعة المائية، استخدام كل منها لأغراض مختلفة، إلا أن كل هذه الأنظمة تتشارك في الخصائص الأساسية.

اسباب الاتجاة للزراعة بدون تربة

•         وتعتبر الزراعة بدون تربة أحد الجوانب الكبرى للتطورات العلمية والاقتصادية والتكنولوجية في مجال الزراعة عموماً على مدى القرنين الماضيين.

•         ففي الدول المتقدمة وفي المناخات المعتدلة، كانت هناك زيادة في الطلب على المحاصيل ذات القيمة العالية خارج الموسم الزراعي وهذا نتيجة لنطاق واسع للتحسن في مستويات المعيشة.

•         إطالة إنتاج المحاصيل على مدار العام.

•         الزيادة في كثافتها من أجل تعويض ارتفاع تكاليف الإنتاج المرتبطة بالبيئة التي يتم السيطرة عليها.

•         تلبية الاحتياجات المتغيرة للزراعة.

•         ويوفر هذا النهج بدائل لتعقيم التربة السامة لمكافحة الآفات ومسببات الأمراض، ويمكن أن يساعد في التغلب على مشاكل التربة التي جلبتها ممارسات الزراعة الأحادية.

•         أماكن تزيد فيها المنافسة على الأراضي والمياه.

•         الزراعة بدون تربة هي أيضاً ذات أهمية من حيث الكفاءة في استهلاك الماء واستخدام الأسمدة مما يجعل الزراعة المائية التقنية الأكثر ملاءمة في المناطق القاحلة.

•         إن إزاحة التربة يجعل الزراعة المائية لا غنى عنها في المناطق التي لا تتوافر فيها الأراضي الصالحة للزراعة ويمكن عوضاً عن ذلك تطوير الزراعة بدون تربة في الأراضي القاحلة وفي المناطق المعرضة للتملح، وكذلك في البيئات الحضرية والضواحي، أو في أية أماكن تزيد فيها المنافسة على الأراضي والمياه.

•         التغلب علي الظروف المناخية غير المواتية، والتي تتطلب اعتماد نظم الإنتاج المكثف.

•         الإنتاجية العالية من مساحة صغيرة يجعل استخدام الزراعة بدون تربة طريقة مثيرة للاهتمام بالنسبة للأمن الغذائي.

•         انخفاض وجود الأمراض المنقولة عن طريق التربة ومسببات الأمراض بسبب الحالة المعقمة والخالية من الآفات.

•         تحسين ظروف النمو التي يمكن التحكم فيها لتلبية المتطلبات المثلى المؤدية إلى زيادة الغلة.

•         وزيادة الكفاءة في استخدام الماء والأسمدة، وإمكانية تطوير الزراعة حيث الأراضي الصالحة ليست متاحة.

•          بالإضافة إلى الارتفاع في الطلب على المنتجات الخالية من المواد الكيميائية والمبيدات وإلى الممارسات الزراعية المستدامة.

الاتجاة السائد في بعض الدول الاوربية  الان هو اصدار تشريع لأجبار مزارعين الصوب الزراعية للأخذ بالنظم المغلقة في الزراعة المائية او الزراعة اللاأرضية وذلك بهدف الحد من إستهلاك واستغلال الأسمدة للتقليل من ظاهرة الاحتباس الحراري حيث ان تصنيع الاسمدة يتطلب طاقة تعتمد في الغالب علي المصادر الأحفورية, كذلك للتقليل من تلوث التربة والمياة الجوفية من بقيا الأسمدة وخاصة النيتروجينية منها التي تتسري مع مياة الصرف للمياة الجوفية.

•         عيوب الزراعة اللأرضية

•         التكلفة الانشائية العالية في التأسيس خاصة النظم الدورانية.

•         تحتاج لمتابعة مستمرة يومية او اكثر من مرة يوميا بسبب التغير السريع في الـPH  عكس الزراعات التقليدية وكذلك تركيز العناصر الغذائية في المحلول المغذي وقلة ايونات وزيادة الاخري.

•         سرعة انتشار الأمراض في النظم المغلقة علي الرغم من عدم وجودها في البداية عند انشاء النظام لذلك تحتاج لاتباع نظم السلامة للتأكد من عند وصول اي مسببات مرضية للنظام.

•         التاثر القوي بأرتفاع درجات الحرارة خاصتا صيفا حيث له تاثير كبير علي المحلول المغذي انحلال بعض العناصر منه خاصتا النتروجين حيث يحدث فقد للنتروجين مع ارتفاع درجات الحرارة علي صورة (N, N2O).