علم إنبات النباتات دون تربة

وتسمى أيضًا الزراعة دون تربة أو زراعة الغذاء أو الاستنبات الكيميائي . وقد ابتكر علم زراعة النباتات دون تربة خلال أواسط القرن التاسع عشر.
تحصل النباتات المزروعة في الأرض عادة على ماتحتاج إليه من النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم والمواد المغذية الأخرى من التربة. وتحتاج النباتات إلى هذه المواد الكيميائية من أجل أن تنمو وتزدهر بطريقة سليمة. وتشمل الزراعة المائية إنبات النباتات في أوعية مملؤة بالماء أو الرمل الخشن والحصى أو المواد الأخرى وتعرف باسم المواد التحتانية وتضاف إليها مواد مغذية. وتصنع الأوعية من الزجاج أو المعدن أو البلاستيك، ويتراوح حجمها من الوعاء الصغير للنباتات الفردية إلى الأحواض الضخمة للنباتات على نطاق أوسع.

تتطلب زراعة النباتات دون تربة كمية الضوء والدفء نفسها التي تحتاج إليها إذا زُرعت في التربة. لذلك فإن المزارعين الذين يستخدمون الزراعة في الماء داخل المباني يعملون على توفير مصدر للضوء والحرارة.
طرق الزراعة المائية. توجد طريقتان رئيسيتان لزراعة النباتات دون تربة؛ هما الزراعة المائية والزراعة في خليط من الحصى والزلط .

زراعة النباتات في الماء في الزراعة المائية تكون النباتات مُعلقة وجذورها مغمورة في الماء الذي يحتوي على المواد المغذية للنباتات. وتمتص هذه الجذور الماء والمواد المغذية، لكنها لاتعمل على تثبيت بقية أجزاء النبات. ولذلك يجب عمل سنادات لهذه النباتات من أعلى. ولما كانت الجذور في حاجة إلى الأكسجين فلابد أن يُضخّ الهواء بانتظام في محلول المواد المغذية أو أن يختلط الهواء بها.
هناك أنواع مختلفة من محاليل المواد المغذية. فهناك محلول رئيسي يمكن أن يحتوي على 4,3كجم
من نترات البوتاسيوم، و 0,65كجم من كبريتات الأمونيوم، و2,6كجم من كبريتات المغنسيوم، و1,5كجم من الفوسفات أحادي الكالسيوم، و3كجم من كبريتات الكالسيوم. فإذا خُلطت هذه المواد معًا، فإنها سوف توفر مواد مغذية كافية لتذويبها مع خمسة آلاف لتر من الماء.


وإذا ماتم وضع المحلول في الحوض، يجب إضافة خمسة لترات من الماء الذي يحتوي على 37 جم من كبريتات المنجنيز، وما بين 4 إلى 6 نقاط من حمض الكبريتيك المركز، وذلك لكل خمسة آلاف لتر من المحلول مرة كل شهر. وينبغي إضافة 150 جرام من كبريتات الحديد لكل خمسة لترات من الماء مرة كل أسبوع.
زراعة النباتات في الحصى وفي الزراعة في خليط الحصى والزلط،

تنمو النباتات دون تربة، وعلى الرغم من ذلك فإن الجذور تمتص الماء والمواد المغذية وتعمل على تثبيت النبات. وبدلا من غمر الجذور مباشرة في الماء ومحلول المواد المغذية، تُغمر في مادة من مواد الطبقة السفلى من الأرض مثل الرمل الخشن أو الحصى أو النسيج النباتي نصف المتفحم أو الزجاج البركاني أو الفِرمِيكُولِيت. ثم يُنشر محلول المواد المغذية بصفة متكررة على إحدى هذه المواد المستخدمة. ويُضخ المحلول من تحت الجذور أو يُسال من فوقها.
أهمية الزراعة المائية. لم يثبت العلماء أن الزراعة المائية، تُنتج نباتات أكثر ثباتاً وقوة أو محاصيل أفضل وأكبر حجماً. ومع ذلك فإن زراعة النباتات بدون تربة طريقة فعّآلة لدراسة احتياجات النباتات؛ إذ إنه مع اختلاف كميات المواد المغذية يستطيع العلماء معرفة أفضل المعدلات من أجل إنبات ناجح لهذه النباتات.
وقد اقترح بعض العلماء استخدام الزراعة المائية من أجل تحقيق إنتاج تجاري للمحاصيل. وفي الأماكن التي لاتكون التربة فيها متوافرة ـ كما هو الحال فوق السفن في البحار والمناطق القطبية المكسوة بالجليد ـ تعد الزراعة المائية بديلاً فعالاً.


والواقع أن التربة الجيدة فيها المواد المغذية اللازمة لنمو النبات. وعندما تُزرع النباتات دون تربة، يجب إضافة جميع المواد المغذية للنبات، وذلك من أجل تحقيق النمو المناسب لها. ولكن المواد المغذية التي يتلقاها نبات ما في مراحل نموه المبكر، يحدد إلى حد كبير مدى جودة النبات الذي سينمو ودرجة جودته فيما بعد. وخلال هذا الوقت المبكر، من الصعب الوقوف على ما يحتاج إليه النبات. والشخص الوحيد الذي يمكنه أن يتعرف على علامات التغذية القاصرة في ذلك الوقت المبكر هو الشخص الخبير في دراسة أوراق النبات. وربما يكون قد فات الأوان في الوقت الذي يكتشف فيه النمو القاصر، ولايمكن حينذاك تعويض النقص الغذائي في النبات