نظام الزراعة المائية في البيوت المحمية

أنواع أنظمة الدفيئة المائية

نظام الدفيئة المائي هو هيكل يستخدم تقنية الزراعة القائمة على الماء بدلاً من التربة لزراعة النباتات في بيئة خاضعة للرقابة. فيما يلي الأنواع الشائعة.

• تقنية الفيلم المغذي (NFT)

  يستخدم نظام NFT غشاء رقيق من الماء الغني بالمغذيات لتغذية النباتات، يتم إعادة تدويره بواسطة مضخة وقناة مائلة. هذا يخلق تدفقًا مستمرًا للأكسجين والمواد الغذائية إلى جذور النبات. إنه فعال من حيث المساحة ولكنه يتطلب مراقبة منتظمة لتجنب فشل المضخة.

• الزراعة الهوائية

  في دفيئة الزراعة الهوائية، تنمو النباتات في ضباب، وسط جوي دون أي دعم صلب. يتم رش الجذور بشكل متكرر بمحلول مغذي. تعمل هذه الطريقة على تحسين معدلات النمو وحفظ المياه. ومع ذلك، فهي تحتاج إلى نظام رش متقطع للعمل.

• ثقافة المياه العميقة (DWC)

  تُعلق أنظمة DWC النباتات في منصات عائمة فوق محلول مغذي. تنمو الجذور مغمورة في الماء الغني بالأكسجين، مما يعزز النمو السريع. تتيح إعدادات الدلو البسيطة للمزارعين البدء بثقافة المياه العميقة بينما تُحسّن تقنيات التهوية المعقدة نمو النبات.

• الري بالتنقيط

  تُستخدم على نطاق واسع في الدفيئات التجارية المائية، حيث يوفر نظام التنقيط حلولاً مغذية لكل نبات على حدة. توفر مضخة صغيرة، وأنابيب، ومصدرين، ومؤقتات، وفلاتر الكمية المناسبة من المغذيات والماء والضغط. تقوم المضخات بتوصيل المغذيات إلى قاعدة النبات من خلال شبكة من الأنابيب والمصدرين. النظام فعال ودقيق وقابل للتكيف مع ظروف المحاصيل والبيئة المتنوعة، ولكنه يحتاج إلى تنظيف وصيانة منتظمين لتجنب الانسداد.

المواصفات والصيانة

مواصفات أنظمة الدفيئة المائية

• الحجم

  يعتمد حجم النظام على نطاق الزراعة. تكون أنظمة النطاق الصغير عادةً بحجم طاولة أو نافذة، وتشغل مترًا واحدًا أو أقل على كل جانب. أنظمة النطاق المتوسط هي دفيئات أو إعدادات بحجم الغرفة، بأبعاد تقارب 5-10 أمتار في الطول والعرض. يمكن لأنظمة النطاق التجاري الكبير تغطية مساحة كاملة للحقل، بقياس 50 مترًا أو أكثر في الطول و 30 مترًا أو أكثر في العرض.

• الحاويات

  تستخدم أنظمة الدفيئة المائية أنواعًا مختلفة من الحاويات. أواني الشبكة هي أكواب بلاستيكية صغيرة ذات قيعان شبكية بحيث يمكن للجذور أن تنمو من خلالها وتصل إلى محلول المغذيات. تشمل العوارض مواد عائمة مثل البوليسترين تدعم حاويات النباتات في الأعلى. صناديق أو حاويات التخزين الكبيرة مملوءة بمحلول المغذيات المائي حيث تنمو النباتات مباشرة.

• تحكم الرقم الهيدروجيني

  الجزء الأساسي من الدفيئة المائية هو القدرة على التحكم في مستوى الرقم الهيدروجيني لمحلول المغذيات. يجب أن يُحفظ الرقم الهيدروجيني بين 5.5 و 6.5 لكي تتمكن النباتات من امتصاص العناصر الغذائية بشكل فعال. تحتوي أنظمة الدفيئة المائية على أجهزة قياس الرقم الهيدروجيني ومواد كيميائية لضبط الحموضة أو القلوية ضمن هذا النطاق.

• تقنية الفيلم المغذي (NFT)

  تستخدم بعض أنظمة الدفيئة المائية تقنية الفيلم المغذي، حيث يتدفق غشاء رقيق من محلول المغذيات فوق جذور النبات. تتطلب إعدادات NFT مواد قناة محددة ومضخة صغيرة لتدوير المحلول باستمرار.

نصائح الصيانة لأنظمة الدفيئة المائية

• تغييرات منتظمة لمحلول المغذيات

  من المهم تغيير محلول المغذيات المائي على فترات متسقة تحددها نوع النظام ومعدل استخدام الماء. يؤدي تصريف النظام تمامًا وتنظيف خزاناته بدقة لمنع نمو الطحالب، ثم إعادة تعبئته بمحلول مغذي جديد إلى تعزيز صحة النبات.

