Source material

النباتات في أكوابونيكش

1. بيولوجيا النباتات الأساسية

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

   

   يعلق هذا القسم بإيجاز على الأجزاء الرئيسية من النبات ثم يناقش تغذية النبات (الشكل 6.3). و هناك مزيد من المناقشة خارج نطاق هذا المنشور, و لكن يمكن الاطلاع على مزيد من المعلومات في القسم الخاص بالقراءة الإضافية.

   تشريح النبات الأساسي ووظيفته

   الجذور

   الجذور تمتص الماء والمعادن من التربة. الشعر الجذر الصغير التمسك من الجذر، مما يساعد على عملية الامتصاص. الجذور تساعد على ترسيخ النبات في التربة، ومنعه من السقوط. الجذور أيضا تخزين المواد الغذائية الإضافية للاستخدام في المستقبل. تظهر الجذور في الثقافة الأقل تربة اختلافات مثيرة للاهتمام عن النباتات القياسية في الأرض. في الثقافة الأقل تربة، يتم تزويد النباتات بالمياه والمواد المغذية باستمرار، والتي يتم تسهيلها في البحث عن المغذيات ويمكن أن تنمو بشكل أسرع. يمكن أن يكون نمو الجذور في الزراعة المائية مهمًا للامتصاص المكثف والتسليم الأمثل للفوسفور الذي يحفز نموها. تجدر الإشارة إلى أن الجذور تحتفظ بما يقرب من 90 في المئة من المعادن التي تمتصها النباتات، والتي تشمل الحديد والزنك والمغذيات الدقيقة المفيدة الأخرى.

   ينبع

   ينبع هي هيكل الدعم الرئيسي للمصنع. كما أنها بمثابة نظام السباكة في النبات، وإجراء المياه والمواد المغذية من الجذور إلى أجزاء أخرى من النبات، في حين نقل المواد الغذائية من الأوراق إلى مناطق أخرى. يمكن أن تكون السيقان عشبية، مثل الجذعية القابلة للانحناء من ديزي، أو خشبية، مثل جذع شجرة البلوط.

   أوراق

   يتم إنتاج معظم الطعام في النبات في الأوراق. تم تصميم الأوراق لالتقاط أشعة الشمس، والتي يستخدمها النبات بعد ذلك لصنع الطعام من خلال عملية تسمى التمثيل الضوئي. الأوراق مهمة أيضا لنتح المياه.

   الزهور

   الزهور هي الجزء التناسلي من معظم النباتات. الزهور تحتوي على حبوب اللقاح والبيض الصغيرة تسمى البويضات. بعد تلقيح الزهرة وتخصيب البويضة، تتطور البويضة إلى ثمرة. في التقنيات الأقل تربة، يمكن للتسليم الفوري للبوتاسيوم قبل الإزهار أن يساعد النباتات على الحصول على إعدادات فاكهة أفضل.

   الفاكهة/البذور

   يتم تطوير الفواكه أجزاء من المبيضين زهرة التي تحتوي على البذور. وتشمل الفواكه التفاح والليمون والرمان، ولكن تشمل أيضا الطماطم والباذنجان وحبات الذرة والخيار. وتعتبر هذه الأخيرة الفواكه بالمعنى النباتي لأنها تحتوي على بذور، على الرغم من أنها غالبا ما يشار إليها في تعريف الطهي بالخضراوات. البذور هي الهياكل الإنجابية للنباتات، والفواكه تساعد على نشر هذه البذور. النباتات الاثمار لديها متطلبات غذائية مختلفة من الخضروات الخضراء الورقية، وخاصة تتطلب المزيد من البوتاسيوم والفوسفور.

   التمثيل الضوئي

   

   تم تصميم جميع النباتات الخضراء لتوليد الطعام الخاصة بهم باستخدام عملية التمثيل الضوئي (الشكل 6.4). يتطلب التمثيل الضوئي الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والماء والضوء. داخل المصنع توجد عضويات صغيرة تسمى الكلوروبلاستس التي تحتوي على الكلوروفيل، وهو إنزيم يستخدم الطاقة من أشعة الشمس لكسر ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (CO2) وخلق جزيئات سكر عالية الطاقة مثل الجلوكوز. ومن الضروري لهذه العملية الماء (H2O). هذه العملية تطلق الأكسجين (O2)، وهي مسؤولة تاريخيا عن كل الأكسجين في الغلاف الجوي. وبمجرد إنشائها، يتم نقل جزيئات السكر في جميع أنحاء النبات واستخدامها في وقت لاحق لجميع العمليات الفسيولوجية مثل النمو والتكاثر والتمثيل الغذائي. في الليل، تستخدم النباتات نفس هذه السكريات، وكذلك الأكسجين، لتوليد الطاقة اللازمة للنمو. وتسمى هذه العملية التنفس.

