Source material
ديناميات المغذيات النباتية
يمكن وصف معظم النباتات من قبل خمسة هياكل رئيسية: الجذور، الجذعية، الأوراق، الزهور، والفواكه. تدخل المغذيات المذابة والماء إلى النبات عن طريق الجذور من خلال النقل السلبي والنشيط (الذي يتطلب الطاقة). زيليم، وتقع في الجذع، هو قناة نقل في اتجاه واحد الذي يتحرك المياه والمعادن من الشعر الجذور إلى الجسم الرئيسي من النبات من خلال العمل الشعري. الجذع هو عادة هيكل الدعم الأساسي للأوراق والبراعم والأعضاء الأخرى. الأوراق هي قوة النبات وتستخدم الطاقة الشمسية لتحويل ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون ~ 2) والماء إلى الجلوكوز (الطاقة) والأكسجين (عملية التمثيل الضوئي). يتم نقل الجلوكوز إلى أجزاء أخرى من النبات عن طريق فلوم. الزهور والفواكه هي الأعضاء التناسلية للنبات. الزهور تتطلب الإخصاب لتطور إلى الفواكه. ويمكن تحقيق ذلك عن طريق الرياح والحشرات والطيور والثدييات، وما إلى ذلك في الاحتباس الحراري، يمكن تلقيح الزهور من قبل المشجعين يهز بلطف النبات، مما تسبب في إطلاق حبوب اللقاح، أو يدويا باستخدام Q-تلميح أو فرشاة الطلاء لينة.
كما هو الحال في التربة، تستمد النباتات التي تزرع في أكوابونيكش المغذيات والطاقة للنمو والتكاثر من التمثيل الضوئي، والأملاح غير العضوية الذائبة، والمستقلبات التي تنتجها البكتيريا والفطريات. في أكوابونيكش، يتم اشتقاق المواد الغذائية من تغذية الأسماك. النباتات لديها بعض القدرة على اختيار المعدل الذي تمتص الأيونات المختلفة. فقط لأن المغذيات يتم توفيرها بكميات كافية لا يعني أن النبات يمتص ذلك. النباتات لديها 16 المغذيات الأساسية اللازمة للصحة والنمو الأمثل (الجدول 8). العناصر الغذائية الأساسية هي تلك التي لا يمكن توليفها من قبل الكائن الحي وتصنف حسب الهيكلية والكلية والجزئية، والتي تحدد مقدار ما يحتاجه النبات. ويمكن أيضا تصنيف المواد الغذائية حسب حركتهم. العناصر الغذائية المتنقلة هي العناصر التي يمكن نقلها في جميع أنحاء المصنع (عادة إلى نمو جديد) حسب الحاجة. وبمجرد ترسب المغذيات غير المتحركة في الأوراق (عادة ما تكون الأوراق القديمة أو الأولية)، فإنها ثابتة وغير قادرة على نقلها إلى أجزاء أخرى من النبات. ويمكن أن يفيد ذلك المنتجين عندما تظهر علامات نقص المغذيات عن طريق تضييق الأيونات المسببة. تحدث حالات نقص المغذيات المتنقلة في الأوراق القديمة، بينما تحدث المغذيات غير المتحركة في النمو الجديد للنبات. ولا يتم توفير ثلاثة مغذيات بكميات كافية في أعلاف الأسماك لدعم نمو النباتات. هذه العناصر الغذائية هي الكالسيوم (كاليفورنيا) والبوتاسيوم (K) والحديد (الحديد). كما نوقش أعلاه، وتستخدم كاكو ~ 3 ~ و K ~ 2 ~ ثاني أكسيد الكربون ~ 3 ~ لكل من تعديل الرقم الهيدروجيني وتوفير العناصر الغذائية الأساسية. يتم استكمال الحديد في شكل مخلب، مما يبقيه قابل للذوبان في الماء ويمنعه من الأكسدة في النظام. يوصى باستخدام FE-DTPA لأنه أكثر استقرارًا في درجة الحموضة المناسبة للأكوابونيكش (6.0-7.5) وأكثر فعالية من حيث التكلفة من الأشكال الأخرى.
الجدول 8: ستة عشر العناصر الغذائية الأساسية اللازمة للنباتات من أجل الصحة والنمو الأمثل. تمثل العناصر المحاطة بدائرة الحد من العناصر الغذائية في أكوابونيكش. و تمثل المغذيات المتنقلة ب (م) و المغذيات غير المتحركة ب (ط).
- [7-1 توفير و قياس المغذيات النباتية] (./7-1-توفير و قياس - النباتات - المغذيات)
- [7-2 حالات النقص الشائعة في المغذيات] (./7.2 - نقص المغذيات.md)
- المصدر: جانيل هاغر، لي آن برايت، جوش دوسي، جيمس تيدويل. 2021. جامعة ولاية كنتاكي دليل إنتاج Aquaponics: دليل عملي للمزارعين. *
Kentucky State University — Janelle Hager, Leigh Anne Bright, Josh Dusci, and James Tidwell.
