ثانياً إنشاء حدائق الأسطح باستخدام المزارع المائية ( الزراعة بدون تربة Hydroponics System )
يقصد بها تكنولوجيا زراعة وإنتاج النباتات في المحاليل المغذية التي توفر جميع عناصر التغذية الأساسية للنمو المثالي للنباتات
مزايا الزراعة بدون تربة :-
1 – عدم الحاجة للتربة في الزراعة
2 – يبقى الماء في النظام ويمكن إعادة استخدامه وبالتالي انخفاض كمية الماء وانخفاض التكاليف
3 – عدم تلوث النباتات بالمبيدات والمواد الكيمائية
4 – سهولة التخلص من الآفات والأمراض
5 – إمكانية إنتاج محاصيل زراعية بكثافة وإنتاج أكثر
6 – سهولة الحصاد وارتفاع العائد المادي الناتج منه
7 – يمكن استخدامها في الأماكن التي لا تصلح للزراعة واستخدامها على أسطح المنازل
عيوب الزراعة بدون تربة :-
1 – اى فشل أو خلل لنظام الزراعة المائية يؤدى إلى موت النبات السريع لذلك يراعى الدقة والاهتمام بها
2 – تطلب المزيد من الطاقة وارتفاع التكاليف التأسيسية لها
* الاستثمار فى مجال الزراعة المائية :
من أهم المجالات الاستثمارية وذلك لان العائد على رأس المال يحقق ويرضى طموحات المستثمر نظراً لارتفاعه من خلال المعادلة الآتية :
العائد على رأس المال = صافى الربح ÷ اجمالى التكاليف
لذلك نجد إن الاستثمار في هذا المجال يدر صافى ربح 41 % من قيمته في العام الواحد
تصنيف الزراعة المائية : - تصنف الزراعة المائية على حسب نوع التقنية المستخدمة وهى تتوقف على عدة عوامل منها :-
أ – المساحة المتاحة ب – الموارد المالية المتوفرة
ج – نوعية وسط النمو المتوافر د – الإنتاجية المطلوبة ( إنتاج شخصي أو تجارى)
ينقسم نظم الزراعية المائية إلى قسمين رئيسيين هما :-
1 – نظم مفتوحة ( المزارع المائية الساكنة ): حيث نقوم بتوصيل المحلول المغذى الى المجموع الجذري للنبات ويستخدم المحلول الغذائي مرة واحدة وعندما تقل المواد الغذائية به أو يقل تركيز ph يتم تغييره واستبداله وتحصل جذور النباتات على احتياجها من الأكسجين من خلال الأكسجين المذاب فى الماء لذلك يرجى تحريك الماء اكتر من مرة فى اليوم أو استخدام مضخة هواء في حالة المساحات الكبيرة
وتعتمد النظم المفتوحة على تقنية
الجذور الغاطسة أو غمس الجذور في المحلول المغذى(Root Deepings Technique ) أو تقنية الطفو ( Floating Technique ) وهاتين التقنيتين تتشابه في الفكرة وطريقة التنفيذ حيث إن النباتات تنمو في أصص صغيرة مملؤة بقليل من وسط النمو وتوضع في إناء به محلول مغذى بحيث تغمر 2 – 3 سم في المحلول المغذى
وتعتبر هذه الطريقة من أسهل الطرق واقلها في التكلفة ولكن يراعى فيها قياس ph فيها وعند انخفاض نسبته في المحلول المغذى يجب تغيير المحلول المغذى وعادة يتم تغييره ما بين كل 3 – 5 أيام
تقنية الفتيل أو الخاصية الشعرية : في هذه التقنية يوضع الأصص أو الأكواب المثقوبة من أسفل بحوض به محلول مغذى ويوضع بالكوب أو الأصيص تربة بديلة مثل الرمل ذات مسامية عالية وعن طريق خرطوم رفيع صغير ( فتيل ) يوضع احد طرفيه في المحلول المغذى والطرف الثاني أعلى الأصيص فيتم انتقال المحلول المغذى عن طريقه الى التربة فتأخذ جذور النباتات ما تحتاجه من غذاء وما يتبقى ينزل مرة أخرى إلى أسفل الأصيص في الحاوية التي تحتوى على المحلول المغذى مرة أخرى
هذه الطريقة تصلح لنباتات الزينة والأزهار والنباتات الداخلية ويمكن استخدامها عند السفر لري النباتات
نظام الرى بالتنقيط : وهو يعتمد على وضع المحلول المغذى بحوض به ماء يحتوى على مضخة تضخ المياه الزائب به المحلول المغذى على فترات زمنية معينة عبر انابيب او خراطيم لتغذية النباتات
ثانياً : نظم المزارع المائية المغلقة :
يتم فيه تخفيف المحلول المغذى المركز بالماء حتى الوصول إلى التركيز الملائم للنباتات المزروعة وري النباتات به ثم يتم تجميع المحلول الزائد بعد مروره على النباتات إلى الخزان وتعاد عملية ري النباتات به .
