الزراعة بدون تربة

.د. عبدالعزيز بن رابح الحربي

كلية الزراعة – جامعة الملك سعود

تعرف نظم الزراعة بدون تربة بأنها الأنظمة التي تزرع فيها النباتات بدون استخدام التربة الطبيعية كبيئة نمو الجذور. وتعتبر نظم الزراعة بدون تربة الحديثة أنظمة متقدمة تستعيض عن التربة الطبيعية بالزراعة في بيئات صناعية وذلك لتفادي بعض الصعوبات التي تحد من نمو النباتات بشكل جيد عند زراعتها مباشرة التربة مثل الأمراض التي تنشأ من التربة وكذلك الصفات الفيزيائية الغير مناسبة للتربة.

استخدام أنظمة الزراعة بدون تربة ليس له تأثير سلبي على نوعية الثمار والزهور المنتجة باستخدام هذه الأنظمة، بل على العكس من ذلك، فأن التحكم الدقيق في المحاليل المغذية للنباتات قد يساهم في تحسين نوعية الثمار وخصوصاً الخضروات مثل الطماطم والشمام والخس.

يساهم التحول من الزراعة المباشرة في التربة الى أنظمة الزراعة بدون تربة الى خفض في كمية المبيدات الحشرية وبقية الكيماويات المستخدمة في تعقيم و مكافحة أفات التربة. كما تساهم أعادة استخدام المحاليل المغذية في الأنظمة المغلقة في الحد من غسيل العناصر الغذائية مثل الفوسفور والنترات وتسربها الى باطن التربة.

لخفض تكاليف هذه الأنظمة وزيادة اقتصاديتها بتزايد استخدام أنظمة التحكم الآلي في العمليات الزراعية مثل الري والتسميد. وتشمل أساليب الزراعة بدون تربة العديد من النظم منها نظم الزراعية المائية Hydroponics والتي لا يستخدم فيها بيئات صلبة ومن أهمها نظام الشرين المغذية ( NFT ) والذي يستخدم في نطاق واسع لزراعة بعض أنواع الخضر مثل الطماطم والخس.

وهناك أنواع من نظم الزراعة بدون تربة تعتمد على استخدام بيئات خاملة أو عضوية كبيئات صلبه لتثبيت جذور النباتات مثل الزراعة الرملية والزراعة باستخدام الصوف الصخرى ومزارع الحصى ونظام الأكياس واستخدام البيئات مثل البيت موس والبيرلايت وغيرها.


http://www.saudigreenhouses.com/ar/corp.aspx?id=3






إستخدام مواد رخيصة الثمن لإنتاج صنفين من الطماطم بنظام الزراعة المائية

المفتوح داخل البيت المحمي المبرد

عبدالله الهندي – سعود العييد – عبدالمحسن القريني (1)


تم القيام بتجربـة للإدارة المتكاملة للآفـات تحت نظام البيت المحمي المكيف لتقييم عدة بيئات (تشمل النظام المائي الصرف والبتموس والبرلايت) بإستخدام نظام الزراعة المائية وذلك لإنتاج صنفين من محصول الطماطم (INX1510 – INX1512) .

أشارت النتائج النهائية إلى أن بيئة البرلايت أعطت أعلى محصول لصنفي

الطماطم المزروعة , حيث كان متوسط الإنتاج لثلاث مكررات لصنف الطماطم (INX1512) 35.12 كجم/م2 ولصنف الطماطم (INX1510) 31.15 كجم/م2 وأوضحت النتائج إلى أن البيئة المائية الصرفة أعطت ثاني أفضل محصول (33.32 كجم/م2 للصنف INX1512 و 31.15جكم/م2 للصنف INX1510) إلا أنه بالمقابل فبيئة البتموس أعطت أقل محصول حيث كان معدل الإنتاج 24.87 كجم/م2 للصنف INX1512 و 22.94 كجم/م2 للصنف INX1510 .



