الزراعة بدون تربة

Soilless Culture

تعرف بأنها زراعة بدون استخدام التربة الطبيعية كوسط لنمو النباتات .اوهى مجموعة نظم إلنتاج المحاصيل بواسطة محاليل معدنية مغذية فقط عوضاً عن التربة

او زراعة وتربية وانتاج النباتات في اوساط اخرى غير التربة العادية حيث تشتمل هذهأو الحصي أو الرمل أو البيرليت أو ( الزراعة المائية) االوساط على بيئة المحلول الغذائي

.الفورموكوليت ، كذلك قد تشتمل على خليط من كل هذه المكونات أو بعضها

اهتم العلماء بالزراعة بدون تربة بعد ظهور الكثير من المشاكل المتعلقة بالتربة من .وحة أمراض،أعشاب ،وزيادة المل

بدأ الباحثون بأجراء األبحاث المختلفة على عدد من المواد التي يمكن أن تكون بديلة مثل البيتموس، البيرليت ،الصوف الصخري والحجر البركاني المتواجد في مناطق عدة من الدول

.العربية والذي يعتبر األقل كلفة واألسهل أستعماال

فكرة زراعة النباتات في محلول مغذي

حيث يعود الفضل في تقدم أبحاث ، عود القكرة في التجارب الزراعية إلى القرن السابع عشر ت .تغذية النباتات إلى استخدام الزراعة الرملية والمائية

. بعد ذلك بدأت محاوالت تطوير هذه األنظمة للعمل بها في نظام تجاري

م أستطاع3910عام العالم Gerikeفي أول محاوله معروفة من زراعة

.النباتات في محلول مغذي وبدون استخدام بيئة صلبة

Hoagland and Arnon 3990

ظهرت بعض الصعوبات لهذا النوع من الزراعة ولكن استمر تطوير نظم الزراعة بدون تربة .باستخدام البيئات الصلبة مثل الرمل

لزراعة بدون تربةظهرت أنواع أخرى من البيئات إلى يمكن استخدامها في نظم ا

أنظمه الزراعة بدون تربة

(Hydroponic) يستخدم في بعض األحيان اصطالح

.كمرادف لكلمة الزراعة بدون تربة

يمكن التفريق بين المصطلحين حسب ما ورد في كتاب أنظمة الزراعة بدون تربة للمحاصيل :م كما يلي3990لمتحدة عام البستانية الصادر من منظمة األغذية والزراعة التابعة لألمم ا

مصطلح Hydroponic

يطلق على أنظمة الزراعة في محاليل مغذية بدون استخدام بيئات صلبة مصطلح الزراعة بدون تربة Soilless culture وهو يشمل األنظمة السابقة باإلضافة إلى

.نظم زراعية باستخدام بيئات صلبة عضوية

المحلول المغذي التقسيم من حيث طريقة استخدام

Close Systemاألنظمة المقفلة

.حيث يعاد استخدام المحلول المغذي المنصرف من بيئات الزراعة

Open systemاألنظمة المفتوحة

حيث ، وهي األنظمة التي ال يعاد بها استخدام المحلول المغذي المنصرف من بيئات الزراعة .يستخدم المحلول المغذي لمرة واحدة فقط

انظمة الزراعة

مزارع المحاليل الغذائية : أوالً

Nutrient solution culture

تعتبر مزارع المحاليل المغذية أول أنواع المزارع المائية إستخداماً على النطاقين البحثى

والتجارى

تبقى الجذور فى المحلول المغذى داخل حيز مغلق يكون وعاءاً بالستيكياً بحجم مناسب أو أحواض أسمنتية مطلية بالبيتومين

سم0029-39العمق سم300-10العرض سم 090-00الطول األحواض المستعملة

سم 39-30تملئ بالمحلول المغذي لعمق

سم حتى غطاء الحوض529-9وتترك مسافة

يتكون غطاء الحوض من شبكة بالستيكية تمأل باالسيتروفوم

بداًل من القش ، ونشارة الخشب ، والبيت موس ، وقشور األرز ) وجزيئات بالستيكية أخرى .سم 30-9وتكون الشبكة بما فيها من مواد مالئة بسمك (

ويتم توفير األكسجين الالزم لتنفس الجذور فى هذا النوع من المزارع بواسطة مضخة صغيرة

مزارع األغشية المغذية الرقيقة: ثانيا ( NFT) Nutrient Film Techinique

تتواجد جذور النباتات فى األغشية المغذية بين طبقتين من البالستيك تحصران بينهما حيزاً ملليمتر فقط ثم 1ضيقاً ينساب فيه المحلول المغذى بصورة دائمة على شكل غشاء بسمك

يجمع المحلول المنصرف من نهاية هذه القنوات في خزان رئيسي ثم يعاد ضخة مرة أخرى الطرف العلوي للقنوات بعد تعديل تركيز العناصر وكذلك درجة الحموضة في المحلول إلى

