Source material

مقدمة في أكوابونيكش

1. نبذة تاريخية عن التكنولوجيا المائية الحديثة

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   وقد ظل مفهوم استخدام الفضلات البرازية و الفضلات الإجمالية من الأسماك لتخصيب النباتات قائما منذ آلاف السنين, حيث طبقت الحضارات المبكرة في كل من آسيا و أمريكا الجنوبية هذه الطريقة. من خلال العمل الرائد لمعهد الخيمياء الجديد وغيره من المؤسسات الأكاديمية في أمريكا الشمالية وأوروبا في أواخر السبعينيات، وإجراء المزيد من البحوث في العقود التالية، تطور هذا الشكل الأساسي من أكوابونيكش ليصبح نظم الإنتاج الغذائي الحديثة اليوم. وقبل التقدم التكنولوجي في الثمانينات، كانت معظم المحاولات الرامية إلى دمج الزراعة المائية وتربية الأحياء المائية محدودة النجاح. وشهدت الثمانينات والتسعينات تقدما في تصميم النظم والترشيح الأحيائي وتحديد النسب المثلى للأسماك إلى النبات مما أدى إلى إنشاء نظم مغلقة تسمح بإعادة تدوير المياه وتراكم المغذيات من أجل نمو النباتات. أظهرت جامعة ولاية كارولينا الشمالية (الولايات المتحدة الأمريكية) في أنظمتها المائية المبكرة أن استهلاك المياه في النظم المتكاملة لا يمثل سوى 5 في المائة من الاستهلاك المستخدم في تربية الأحواض لزراعة البلطي. ويشير هذا التطور، ضمن مبادرات رئيسية أخرى، إلى ملاءمة النظم المتكاملة للاستزراع المائي والنظم المائية لتربية الأسماك وزراعة الخضروات، لا سيما في المناطق القاحلة والمناطق الفقيرة في المياه.

   على الرغم من أن أكوابونيكش قيد الاستخدام منذ الثمانينات، لا تزال طريقة جديدة نسبيا لإنتاج الأغذية مع عدد قليل فقط من مراكز البحوث والممارسين في جميع أنحاء العالم مع تجربة أكوابونك شاملة. كان جيمس راكوسي رائداً في مجال البحث والتطوير من خلال عمله في جامعة جزر فرجن (الولايات المتحدة الأمريكية). وقد طور النسب والحسابات الحيوية من أجل تحقيق أقصى قدر من الإنتاج من كل من الأسماك والخضروات مع الحفاظ على نظام بيئي متوازن. وفي أستراليا، أنتج ويلسون لينارد أيضاً حسابات رئيسية وخطط إنتاج لأنواع أخرى من الأنظمة. وفي ألبرتا، كندا، أسفر البحث الذي أجراه نك سافيدوف على مدى سنتين عن نتائج تبين أن وحدات أكوابونيكش كان لديها إنتاج أعلى بكثير من الطماطم والخيار عندما تم استيفاء بعض مستويات العناصر الغذائية الرئيسية. وقد عزز محمد عبد السلام من جامعة بنغلاديش الزراعية هذا المجال في زراعة الكفاف المنزلية باستخدام علم الأحياء المائية. وقد مهدت هذه الاختراقات البحثية، وغيرها الكثير، الطريق لمختلف مجموعات الممارسين وشركات الدعم/التدريب التي بدأت تنبت في جميع أنحاء العالم. و ترد في نهاية هذا المنشور قراءات مقترحة لأعمال حجر الزاوية في الأحياء المائية.

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن. *

2. انطباق أكوابونيكش

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   تجمع Aquaponics بين اثنين من أكثر الأنظمة إنتاجية في مجالاتها الخاصة. شهدت إعادة تدوير نظم الاستزراع المائي والمياه توسعاً واسعاً في العالم ليس فقط من أجل غلة أعلى، ولكن أيضاً من أجل استخدامها بشكل أفضل للأراضي والمياه، وأساليب أبسط للسيطرة على التلوث، وتحسين إدارة العوامل الإنتاجية، وتحسين جودة منتجاتها، وزيادة الغذاء السلامة (الإطار 1). ومع ذلك، يمكن أن تكون أكوابونيكش معقدة للغاية ومكلفة، ويتطلب الوصول المستمر إلى بعض المدخلات.

