الرئيسية
اليوم في 4:16 pm من طرف amira333
جمهورية مصر العربية
وزارة الزراعة وإستصلاح الأراضى
مركز البحوث الزراعية
الإدارة المركزية للإرشاد الزراعى
زراعة الأسطح
وجه جديد للزراعة فى المدن
د ./ أسامة احمد بحيرى د ./ محمد أبو السعود
قسم الزراعة بدون تربية المعمل المركزى للمناخ
مركز البحوث الزراعية
مراجعة : أ . د ./ على حسن الشربينى
المادة العلمية
2006/ 1026
رقم النشرة
البيئات التى تستخدم للزراعة فوق
مقدمة
الأسطح
الأهداف البيئية والصحية
نظم مزارع البيئات
الأهداف الإجتماعية
المزارع المائية فوق الأسطح
الزراعة بدون تربة
مزارع الأسطح ذاتية التشغيل
مزارع البيئات فوق الأسطح
مقدمة :
زراعة أسطح المبانى والمنشآت هى وجه حديد للزراعة فى المدن ، حتى تعود الحدائق والمساحات الخضراء مرة أخرى إلى المدينة والتى كانت تعتبر متنفس لساكنى هذه المناطق فتريح النفس وتنقى الهواء .
ويمكن تحقيق ذلك عن طريق تغيير مكان الزراعة التقليدى باستخدام تقنيات الزراعة بدون تربة والإستفادة من طبيعة المدينة فى تحسين البيئة والمناخ السائد فيها .
لزراعة سطح أى مبنى يجب توفير مجموعة من شروط الأمان لهذا المبنى تتمثل فى عدم وضع أحمال زائدة على السطح مما يضر بالمبنى على المدى الطويل ، ومن هنا جاءت فكرة إستخدام نطم الزراعة بدون تربة بأشكالها المتنوعة لزراعة أسطح المبانى بالخضروات والفاكهة ونباتات الزينة .
رجوع
تحقق زراعة الأسطح العديد من الأهداف منها
أهداف بيئية وصحية وأهداف إجتماعية .
أولااً الأهداف البيئية والصحية
1- تقليل التلوث البيئى الناتج عن زيادة مساحات المبانى والمنشآت مع قلة الغطاء النباتى فى المدن .
2- زراعة 1.5 متر مربع من المسطح الأخضر تمد الفرد باحتياجاته من الأكسين لمدة عام كامل .
3- التخلص من المهملات التى تخزن على الأسطح والتى تتسبب فى تشويه المظهر الجمالى للمبنى وتزيد من فرصة حدوث الحرائق .
4- الحد من تواجد الكائنات الضارة المختلفة التى تغزو المنازل نتيجة معيشتها بالأسطح المهملة .
5- تنقية هواء المدن من الملوثات حيث أن النبات الأخضر يعتبر مرشح لها فقد ثبت أن كل 1 متر مربع من المسطح الأخضر له القدرة على إزالة 100 جرام من ملوثات الهواء كل عام .
6- تقليل نسبة ثانى أكسيد الكربون الموجود فى هواء المدن من خلال إستهلاكه فى عملية البناء الضوئي التى تقوم بها النباتات والتى ينتج عنها الثمار المختلفة .
7- إنتاج غذاء آمن صحياً من خلال التحكم فى الأسمدة وعدم إستخدام المبيدات الكيماوية .
8- إستغلال الأسطح بدلاً من كونها مخزن للمهملات والأشياء القديمة التى ينتج عنها أضرار بيئية وصحية .
9- حماية ساكنى الأدوار الأخيرة من الإرتفاع الشديد فى درجة الحرارة خاصة خلال فصل الصيف ، حيث تستقبل النباتات أشعة الشمس مما يحافظ على الأسقف ولاتحتاج إلى عملية العزل المكلفة ، حيث وجد بالخبرة العملية أنه بزراعة السطح تقل درجة الحرارة خلال شهر أغسطس فى الأدوار الأخيرة بمقدار 7 م تقريباً .
10-زيادة جودة الخضروات المنتجة نتيجة تواجدها بإستمرار فى صورة طازجة وفى متناول اليد .
11- إنتاج غذاء طازج لقاطنى المناطق البعيدة التى تعانى من تواجد الخضروات الطازجة بها إلى جانب إرتفاع أسعارها نتيجة لارتفاع أسعار الشحن .
رجوع
ثانيا الأهداف الإجتماعية
1- إمكانية قيام أى شخص بعملية إنتاج أنواع الخضروات التى يحتاجها مما يزيد من الثقة بالنفس خصوصاً بالنسبة لكبار السن من أرباب المعاشات والذين إعتادوا أن يكون لهم دوراً أفعالاً ومهماً فى المجتمع .
2- إتاحة فرص عمل لربات البيوت وشباب الخريجين تدر عليهم عائد مادى مما يرفع من دخل الأسرة المصرية .
3- توفير مساحات كبيرة من المساحات الزراعية التى تزرع بالخضروات واستغلالها فى زراعة المحاصيل الإقتصادية الهامة كالقمح والأرز وغيرها .