المركز الوطني لبحوث الزراعة والثروة الحيوانية – الرياض – السعودية

http://www.saudigreenhouses.com/ar/corp.aspx?id=3























نظم الزراعية بدون تربة

Soilless Culture

تزرع النباتات في البيوت المحمية تقليديا ومباشرة في التربة حيث توفر التربة الدعم للنباتات وكذلك يستفيد المجموع الجذري للنباتات من مخزون 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 تعود 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 فتربة: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 " هيدروبنك " (Hydroponic) كمرادف لكلمة الزراعة بدون تربة ولكن حاول بعض الباحثين تصنيف أنظمة الزراعة بدون تربة حسب بيئات الزراعة المستخدمة، ويمكن التفريق بين المصطلحين حسب ورد في كتاب أنظمه الزراعية بدون تربة للمحاصيل البستانية الصادر من منظمة الأغذية والزراعة التابعة للأمم المتحدة عام 1990م كما يلي:
يطلق ومصطلح هيدروبنك Hydroponic على أنظمة الزراعة في محاصيل 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 المحلوالزراعة.الى:
1- الأنظمة المقفلة Close System حيث يعاد استخدام المحلول المغذي المنصرف من بيئات الزراعة .
2- الأنظمة المفتوحةOpen system وهي الأنظمة التي لا يعاد بها استخدام المحلول المغذي المنصرف من بيئات الزراعة, حيث يستخدم المحلول المغذي لمرة واحدة فقط.

من 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 .
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 الجذور.بالمحلول المغذي الذي يضخ في شالجذور.(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 ويطبيعة:ي صور وسائد أو مكعباخاملة. لزراعة النباتات ويعتبر مادة خاملة .
4- مزارع البيرلايت Perlite Culture
يستخدم البيرلايت منذ زمن طويل كبيئة لإكطبيعة:باتات 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 الزراعة الخيار.
3- لحاء الخشاب والألياف النباتية Wood bark
يمكن استخدام لحاء الخشاب وكذلكتربة:اف النباتية مثل ألياف جوز الهند Cocoanut 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 وأيضا الإنتاج.
2- خفض الاحتياجات للعمالة، وذلك نتيجة لعدم الحاجة إلى عمليات تحضير التربة العادية مثل الحرث التسوية وغيرها، ولذلك استخدام التحكم الآلي في عمليات الري والتسميد.
3- سهولة عملية الري, بحيث لا تتعرض النباتات لأي أجهاد مائي نظراً لوصول المياه إلى جميع أجزاء البيئاالجذور.ية بصورة متماثلة.
4- سهولة تعقيم بيئات الزراعة وإعادة استخدامها مقارنة بمتطلبات تعقيم التربة.
5- زيادة الإنتاجية للنباتات ذلكالخاصة:سين عملية التغذية والتحكم الدقيق بها أثناء عملية الري وتهوية الجذور .

ثانياً - مميزات تحت الظروف الخاصة :
لأنظمة الزراعة مميزات كبيرة في ظرتربة:نة مثل الإنتاج الزراعي عندما تكون التربة غير صالحة للزراعة, حيث تحد 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 الأزمة 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.