   Aquaponics هي تقنية لها مكانها في السياق الأوسع للزراعة المكثفة المستدامة، وخاصة في التطبيقات الأسرية. وهي توفر أساليب داعمة وتعاونية لإنتاج الخضروات والأسماك، ويمكن أن تزرع كميات كبيرة من الأغذية في المواقع والأوضاع التي تكون فيها الزراعة القائمة على التربة صعبة أو مستحيلة. و تعتبر استدامة الأحياء المائية الديناميات البيئية و الاقتصادية و الاجتماعية. ومن الناحية الاقتصادية, تتطلب هذه النظم استثمارا أوليا كبيرا, ول كنها تليها تكاليف متكررة منخفضة و عائدات مجمعة من كل من الأسماك و الخضروات. ومن الناحية البيئية، تمنع الأحياء المائية النفايات السائلة للاستزراع المائي من الهروب من مستجمعات المياه وتلوثها. وفي الوقت نفسه، تمكن أكوابونيكش من التحكم في المياه والإنتاج. لا تعتمد Aquaponics على المواد الكيميائية المستخدمة في الأسمدة، أو مكافحة الآفات أو الأعشاب الضارة مما يجعل الغذاء أكثر أمانًا ضد المخلفات المحتملة. ومن الناحية الاجتماعية، يمكن للأحياء المائية أن تقدم تحسينات في نوعية الحياة لأن الغذاء يزرع محليا ويمكن زراعة المحاصيل المناسبة ثقافيا. وفي الوقت نفسه، يمكن للأحياء المائية أن تدمج استراتيجيات لكسب الرزق لتأمين الغذاء والدخل الصغير للأسر المعيشية التي لا تملك أرضا والأسر المعيشية الفقيرة. ويشكل الإنتاج المحلي للغذاء والوصول إلى الأسواق واكتساب المهارات أدوات لا تقدر بثمن لضمان تمكين المرأة وتحريرها في البلدان النامية، ويمكن للأحياء المائية أن توفر الأساس لنمو اجتماعي - اقتصادي عادل ومستدام. بروتين السمك هو إضافة قيمة للاحتياجات الغذائية لكثير من الناس، حيث أن البروتين غالبا ما يفتقر إلى البستنة الصغيرة.

   أكوابونيكش هو الأنسب عندما تكون الأرض باهظة الثمن، والمياه نادرة، والتربة رديئة. و تعتبر الصحارى و المناطق القاحلة و الجزر الرملية و الحدائق الحضرية أكثر المواقع ملاءمة لل أحياء المائية لأنها تستخدم الحد الأدنى المطلق من المياه. ليست هناك حاجة للتربة، وتتجنب الأحياء المائية القضايا المرتبطة بضغط التربة، والتملح، والتلوث، والمرض، والتعب. وبالمثل، يمكن استخدام الأحياء المائية في البيئات الحضرية وشبه الحضرية حيث لا تتوفر الأرض أو القليل منها، مما يوفر وسيلة لزراعة محاصيل كثيفة على شرفات صغيرة أو باحات أو في الداخل أو على أسطح المنازل.

   ومع ذلك، يمكن أن تكون هذه التقنية معقدة والوحدات الصغيرة لن توفر كل الطعام للأسرة. أنظمة أكوابونك باهظة الثمن، ويجب على المالك تركيب نظام كامل للاستزراع المائي ونظام مائي، وهذا هو أهم عنصر يجب مراعاته عند بدء نظام أكوابوني. وعلاوة على ذلك، تتطلب الإدارة الناجحة معرفة شاملة وصيانة يومية للمجموعات الثلاث المنفصلة من الكائنات الحية المعنية. و ينبغي قياس نوعية المياه و التلاعب بها. وهناك حاجة إلى المهارات التقنية لبناء وتركيب النظم، وخاصة في حالة السباكة والأسلاك. وقد يكون علم الأحياء المائية غير عملي و غير ضروري في المواقع التي تتوفر فيها الأراضي و التربة الخصبة و المساحة الكافية و المياه المتاحة. وقد تجد المجتمعات الزراعية القوية أن الأحياء المائية معقدة بشكل مفرط عندما يمكن زراعة نفس الطعام مباشرة في التربة. في هذه الحالات، يمكن أن تصبح أكوابونيكش هواية باهظة الثمن بدلا من نظام إنتاج الغذاء مخصص. وعلاوة على ذلك، يتطلب أكوابونيكش الوصول المستمر إلى بعض المدخلات. فالكهرباء مطلوبة لجميع النظم المائية الموصوفة في هذا المنشور، كما أن شبكات الكهرباء غير الموثوقة و/أو ارتفاع تكلفة الكهرباء يمكن أن تجعل علم الأحياء المائية غير ممكن في بعض المواقع. ويلزم شراء علف الأسماك على أساس منتظم، كما يلزم الحصول على بذور الأسماك وبذور النباتات. ويمكن تخفيض هذه المدخلات (الألواح الشمسية، وإنتاج علف الأسماك، وتربية الأسماك، وتربية النباتات)، ولكن هذه المهام تتطلب معرفة إضافية وتضيف الوقت إلى الإدارة اليومية، وقد تكون مرهقة للغاية وتستغرق وقتا طويلا بالنسبة لنظام صغير النطاق.