المغذي ويلزم لنجاح هذه النوعية من المزارع المائية تحقيق شرطين أساسيين هما

توفير األكسجين الكافى لنمو الجذور حجب الضوء عن الجذور

من أهم مميزات نظم األغشية المغذية. للتعقيم بين الزراعات المتتالية، نظراً ألن األغشية البالستيكية اليعاد إستعمالها ال حاجة - 3

% 0ويكفى مجرد غسل قنوات الزراعة وخزان المحلول المغذى واالنابيب بالفورمالين بتركيز .بين الزراعات المتتالية

تعرض للتبخر التوفير فى الماء نظراً ألن المحلول المغذى يمر فى نظام مغلق، فال ي - 0. ويستعمل أكثر من مرة

يحضر المحلول المغذى ويختبر ويعدل فى نقطة واحدة، ويمكن أن يتم ذلك آلياً، كما يمكن - 1

تدفئته بسهولة إلى الدرجة المناسبة ، وبذلك يمكن التوفير فى الطاقة.يمكن مكافحة اآلفات بسهولة بإضافة المبيدات الجهازية - 4

لمغذية الرقيقةعيوب األغشية ا سرعة إنتشار األمراض التى تصيب النباتات عن طريق الجذور -3

إحتمال إصابة قاعدة ساق النبات بما يشبه اإلحتراق نتيجة تراكم الملح على قاعدة النبات -0 بالقرب من مكان تالمس الساق مع غشاء المحلول المغذى

تحتاج إلى نوعية جيدة من المياه -1 إمداد طاقة مستمرتحتاج إلى -4

تصميم مزرعة األغشية المغذية الرقيقة وتصنع % 3إعداد قنوات مستوية تماماً وتوضع على أرضية من األسمنت مائلة بمقدار . 3

. هذه القنوات من الخشب، أو البالستيك، أو المعدن، أو األسمنت ار، أما طولها، سم فى مزارع الطماطم والخي9سم ، وارتفاعها 01عرض القنوات عادة . 0

. متراً كحد أقصى، ويجب أن تكون غير منفذة للماء40-10فيجب أال يزيد عن وفى هذه الحالة . حالة صنعها من مواد منفذة للماء، فإنه يلزم تبطينها بغشاء بالستيكى. 1

.يجب أن يكون الغشاء عريضاً بالقدر الذى يكفى لتغطية القناة ومكعبات الزراعة

الزراعة الهوائيةنظم -ثالثا Aero Ponics

تنمو جذور النباتات في هذا النظام بجو مشبع بالمحلول المغذي الذي يضخ في شكل ضباب .داخل المنطقة المقفلة لنمو الجذور

نظم الزراعة باستخدام بيئات صلبة خاملة -رابعا

المزارع الرملية.3

Sand culture توحةوعادة ما تكون من النظم المف

التى اليعاد فيها إستخدام محلول الصرف وفيها تنمى النباتات فى الرمل الخالص وتروى .بالمحاليل الغذائية ويستخدم لذلك نظام الرى بالتنقيط

وتقام المزارع الرملية بعديد من الطرق من اهمها

يتم حفر قطاع بطول الظلة وبعرض معين مع( ا) مراعاة نوع النبات المزمع زراعته ويتم تسوية قاع الحفرة بحيث تسمح بوجود ميل يبلغ

ثم يغطى قاع وجوانب الحفرة بالبالستيك على أن اليقل سمكه عن % ( . 021) م 30/سم1ميكرون ويوضع فوق البالستيك مباشرة ماسورة صرف 390

الزراعة فى أحواض خاصة توضع على سطح( ب) شرة وتبطن هذه األحواض بالبولي أثيلين كما فى الطريقة السابقة ويكون قاع التربة مبا

.متراً 00سم لكل 39الحوض مائالً بمقدار

مزارع الحصى . 0

Gravel Culture ملم كبيئة للزراعة وتروى 31- 320تستخدم أحجام صغيرة من الحصى تتراوح أقطارها من

التى يعاد فيها استخدام السطحي وهى من النظم المغلقةالنباتات بالتنقيط أو بالري تحت سم 029المحاليل الغذائية وفيها يضخ المحلول المغذى من أسفل حتى يصل مستواه إلى نحو

من سطح المزرعة، ثم يسمح له بالصرف ثانية إلى خزان المحلول ليعاد ضخه من جديد بعد أسابيع ثم يتم التخلص 0-0تتراوح من وهكذا يستمر استعمال نفس المحلول لمدة ... فترة

.منه ويحضر محلول جديد

مزارع الصوف الصخري . 1 • Rockwool Culture

يصنع الصوف الصخري من مواد غير عضوية خاملة ويستخدم في صور وسائد أو الصوف الصخرى من النظم التى يعاد تعتبر مزارع . مكعبات كبيئة لزراعة النباتات