• مراقبة الرقم الهيدروجيني والتوصيل الكهربائي

  من الضروري قياس الرقم الهيدروجيني والتوصيل الكهربائي (EC) للمحلول بشكل متكرر. يجب إجراء تعديلات سريعة إذا خرج أي من هذين الأمرين عن النطاق المثالي للرقم الهيدروجيني 5.5-6.5 أو نطاق EC المحدد للنباتات المزروعة. يجب معايرة جميع معدات المراقبة بانتظام لضمان دقة القراءات.

• تنظيف الخزان

  يمنع تنظيف الخزانات بشكل كامل عن طريق الفرك باستخدام محلول مبيض مخفف أو مطهر آخر في كل مرة يتم فيها تغيير الحلول نمو الطحالب أو البكتيريا. يؤدي شطف الحاويات والأنابيب والمضخات بشكل كامل إلى إزالة أي محلول تنظيف قبل إعادة ملئها بمحلول مغذي.

• فحوصات النظام

  من الضروري إجراء فحص روتيني لمكونات الدفيئة المائية، بما في ذلك المضخات والأنابيب والقنوات، للكشف عن الانسدادات أو التسربات أو تراكم الطحالب أو الأعطال. يؤدي إصلاح أو استبدال أي أجزاء مهترئة على الفور إلى تجنب إتلاف النباتات.

• مكافحة الآفات

  تكون النباتات في الدفيئة المائية عرضة للإصابة بالحشرات، لذلك يجب تنفيذ بروتوكول إدارة الآفات بانتظام. يجب إجراء فحص بصري أسبوعيًا لتحديد أي حشرات قبل أن تصبح ثابتة. يجب معالجة أي حشرات تم العثور عليها على الفور بالمبيدات الحشرية المناسبة.

سيناريوهات تطبيق أنظمة الدفيئة المائية

• إنتاج الخضار التجاري

  توفر الدفيئة المائية طريقة فعالة لزراعة الخضار الأساسية مثل الخس والسبانخ والكرنب. يمكن للنظام زيادة المساحة، والحصول على غلات ثابتة، وتلبية احتياجات السوق.

• التكاثر والتزاوج والاختبار

  توفر أنظمة الدفيئة المائية بيئة دقيقة للتكاثر والتزاوج النباتي. يمكن للمؤسسات البحثية استخدام هذه الأنظمة لإنشاء أصناف محسنة وراثيًا.

• الزراعة الحضرية

  في المناطق الحضرية حيث تكون الأرض محدودة، يمكن للدفيئات على أسطح المنازل أو في مساحات صغيرة استخدام الدفيئة المائية لإنتاج الخضار الطازجة وبالتالي المساهمة في إمدادات الغذاء المحلية.

• زراعة النباتات العشبية والنباتات الطبية

  توفر الدفيئة المائية بيئة قابلة للتحكم لزراعة الأعشاب والنباتات الطبية. يمكن لأنظمة الدفيئة المائية ضمان جودة وفعالية هذه النباتات.

• إعادة تأهيل الأرض واستعادتها

  في المناطق ذات نوعية التربة الفقيرة، يمكن للدفيئة المائية تمكين نمو النباتات، مما يحسن استقرار الأرض والصحة البيئية.

• التعليم والبحث

  تُعد دفيئات الدفيئة المائية منصات تعليمية للمدارس والجامعات. توفر فرصًا تدريبية عملية للطلاب، مما يساعدهم على اكتساب معرفة عملية في الزراعة المستدامة.

كيفية اختيار نظام الدفيئة المائية

قد يكون اختيار الدفيئة المائية بدلاً من التربة أمرًا شاقًا، بالنظر إلى مجموعة متنوعة من أنظمة الدفيئة المائية المتاحة. ولكن التركيز على بعض العوامل الأساسية يمكن أن يساعد في تبسيط عملية اتخاذ القرار. تشمل هذه العوامل نطاق التشغيل، وتقنية دعم النمو، وأنظمة التحكم البيئي، وأنظمة توصيل المغذيات، وأنظمة إدارة المياه، وخيارات الإضاءة، والأتمتة والمراقبة، والميزانية، واختيار البحث والمورد.

سواء كان العملاء مزارعين تجاريين أو باحثين، فإن الدفيئات التي تحتوي على أنظمة مائية لديها عادةً مساحة مثالية لزراعة النباتات. يمكن للدفيئة المائية على نطاق واسع أن تسفر عن كمية هائلة من المحاصيل وتلبي احتياجات الصناعة. ومع ذلك، إذا كان الغرض الأساسي للعملاء هو الاستخدام المنزلي، فستكون الدفيئة المائية على نطاق صغير كافية. عادةً ما تكون الأنظمة المصممة للاستخدام على نطاق صغير أكثر بأسعار معقولة وتتطلب تكنولوجيا أقل تعقيدًا. كما أنها تستهلك موارد أقل.

يصبح اختيار النظام المائي المناسب أسهل عندما يقرر العملاء طريقة لدعم نمو النبات. تدعم بعض النباتات جذورها، بينما توفر البعض الآخر دعمًا ميكانيكيًا للنبات بأكمله.