   ومع ذلك، فإن النظام المائي الأساسي يعمل في مجموعة واسعة من الظروف، ويمكن تصميم الوحدات وتحسينها لتلبية مستوى المهارة والاهتمام لدى العديد من المزارعين. هناك مجموعة واسعة من التصاميم أكوابونك، بدءا من التكنولوجيا الفائقة إلى التكنولوجيا المنخفضة، ومن مستويات الأسعار العالية إلى معقولة. Aquaponics هو قابل للتكيف تماما يمكن تطويرها مع المواد المحلية والمعارف المحلية، وتناسب الظروف الثقافية والبيئية المحلية. و سيتطلب دائما شخصا متفانيا و مهتما, أو مجموعة من الأشخاص, لصيانة النظام و إدارته على أساس يومي. و تتوفر معلومات تدريبية هامة عن طريق الكتب و المقالات و المجتمعات المحلية على الإنترنت, و كذلك من خلال الدورات التدريبية و وكلاء الإرشاد الزراعي و استشارة الخبراء. Aquaponics هو نظام مشترك، مما يعني أن كل من التكاليف والفوائد يتم تضخيمها. ويُستمد النجاح من الإنتاج المحلي والمستدام والمكثف لكل من الأسماك والنباتات، وربما يكون هذا الإنتاج أعلى من العنصرين اللذين يُؤخذ كل منهما على حدة، ما دام استخدام الأحياء المائية في المواقع المناسبة مع مراعاة أوجه القصور فيها.

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن. *

3. تربية الأحياء

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   الاستزراع المائي هو تربية وإنتاج الأسماك والأنواع الحيوانية والنباتية المائية الأخرى في ظل ظروف خاضعة للرقابة. و استزراع العديد من الأنواع المائية, ولا سيما الأسماك و القشريات و الرخويات و النباتات المائية و الطحالب. وقد تم تطوير أساليب إنتاج الاستزراع المائي في مناطق مختلفة من العالم، وبالتالي تم تكييفها مع الظروف البيئية والمناخية المحددة في تلك المناطق. وتشمل الفئات الأربع الرئيسية للاستزراع المائي أنظمة المياه المفتوحة (مثل الأقفاص والخطوط الطويلة)، واستزراع الأحواض المائية، وممرات التدفق عبر القنوات، ونظم الاستزراع المائي (RAS). في RAS (الشكل 1.4) يتم إعادة استخدام المياه العملية للأسماك بعد التنظيف وعملية التصفية. وعلى الرغم من أن نظام RAS ليس أرخص نظام إنتاج بسبب ارتفاع تكاليف الاستثمار والطاقة والإدارة، فإنه يمكن أن يزيد إلى حد كبير الإنتاجية لكل وحدة من الأراضي، وهو أكثر التكنولوجيات كفاءة لتوفير المياه في تربية الأسماك. ويعد نظام الاستزراع المائي (RAS) الطريقة الأكثر قابلية للتطبيق لتطوير نظم الزراعة المتكاملة للاستزراع المائي بسبب إمكانية استخدام المنتجات الثانوية وزيادة تركيزات المغذيات المائية لإنتاج المحاصيل النباتية. وقد تم تطوير Aquaponics من تراكم مفيد من المواد الغذائية التي تحدث في RASS، وبالتالي، هو التركيز الرئيسي لهذا الدليل.