تعتمد نظم المزارع المائية المغلفة على كل من التقنيات الآتية :-
1- تقنية الغشاء المغذى NFT : في هذا النظام تكون جذور النباتات معرضه مباشرة للمحلول المغذى على شكل غشاء رقيق من المحلول المغذى وبذلك تحصل النباتات على احتياجاتها من الماء والمواد الغذائية والأكسجين بنسب متوازنة حيث ينساب المحلول المغذى خلال الممرات التي تصنع من لوح مرن قابل للثني توضع به الشتلات مع قليل من وسط النمو ويثنى كلا من الطرفين فى اتجاه الشتلة لمنع وصول الضوء والتبخر ويضخ المحلول المغذى من أعلى القناة وينساب بواسطة الجاذبية الأرضية إلى نهاية القناة مبلاً الجذور عائداً مرة أخرى إلى الخزان وهكذا يتم تدوير المحلول المغذى مرة اخرى
2 – تقنية الفيض والتدفق DFT : وهى طريقة تشبهه الطريقة السابقة إلا أنها تعتمد على استخدام مواسير من البلاستيك pipe system توجد به فتحات لوضع أكواب مثقبة بها وسط نمو مثل البيتموس او البرلايت أو نشارة الخشب ويوضع بها البادرات الصغيرة الشتلات بحيث يلامس قاع الأصص أو الأكواب المحلول المغذى الذي يجرى في الأنبوب ويتم ضخ المحلول المغذى بواسطة مضخة كهربائية إلى أعلى الأنابيب وتأخذ جذور النباتات كل ما يحتاجه من الماء و مواد غذائية والأكسجين بواسطة جذوره التي تفترش قاع الأنبوب ويجب أن يراعى الاتى : أ- ميل المياه فى المجرى 1:40 ب – معدل التدفق 2 لتر / الدقيقة ج – طول القناة لا تزيد عن 20 متر
ويتميز هذا النظام بإمكانية زيادة عدد النباتات فى وحدة المساحة مما يزيد من الإنتاج المتحصل عليه ويزيد من الأرباح ويناسب هذا النظام نمو النباتات التي تتميز بصغر المجموع الجذري مثل الفراولة والطماطم والخيار والفلفل والخس والبوتس ونباتات الزينة
الزراعة الرأسية في زراعة الأسطح لتتحول إلى مشروع ربحي :-
يمكن استخدام زراعة الأسطح بشكل اقتصادي وذلك عن طريق الزراعة الرأسية حيث تتكون من مواسير تأخذ الشكل العمودي مفرغة بشكل يسمح باستيعاب أكبر عدد من النباتات ويسمح بالوقت نفسه للنبات بالاستفادة اكبر من ضوء الشمس مما يعطى نمو أعلى وبشكل أفضل
يثبت النظام على خزان مياه مزود بمضخة لضخ النباتات إلى المياه ويتم الري ألياً كل نصف ساعة عن طريق تزويد النظام بنظام ضبط آلي ( timer ) ويغذى النباتات بواسطة محلول مغذى يوضع فى خزان المياه ويحتوى على جميع العناصر التي يحتاجها النبات
ووفق هذا النموذج يستوعب المتر الواحد من 100 – 150 نبته ويبلغ متوسط إنتاج النبتة حوالي 500 جرام مما يعنى إن المتر المربع قد بصل إنتاجه إلى 75 كجم من المحصول بفرق شاسع عن الأنظمة التقليدية التي ينتج المتر المربع فيها نحو 40 كجم من المحاصيل
الزراعة الرأسية في زراعة الأسطح لتتحول إلى مشروع ربحي :-
يمكن استخدام زراعة الأسطح بشكل اقتصادي وذلك عن طريق الزراعة الرأسية حيث تتكون من مواسير تأخذ الشكل العمودي مفرغة بشكل يسمح باستيعاب أكبر عدد من النباتات ويسمح بالوقت نفسه للنبات بالاستفادة اكبر من ضوء الشمس مما يعطى نمو أعلى وبشكل أفضل