   ومن الحيوي تحديد موقع وحدة أكوابونك في مكان حيث كل مصنع سوف يكون الوصول إلى أشعة الشمس. وهذا يضمن الطاقة الكافية لعملية التمثيل الضوئي. يجب أن تكون المياه متاحة دائما للجذور من خلال النظام. ثاني أكسيد الكربون هو متاح بحرية من الغلاف الجوي، على الرغم من أنه في الثقافة الداخلية المكثفة جدا فمن الممكن أن النباتات تستخدم كل من ثاني أكسيد الكربون في المنطقة المغلقة وتتطلب التهوية.

   متطلبات المغذيات

   بالإضافة إلى هذه المتطلبات الأساسية لعملية التمثيل الضوئي، تحتاج النباتات إلى عدد من العناصر الغذائية، ويشار إليها أيضًا بالأملاح غير العضوية. هذه العناصر الغذائية مطلوبة للإنزيمات التي تسهل التمثيل الضوئي، للنمو والتكاثر. يمكن الحصول على هذه العناصر الغذائية من التربة. ومع ذلك، في غياب التربة، يجب توفير هذه العناصر الغذائية بطريقة أخرى. في أكوابونيكش، كل هذه العناصر الغذائية الأساسية تأتي من نفايات الأسماك.

   هناك فئتان رئيسيتان من المغذيات: المغذيات الكبيرة والمغذيات الدقيقة. كلا النوعين من المغذيات ضرورية للنباتات، ولكن بكميات مختلفة. وهناك حاجة إلى كميات أكبر بكثير من المغذيات الكبيرة الستة مقارنة بالمغذيات الدقيقة، التي لا حاجة إليها إلا بكميات ضئيلة. وعلى الرغم من أن جميع هذه العناصر الغذائية موجودة في نفايات الأسماك الصلبة، فإن بعض العناصر الغذائية قد تكون محدودة من حيث الكمية في أكوابونيا مما يؤدي إلى نقص، مثل البوتاسيوم والكالسيوم والحديد. فهم أساسي لوظيفة كل مغذيات مهم لتقدير كيفية تأثيرها على نمو النبات. وفي حالة حدوث نقص في المغذيات، من المهم تحديد العنصر الذي لا يوجد في النظام أو ينقصه، وتعديل النظام وفقاً لذلك بإضافة سماد إضافي أو زيادة التمعدن.

   المغذيات الكبيرة

   هناك ستة مواد غذائية تحتاجها النباتات بكميات كبيرة نسبياً. هذه العناصر الغذائية هي النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم والكبريت. و توضح المناقشة التالية و ظيفة هذه المغذيات الكبيرة داخل المصنع. كما يتم سرد أعراض أوجه القصور من أجل المساعدة في تحديد المشاكل.

   **النيتروجين (N) ** هو أساس جميع البروتينات. ومن الضروري لبناء الهياكل، والتمثيل الضوئي، ونمو الخلايا، وعمليات التمثيل الغذائي وإنتاج الكلوروفيل. على هذا النحو، النيتروجين هو العنصر الأكثر شيوعا في النبات بعد الكربون والأكسجين، وكلاهما يتم الحصول عليها من الهواء. ولذلك فإن النيتروجين هو العنصر الرئيسي في محلول المغذيات المائية ويعمل كمؤشر وكيل سهل القياس للمغذيات الأخرى. عادة، النيتروجين المذاب هو في شكل نترات، ولكن النباتات يمكن أن تستخدم كميات معتدلة من الأمونيا وحتى الأحماض الأمينية الحرة لتمكين نموها. أوجه نقص النيتروجين واضحة، وتشمل اصفرار الأوراق القديمة، والسيقان الرقيقة، وضعف النشاط (الشكل 6.5أ). ويمكن إعادة تخصيص النيتروجين داخل الأنسجة النباتية، وبالتالي يتم تعبئته من الأوراق القديمة وتسليمه إلى نمو جديد، وهذا هو السبب في وجود أوجه قصور في النمو الأكبر سنا. يمكن أن يسبب الإفراط في النيتروجين النمو الخضري الزائد، مما يؤدي إلى النباتات الخصبة والناعمة عرضة للأمراض وتلف الحشرات، فضلا عن التسبب في صعوبات في مجموعة الزهور والفاكهة.