تحتاج الدفيئة المائية إلى حماية المحاصيل من الآفات والأمراض وتوفير درجة الحرارة والرطوبة المثلى لنمو النبات. لذلك، يجب أن تحتوي الدفيئة على نظام تحكم بيئي موثوق به يمكنه ضبط هذه العوامل وفقًا لذلك.

يجب على المزارعين ضبط تركيزات المغذيات وفقًا لأنواع النباتات ومراحل النمو والظروف البيئية. للقيام بذلك، يحتاجون إلى نظام دفيئة مائي بنظام توصيل مغذيات مريح وفعال.

لا تحتاج الخضر إلى التربة، لكنها لا تزال بحاجة إلى بيئة صحية لتنمو. لا ينبغي أن يكون هناك أي إهدار للمياه، لذلك يعد نظام إدارة المياه المنظم جيدًا أمرًا بالغ الأهمية - ابحث عن الأنظمة ذات المكونات المقاومة للتسرب وآليات الترشيح القوية.

يساعد الضوء الاصطناعي المحاصيل على النمو في الدفيئات التي تحتوي على أنظمة مائية. اعتمادًا على نوع الإضاءة المتاح، يجب على العملاء اختيار خيار إضاءة ميسور التكلفة لمحاصيلهم. على سبيل المثال، أضواء LED أكثر تكلفة من أضواء الفلورسنت ولكنها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

تُعد المعرفة الفنية عن الدفيئة المائية ضرورية للعمل السليم. إذا كان العملاء يفتقرون إلى الخبرة، فقد يرغبون في نظام دفيئة مائي بالأتمتة والمراقبة. يمكن للأتمتة والمراقبة الرقمية للبارامترات الرئيسية تبسيط الإدارة.

أخيرًا، لتجنب إضاعة الوقت والمال، يجب على العملاء دائمًا البدء بالبحث في أنظمة الدفيئة المائية المختلفة. يجب أن يستكشفوا الابتكارات والاتجاهات في تكنولوجيا الدفيئة المائية لاكتشاف أنظمة جديدة وفعالة تلبي الاحتياجات المتنوعة. يجب عليهم أيضًا مراعاة الموردين المختلفين وجودة منتجاتهم.

أسئلة وأجوبة عن نظام الدفيئة المائية

س: ما هو نظام الدفيئة المائية؟

ج: نظام الدفيئة المائية هو طريقة رائعة لزراعة نباتات طازجة دون استخدام التربة. بدلاً من ذلك، فإنه يوفر مغذيات صحية وفيرة، وأشعة الشمس، والماء لنمو النبات، مما يسمح بالتحكم الكامل في بيئة النمو.

س: كيف تعمل الأنظمة المائية في الدفيئة؟

ج: توفر الأنظمة المائية بدائل مثل تقنية الفيلم المغذي، وثقافة المياه العميقة، والزراعة الهوائية، وأنظمة التنقيط. تضمن كل طريقة حصول النباتات على كمية كافية من الماء والمغذيات والأكسجين من خلال درجات متفاوتة من دوران المياه والرش.

س: ما هي فوائد الدفيئات المائية؟

ج: توفر الدفيئات المائية العديد من الفوائد، بما في ذلك الاستخدام الفعال للمياه، وسرعة نمو النبات، ومكافحة الآفات، وتحسين المساحة، والاستدامة. بدون قيود التربة، يمكن وضع النباتات أقرب إلى بعضها البعض مما يساعد أيضًا على تقليل استخدام الأراضي. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام ما يصل إلى 95٪ أقل من المياه في الأنظمة المائية مقارنة بطرق الزراعة التقليدية. نظرًا لأن الماء يُعاد تدويره، فإن كمية صغيرة فقط منه تُفقد من خلال التبخر. تتيح الأنظمة المائية أيضًا نموًا أسرع للنباتات. تنمو النباتات أسرع بنسبة 20-50٪ في الأنظمة المائية لأنها تتلقى جميع العناصر الغذائية والمعادن التي تحتاجها مباشرة عند جذورها. أخيرًا، لا حاجة إلى مواد كيميائية قاسية للحفاظ على صحة النباتات لأن الدفيئات المائية تتحكم في الآفات دون استخدامها، مما يجعلها خيارًا آمنًا جدًا ليس فقط للمزارعين، ولكن أيضًا للأشخاص الذين يستهلكون ما يتم زراعته في هذه الدفيئات.

س: ما هي النباتات التي تنمو بشكل أفضل في الدفيئات المائية؟

ج: تعتبر الأعشاب والخضار الورقية والنباتات المثمرة الصغيرة هي النباتات الأكثر شيوعًا التي تُزرع في الدفيئات المائية. يمكن أيضًا زراعة النباتات المثمرة الكبيرة مثل الطماطم والخيار، ولكن فقط إذا كان هناك نظام دعم جيد جدًا في مكانه لمساعدتها على الحصول على التغذية التي تحتاجها لتتمكن من النمو وإنتاج الثمار بنجاح.