4- يمكن عن طريق زراعة الأسطح تشجيع الروابط الأجتماعية بين الأفراد فى المجتمع فتعاون سكان العمارة الواحدة وكذلك الشارع فى الزراعة وتبادل المحاصيل المنتجة يؤدى إلى ترابط السكان مع بعضهم وإلى حل مشاكلهم بسهولة .
رجوع
الزراعة بدون تربة
مفهوم الزراعة بدون تربة
الزراعة بدون تربة هو استخدام أى وسيلة من شأنها زراعة وتنمية النباتات بدون دخول الأرض كوسط للزراعة حيث تزرع النباتات بمعزل عن التربة مادام النظام المتبع يسمح بتدعيم النبات وتوفير الماء والعناصر الغذائية اللازمة للنمو .
أهمية إستخدام طرق الزراعة بدون تربة
الزراعة بدون تربة هو استخدام أي وسيلة من شأنها زراعة وتنمية النباتات بدون دخول الأرض كوسط للزراعة حيث تزرع النباتات بمعزل عن التربة ما دام النظام المتبع يسمح بتدعيم النبات وتوفير الماء والعناصر الغذائية اللازمة للنمو .
أهمية استخدام طرق الزراعة بدون تربة
1- الكفاءة العالية في استخدام الماء حيث يستهلك الماء عن طريق امتصاص الجذور فقط ولا يحدث فقد خلاف ذلك مما يؤدى إلى توفير كميات كبيرة من المياه التى كانت تفقد عن طريق الصرف أو التي تفقد عن طريق البخر من سطح التربة لذلك تعتبر هذه الطرق من أكفأ الطرق التى توفر المياه وذلك يتفق مع الاتجاه العالمى للمحافظة على قطرة المياه لأن عدد سكان الأراضى فى تزايد مستمر والموارد المائية ثابتة مما يستوجب رفع كفاءة استخدام المياه إلى أقصى حد ممكن .
2- الكفاءة العالية في استخدام الأسمدة حيث لا يستهلك إلا احتياج النبات فقط ولا يوجد أي فقد آو تثبيط للعناصر الغذائية.
3- الكفاءة العالية لإنتاجية هذه النظم حيث يمكن عمل تكثيف رأسي في بعض هذه النظم فيؤدي ذلك إلى رفع الإنتاجية, مثال على ذلك فان الفراولة تزرع بالطرق التقليدية حوالي 8 - 12 نبات في المتر المربع في حين أن نظام الزراعة الهوائية يزرع حوالي من 32 - 40 نبات في المتر المربع .
4- تعتبر من أكفأ الطرق المستخدمة لحل المشاكل الموجودة بالتربة والتي تعمل على صعوبة الزراعة فيها مثل مشكلة ارتفاع مستوى الماء الأرضي نتيجة لعدم وجود شبكة صرف جيدة أو لانخفاض منسوب سطح الأرض مما يجعلها بؤرة تجميع للمياه من الأراضي المجاورة كذلك قد تكون الأرض موبوءة بالحشائش الضارة الحولية أو المعمرة التي تمثل عائق أمام زراعتها أو موبوءة بالنيماتودا أو يرقات الحشرات أو جراثيم الفطريات المسببة لأمراض الجذور وغيرها.
5- عدم اللجوء لعملية تعقيم التربة وبذلك فأننا نحافظ عل البيئة الطبيعية من التلوث من ناحية ومن ناحية أخرى توفير النفقات العالية للتعقيم.
رجوع
6- الكفاءة العالية لهذه النظم في إنتاج المحاصيل في أوقات ارتفاع أسعارها وذلك لإمكانية التحكم في حرارة المحلول المغذي بإجراء عمليات التدفئة والتبريد له وصعوبة إجراء ذلك باستخدام الزراعة الأرضية. وظهر ذلك واضحا عند زراعة الكنتالوب بغرض التصدير وذلك في الفترة من أواخر ديسمبر إلى منتصف يناير حيث لوحظ أن الكنتالوب المزروع في الأرض كانت أحجام النباتات والثمار صغيرة وانخفض المحصول بسبب انخفاض درجة حرارة التربة مقارنة بنباتات الكنتالوب المنزرعة في مزارع الأغشية المغذية مع تدفئة المحلول في أوقات انخفاض درجة الحرارة بحيث لا يحدث اختلاف كبير بين درجة حرارة المحلول ودرجة حرارة الجو المحيط بالنباتات .
7- إنتاج محاصيل خالية من العناصر الثقيلة حيث أن في الإنتاج الأرضي لا يمكن التحكم في بعض العناصر الضارة التي قد تتواجد في التربة نتيجة لتراكم المبيدات والأسمدة بتكرار استخدامها ولكن في الإنتاج بالنظم اللاأرضية نستطيع التحكم في المحلول المغذي بوضع العناصر التي يحتاج النبات إليها فقط في النمو .
8- إمكانية الاستفادة بنظم الزراعة اللاأرضية في المجال البحثي خاصة في تجارب التغذية .