   **يستخدم الفوسفور (P) ** من قبل النباتات كالعمود الفقري للحمض النووي (حمض ديوكسيريبونوكليك)، كمكون هيكلي للأغشية الفوسفورية، وكثلاثي فوسفات الأدينوزين (المكون لتخزين الطاقة في الخلايا). فمن الضروري لعملية التمثيل الضوئي، فضلا عن تشكيل الزيوت والسكريات. وهو يشجع الإنبات وتطوير الجذور في الشتلات. وعادة ما تسبب نقص الفوسفور ضعف نمو الجذور لأن الطاقة لا يمكن نقلها بشكل صحيح من خلال النبات؛ وتبدو الأوراق القديمة خضراء مملة أو حتى بنية أرجوانية، وتظهر أطراف الأوراق محرقة.

   **يستخدم البوتاسيوم (K) ** لإشارات الخلايا عن طريق تدفق الأيونات المتحكم فيه عبر الأغشية. كما يسيطر البوتاسيوم على فتح الفم، ويشارك في مجموعة الزهور والفاكهة. وهي تشارك في إنتاج ونقل السكريات، وامتصاص المياه، ومقاومة الأمراض ونضج الفواكه. يظهر نقص البوتاسيوم على شكل بقع محترقة على الأوراق القديمة وضعف النشاط النباتي والتورجور (الشكل 6.5b). بدون البوتاسيوم، لن تتطور الزهور والفواكه بشكل صحيح. يمكن رؤية الكلوروسيس interveinal، أو الاصفرار بين عروق الأوراق، على الهوامش.

   **الكالسيوم (كاليفورنيا) ** يستخدم كمكون هيكلي لكل من جدران الخلايا وأغشية الخلايا. وهي تشارك في تعزيز السيقان، وتساهم في تطوير الجذور. و أوجه القصور شائعة في الزراعة المائية و تظهر دائما في أحدث نمو لأن الكالسيوم غير متحرك داخل النبات. حروق غيض من الخس وتعفن نهاية أزهار الطماطم والكوسا هي أمثلة على نقص. في كثير من الأحيان، يتم تشويه الأوراق الجديدة مع نصائح مدمن مخدرات والأشكال غير النظامية. لا يمكن نقل الكالسيوم إلا من خلال نضح الزيلم النشط، لذلك عندما تكون الظروف رطبة جدا، يمكن أن يكون الكالسيوم متاحا ولكن مغلق لأن النباتات لا تنتقل. زيادة تدفق الهواء مع فتحات التهوية أو المراوح يمكن أن تمنع هذه المشكلة. إضافة الرمال المرجانية أو كربونات الكالسيوم يمكن استخدامها لتكملة الكالسيوم في أكوابونيكش مع فائدة إضافية من التخزين المؤقت للدرجة الحموضة.

   **المغنيسيوم (Mg) ** هو متقبل الإلكترون المركزي في جزيئات الكلوروفيل وهو عنصر أساسي في عملية التمثيل الضوئي. ويمكن أن ينظر إلى أوجه القصور على أنها اصفرار الأوراق بين الأوردة وخاصة في الأجزاء القديمة من النبات. على الرغم من أن تركيز المغنيسيوم منخفض في بعض الأحيان في أكوابونيكش، فإنه لا يبدو أن المغذيات الحد، وإضافة المغنيسيوم إلى النظام هو عموما غير ضروري.

   **الكبريت (S) ** ضروري لإنتاج بعض البروتينات، بما في ذلك الكلوروفيل وغيرها من الإنزيمات التخليقية الضوئية. يحتوي كل من الأحماض الأمينية الميثيونين والسيستين على الكبريت، مما يساهم في البنية الثالثة لبعض البروتينات. أوجه القصور نادرة، ولكن تشمل اصفرار عام من أوراق الشجر بأكملها في النمو الجديد (الشكل 6.5c). قد تصبح الأوراق صفراء، قاسية وهشة، وتسقط.

   المغذيات الدقيقة

   وفيما يلي قائمة من العناصر الغذائية التي هي مطلوبة فقط في الكميات النزرة. وتشمل معظم حالات النقص في المغذيات الدقيقة اصفرار الأوراق (مثل الحديد والمنغنيز والموليبدينوم والزنك). ومع ذلك، فإن نقص النحاس يتسبب في تغميق الأوراق لونها الأخضر.