وفيها تنمى جذور النباتات فى بيئة صناعية . فيها استعمال المحاليل المغذية اي المغلقةوتروى بماء يحقن أثناء عملية الرى ( يشبه اللباد ) تسمى بالصوف الصخري

.لتنقيطبالمحاليل القياسية المناسبة للعناصر الغذائية، ويكون الرى فيها عادة بطريقة ا . م3000ويصنع الصوف الصخرى بتسخين الجيروصخر البازلت معاً إلى درجة

ثم توضع الشتالت بمكعباتها على سطح الوسائد فى فتحات تعمل فى الغالف البالستيكى على

ويراعى أن تكون جذور الشتلة بارزة من المكعبات عند الشتل ويزرع . المسافات المرغوبة.بات خيار أو نباتات طماطم ويكون الرى بطريقة التنقيطن 1عادة بكل وسادة

ويؤدى تغليف وسائد الصوف الصخرى بالبولى إيثيلين الى منع تسرب المحلول المغذى الى وتشق فتحات صغيرة فى الغالف البالستيكى . المناطق المنخفضة ومنع إنتشار األمراض

ن النباتات، وكذلك فى نهايتى كل وسادة للوسائد قرب القاعدة بالجانبين فى منتصف المسافة بي للمساعدة على تحسين الصرف، وتشجيع الحركة األفقية للمحلول المغذى فى الوسائد

مزارع البيراليت .4 Perlite Culture

ناتجه عن تسخين صخور ( ملم 9 - 3)البيرليت عبارة عن حبيبات بيضاء صغيرة قطرها من راليت منذ زمن طويل كبيئة إلكثار النباتات وزراعتها في يستخدم البي. بركانية سيليكونية

بعض األحيان ويمكن استخدامه في نظم الزراعة بدون تربة في قنوات أو في أكياس توضع مباشرة على األرض

الزراعة في بيئات صلبة عضوية أو طبيعة –خامسا مزارع البيت -3

Peat Culture العناصر الغذائية ويعدل درجة الحموضة ويستخدم في يستخدم البيت الطبيعي بحيث يخلط مع

نظم الزراعة بدون تربة بعدة طرق أما أن يوضع في أكياس على األرض مباشرة أو في التى ال تستعمل فيها المحاليل المغذية قنوات أو يخلط مع مواد أخرى وهو من النظم المفتوحة

. صة أساسها البيت موس غالباً وفيها تنمو النباتات فى مخاليط خا. سوى مرة واحدة

:مزارع البيت تكون على نوعين A .مزارع األعمدة

Column Cultures (وهى عبارة عن أسطوانات مفتوحة الطرفين من PVC أو الورق غير المنفذ للرطوبة او )

سم وتملء هذه اإلسطوانات بالمخلوط المناسب للنباتات 19 -00البالستك وتكون بقطر زمع زراعتها وتروى النباتات بنظم الرى بالتنقيط وتوضع هذه اإلسطوانات رأسياً الم

- مزارع األكياس. B Bag Culture

سم ويتسع هذا 00وهى عبارة عن أكياس من البالستيك وتكون عادة بطول متر وبعرض سم وبعرض 50لزراعة نبات خيار أو ثالثة نباتات طماطم وهناك أكياس بطول الكيس

وعموماً فإن الحجم المناسب . وعادة ما توضع هذه األكياس على امتداد خط الزراعة. سم19ويجب أن يكون لون الكيس أسود من الداخل يناسب . نبات طماطم/لتر34لنمو النبات حوالى

فى المناطق الحارة وأسود من الخارج فى المناطق الباردةنمو الجذور وأبيض من الخارج

مزارع نشارة الخشب .0

Sawdust Culture تستخدم نشارة الخشب منفردة أو في مخاليط مع بيئات أخرى مثل الرمل وقد استخدمت بنجاح

.في زراعة الخيار

مزارع باالت القش. 1

. وتستعمل بكثرة النتاج الخضر. لمحاليل المغذيةمن النظم المفتوحة اللتي يعاد فيها استعمال ا فاليمكن استعماله إال لموسم زراعى واحد، ومن أهم عيوبها أن القش يكون سريع التحلل،

يساعدعلــــىرفع درجة حرارة جذور النباتات، وزيادة نسبة غاز ثانى أكسيد لكن هذا التحلل. الكربون فـــــــى الظلة

اب واأللياف النباتيةمزارع لحاء األخش -4

Wood bark Coconut fiberيمكن استخدام لحاء األخشاب وكذلك األلياف النباتية مثل ألياف جوز أو ما

Coirيسمي بـ .الهند كبيئات عضوية لزراعة النباتات

ميزات وعيوب نظم الزراعة بدون تربة المستخدم تتباين مميزات وعيوب أنظمة الزراعة بدون تربة على حسب النوع