9- استخدامها في إكثار النباتات الناتجة من زراعة الأنسجة فى مزارع الأنسجة أدت إلى طفرة هائلة فى مجال الإكثار .
تنقسم الزراعة بدون تربة إلى ثلاث أقسام على حسب الوسط الذى تنمو فيه جذور النباتات كالتالى :
* الزراعة بإستخدام البيئات . * الزراعة المائية .
* الزراعة الهوائية .
ويتضمن كل قسم من هذه الأقسام العديد و العديد من الأنظمة التى تصلح للزراعة فوق أسطح المنازل والتي تتميز جميعها بخفة الوزن وعدم تسريبها للمياه بحيث لا يلحق إستخدامها ضرر بالمبنى . و يعطى هذا العدد الكبير من الأنظمة حرية الاختيار من حيث إمكانية الزراعة على الجدار أو على أحد الأعمدة الموجودة بالسطح. ولا تشترط المساحة حيث أن هذه الأنظمة تصلح لأى مساحة مهما صغرت أو كبرت .
رجوع
مـزارع البيئـات فـوق الأسطـح
يقصد بمزارع البيئات هى الزراعة فى وسط حبيبى عبارة عن بيئات مختلفة منها ما هو عضوى و منها ما هو معدنى .
يجب أن تتوافر فى البيئات التى تستخدم فوق أسطح المنازل بعض المواصفات :
* أن تكون للبيئة القدرة على الاحتفاظ بالماء
تتوقف قدرة البيئة على الإحتفاظ بالماء و صرف الماء الزائد على حجم حبيبات البيئة و شكلها ومساميتها حيث أن الماء يمسك على سطح الحبيبات وفى المسام ما بين الحبيبات وكلما صغر حجم الحبيبات كلما إزدادت مساحة سطح الحبيبة وتقاربت من بعضها وزادت قدرة البيئة على الاحتفاظ بالماء . والحبيبات غير المنتظمة الشكل لها مساحة سطح أكبر من الحبيبات الملساء والمستديرة وبالتالى لها قدرة أعلى على الاحتفاظ بالماء .
* تقوم البيئة بتوفير التهوية اللازمة لنمو الجذور
يجب أن تكون البيئة لها قدرة كبيرة على صرف الماء الزائد و ذلك لضمان توفير التهوية الجيدة فى بيئة نمو الجذور، لذلك يجب تحاشى أن تكون حبيبات البيئة ناعمة جداً مما يؤدى إلى إنخفاض حركة الأكسجين خلال حبيبات البيئة فتسوء الحالة الكلية للتهوية فى بيئة النمو مما يترتب عليه إختناق جذور النباتات المزروعة بها .
* لا تحتوى البيئة على مواد ضارة أو سامة
يجب أن لا تحتوى بيئة النمو على أى مادة تلحق الضرر بجذور النباتات أو تؤثر على نمو النبات النامى فى هذه البيئة ومثال على ذلك نجد أن الرمل أو الحصى الناتج من أصل جير يحتوى على ( كربونات كالسيوم ) يجب تحاشى إستخدامه حيث أن وجود كربونات الكالسيوم من شأنه أن يؤدى إلى إرتفاع درجة حموضة ( PH ) المحلول المغذى إلى الجانب القلوى ( أعلى من 7 ) مما يؤدى إلى ترسيب كلاً من الحديد والفوسفور وبالتالى تظهر أعراض نقص هذه العناصر بالرغم من تواجدها فى المحلول .
* تكون للبيئة القدرة على تدعيم النباتات النامية بها
يجب أن تعمل البيئة على تدعيم النباتات و تثبيتها بشكل جيد . فيجب أن تكون البيئة من مادة ثابتة لا تتكسر و لا تتفتت بسهولة مما يساعد على إستخدامها لفترات طويلة .
رجوع
* تكون البيئة خالية من المسببات المرضية
يجب أن تكون البيئة خالية من الآفات و الحشرات المختلفة عند إستخدامها حتى لا تكون مصدر لإصابة النباتات النامية بالأمراض المختلفة والآفات .
* تكون البيئة خالية من الملوحة
يجب أن يكون البيئة خالية من الملوحة حتى لا تؤثر على نمو النباتات النامية بها فمثلاً فى حالة إستخدام بيئة نشارة الخشب نجدها تحتوى غالباً على تركيز مرتفع من أملاح كلوريد الصوديوم نظرا لما تتعرض له ألواح الخشب من النقع فى محلول ملحى لفترات طويلة .
* تكون البيئة خالية من بذور الحشائش
يجب أن تكون البيئة خالية من بذور الحشائش حتى لا تكون مصدر للحشائش التى تنمو و تنافس المحصول الرئيسى فى الغذاء والماء، كما قد تكون نباتات الحشائش عوائل لبعض الأمراض التى تنتقل إلى النباتات النامية فتلحق الضرر بها .
* تتميز البيئة بسهولة تنظيفها و تعقيمها
يفضل أن تتميز البيئة بسهولة تنظيفها بحيث يسهل إزالة متبقيات الجذور منها يدوياً و تنظيفها بواسطة الماء فقط. كذلك فى حالة الإحتياج إلى تعقيم البيئة فإنه يفضل أن تعقم بواسطة أياً من طرق التعقيم السهلة مثل التعقيم بواسطة البخار أو غيره من طرق التعقيم .