يثبت النظام على خزان مياه مزود بمضخة لضخ النباتات إلى المياه ويتم الري ألياً كل نصف ساعة عن طريق تزويد النظام بنظام ضبط آلي ( timer ) ويغذى النباتات بواسطة محلول مغذى يوضع فى خزان المياه ويحتوى على جميع العناصر التي يحتاجها النبات
ووفق هذا النموذج يستوعب المتر الواحد من 100 – 150 نبته ويبلغ متوسط إنتاج النبتة حوالي 500 جرام مما يعنى إن المتر المربع قد بصل إنتاجه إلى 75 كجم من المحصول بفرق شاسع عن الأنظمة التقليدية التي ينتج المتر المربع فيها نحو 40 كجم من المحاصيل
* تقنية المشاتل بدون تربة : Nursery techniques for hydro ponics
تستخدم هذه التقنية لإنتاج شتلات قوية لأصناف عالية الإنتاجية للحصول على محصول اقتصادى مربح من خلال الزراعة المائية او بالزراعة بدون تربة
- وسط النمو فى المشاتل : يستعمل البيت موس والبيرليت او الصوف الصخري أو الرمل المعقم
حاويات المشاتل ( الصواني ) : وهى حاويات بلاستيكية بها الكثير من العيون والفتحات التى يوضع بها وسط النمو ونضع بها البذور كما يمكن استخدام أجزاء من النبات الأم مثل الفراولة أو النعناع وزراعتها في وسط النمو حتى تنتج مجموع جذري
الإمداد بالمواد الغذائية : تزويد النباتات بالمواد المغذية ليس ضرورياً حتى ظهور أول ورقتين حقيقيتين ثم يتم التزويد بشكل تدريجي فيمكن استخدام 10 جرام من المحلول المغذى في 10 لتر من الماء
فترة بقاء البادرات في المشتل :-
الطماطم 3 – 4 أسابيع حتى تكون 2 – 3 أوراق حقيقية
الكرنب 4 – 5 أسابيع حتى تكون 3 – 4 أوراق حقيقية
الخيار 3 أسابيع حتى تكون 3 – 4 أوراق حقيقية
الخس 2 – 3 أسابيع حتى تكون 3 – 4 أوراق حقيقية
الفلفل 4 – 5 أسابيع حتى تكون 3 – 4 أوراق حقيقية
* تقنية استخدام الأسفنج في المشتل :-
قطع الأسفنج يمكن أن تستخدم كوسط نمو عوضاً عن ما ذكر من قبل حيث تستخدم قطعة من الأسفنج مكعبه أبعادها 2.5 × 2.5 × 2.5 سم لهذا الغرض حيث نضع البذور في الشق الذي تم عمله في الجانب العلوي من مكعب الأسفنج
يجب استعمال المحلول المغذى عند ظهور أول ورقة حقيقية للنبات
الشتلات يمكن زراعتها فى نظام الزراعة بدون تربة كما هي في مكعب الأسفنج
ثالثاً : الزراعة الهوائية Aeroponics System:-
يقصد بها زراعة النباتات عن طريق وضع النبات على وسائط من الفلين أو الستيروفوم ويتم عمل رزاز بالمحلول المغذى المخلوط بالماء لجذور النباتات على صورة ضباب
حيث تثبت النباتات في فتحات أو ثقوب في لوح من الفلين أو الستيروفوم وتكون جذورها معاقة في الهواء تحت اللوح الذي يشكل غطاء للحاوية أو الصندوق بحيث يمنع الضوء ويثبت الجذور ويمنع نمو الطحالب يرش المحلول المغذى على شكل رزاز أو ضباب لثوان قليلة كل 2 – 3 دقائق وهذا يكفى لجعل الجذور رطبة وعادة ما تطبق هذه التقنية في هيكل أو بيوت زراعية محمية ويناسب الخضروات الورقية ذات المجموع الخضري القصير مثل الخس والسبانخ
واهم ميزة في هذه الزراعة هي الاستخدام الأقصى للفراغ فهذه التقنية تسمح بتربية نباتات تزيد مرتين عن المزروعة في نفس المسافة الأرضية كما يستفاد من الماء والعناصر الغذائية بنسبة 100 % ويقلل وقت نمو الجذور ويسرع الإنتاج بنسبة 40 – 60 % ويقلل استهلاك المغذيات بنسبة 75 % مقارنة بالهيدروبونيك