faculty.ksu.edu.sa/Al-Rowaily/.../نظم%20الزرعة%20بدون%20تربة.doc












في جولة تعريفية لمزارعين ومستثمرين
باحثو مركز قابوس: الزراعة من دون تربة مجدية اقتصادياً
أكّد باحثون في مركز السلطان قابوس للزراعة المطورة وبدون تربة التابع لجامعة الخليج العربي أن «الزراعة بدون تربة أضحت ضرورة وسيلجأ المزارعون لها عاجلاً أو آجلاً»، وقالوا «سيضطر المزارعون لانتهاج هذا النوع من الزراعة مستقبلاً، حيث إن التربة تتملّح باستمرار ولن تعود صالحة للزراعة، وحتى محاولات تسميدها لن تجدي مع الزمن بسبب ريّها بمياه مالحة».
وفي جولة نظمتها إدارة الزراعة للمزارعين والمستثمرين في مجال الزراعة بالمركز الخميس الماضي وشاركت فيها «الوقت»، استمع الحضور إلى شرح مجموعة من الباحثين الزراعيين كان من بينهم أحمد علي صالح ويحيى عثمان.
ورداً على سؤال «الوقت» بشأن مدى جدوى الزراعة بدون التربة من الناحية التجارية أكّد الباحثون «الفائدة الربحية لهذا النوع من الزراعة لأسباب عدّة من بينها توفير استهلاك المياه، حيث تستهلك الزراعة بدون تربة نسبة قليلة جداً من المياه إذا ما قورنت بالزراعة التقليدية»، وأشاروا إلى «العدد القليل الذي يحتاجه هذا النوع من الزراعة للعمالة، إضافة إلى مميزات أخرى كثيرة».
إلاّ أن أحد الباحثين أكّد أن «الكلفة الإنشائية للزراعة بدون تربة كبيرة جداَ إذا ما قورنت بكلفة إنشاء المزارع التقليدية»، وقال «ذلك لا يعني خسارة المشروع من الناحية التجارية، ولكن يحتاج المستثمر إلى 3 سنوات على الأقل لكي يبدأ بعد ذلك بتحقيق الأرباح».
وشجّع الباحثون خلال اللقاء أن يحذو المزارعون الصغار والعوائل نحو تطبيق الزراعة بدون تربة بوصفها زراعة مثالية ونموذجية واقتصادية على المدى البعيد وفق ما قالوا.
المحلول المغذي ونجاح الهيدروبونك
وعرّف الباحثون في بدء الجولة الزراعة بدون تربة بوصفها «زراعة وتربية وإنتاج النباتات في أوساط أخرى غير التربة العاديّة، حيث تشمل الأوساط على بيئة المحلول الغذائي (الزراعة المائية)، الحصى، الرمل، البيرليت، الفورموكيت أو نشارة الخشب، وعرضوا نماذج عملية للمحميات الطبيعية التي أقاموا عليها الزراعة بدون تربة، حيث تضمنت تلك المحميات أنواعا عديدة من الزراعة بدون تربة.
في المحمية الأولى شاهدنا محاصيل عديدة ومتنوعة من بينها الزهور والخضار بأصناف شتى، وضعت المحاصيل وسط تربة غير زراعية وهي عبارة عن أحجار صغيرة، وهناك أنابيب تمتد على طول المزروعات، وتنتهي بخزّان المياه. وعلّق الباحثون حول ذلك بالقول «تنقسم طرائق الري إلى قسمين رئيسيين، نظم مفتوحة يستخدم فيها المحلول المغذي مرة واحدة بتوصيله إلى المجموع الجذري للنبات ولا يعاد استخدامه، وأخرى نظم مغلقة، حيث يسترد المحلول المغذي الفائض بعد دورانه في النظام ويعاد استخدامه مرة أخرى»، لافتين إلى «أفضلية النظام الثاني كونه موفراً للمياه وهو المستخدم في المركز».
وفي ذات السياق أشاروا إلى المتطلبات الأساسية للزراعة بدون تربة وفي مقدمتها المحلول المغذي إذ «يجب أن يحتوي على العناصر المغذية الكبرى والصغرى الضرورية لنمو النبات وهي النتروجين، الفوسفور، البوتاسيوم، الكبريت، الكالسيوم، الماغنسيوم، الحديد، المنجنيز، الزنك، البورون، النحاس، المولبيدنيم والكلور».
ولفتوا إلى ضرورة أن يكون «العاملون في هذا النوع من الزراعة على دراية واطلاع ومعرفة جيدة بتغذية النبات، والتعامل مع تغذية النبات يكون من خلال التعامل مع المحلول المغذي الذي هو مفتاح النجاح في الزراعة بدون تربة»، إلاّ أن أحد الباحثين أشار إلى «وجود خلطات جاهزة في الأسواق للمحاليل المغذية حسب كل صنف»، منوهاً في هذا السياق إلى «أن لكل صنف من المحاصيل مكونات غذائية ما تتناسب واحتياجاته، وإلى ضرورة متابعة ما يطرأ على النبات من تغيرات في عناصره بشكل دوري لضمان التغذية الجيّدة للنبات، حيث إن المحلول المغذي بمثابة العمود الفقري للزراعة بدون تربة، ذلك أن النبات يأخذ العناصر اللازمة لنموه من هذا المحلول بدلا من التربة في حالة الزراعة الحقلية أو التقليدية».
وتطرق الباحثون خلال الجولة إلى بعض الشروط الواجب توافرها في المحلول المغذي «بحيث يكون في المدى المناسب لمستوى ذو (مقياس الحموضة والقلوية وهو مقسم من 1 ـ 14 ويكون المحلول حامضياً إذا كان أقل من 7 ويكون قلوياً إذا كان أكثر من 7 ويكون متعادلاً إذا كان 7 ويعرف ذو بأنه لوغاريتم الأس السالب لتركيز أيون الهيدروجين في المحلول)»، لافتين إلى أن لكل «نبات مستوى مناسب من ذو يعطي النبات عنده أفضل إنتاج».
وأشاروا في ذات السياق إلى «المحافظة على درجة الحرارة المناسبة للمحلول المغذي وتزويده بالأكسجين الموجود في الهواء الجوي».
يذكر أن مركز السلطان قابوس للزراعة المطورة وبدون تربة تأسس منذ العام ,2001 ويهدف المركز إلى تهيئة الفرص للباحثين وطلبة الدراسات العليا في تخصص تقنيات الاستزراع الصحراوي والزراعة بدون تربة والبرامج الأخرى ذات العلاقة في الجامعة لإجراء بحوثهم العلمية إضافة إلى إجراء بحوث علمية تطبيقية باستخدام تقنيات متطورة في الزراعة وخصوصا الزراعة بدون تربة.
ويهدف أيضاً إلى «تقديم دورات وورش تدريبية متخصصة بالزراعات المتطورة وبدون تربة وغيرها لنقل الخبرة المتقدمة إلى الكوادر الوطنية في دول مجلس التعاون لدول الخليج العربية والدول العربية الأخرى، إضافة إلى تقديم الخبرات والاستشارات والدراسات التعاقدية في مجال توظيف التقنيات الحديثة في الزراعة وخصوصا الزراعة بدون تربة».
وقام المركز بإجراء العديد من الدراسات منها «دراسة الإنتاجية والاستهلاك المائي لعدد كبير من محاصيل الخضر ونباتات الزينة (زهور) تحت ظروف الزراعة المحمية بدون تربة، مقارنة مع تلك تحت ظروف الزراعة المحمية التقليدية، ودراسة الإنتاجية لوحدة المساحة والاستهلاك المائي لعدد من محاصيل الخضر ونباتات الزينة باستخدام الزراعة العامودية وبدون تربة».
كما قام بإجراء دراسة حول «تأثير أوساط الزراعة بدون تربة على إنتاجية بعض محاصيل الخضر، ودراسة تأثير كثافة الزراعة على الإنتاجية ونوعية المنتج لبعض محاصيل الخضر، إضافة إلى إنتاجية بعض محاصيل الخضر باستخدام المياه المالحة تحت ظروف الزراعة بدون تربة، وتقييم الإنتاجية وكفاءة استخدام المياه في إنتاج العلف الأخضر باستخدام الزراعة المائية»