   

   ويعد الاستزراع المائي مصدراً متزايد الأهمية لإنتاج البروتين العالمي. والواقع أن الاستزراع المائي يمثل ما يقرب من نصف الأسماك التي تؤكل في العالم، حيث يطابق إنتاج الاستزراع المائي كميات المصايد السمكية لأول مرة في عام 2012. ويمكّن الاستزراع المائي من تقليل الضغط على مصايد الأسماك في العالم والحد بشكل كبير من آثار نظم الزراعة الحيوانية الأرضية الأقل استدامة في تزويد البشر بالبروتين الحيواني. ومع ذلك، يمكن معالجة جانبين من جوانب الاستزراع المائي لتحسين استدامة هذه التقنية الزراعية. وتتمثل إحدى المشاكل الرئيسية لاستدامة الاستزراع المائي في معالجة مياه الصرف الصحي الغنية بالمغذيات، وهي منتج ثانوي لجميع طرق الاستزراع المائي المذكورة أعلاه. و تبعا لل أنظمة البيئية التي يضعها كل بلد, يجب على المزارعين إما معالجة النفايات السائلة أو التخلص منها, التي يمكن أن تكون مكلفة و ضارة بالبيئة على حد سواء. وبدون معالجة، يمكن أن يؤدي إطلاق المياه الغنية بالمغذيات إلى الإغناء بالمغذيات ونقص الأكسجة في مستجمعات المياه والمناطق الساحلية المحلية، فضلا عن فرط نمو الطحالب في الشعاب المرجانية وغيرها من الاضطرابات الإيكولوجية والاقتصادية. وتشكل زراعة النباتات داخل المجاري السائلة إحدى الطرق لمنع إطلاقها في البيئة والحصول على فوائد اقتصادية إضافية من المحاصيل التي تزرع بمنتجات ثانوية بدون تكلفة عن طريق الري والأراضي الرطبة الاصطناعية وغيرها من التقنيات. ومن الشواغل الأخرى المتعلقة بالاستدامة أن الاستزراع المائي يعتمد بشكل كبير على دقيق السمك باعتباره العلف الرئيسي للأسماك. ومن وجهة نظر الحفظ، فإن ذلك يؤدي إلى سداد دين واحد من خلال تكبد آخر، كما أن مكونات الأعلاف البديلة تعتبر اعتبارًا مهمًا لمستقبل الاستزراع المائي. وتكرس غالبية هذا المنشور لإعادة استخدام النفايات السائلة للاستزراع المائي كمنتج ذي قيمة مضافة، بينما تتم مناقشة الأعلاف السمكية البديلة وطرق المساهمة في الحد من بصمة الاستزراع المائي في القسم 9-1-2.

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *

4. أكوابونيكش

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   Aquaponics هو دمج إعادة تدوير الاستزراع المائي والاستزراع المائي في نظام إنتاج واحد. في وحدة أكوابونك، المياه من خزان الأسماك دورات من خلال المرشحات، النباتات تنمو الأسرة ومن ثم العودة إلى الأسماك (الشكل 1.5). وفي المرشحات، تتم إزالة نفايات الأسماك من الماء، أولاً باستخدام مرشح ميكانيكي يزيل النفايات الصلبة ثم من خلال مرشح أحيائي يعالج النفايات الذائبة. يوفر المرشح الحيوي موقعا للبكتيريا لتحويل الأمونيا، وهي سامة للأسماك، إلى نترات، وهو مغذيات يسهل الوصول إليها للنباتات. وتسمى هذه العملية النتريفيكاتيون. كما الماء (التي تحتوي على النترات والمواد المغذية الأخرى) يسافر من خلال النباتات تنمو أسرة النباتات امتصاص هذه العناصر الغذائية، وأخيرا يعود الماء إلى خزان السمك المنقى. وتتيح هذه العملية للأسماك والنباتات والبكتيريا أن تزدهر بشكل تكافلي وأن تعمل معا لخلق بيئة نمو صحية لبعضها البعض، شريطة أن يكون النظام متوازنا بشكل صحيح.

