اساليب الزراعة بدون تربة

تزرع النباتات في البيوت المحمية تقليديا ومباشرة في التربة حيث توفر التربة الدعم للنباتات وكذلك يستفيد المجموع الجذري للنباتات من مخزون التربة من المياه والعناصر الغذائية. وعند توفير هذا الدعم والعناصر الغذائية الضرورية لنمو النباتات فإنه يمكن للنباتات أن تنمو يصوره طبيعية وعلى هذا الأساس بنيت فكرة الزراعة بدون تربة والتي يمكن أن تعرف. بأنها زراعة النباتات بدون استخدام التربة الطبيعية كوسط لنمو النباتات ، أي المقصود بمفهوم الزراعة بدون تربة هو زراعة وتربية وانتاج النباتات في اوساط اخرى غير التربة العادية حيث تشتمل هذه الاوساط على بيئة المحلول الغذائي ( الزراعة المائية) أو الحصي أو الرمل أو البيرليت أو الفورموكوليت ، كذلك قد تشتمل على خليط من كل هذه المكونات أو بعضها. وتعود فكرة زراعة النباتات في محلول مغذي في التجارب الزراعية إلى القرن السابع عشر , حيث يعود الفضل في تقدم أبحاث تغذية النباتات إلى استخدام الزراعة الرملية والمائية. بعد ذلك بدأت محاولات تطوير هذه الأنظمة للعمل بها في نظام تجاري. فكانت أول محاوله معروفة للعالم Gerike عام 1930م حيث أستطاع تنمية النباتات في محلول مغذي وبدون استخدام بيئة صلبة.
ظهرت بعض الصعوبات لهذا النوع من الزراعة ولكن استمر تطوير نظم الزراعة بدون تربة باستخدام البيئات الصلبة مثل الرمل حيث تم إنتاج بعض المحاصيل بهذة الطريقة ولكن لم تستطع هذه الطريقة الصمود أمام المنافسة الشديدة لطرق الزراعة الاخرى, حيث ظهرت أنواع أخرى من البيئات إلى يمكن استخدامها في نظم الزراعة بدون تربة.
أنظمه الزراعة بدون تربة :
تستخدم في بعض الأحيان اصطلاح " هيدروبونك " (Hydroponic) كمرادف لكلمة الزراعة بدون تربة ولكن حاول بعض الباحثين تصنيف أنظمة الزراعة بدون تربة حسب بيئات الزراعة المستخدمة، ويمكن التفريق بين المصطلحين حسب ما ورد في كتاب أنظمه الزراعية بدون تربة للمحاصيل البستانية الصادر من منظمة الأغذية والزراعة التابعة للأمم المتحدة عام 1990م كما يلي:
يطلق ومصطلح هيدروبونك Hydroponic على أنظمة الزراعة في محاليل مغذية بدون استخدام بيئات صلبة بالإضافة إلى استخدام بيئات صلبة خاملة، أما مصطلح الزراعة بدون تربة Soilless culture فهو يشمل جميع الأنظمة السابقة بالإضافة إلى نظم الزراعية باستخدام بيئات صلبة عضوية.
كما تنقسم أنظمة الزراعة بدون تربة إلى قسمين رئيسين من حيث طريقة استخدام المحلول المغذي وهي:
1. الأنظمة المقفلة Close System حيث يعاد استخدام المحلول المغذي المنصرف من بيئات الزراعة .
2. الأنظمة المفتوحة Open system وهي الأنظمة التي لا يعاد بها استخدام المحلول المغذي المنصرف من بيئات الزراعة, حيث يستخدم المحلول المغذي لمرة واحدة فقط.
ومن أهم أنظمه الزراعة بدون تربة المستخدمة تجارياً وعلى نطاق واسع: الأنظمة إلتي لا تستخدم بيئات صلبة للزراعة:

أولاً- نظام الشريحة المغذي Nutrient Film Technique (NFT) حيث يعتمد هذا النظام على زراعة النباتات في قنوات بلاستيكية تصمم بانحدار محدد بحث ينساب خلالها المحلول المغذي على شكل طبقة رقيقة تنمو فيها جذور النباتات ثم يجمع المحلول المنصرف من نهاية هذه القنوات في خزان رئيسي ثم يعاد ضخة مرة أخرى إلى الطريف العلوي للقنوات بعد تعديل تركيز العناصر وكذلك درجة الحموضة في المحلول المغذي , وتتم هذه العملية آليا في المشاريع التجارية ومنها:
1- الزراعة في المحاليل العميقة Deep Water Culture
تزرع النباتات في هذا النظام في وسط يحتوي على الماء والعناصر الغذائية بحيث تكون الجذور مغمورة في المحلول المغذي بحيث يثبت الجزء العلوي من النباتات ويربط بسقف البيت المحمي.

2- الزراعة في أحواض (برك) Floating Hydroponic Systems
تزرع النباتات في أحواض عريضة مملؤة بالمحاليل المغذية ويستخدم لتثبيت النباتات أغطية بلاستيكية على هذه الأحواض وتستخدم هذه الأحواض في الغالب لزراعة الخضر الورقية.