   **الحديد (الحديد) ** يستخدم في الكلوروبلاستس وسلسلة نقل الإلكترون، وهو أمر بالغ الأهمية للتركيب الضوئي السليم. وينظر إلى أوجه القصور على أنها اصفرار متداخلة، تليها أوراق الشجر بأكملها تتحول إلى أصفر شاحب (كلوروتيك) ثم بيضاء في نهاية المطاف مع بقع نخرية وهوامش أوراق مشوهة. وبما أن الحديد هو عنصر غير منقول، فإن نقص الحديد (الشكل 6.5d) يمكن التعرف عليه بسهولة إذا ظهرت أوراق جديدة كلوروتيك. يجب إضافة الحديد كحديد مخلب، المعروف باسم الحديد المعزول أو FeiedTa، لأن الحديد مناسب لترسب عند درجة الحموضة أكبر من 7. والإضافة المقترحة هي 5 ملليلتر لكل مترمربع من السرير عند الاشتباه في وجود نقص؛ وكمية أكبر لا تضر النظام، ولكن يمكن أن تسبب تغير لون الخزانات والأنابيب. وقد أشير إلى أن مضخات الدفع المغناطيسي المغمورة يمكنها عزل الحديد وهي موضوع بحوث حالية.

   **يستخدم المنغنيز (Mg) ** لتحفيز تقسيم المياه أثناء عملية التمثيل الضوئي، وعلى هذا النحو، المنغنيز مهم لنظام التمثيل الضوئي بأكمله. وتظهر أوجه القصور كانخفاض معدلات النمو، والمظهر الرمادي الباهت، والاصفرار المتداخل بين الأوردة التي لا تزال خضراء، يليه نخر. الأعراض مشابهة لنقص الحديد وتشمل الكلوروسيس. امتصاص المنغنيز ضعيف جدا عند درجة الحموضة أكبر من 8.

   **يستخدم البورون (B) ** كنوع من المحفز الجزيئي، وخاصة في السكريات الهيكلية والبروتينات السكرية، ونقل الكربوهيدرات، وتنظيم بعض المسارات الأيضية في النباتات. وتشارك أيضا في التكاثر وامتصاص المياه من قبل الخلايا. وقد ينظر إلى أوجه القصور على أنها تطور برعم غير مكتملة ومجموعة زهرة، وانقطاع النمو ونخر الطرف، ونخر الجذعية والجذور.

   **الزنك (الزنك) ** يستخدم من قبل الإنزيمات وأيضا في الكلوروفيل، مما يؤثر على الحجم الكلي للنبات والنمو والنضج. و يمكن ملاحظة أوجه القصور باعتبارها ضعف النشاط, و توقف النمو مع انخفاض الطول بين العقدي و حجم الورقة, و الكلوروسيس الوريدي التي يمكن الخلط بينها و بين أوجه القصور الأخرى.

   **النحاس (النحاس) ** يستخدم من قبل بعض الإنزيمات، وخاصة في التكاثر. كما أنه يساعد على تقوية السيقان. قد تشمل أوجه القصور الكلوروسيس ونصائح الأوراق البني أو البرتقالي، وانخفاض نمو الفواكه، والنخر. في بعض الأحيان، يظهر نقص النحاس على أنه نمو أخضر داكن بشكل غير طبيعي.

   **الموليبدينوم (مو) ** يستخدم من قبل النباتات لتحفيز تفاعلات الأكسدة بالاختزال مع أشكال مختلفة من النيتروجين. دون الموليبدينوم كافية، يمكن للنباتات أن تظهر أعراض نقص النيتروجين على الرغم من وجود النيتروجين. الموليبدينوم غير متوفر بيولوجيا عند درجة الحموضة أقل من 5.

   الرسم غير متاح في هذه النسخة المنقولة؛ راجع الإصدار الأصلي.

   ويتوقف توافر الكثير من هذه العناصر الغذائية على الرقم الهيدروجيني (انظر القسم 6-4 للاطلاع على التوافر المعتمد على درجة الحموضة)، وعلى الرغم من أن العناصر الغذائية قد تكون موجودة، فإنها قد تكون غير صالحة للاستعمال بسبب نوعية المياه. وللحصول على مزيد من التفاصيل عن نقص المغذيات خارج نطاق هذا المنشور، يرجى الرجوع إلى القسم المتعلق بالقراءة الإضافية للاطلاع على أدلة التعريف المصورة.