* إذا كانت البيئة عضوية، فيفضل أن تكون بطيئة التحلل
يفضل أن تكون البيئة العضوية بطيئة التحلل، حتى تظل أطول فترة ممكنة بأفضل مواصفات. و تقلل من تكاليف تغيير البيئة سنوياً كما في حالة البيئة سريعة التحلل .
* سهولة توافر البيئة، مع سهولة عمليات النقل, إلى جانب رخص ثمن البيئة.
تتواجد أنواع كثيرة من البيئات و لكن يراعى أن تتوافر البيئة فى المكان المراد زراعة أسطح المنازل به، حيث يترتب على ذلك إنخفاض تكاليف النقل مما يقلل من تكاليف الإنشاء المبدئية لحديقة السطح .
* أن تكون البيئة خفيفة الوزن
يجب أن تكون البيئة خفيفة الوزن حتى لا تمثل حمولة زائدة على السطح مما قد يضر بالمبنى .
ما هو النظام المغلق
يتم فيه تخفيف المحلول المغذى المركز بالماء حتى الوصول إلى التركيز الملائم للنباتات المزروعة ورى النباتات به ثم يتم تجميع المحلول الزائد بعد مروره على النباتات حيث يعود مرة أخرى إلى الخزان وتعاد عملية رى النباتات به .
رجوع
وتعتبر مزارع البيئات من الأنظمة التى تلائم الزراعة فوق الأسطح والتى تتعدد أشكالها وخامتها لتلائم طبيعة النبات النامى بها.
رجوع
البيئات التى تستخدم للزراعة فوق أسطح المنازل
تتعدد البيئات التى يمكن إستخدامها للزراعة فوق أسطح المنازل ، وتختلف البيئات تبعاً للخواص الطبيعية و الكيماوية لكلاً منها . منها البيئات العضوية و منها بيئات غير عضوية ، وقد تستخدم هذه البيئات بصورة مفردة كبيئة لنمو النباتات أو قد يتم عمل خلطات بين أكثر من بيئة أو عمل خلطات ما بين أحجام مختلفة من نفس البيئة فيعطى مواصفات جديدة للبيئة. وكل ذلك يعطى مدى واسع من البيئات التى تلائم نمو عدد كبير من النباتات و أنواع مختلفة منها نباتات الخضر أو الزينة أو بعض أشجار الفاكهة .
وتقسم البيئات إلى :-
* بيئات عضوية . * بيئات غير عضوية.
أولاً: البيئات العضوية
* البيت موس
يعتبر البيت موس من أكثر البيئات شيوعاً و يستخدم بصورة كبيرة على مستوى العالم.وهو عبارة عن مادة عضوية متحللة توجد فى المناطق الرطبة من العالم على مساحات كبيرة تعرف بمناجم البيت موس . و قد يستخدم بصورة مفردة كما هو أو يخلط ببعض البيئات الأخرى مثل الفيرموكيوليت أو البرليت أو الرمل .
< ومن مواصفات البيت الموس التالى :
1- قدرته الكبيرة على إمتصاص الماء تبلغ تقريباً 8 أمثال وزنه بعد التشبع و صرف الماء الزائد .
2- يتميز بإنخفاض درجة الحموضة له .
3- نسبه المادة العضوية به مرتفعة حوالى 94 - 99 % .
4- يعتبر البيت موس عالى المسامية (95-98 %) .
* قشور حبوب الأرز ( سرس الأرز)
و هى عبارة عن قشور حبوب الأرز .
* ومن مواصفات سرس الأرز التالى :
1- خفيفة الوزن جداً .
2- توفر التهوية اللازمة لنمو جذور النباتات المختلفة فعند خلطها مع بيئة سيئة التهوية تقوم بتحسين التهوية و الصرف لها.
* ألياف جوز الهند
ألياف وبيت جوز الهند من البيئات التى دخلت حديثاً كأحد أوساط الزراعة بدون تربة وهى تستخرج من قشور ثمار جوز الهند .
ومن مواصفات ألياف جوز الهند التالى :
1- إمكانيةإستخدامها لأكثر من عام دون حدوث أى تغير فى صفاتها الطبيعية .
2- بطيئة التحلل فلا تهدم سريعاً .
3- لها القدرة على الاحتفاظ بالماء .
4- لها القدرة على توفير التهوية الجيدة فى البيئة .