زباري: الزراعة دون تربة يوفر حلولا لمشاكل قلة المياه والتصحر

أكد عميد كلية الدراسات العليا بجامعة الخليج العربي وليد زباري أن تقنية الزراعة من دون تربة بإمكانها تجاوز المشاكل الزراعية التي تواجه دول مجلس التعاون الخليجي والمتمثلة في ندرة المياه والتصحر، وعزوف الشباب عن العمل في القطاع.
وأشار إلى أن هذه التقنية تحتاج إلى إدارة ماهرة وعمالة مدربة ومختلفة عن العمالة السائدة حاليا في القطاع الزراعي الخليجي، لافتا إلى أن العمالة المطلوبة للعمل في الزراعة من دون تربة في مستوى خريجي الثانوية العامة (أو أقل) ويمكنها العمل بعد التدريب الملائم الذي قد يستغرق من ستة أشهر إلى سنة واحدة كما أن العمل في هذه «الصناعة الزراعية» غير محصور على الذكور ويمكن للإناث العمل فيها وخاصة أن هذه الفئات تحديدا هي أكثر الفئات التي تعاني من مشكلة البطالة.
جاء ذلك خلال فعاليات افتتاح اليوم العلمي الأول لمركز السلطان قابوس لتقنيات الزراعة المتطورة من دون تربة في جامعة الخليج العربي صباح أمس والذي افتتحه وكيل وزارة التعليم العالي العماني عبدالله بن محمد الصارمي ورئيس جامعة الخليج العربي خالد العوهلي بحضور عدد من المسئولين العمانيين والقيادات الإدارية والأكاديمية بالجامعة.
وتضمنت فعاليات اليوم الأول افتتاح المعرض الأول لمشاريع المركز ومنجزاته التي عبر عنها 15 ملصقا، بالإضافة إلى نماذج من إنتاج المركز من الثمار والنباتات التي زرعت بطرق مطورة ومن دون تربة. على سياق متصل قال رئيس الجامعة خالد العوهلي: «أسفر هذا الإنجاز البحثي والعلمي عن نشر أكثر من 10 أبحاث علمية في العديد من الدوريات العلمية المحكمة كما أقام العديد من الدورات العلمية».
على سياق متصل تحدث وكيل التعليم العالي العُماني عبدالله الصارمي عن اهتمام جلالة السلطان قابوس الكبير بإنشاء الكراسي الأكاديمية إذ يمول 12 كرسيا أكاديميا عالميا بينهم كراسي في كبرى الجامعات العالمية مثل كامبردج وجورج تاون وأكسفورد وبكين وهارفرد نظرا لاهتمامه بأن يكون تمويل الكراسي الأكاديمية في الجامعات العريقة ذات الباع الطويل في مجال الأبحاث.
وفي ورقة عمل قدمها عميد كلية الدراسات العليا بجامعة الخليج العربي وليد زباري قال إنه من غير الممكن استدامة الزراعة التقليدية في ظل ترب صحراوية فقيرة وشح وملوحة في المياه، إضافة إلى زحف عمراني يبتلع ما تبقى من الترب الصالحة للزراعة».