   وفي الأحياء المائية، يتم تحويل نفايات الاستزراع المائي من خلال أحواض النباتات وعدم إطلاقها إلى البيئة، بينما يتم في الوقت نفسه توفير المغذيات للنباتات من مصدر مستدام وفعال من حيث التكلفة وغير كيميائي. ويزيل هذا التكامل بعض العوامل غير المستدامة لإدارة الاستزراع المائي والنظم المائية بشكل مستقل. وإلى جانب الفوائد المستمدة من هذا التكامل، أظهرت الأحياء المائية أن إنتاج النباتات والأسماك يمكن مقارنته بأنظمة الاستزراع المائي وإعادة تدوير الاستزراع المائي. و يمكن لل أحياء المائية أن تكون أكثر إنتاجية و مجدية اقتصاديا في حالات معينة, لا سيما عندما تكون الأراضي و المياه محدودة. ومع ذلك، فإن أكوابونيكش معقد ويتطلب تكاليف بدء كبيرة. و يجب أن تعوض الزيادة في الإنتاج عن ارتفاع تكاليف الاستثمار اللازمة لدمج النظامين. قبل الالتزام بنظام كبير أو مكلف، ينبغي وضع خطة عمل كاملة تراعي الجوانب الاقتصادية والبيئية والاجتماعية واللوجستية.

   وعلى الرغم من أن إنتاج الأسماك والخضروات هو أكثر نواتج الوحدات المائية وضوحا، فمن الضروري أن نفهم أن الأحياء المائية هي إدارة نظام إيكولوجي كامل يشمل ثلاث مجموعات رئيسية من الكائنات الحية: الأسماك والنباتات والبكتيريا.

   

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *

5. التطبيقات الحالية للأكوابونيكش

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   يناقش هذا القسم الأخير بإيجاز بعض التطبيقات الرئيسية لأكوابونيكش في جميع أنحاء العالم. هذه القائمة ليست شاملة بأي حال من الأحوال، بل نافذة صغيرة في الأنشطة التي تستخدم مفهوم أكوابونك. ويتضمن التذييل 6 مزيداً من التوضيح لأماكن وسياقات أكوابونيكش الأكثر انطباقاً.

   أحواض مائية محلية/صغيرة

   

   وتعتبر الوحدات المائية المائية التي يبلغ حجم صهريج الأسماك حوالي 000 1 لتر ومساحتها المتنامية حوالي3 أمتار مربعة صغيرة الحجم، وهي مناسبة للإنتاج المحلي لأسرة معيشية (الشكل 1-6). وقد تم تجريب وحدات من هذا الحجم واختبارها بنجاح كبير في العديد من المناطق في جميع أنحاء العالم. والغرض الرئيسي من هذه الوحدات هو إنتاج الأغذية لأغراض الكفاف والاستخدام المنزلي، حيث أن العديد من الوحدات يمكن أن يكون لها أنواع مختلفة من الخضروات والأعشاب التي تنمو في وقت واحد. وفي السنوات الخمس الماضية, تطورت المجموعات المائية و المجتمعات و المنتديات تطورا كبيرا و ساعدت على نشر المشورة و الدروس المستفادة بشأن هذه الوحدات الصغيرة.

   أكوابونيكش شبه تجارية وتجارية

   

   ونظرا لارتفاع تكلفة بدء التشغيل الأولية ومحدودية الخبرة الشاملة في هذا النطاق، فإن النظم المائية التجارية و/أو شبه التجارية قليلة العدد (الشكل 1-7). وقد فشلت العديد من المشاريع التجارية لأن الأرباح لم تتمكن من تلبية متطلبات خطة الاستثمار الأولية. معظم تلك الموجودة تستخدم ممارسات الزراعة الأحادية، وعادة ما تكون إنتاج الخس أو الريحان. وعلى الرغم من أن العديد من المعاهد الأكاديمية في الولايات المتحدة الأمريكية وأوروبا وآسيا قد شيدت وحدات كبيرة، فإن معظمها مخصص للبحث الأكاديمي وليس لإنتاج الأغذية، وليس المقصود منها أو مصممة للتنافس مع منتجين آخرين في القطاع الخاص. هناك العديد من المزارع الناجحة في جميع أنحاء العالم. وقد أنشأ فريق من الخبراء في هاواي (الولايات المتحدة الأمريكية) نظاما تجاريا كاملا.