رجوع
بيئة مكونة من سرس الأرز (2
بيئة مكونة من قشور حبوب الأرز 3
بيئة مكونة من ألياف جوز الهند 4
ثانياً: البيئات غيرالعضوية
* الرمـل
يعتبر الرمل من أقدم و أفضل المواد التي إستخدمت كوسط حبيبي صلب لتنمية النباتات . و لا يفضل إستخدام الرمال المحتوية على الجير و ذلك بسبب وجود نسبه عالية من كربونات الكالسيوم بها حيث أنها تعمل كمادة لاحمة لجزيئات الرمل مما يغير من الصفات الطبيعية للرمل . كذلك لا يفضل إستخدام رمال الشواطئ لاحتوائها على نسبه مرتفعة من الأملاح. و يفضل إستخدام الرمال ذات الأصل الجرانيتى أو السليكاتى كبيئة زراعية. و تعتبر أقطار حبيبات الرمل عامل هام في نجاح استخدامه كبيئة زراعية حيث أن الرمل الخشن جدًا لا يحتفظ بقدر كافى من الرطوبة ، أما الرمل الناعم جدا فلا يسمح بنسبه كافيه من التهوية
ويتميز الرمل بالصرف الجيد، لكن قدرته على الإحتفاظ بالماء ضعيفة لذلك يفضل إضافة البيت موس أو الكمبوست معه .
رجوع
صورة (5
* الفيرموكيوليت
الفيرموكيوليت عبارة عن سليكات الحديد و الألومنيوم و الماغنسيوم المتهدرت وهو عبارة عن رقائق معدنية تستخرج من مناجم الميكا فى أفريقيا وأستراليا ؤأمريكا ويتم الحصول على المادة فى الصورة القابلة لتكون بيئة زراعية عن طريق معاملة المعدن الخام لدرجة حرارة 1000 درجة مئوية فتتحول الرطوبة الموجودة به إلى بخار يزيد من الضغط داخل طبقاته مما يؤدى إلى تكسير وتقسيم هذه الطبقات إلى جزيئات أو أجزاء صغيرة خفيفة مسامية ذات صفات جيدة تلائم الزراعة اللاأرضية .
* ومن مواصفات الفيرموكيوليت التالى :
1- له قدرة كبيرة على الإحتفاظ بالماء .
2- يوجد بها عنصري الماغنسيوم و البوتاسيوم في صورة ميسرة يمكن للنباتات امتصاصها و الاستفادة منها.
صورة (6
وقد لوحظ أن الفيرموكيوليت مادة ماصة للماء وبالتالي يظل مبتلا معظم الوقت ، لذلك يفضل خلطة بمواد أخرى للتقليل من حال الابتلال الدائمة بالتالي تظل رطوبة وسط الزراعة ملائم لنمو النباتات .
* الخفــاف
هو عبارة عن صخر سليكاتى من أصل بركاني يحتوى على عناصر الألومنيوم والبوتاسيوم و الصوديوم ، وآثار من الكالسيوم و الماغنسيوم والحديد. والمادة بها العديد من الفراغات ، وتتكون تلك الفراغات نتيجة لخروج البخار الساخن منها قبل أن تبرد حمم اللافا البركانية. و هو موجود بصورة طبيعية لا يحتاج إلى حرارة أو تسخين بل أن كل ما يجرى عليه من عمليات هو التكسير و الطحن إلى الحجم المناسب من الحبيبات .
* ومن مواصفات الخفاف التالى :
هو مادة تشبه البرليت في التركيب الكيميائي لكنها تختلف عنها في الخواص الفيزيائية حيث أن الأول مادة أثقل من البرليت .
1- لاتمتص بالماء بسهولة، كذلك لا تحتفظ بها لفترة طويلة .
2- توفير ظروف التهوية الجيدة فى بيئة النمو .
3- سهولة تنظيفها وتطهيرها .
رجوع
صورة ( 7
* البرلـيت
هو عبارة عن حجر بركاني منشأه اللافا البركانية . يتدرج لونه من الرمادي إلى الأبيض و يتركب من سليكات الألومنيوم و صوديوم وبوتاسيوم ويتم طحنه وتسخينه على درجة حرارة مرتفعة من 900 - 1000 درجة مئوية حيث يحدث له إنتفاخ نتيجة خروج الهواء الساخن منه وتتكون به فجوات هوائية حيث يحدث له نتيجة لذلك تمدد واتساع الحبيبات وانتفاخها بصورة كبيرة
* ومن مواصفات البرليت التالى :
1- مادة ثابتة التركيب من الناحية الفيزيائية ، و ليس لها القدرة على التبادل الكاتيونى .
2- مادة خفيفة الوزن .
3- سهولة الصرف مع الاحتفاظ بالماء بصورة جيدة ، و من المفضل أن يتم الري على عدة مرات في اليوم الواحد و ذلك من أجل ضمان استيفاء حاجة النبات من المياه و العناصر الغذائية .
4- التهوية مرتفعة بالبيئة .
5- حبيبات البيرليت تتميز بوجود الخاصية الشعرية مما يسهل من استخدامها كبيئة تروى بطريقة الري تحت السطحي .
ويستخدم البيرليت على مستوى واسع في الزراعة ، حيث يستخدم بصورة منفردة و يعطى نتائج جيدة أو يدخل في عمل خلطات مع بيئات أخرى كالبيت موس وذلك لزراعة العديد من محاصيل الخضر ، الشتلات ، زهور القطف ، ونباتات التزيين الداخلي .