ثانياً- نظم الزراعة الهوائية Aero Ponics
تنمو جذور النباتات في هذا النظام بجو مشبع بالمحلول المغذي الذي يضخ في شكل ضباب (Mist) داخل المنطقة المقفلة لنمو الجذور .

ثالثاً- نظم الزراعة باستخدام بيئات صلبة خاملة:
1- المزارع الرملية Sand culture
تنمو النباتات في بيئة من الرمل الخالص وتروى بالمحاليل المغذية المكتملة .
2- مزارع الحصى Gravel Culture
تستخدم أحجام صغيرة من الحصى تتراوح أقطارها من 1.6 -18 ملم كبيئة للزراعة وتروى النباتات بالتنقيط أو بالري تحت السطحي.
3- مزارع الصوف الصخري Rockwool Culture
يصنع الصوف الصخري من مواد غير عضوية خاملة ويستخدم في صور وسائد أو مكعبات كبيئة لزراعة النباتات.
4- مزارع البيرلايت Perlite Culture
البيرليت عبارة عن حبيبات بيضاء صغيرة قطرها من (1 : 5 ملم) ناتجه عن تسخين صخور بركانية سيليكونية. يستخدم البيرلايت منذ زمن طويل كبيئة لإكثار النباتات وزراعتها في بعض الأحيان ويمكن استخدامه في نظم الزراعة بدون تربة في قنوات أو في أكياس توضع مباشرة على الأرض.

رابعاً – الزراعة في بيئات صلبة عضوية أو طبيعة :
1- مزارع البيت Peat Culture
يستخدم البيت الطبيعي بحيث يخلط مع العناصر الغذائية ويعدل درجة الحموضة pH ويستخدم في نظم الزراعة بدون تربة بعدة طرق أما أن يوضع في أكياس على الأرض مباشرة أو في قنوات أو يخلط مع مواد أخرى.
2- مزارع نشارة الخشب Sawdust Culture
تستخدم نشارة الخشب منفردة أو في مخاليط مع بيئات أخرى مثل الرمل وقد استخدمت بنجاح في زراعة الخيار.
3- لحاء الأخشاب والألياف النباتية Wood bark
يمكن استخدام لحاء الأخشاب وكذلك الألياف النباتية مثل ألياف جوز الهند Coconut fiber أو ما يسمي بـ Coir كبيئات عضوية لزراعة النباتات.

مميزات وعيوب نظم الزراعة بدون تربة :
تتباين مميزات وعيوب أنظمة الزراعة بدون تربة على حسب النوع المستخدم وملائمة الظروف البيئة لذلك النظام ويمكن تقسيم مميزات هذه الأنظمة كما يلي:
أولاً- مميزات عامة وتشمل:
1- التحكم الدقيقة في تغذية النباتات مقارنة بالزراعة العادية مما يساهم في زيادة كفاءة استخدام العناصر الغذائية والإنتاج.
2- خفض الاحتياجات للعمالة، وذلك نتيجة لعدم الحاجة إلى عمليات تحضير التربة العادية مثل الحرث والتسوية وغيرها، وكذلك استخدام التحكم الآلي في عمليات الري والتسميد.
3- سهولة عملية الري, بحيث لا تتعرض النباتات لأي أجهاد مائي نظراً لوصول المياه إلى جميع أجزاء بيئات الزراعة بصورة متماثلة.
4- سهولة تعقيم بيئات الزراعة وإعادة استخدامها مقارنة بمتطلبات تعقيم التربة.
5- زيادة الإنتاجية للنباتات وذلك بسبب تحسين عملية التغذية والتحكم الدقيق بها وكذلك عملية الري وتهوية الجذور .

ثانياً - مميزات تحت الظروف الخاصة :
لأنظمة الزراعة مميزات كبيرة في ظروف معينة مثل الإنتاج الزراعي عندما تكون التربة غير صالحة للزراعة, حيث تُحيّد أنظمة الزراعة بدون تربة التربة الطبيعية ولا تصبح عائقاً أمام الإنتاج الزراعي وخصوصاً في المناطق القريبة من التجمعات السكانية, كذلك التوفير الكبير لمياه الري المستخدمة نتيجة لإعادة استخدام المحلول المغذي أو للتحكم في بيئة الزراعة وتعتبر هذه أحدى المميزات النسبية لهذه الأنظمة في المناطق التي تقل بها كميات المياه اللأزمة للزراعة.

ثالثاً – عيوب أنظمة الزراعة بدون تربة :
1- زيادة تكاليف الإنشاء مقارنة بالزراعة التقليدية ولكن يمكن تعويض ذلك من خلال زيادة كمية الإنتاج.
2- زيادة المتطلبات الفنية لإدارة هذه المشاريع بحيث يحتاج العاملين في هذه المشاريع إلى معرفة فنية جيدة لإدارتها بنجاح