   وتمكنت أيضا من الحصول على شهادة العضوية لوحدتها، مما مكنها من جني عائدات مالية أعلى من ناتجها. وتوجد عملية أخرى على نطاق واسع وناجحة تجاريا في نيوبورج، نيويورك (الولايات المتحدة الأمريكية)، وتجني الأرباح من خلال تدفقات الإيرادات المتعددة من أنواع الأسماك والخضروات المتنوعة واستراتيجية تسويق ناجحة للمطاعم المحلية والبقالة والأغذية الصحية والمزارعين الأسواق.

   وتعد خطط العمل التفصيلية مع بحوث سوقية شاملة على النباتات والأسماك الأكثر ربحا في الأسواق المحلية والإقليمية ضرورية لأي مشروع ناجح، كما هو الحال بالنسبة لتجربة الأحياء المائية الصغيرة النطاق، والاستزراع المائي التجاري، والزراعة المائية التجارية.

   التعليم

   ويجري دعم الوحدات المائية الصغيرة في مختلف المعاهد التعليمية بما في ذلك المدارس الابتدائية والثانوية والكليات والجامعات ومراكز التعليم الخاص وتعليم الكبار، فضلا عن المنظمات المجتمعية (الشكل 1-8). ويجري استخدام أكوابونيكش كوسيلة لسد الفجوة بين عامة السكان والتقنيات الزراعية المستدامة، بما في ذلك الأنشطة المستدامة المتطابقة مثل جمع مياه الأمطار، وإعادة تدوير المغذيات، وإنتاج الأغذية العضوية، التي يمكن إدماجها في خطط الدروس. وعلاوة على ذلك، توفر هذه الطبيعة المتكاملة لعلم الأحياء المائية خبرة عملية في التعلم من مواضيع واسعة النطاق مثل علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء، وعلم الأحياء وعلم النبات، والفيزياء والكيمياء، فضلا عن الأخلاقيات والطبخ، ودراسات الاستدامة العامة.

   

   التدخلات في مجال الإغاثة الإنسانية والأمن الغذائي

   

   ومع ظهور نظم أكوابونية عالية الكفاءة، كان هناك اهتمام باكتشاف مدى انتشار هذا المفهوم في البلدان النامية. ويمكن رؤية أمثلة للمبادرات المائية في إثيوبيا والبرازيل وبربادوس وبنما وبوتسوانا وتايلند وجامايكا وزمبابوي وغانا وغواتيمالا والفلبين وماليزيا والمكسيك ونيجيريا وهايتي والهند (الشكل 1-9). ولل وهلة الأولى, يبدو أن هناك قدرا كبيرا من النشاط المائي داخل المجال الإنساني. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الوحدات المائية الصغيرة هي مكونات لبعض المبادرات الزراعية الحضرية أو شبه الحضرية، ولا سيما مع المنظمات غير الحكومية وأصحاب المصلحة الآخرين في مجال الأمن الغذائي والتغذوي الحضري، بسبب قدرتها على تركيبها في العديد من المناظر الطبيعية الحضرية المختلفة. وعلى وجه الخصوص، قامت منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة (الفاو) بتجريب وحدات مائية صغيرة الحجم على أسطح المنازل في الضفة الغربية وقطاع غزة - استجابة لقضايا الأمن الغذائي والتغذوي المزمنة التي تشهدها المنطقة (الشكل 1-10). وحتى الآن، يعد هذا المشروع التجريبي وما تلاه من توسيع النطاق واحداً من عدد متزايد من الأمثلة في جميع أنحاء العالم التي يجري فيها إدماج علم الأحياء المائية بنجاح في التدخلات المتوسطة الحجم في مجال الأمن الغذائي في حالات الطوارئ. ومع ذلك، فإن العديد من المحاولات هي انتهازية، وفي كثير من الحالات تؤدي إلى تدخلات قائمة بذاتها ومنخفضة الأثر، لذا ينبغي توخي الحذر عند تقييم نجاح الأحياء المائية الإنسانية.