رجوع
خلطــات البيئــات
ويمكن إستخدام البيئات السابقة بصورة مفردة كبيئة زراعية أو يمكن أن يتم خلط أكثر من بيئة معاً ، و ذلك للوصول إلى أفضل مواصفات للبيئة تلائم نمو النبات المراد زراعته .
فنجد أن لمواصفات البيئة المراد زراعتها أثر كبير على نجاح عملية الزراعة ، فهذه الخواص هى التى تحدد التوازن ما بين الماء اللازم لنمو النباتات و الهواء اللازم لتنفس الجذور. حيث يجب توافر الفراغات الصغيرة التى تعمل على الإحتفاظ بالماء الضرورى لحياة النبات والفراغات الكبيرة التى تعمل على توفير الهواء اللازم لنمو النباتات . كذلك تحدد مقدرة البيئة على إدمصاص العناصر الغذائية على حبيباتها ومن أهم هذه الصفات التى يجب تقديرها :
* وزن البيئة . * قدرة البيئة على مسك الماء .
* درجة حموضة البيئة . * تركيز الأملاح فى البيئة .
* الكثافة الظاهرية للبيئة. * السعة التبادلية الكاتيونية للبيئة .
* درجة ثبات البيئة .
ومن هنا تظهر أهمية خلط أكثر من بيئة مع بعضها بهدف الوصول للمواصفات المطلوبة و قد تم إختبار عدد من الخلطات و التى أظهرت نتائج جيدة و من هذه الخلطات ما يلى :-
رجوع
نسبة الخلط
البيئات التى تدخل فى عمل خليط ابيئة
2 : 2 : 1
1 : 1
1 : 3
3 : 1
1 : 3
البيت موس : البرليت : الرمل
البيت موس : البرليت
البيت موس : الرمل
البيت موس : الرمل
البيت موس : الفيرموكيوليت
رجوع
نظم مزارع البيئات
تتعدد أشكال حاويات البيئات و على حسب شكل الحاوية يتحدد النظام المستخدم . و تتواجد أشكال كثيرة من أنظمة الزراعة فى مزارع البيئات منها ما يلى :-
نظـام المراقـد
ويستخدم نظام المراقد لإنتاج المحاصيل التى لاتحتاج إلى حيز كبير لنمو الجذور كالمحاصيل الورقية كالجرجير والفجل والبقدونس والكسبرة والشبت . كذلك يمكن بإستخدام هذا النظام زراعة العديد من النباتات الطبية والعطرية والتى تستخدم فى البيت المصرى بكثرة كالنعناع ،الزعتر،العتر ، البردقوش ، الريحان ، حصى اللبان وغيرهم . إلى جانب أنه يمكن زراعه أكثر من نوع نباتى فى المرقد الواحد .
رجوع
خطوات تنفيذ النظام
صورة 8
إنتاج الفجل والجرجير فى نظام المراقد (9
نظـام الأكيـاس
يستخدم هذا النظام فى زراعة النباتات التى تحتاج الى حيز كبير نسبياً حتى تنمو جذور النباتات . ويصلح هذا النظام لزراعة العديد من النباتات مثل الطماطم و الباذنجان والخيار و الكوسة وغيرهم . كذلك يمكن تقسيم الترابيزة الواحدة بحيث يتم زراعة كل مجموعة من الأكياس بنيات معين . فنحصل على كميات قليلة من أنواع كثيرة من نفس الترابيزة .
ومن الممكن إجراء تحوير فى نظام الأكياس السابق بعمل نفق بسيط من أسياخ الحديد و تغطيته البلاستيك بهدف توفير الظروف المناخية الملائمة لإنتاج بعض المحاصيل الصيفية فى فترة الشتاء مثل الطماطم .
رجوع
خطوات تنفيذ النظام
صورة (10
شكل عام لنظام مناضد الأكياس 11
نظـام الباكتـات
يمكن الزراعة على جميع أجزاء السطح حتى أن الجدار يمكن الزراعة عليه بإستخدام نظام الباكتات على الجدار . حيث تستخدم الباكتات البلاستيكية ويتم تثبيتها على الجدار وملئها بالبيئة الملائمة ثم زراعة النباتات صغيرة الحجم التى لا تحتاج جذورها إلى حيز كبير لتنمو كالفراولة و الفاصوليا . و يمكن إستخدام هذا النظام فى الشرفات إذا كانت تتعرض للشمس لفترة لاتقل عن 4 - 5 ساعات يومياً.
خطوات تنفيذ النظام
إنتاج الفراولة فى نظام الباكتات المغلقة (12
نظـام الأصـص
نظام الأصص من الأنظمة التى تصلح للزراعة فوق أسطح المنازل والتى تستخدم بكثرة فى أى منزل لتنمية نباتات الزينة فى الشرفات . وتختلف أحجام و أشكال الأصص مما يعطى فرصة لملائمتها لعدد كبير من النباتات مختلفة الحجم .
ويمكن إستخدام أشكال مختلفة من الحاويات البلاستيكية مثل جرادل المنظفات الصناعية والجراكل البلاستيكية ، كذلك الأقفاص و إطارات السيارات القديمة . فتستخدم جميع هذه الخامات كحاويات للبيئة فقط لاغير .