: ومالئمة الظروف البيئة لذلك النظام

المميزات -أوالً

أمكانية الزراعة في أي مكان بغض النظر عن طبيعة التربة الموجودة في المنطقة المنوي -3. الزراعة بها

حيث يتم أعادة أستخدام الماء واألسمدة الزائدة عن . التوفير في أستخدام الماء واألسمدة -0.أكثر من الزراعة التقليدية % 90توفير المياه يصل إلى .تحاجة النبا

.توفير في عمليات الحراثة والتعشيب وتعقيم التربة -1 التقليل من أستخدام المبيدات وخاصة المستخدمة لمكافحة األفات التي تستوطن -4

( حشرات،فطريات،نيماتوداواألعشاب)الترب وذلك بسبب تحسين عملية التغذية والتحكم نبات الحصول على أعلى أنتاجية ممكنة من ال-4

الدقيق بها وكذلك عملية الري وتهوية الجذور إضافة إلى زيادة االنتاج في البيت الزراعي الواحد ثالثة أضعاف البيت الترابي على األقل

التحكم الدقيق في تغذية النباتات مقارنة بالزراعة العادية مما يساهم في زيادة كفاءة -9

.استخدام العناصر الغذائية واإلنتاج خفض االحتياجات للعمالة-0 ال تتعرض النباتات ألي أجهاد مائي نظراً لوصول المياه إلى جميع أجزاء بيئات الزراعة -5

.بصورة متماثلة .سهولة تعقيم بيئات الزراعة وإعادة استخدامها مقارنة بمتطلبات تعقيم التربة-1حيث في . اج تختلف في الزراعات المائية عنها في الزراعات الترابيةالمدة الزمنية لالنت-9

يوما 390يوما وتصل إلى 300ـ 300البيت الترابي تحتاج الطماطم حتى تعطي انتاجا من 90ـ 50حسب توفر درجة الحرارة المناسبة بينما في البيت ا لزراعي المائي تحتاج من

يوما وطبعا هنا يجب توفير درجات 10ـ 00من يوما حتى تعطي انتاجا والخيار يحتاج الحرارة المناسبة لنمو النبات

الحصول على طعم ونكهة للثمار المنتجة حيث تمتاز بنكهة طبيعية مميزة وتكون ثمار -30

غرام 100الطماطم مثال ممتلئة بالمادة المكونة دون فراغ وقد يصل وزن الثمرة منها إلى سعار هذا المنتج عالميا حيث تقدم كأصناف مائدة طازجة وخاصة في ومن هنا جاء ارتفاع أ

.المطاعم

العيوب –ثانيا زيادة تكاليف اإلنشاء مقارنة بالزراعة التقليدية ولكن يمكن تعويض ذلك من خالل زيادة -3

.كمية اإلنتاج مشاريع إلى زيادة المتطلبات الفنية إلدارة هذه المشاريع بحيث يحتاج العاملين في هذه ال--0

معرفة فنية جيدة إلدارتها بنجاح

البصل المزروع بنظام من أنظمة الزراعة بدون تربة، في الجهة اليمنى مزروع فجل بينما في

اليسار يوجد خس الزبد.

طنا مع اإلشارة هنا إلى انتاج 30ـ 30الموسم الواحد يعطي البيت الواحد من الطماطم انتاجا يتراوح بين في الزراعات المائية يباع بسعر مرتفع في كل دول العالم بسبب كونه منتجاً طبيعياً خالياً من األثر المتبقي لكافة

المواد والمبيدات الكيميائية

ذائيةنموذج من المحاليل الغ

يحتوي على جميع العناصر التي يحتاجها النبات سواء كانت ، محلول ُيضاف إلى ماء الري

و ، و المغنيسيوم، و الكالسيوم، و البوتاسيوم، و الفوسفور، النيتروجين)عناصر كبرى و ، و البورون، و الموليبديم، و الزنك، و النحاس، و المنجنيز، الحديد)أو صغرى ( الكبريت(.يدالكلورا

حيث أن اللتر من المحلول ُيخّفف ، مرة 300إن المحلول الغذائي هو على هيئة محلول مرّكز .لتر من الماء 300على ( أو ُيضاف)

: المحلول المغذي في األصل محلولين Aمحلول

. حيث يأخذ اللون األحمر -ويحتوي على نترات كالسيوم وحديد B محلول

الكبرى والصغرىويحتوي على باقي العناصر

.ويأخذ اللون الشفاف لتر من الماء ثم يعقب ذلك إضافة لتر من 300ويتم إضافة لتر من المحلول االول إلى الـ

.لتر ماء300المحلول الثاني الى نفس ال .وال يجب إضافة المحلول االول إلى المحلول الثاني مباشرة منعا لحصول ترسيب.

سمير العتبي .م