   وفي السنوات الأخيرة كانت هناك طفرة في المؤتمرات المائية في جميع أنحاء العالم. وعلاوة على ذلك، أصبحت الأحياء المائية على نحو متزايد جزءا من المؤتمرات المتعلقة بالاستزراع المائي والزراعة المائية. وتحدد العديد من هذه الأفرقة المخاوف المثارة بين الباحثين من مختلف الخلفيات والتخصصات، وصانعي السياسات وأصحاب المصلحة لإيجاد حلول مستدامة لضمان نمو طويل الأمد وضمان زيادة الإنتاج الغذائي لسكان العالم المتنامي. مجموعة من الأشخاص حول بعضهم البعض الوصف يتم إنشاؤه تلقائيًا

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *

6. الزراعة المائية والثقافة الأقل تربة

   Original publication 2014 · نُشر لأول مرة على FarmHub Learn 2020-07-06 · Food and Agriculture Organization of the United Nations

   إن الثقافة الأقل تربة هي طريقة زراعة المحاصيل الزراعية دون استخدام التربة. بدلا من التربة، وتستخدم وسائل الإعلام المتنامية الخاملة المختلفة، وتسمى أيضا ركائز. توفر هذه الوسائط دعم النبات والاحتفاظ بالرطوبة. يتم دمج أنظمة الري في هذه الوسائط، وبالتالي إدخال محلول مغذي للمناطق الجذرية للنباتات. يوفر هذا الحل جميع العناصر الغذائية اللازمة لنمو النبات. الطريقة الأكثر شيوعا للثقافة الأقل تربة هي الزراعة المائية، والتي تشمل النباتات المتنامية إما على الركيزة أو في وسط مائي مع جذور عارية. هناك العديد من تصاميم الأنظمة المائية، كل منها يخدم غرضا مختلفا، ولكن جميع الأنظمة تشترك في هذه الخصائص الأساسية (الشكل 1.3).

   وقد استخدمت الزراعة الأقل تربة للحد من الآفات والأمراض المنقولة بالتربة التي تؤثر على محاصيل الزراعة الأحادية. ويمكن للزراعة المائية في الواقع أن تتحكم في الآفات والأمراض المنقولة بالتربة عن طريق تجنب التلامس بين النباتات والتربة، ولأن الوسائط الأقل تربة يمكن تعقيمها وإعادة استخدامها بين المحاصيل. هذه إعادة استخدام ركائز تلبي مطالب خاصة من الإنتاج المكثف. و بعض الركائز أفضل بكثير من التربة, ولا سيما من حيث القدرة على الاحتفاظ بالمياه و الإمداد بالأكسجين في منطقة الجذور. كما قام المزارعون بتحسين أداء النباتات من خلال زيادة السيطرة على العديد من العوامل الحاسمة لنمو النباتات. ويتم التعامل بشكل أفضل مع توافر المغذيات في جذور النباتات ومراقبته والتحكم فيه في الوقت الحقيقي، مما يؤدي إلى إنتاج كمية ونوعية أعلى. وعلاوة على ذلك، فإن معظم أساليب الاستزراع الأقل تربة تستخدم جزءا صغيرا من المياه اللازمة للإنتاج التقليدي القائم على التربة لأن محلول المغذيات يعاد تدويره.

   

   و الزراعة الخالية من التربة هي أحد جوانب التطورات العلمية و الاقتصادية و التكنولوجية الرئيسية في ميدان الزراعة العام على مدى السنوات ال 200 الماضية. و بصفة عامة, و لكن في الغالب في البلدان المتقدمة النمو التي تمر بمناخات معتدلة, كان هناك طلب متزايد على المحاصيل غير الموسمية ذات القيمة العالية. ويعزى ذلك جزئيا إلى التحسينات الواسعة النطاق في مستويات المعيشة. وقد أدت هذه الزيادة في الطلب إلى التوسع في أنواع كثيرة من نظم الزراعة المحمية لتعزيز القدرة الإنتاجية وإطالة أمد عرض المحاصيل على مدار السنة. وفي إطار هذه النظم المحمية، يمكن زراعة المحاصيل في التربة. غير أنه من أجل الحفاظ على القدرة التنافسية مع الإنتاج الزراعي في الحقول المفتوحة، تعين زيادة الكثافة من أجل تعويض ارتفاع تكاليف الإنتاج المرتبطة بالزراعة البيئية الخاضعة للرقابة. ونتيجة لذلك، حدث تحول من إنتاج التربة إلى ثقافة أقل تربة لتلبية الاحتياجات المتغيرة للزراعة. ويوفر هذا النهج بدائل للتعقيم السمي للتربة لمكافحة الآفات ومسببات الأمراض، ويمكن أن يساعد على التغلب على مشاكل تعب التربة التي أحدثتها ممارسات الزراعة الأحادية.