أُعيد تنسيق هذه النسخة من المكتبة ودمجها من المصدر الأصلي.
7-1 توفير وقياس المغذيات النباتية
Original publication · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn · Kentucky State University
المواد الغذائية تدخل نظام أكوابونك في تغذية الأسماك. ترتبط كمية النيتروجين المتاحة للنبات مباشرة بمحتوى البروتين في الأعلاف. وكلما ارتفع محتوى البروتين، والمزيد من النيتروجين متاح لنمو النبات. لسوء الحظ، تغذية البروتين عالية مكلفة للغاية، لذلك تغذية تغذية البروتين أعلى مما تتطلبه الأنواع الثقافية الخاصة بك هو تكلفة باهظة. يأتي النيتروجين من انهيار البروتينات، التي تتكون مكوناتها الهيكلية من الأحماض الأمينية الغنية بالنيتروجين. يتم استخدام ما يقرب من 20٪ من النيتروجين و 50٪ من الفوسفور من الأعلاف من قبل الأسماك للنمو. ويفرز جزء كبير من النيتروجين وP (70 في المائة و30 في المائة على التوالي) كمنتج نفايات بواسطة الخياشيم، ويفرز الباقي (10 في المائة و20 في المائة بالنسبة للN وP، على التوالي) كنفايات جسيمات. النفايات الجسيمية، ما نشير إليه في أكوابونيكش بأنها «صلبة»، تحتوي أيضا على المغذيات الكلية والصغرى التي لا تمتصها الأسماك. ويمكن تحقيق الاستفادة من هذا المنتج النفايات من خلال التمعدن.
الجدول 9: تحليل المغذيات للنفايات السائلة في النظام المائي المعدني بعد 14 يوما.
و يعمل تمعدن النفايات السائلة على نحو مماثل لل عمليات في التربة. في أكوابونيكش، يتم تصريف النفايات السائلة المركزة في خزان احتجاز غير متصل بالإنترنت. الميكروبات الهوائية (أو اللاهوائية) تتحلل المواد العضوية الصلبة، وتطلق المواد الغذائية غير العضوية القابلة للذوبان في الماء، والتي تتوفر بعد ذلك للنباتات لاستخدامها (Delaide et al. 2018, Goddek et al. 2018). ويمكن الوصول إلى المياه الغنية بالمغذيات عن طريق تسوية المواد الجسيمية وسحب المياه من الأعلى.
و توجد معلومات محدودة عن الظروف البيئية المثالية اللازمة لتحقيق التمعدن الهوائي الفعال لل نفايات السائلة السمكية. وتظهر النتائج الأولية لأنظمة البحوث المائية في الموقع في جامعة الملك سعود أن تمعدن النفايات السائلة السمكية لمدة 14 يوماً أدى إلى زيادة بنسبة 143% في الفوسفات (PO~ 4)، وزيادة بنسبة 47% في النترات (NO~ 3 ~ -N)، وزيادة بنسبة ≥20% في الكالسيوم (Ca)، والمغنيسيوم (Mg)، والبوتاسيوم (K) مقارنة بمياه النظام (الجدول 9). المواد الصلبة الجسيمات لديها نسبة NPK 4:5:1، فضلا عن مستويات ملحوظة من Ca و Mg.
يتم تحديد العناصر الغذائية النباتية كميا من خلال الاختبارات المختبرية للمياه والأنسجة النباتية. يمكن أن يكون الاختبار مكلفًا إلى حد ما للمزارعين (عادة ما بين\ $20\ $75 USD لكل عينة) والنتائج ليست فورية. وقد توفر بعض الجامعات اختبارًا مجانيًا يمكن أن يعجل بالعملية ويخفض التكاليف. إن قياس الموصلية الكهربائية للمياه مفيد في تحديد تركيز أملاح المغذيات ولكنه لا يحدد كمية العناصر الغذائية المتاحة للنباتات. يتراوح نطاق EC المقبول لـ aquaponics بين 0.5-2.0 ميكروسة/سم.
- المصدر: جانيل هاغر، لي آن برايت، جوش دوسي، جيمس تيدويل. 2021. جامعة ولاية كنتاكي دليل إنتاج Aquaponics: دليل عملي للمزارعين. *
7-2 حالات نقص المغذيات الشائعة
Original publication · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn · Kentucky State University
المهارة التي هي مفيدة لمنتجي الأكوابونيكس للاحتفاظ بها في صندوق أدواتهم هي القدرة على تشخيص نقص المغذيات بصريًا. وبمجرد أن يظهر النبات أعراض نقص، يحدث إجهاد شديد بالفعل. الكشف المبكر والتشخيص مهمان.