ويمكن إستخدام العبوات البلاستيكية وزجاجات المياه كحاويات للنظام المائى بل أنه يمكن أيضا أن تستخدم العبوات المفرغة كالأقفاص الجريد أو الأقفاص البلاستيكية لنفس الغرض .
رجوع
كرنب أحمر نامى فى نظام الأصص ( 13
إستخدام بعض العبوات المنزلية مثل عبوات مساحيق الغسيل كحاويات للزراعة ( 14
نباتات البسلة نامى فى أحد الأقفاص وفى أحد البراميل ( 15
نظاـم الحاويـات
يصلح هذا النظام لنمو النباتات التى تحتاج إلى حيز أكبر لنمو المجموع الجذرى لها . وتصلح مع نباتات مثل الكوسة ، الذرة وغيرهما.
خطوات تنفيذ النظام
خطوات تنفيذ النظام ( 16
نباتات السبانخ نظام حاويات البيئات ( 17
نباتات الكوسة فى نظام حاويات البيئات ( 18
المزارع المائية فوق الأسطح
عبارة عن النظم التى لا تستخدم أى وسط صلب لنمو الجذور بل تستخدم المحلول المغذى فقط أو التى يستخدم فيها بيئات فى مرحلة الشتل فقط ولذا فقد يطلق عليها بمزارع المحلول المغذى .
رجوع
شكل تخطيطى يوضح نظام الزراعة العميقة ( 19
المزارع المائية العميقة الساكنة
تعتبر المزارع المائية العميقة الساكنة من أبسط النظم المائية المستخدمة للزراعة فوق الأسطح .
وفى هذا النوع من الزراعات المائية يتم تنمية النباتات فى أوعية ممتلئة بالماء المضاف إليه المحلول المغذى . مع مراعاة توفير الأكسجين اللازم لتنفس الجذور .
والشكل العام للنظام عبارة عن حاوية بلاستيكية يتم ملئها بالماء المضاف إليه المحلول المغذى بالتركيز الملائم للنبات المراد زراعته. ثم يتم تثبيت الشتلات على لوح الفوم الموجود على سطح الماء على مسافات الزراعة . ثم يوالى بعد ذلك بتكملة الماء و المحلول بإستمرار إلى مستوى معين .
رجوع
خطوات تنفيذ النظام
صورة ( 20
صورة ( 21
نظام الفيلم المغذى ( الزراعة فى المواسير )
يطلق على نظام الزراعة بإستخدام الفيلم المغذى اصطلاح NFT حيث يتم تنمية النباتات فى تيار رقيق جدا من المحلول المغذى داخل قنوات الزراعة .
ويعتبر نظام الزراعة بإستخدام الفيلم المغذى Nutrient Film Technique ( NFT ) من أحسن نظم الزراعات المائية الدورانية . والزراعة بإستخدام الفيلم المغذى من أكثر صور الزراعات المائية إستخداماً على نطاق تجارى .
وفى هذا النظام تنمو الجذور فى صورة حصيرة نامية فى تيار ضحل من المحلول المغذى بحيث يكون الجزء السفلى من الجذور مغمور فى المحلول المغذى لإمداد النبات بالماء والعناصر الغذائية بينما الجزء العلوى يكون مرطب بالمحلول ولكنه فى الهواء وذلك لإمداد النبات بالأكسجين اللازم .
رجوع
مكونات نظام الفيلم المغذى ( نظام المواسير )
صورة ( 22
1- خزان للمحلول المغذى يوضع به المحلول المغذى المخفف .
2- طلمبة لدفع المحلول المغذى إلى بداية قنوات الزراعة .
3- قنوات الزراعة .
4- أنبوب تجميع للمحلول المغذى لإعادة المحلول المغذى إلى الخزان .