   وتكتسي الزراعة الأقل تربة، إلى جانب غلة أعلى بكثير مقارنة بالزراعة التقليدية، أهمية أيضا بسبب كفاءتها العالية في استخدام المياه والأسمدة، مما يجعل الزراعة المائية أنسب تقنية زراعية في المناطق القاحلة أو حيثما يكون تشتت المغذيات مشكلة بالنسبة لكل من و البيئية و الاقتصادية. و إزاحة التربة تجعل الزراعة المائية حلا لا غنى عنه في المناطق التي لا تتوفر فيها الأراضي الصالحة لل زراعة. وبدلاً من ذلك، يمكن تطوير الزراعة الأقل تربة في الأراضي القاحلة، وفي المناطق المعرضة للملوحة، وكذلك في البيئات الحضرية والضواحي، أو حيثما يتطلب التنافس على الأراضي والمياه أو الظروف المناخية غير المواتية اعتماد نظم إنتاج مكثفة. و الإنتاجية العالية لل مساحة الصغيرة المطلوبة تجعل الزراعة الخالية من التربة أسلوبا مثيرا لل اهتمام لل أمن الغذائي أو لتنمية الزراعة على نطاق صغير دون أميال غذائية.

   وباختصار، فإن الأسباب الأربعة الرئيسية التي تجعل الثقافة الخالية من التربة ممارسة زراعية آخذة في الاتساع هي: انخفاض وجود الأمراض المنقولة عن طريق التربة ومسببات الأمراض بسبب الظروف المعقمة؛ وتحسين ظروف النمو التي يمكن التلاعب بها لتلبية الاحتياجات النباتية المثلى مما يؤدي إلى زيادة الغلة؛ و كفاءة استخدام المياه و الأسمدة, و إمكانية تطوير الزراعة حيثما لا تتوفر الأرض المناسبة. وبالإضافة إلى تزايد الطلب على المنتجات الخالية من المواد الكيميائية ومبيدات الآفات والممارسات الزراعية الأكثر استدامة، أجريت بحوث مستفيضة بشأن الأساليب العضوية والأساليب الأقل تربة. ويناقش القسم 6-1 هذه الاختلافات بمزيد من التفصيل.

   ومن الشواغل الرئيسية فيما يتعلق باستدامة الزراعة الحديثة الاعتماد الكامل على الأسمدة الكيميائية المصنعة لإنتاج الأغذية. و يمكن أن تكون هذه المغذيات باهظة الثمن و يصعب مصادرها, و تأتي في كثير من الأحيان من ممارسات قاسية بيئيا تمثل مساهمة كبيرة في جميع انبعاثات ثانيأكسيدالكربون من الزراعة. و يجري استنزاف إمدادات الكثير من هذه المغذيات الحيوية بوتيرة سريعة, مع توقع حدوث نقص عالمي في العقود القليلة القادمة. وتعتبر الزراعة المائية أكثر كفاءة من حيث استخدام المياه والمغذيات من الزراعة القائمة على التربة، ولكن إدارتها أكثر تعقيداً وتتطلب مجموعة مختلفة من المدخلات، خاصة أثناء التركيب. الكهرباء مطلوبة عموما لتعميم أو الأوكسجين في الماء. ومع ذلك، فإنه لا يحتاج إلى وقود لحرث التربة، فإنه لا يحتاج إلى طاقة إضافية لضخ كميات أكبر بكثير من المياه للري أو لتنفيذ السيطرة على إزالة الأعشاب الضارة، كما أنه لا يعطل المواد العضوية للتربة من خلال الممارسات الزراعية المكثفة. كما أن التكاليف الأولية ومواد البناء والاعتماد على الكهرباء والمدخلات ستكون أيضا قيودا هامة على أكوابونيكش، ولكن في هذه الحالة يتم إزالة الحاجة إلى الأسمدة الكيميائية تماما.

   • المصدر: منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة، 2014، كريستوفر سمرفيل، موتي كوهين، إدواردو بانتانيلا، أوستن ستانكوس، أليساندرو لوفاتيلي، إنتاج الأغذية المائية الصغيرة، http://www.fao.org/3/a-i4021e.pdf. مستنسخة بإذن *