عملية القضاء يمكن أن تساعد المزارعين على تحديد نقص المغذيات بنجاح. وتشمل العوامل الرئيسية التعرف على مكان حدوثه في النبات (المغذيات المتنقلة أو غير المتنقلة)؛ والإحاطة علما بالمظهر العام، مثل نمط اللون أو المظهر العام؛ والقضاء على العوامل الأخرى التي قد تسبب المشكلة، مثل تلف الضوء أو الحرارة. وفيما يلي نقص المغذيات الشائعة التي تحدث في أكوابونيكش.
Nitrogen: على الرغم من أنه ليس شائعًا جدًا في الأنظمة المائية، إلا أن حالات نقص النيتروجين تحدث عادة عندما تكون وحدات الاستزراع السمكي أقل حجمًا بالنسبة لكمية النباتات في النظام. الكلوروسيس الكامل (اصفرار) من الأوراق القديمة هو أول علامة ويمكن أن تنتشر إلى النبات كله إذا تركت دون علاج (الشكل 18 أ). علامات أخرى هي النمو البطيء أو التقزم والنباتات التي تبدو ممتدة. ولا يمثل نقص النيتروجين عادة مشكلة في نظم أكوابونيكش المصممة بشكل مناسب و ذات دورة جيدة.
_الفوسفور _: يتميز نقص الفوسفور في النباتات بالتلوين الأخضر الداكن و/أو الأرجواني في الأوراق القديمة (الشكل 18 ب). قد يظهر أيضًا عند نصائح وحواف الأوراق، مما يمنحهم مظهرًا محترقًا. يتم تقليل توافر P للمصنع بشكل كبير عندما يكون الرقم الهيدروجيني خارج نطاق 6.0-7.5 وعندما تكون درجات الحرارة ≤ 10 ^ س (الإسلام et al. 2019). الأعراض أكثر وضوحا في النباتات الصغيرة، والتي لديها طلب نسبي أكبر على P من النباتات الناضجة.
بوتاسيوم: نقص البوتاسيوم لا يؤدي على الفور إلى أعراض واضحة. سوف تظهر هوامش الأوراق المدبوغة، المحروقة، و/أو لديها بقع سوداء صغيرة تتجمع في وقت لاحق في منطقة نخرية (الشكل 18 ج). هوامش الأوراق سوف تتراجع للأسفل، وسوف يكون النمو مقيدا. البوتاسيوم هو المغذيات الرئيسية لتنمية الزهور والفاكهة المناسبة. عدم كفاية إمدادات K سيؤدي إلى إسقاط الزهور من المصنع. تركيزات K عالية يمكن أن تقلل من امتصاص الكالسيوم من قبل النبات. K هو المغذيات المقيدة في أكوابونيكش ويجب أن تستكمل للحفاظ على المستويات المطلوبة لنمو النبات.
Calcium: الكالسيوم هو المغذيات المقيدة في أكوابونيكش. سوف تظهر أوجه القصور على نمو النبات الجديد، كما هو المغذيات المتنقلة. العلامات هي أوراق صغيرة مشوهة قد تظهر هوامش محروقة (حرق طرف) (الشكل 18 د). نهاية تعفن زهر على ثمار الطماطم هو علامة مميزة لنقص الكالسيوم (الشكل 18e). حتى عندما تكون كافية
كاليفورنيا موجود، فإنه مقيد من دخول النبات في ظروف رطبة ولديه علاقات عدائية مع البوتاسيوم (سومرفيل et al. 2014). بالإضافة إلى كاكو ~ 3 ~، يمكن استخدام المرجان المسحوق للحفاظ على مستويات كاليفورنيا وزيادة القلوية في أنظمة أكوابونك. استخدام المرجان المسحوق هو حكاية ولكن كان فعالا في نظام صغير ومتوسط الحجم. إن استخدام مصدر يتم تعقيمه أمر بالغ الأهمية لعدم إدخال كائنات أو أمراض أجنبية إلى النظام
Iron: الحديد هو أحد أوجه القصور التي يمكن التعرف عليها بسهولة. يتميز نقص الحديد بالكلوروسيس (اصفرار) بين عروق الورقة (الشكل 18f). الأوردة نفسها ستبقى خضراء. بما أن الحديد هو مغذيات غير متحركة، فستظهر الأعراض على أوراق جديدة. تظهر العلامات مشابهة لنقص المغ ولكن يمكن تمييزها بسهولة، حيث تظهر أعراض المغ على الأوراق القديمة (المغ هو مغذيات متنقلة). يضاف الحديد المخلب إلى النظام للحفاظ على مستويات الحديد عند 2 ملغم/لتر.
- المصدر: جانيل هاغر، لي آن برايت، جوش دوسي، جيمس تيدويل. 2021. جامعة ولاية كنتاكي. دليل إنتاج Aquaponics: دليل عملي للمزارعين. *