رجوع
خطوات تنفيذ النظام
صورة 23
صورة 24
صورة ( 25
مزارع الأسطح ذاتية التشغيل
الأنظمة المكثفة الأوتوماتيكية: عند بداية المشروع كان يهدف إلى زراعة الأسطح بغرض الإكتفاء الذاتى للأسر من الخضروات الطازجة و لكن عند بداية تنفيذ المشروع ظهرت مشكله و هى أنه فى حالة الأبراج العالية و التى لها سطح محدود فى المساحة مع كثره فى عدد الأسر بنظام إتحاد الملاك و الكل يريد تنفيذ المشروع و فى هذه الحالة ظهرت المشكلة فإذا أردنا توفير الإحتياجات الذاتية من الخضروات بالطرق البسيطة ( أنظمة الترابيزات ) فإننا فى هذه الحالة سوف نحتاج عدد كبير جدا لا يمكن وضعه على السطح و بالتالى كان الحل لهذه المشكلة فى نظم الزراعة المكثفة حيث نقوم بعمل بعض النظم التى نقوم فيها بإستغلال الأسوار حول السطح وهذه المساحة لا يستهان بها فهى تمثل 40% من مساحة السطح الفعلية إذا كان السور إرتفاعه 1م. و تمثل حوالى 60% فى حالة إرتفاع الأسوار إلى 1.5م. أى تعادل تقريبا نفس المساحة المستغلة من السطح بعد إستخراج أماكن المرور و المشيات.أما المساحة المستغلة من السطح فنقوم بعمل نظم تكثيف رأسى بمضاعفة عدد النباتات 4:3 مرات ضعف عدد النباتات الذى يستوعبه المتر المربع العادى. و بهذه الطريقة نستطيع الحصول على كميات من المحصول تكفى كافة هذه الأسر و بأقل مجهود و بأقل تكاليف حيث أن نفس المبلغ الذى تقوم الأسرة الواحدة فى دفعة مقابل عدد خمس انظمه بسيطة إذا إشتركت كل أسرة بنفس المبلغ يمكن عمل نظام مكثف أوتوماتيك يوفى باحتياجات كافة الأسر المشاركة. كذلك يمكن إستخدام العديد من الخامات المختلفة و التى تخدم جميعها النظام من مضخات ملائمة و مؤقت لتنظيم عملية الرى إلى جانب الخزان الذى تتلائم سعته مع مساحة السطح ، و غير ذلك من الخامات التى تكمل الصورة النهائية للنظام المكثف .
رجوع
تغذية النباتات فى مزارع الأسطح
تغذية النباتات هو عبارة عن إمداد النباتات بالعناصر الغذائية التى يحتاجها النبات وذلك بكميات مناسبة ومتوازنة مع بعضها البعض فى المحلول بحيث تناسب نوع النبات المنزرع فى مزارع الأسطح . حيث ان زيادة أو انخفاض تركيز المحلول يؤثر بشدة على النباتات و إنتاجها .
وفى حالة مزارع الأسطح يجب أن تتوافر العناصر الأساسية الضرورية لتغذية النباتات و التى هى عبارة عن :
الكربون - الهيدروجين - الأكسجين - النتروجين - الفوسفور البوتاسيوم - الكالسيوم - الماغنسيوم - الكبريت - الحديد - المنجنيز الزنك - النحاس - البورون - الموليبدنيم .
رجوع
منظر عام للأسطح المكثفة الأوتوماتيكية ( 26
حيث لا وجود للتربة التى تمد النباتات باحتياجاتها الغذائية و فى البداية يجب ان نتعرف على العناصر الغذائية التى يجب توافرها للنباتات من أجل الحصول على أفضل محصول .
المحلول المغذى
المحلول المغذى هو المحلول الذى يحتوى على جميع العناصر الغذائية الضرورية اللازمة لنمو النبات و بنسب متوازنة مع بعضها البعض والذى يستخدم فى امداد النبات بحاجته من الماء والعناصر الغذائية طوال فترة حياته. ومن الصعب القول بأن هناك ما يسمى بالمحلول المغذى المثالىلكل النباتات أو حتى بالنسبة للنبات الواحد ويرجع ذلك الى اختلاف احتياجات النباتات من العناصر الغذائية وذلك لاختلاف طبيعة نمو ومحصول كل نبات بل ان احتياجات النبات الواحد من العناصر يختلف خلال مراحل نموه المختلفة علاوة على اختلاف احتياجات الاصناف المختلفة لنفس النبات كما أن الظروف الجوية يكون لها تأثير كبير .
لذا على القائمين بعملية تغذية النباتات وضع كل الظروف فى اعتباره من أجل الوصول الى أفضل محلول غذائى يناسب النبات المنزرع . فى نظم الزراعة بدون تربة هناك نوعان من المحاليل المغذية :
رجوع
أ- المحلول المغذى المركز
حيث يتم تحضير محلول مغذى مركز عادة يكون مركز 100 مرة عن المحلول المخفف وذلك من أجل سهولة الاستعمال و توفيرا للوقت والمجهود ( وهو المحلول الذي سيتم توزيعه من قبل المشروع ) وهو ينقسم الى :
1- محلول مغذى ( أ ) وهو يحتوى على الكالسيوم وجزء من النتروجين والحديد المخلبى فقط .
2- محلول مغذى ( ب ) وهو يحتوى على باقى أسمدة العناصر الغذائية الاخرى .
ب- المحلول المغذى المخفف
وهو الناتج من تخفيف المحلولين المركزين ( أ و ب معاً ) والمحلول المغذى المخفف هو الذى يقوم بتغذية النبات وامداده بما يحتاج اليه من عناصر غذاء وفيما يلى جدول يوضح نسبه التخفيف للمحلول المغذى :
رجوع
صورة ( 27
للمزيد من المعلومات
قسم الزراعة بدون تربة - المعمل المركزى للمناخ الزراعى
وزارة الزراعة واستصلاح الأراضى
6 شارع ميشيل باخوم ( النور سابقاً ) - شرق نادى الصيد - دقى - جيزة
ص . ب / 269 إمبابة 12411
التليفون : 3367274 الفاكس : 7490053
البريد الإلكترونى info@clac.clas.sci.eg
موقع المعمل على الإنترنت htt://www.clac.edu.eg/