   مصادر أكوابونك من المواد الغذائية

   يتم توفير النيتروجين للنباتات المائية بشكل رئيسي في شكل نترات، وتحويلها من الأمونيا من النفايات السمكية من خلال النتريكتيون البكتيرية. يتم حل بعض العناصر الغذائية الأخرى في الماء من نفايات الأسماك، ولكن معظمها يبقى في حالة صلبة غير متوفرة للنباتات. يتم تقسيم النفايات السمكية الصلبة عن طريق البكتيريا المتغايرة؛ وهذا الإجراء يطلق العناصر الغذائية الأساسية في الماء. أفضل طريقة لضمان أن النباتات لا تعاني من أوجه القصور هي الحفاظ على درجة الحموضة المثلى للمياه (6-7) وتغذية الأسماك اتباع نظام غذائي متوازن وكامل، واستخدام نسبة معدل التغذية لتحقيق التوازن بين كمية تغذية الأسماك للنباتات. ومع ذلك، مع مرور الوقت، حتى نظام أكوابونك متوازن تماما قد تصبح ناقصة في بعض العناصر الغذائية، في معظم الأحيان البوتاسيوم الحديد أو الكالسيوم.

   أوجه القصور في هذه العناصر الغذائية هي نتيجة لتكوين تغذية الأسماك. الكريات العلف السمكية (التي نوقشت في الفصل السابع) هي غذاء كامل للأسماك، وهذا يعني أنها توفر كل ما تحتاجه الأسماك لتنمو، ولكن ليس بالضرورة كل ما تحتاجه لنمو النبات. الأسماك ببساطة لا تحتاج إلى نفس كميات الحديد والبوتاسيوم والكالسيوم التي تتطلبها النباتات. على هذا النحو، قد تحدث أوجه قصور في هذه العناصر الغذائية. ويمكن أن يكون هذا مشكلة بالنسبة لإنتاج النباتات، ولكن هناك حلول متاحة لضمان كميات مناسبة من هذه العناصر الثلاثة.

   و بصفة عامة, يضاف الحديد بانتظام كحديد مخلب في النظام المائي لل وصول إلى تركيزات تبلغ حوالي 2 ملغم/لتر. يتم إضافة الكالسيوم والبوتاسيوم عند التخزين المؤقت للمياه إلى درجة الحموضة الصحيحة، حيث أن النتريفيتيون عملية تحمض. وتضاف هذه كهيدروكسيد الكالسيوم أو هيدروكسيد البوتاسيوم، أو كربونات الكالسيوم وكربونات البوتاسيوم (انظر الفصل 3 لمزيد من التفاصيل). يمكن اختيار اختيار المخزن المؤقت على أساس نوع النبات الذي يزرع, كما الخضروات الورقية قد تحتاج إلى المزيد من الكالسيوم, والنباتات الاثمار المزيد من البوتاسيوم. وبالإضافة إلى ذلك، يناقش الفصل التاسع كيفية إنتاج الأسمدة العضوية البسيطة من السماد لاستخدامها كمكملات لنفايات الأسماك، مما يضمن أن النباتات تتلقى دائماً الكمية المناسبة من العناصر الغذائية.

   • 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. الاختلافات الرئيسية بين التربة وإنتاج المحاصيل الأقل تربة

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

   وهناك العديد من أوجه التشابه بين الزراعة القائمة على التربة في الأرض والإنتاج الأقل تربة، في حين أن البيولوجيا النباتية الأساسية هي نفسها دائماً (الشكلان 6-1 و6-2). غير أنه يجدر بحث الاختلافات الرئيسية بين التربة والإنتاج الأقل تربة (الجدول 6-1) من أجل سد الفجوة بين الممارسات التقليدية في الأرض والتقنيات الأحدث الأقل تربة. و عموما, فإن الاختلافات بين استخدام الأسمدة و استهلاك المياه, و القدرة على استخدام الأراضي غير الصالحة لل زراعة, و الإنتاجية الإجمالية. وبالإضافة إلى ذلك، عادة ما تكون الزراعة الخالية من التربة أقل كثافة لليد العاملة. وأخيرا، تدعم التقنيات الأقل تربة الزراعة الأحادية المحصول بشكل أفضل من الزراعة في الأرض.

   

   الأسمدة

   كيمياء التربة، وخاصة فيما يتعلق بتوافر المغذيات وديناميات الأسمدة، هو الانضباط الكامل ومعقدة إلى حد ما. و يلزم إضافة الأسمدة لل زراعة المكثفة في الأرض. ومع ذلك، لا يستطيع المزارعون التحكم الكامل في إيصال هذه المغذيات إلى النباتات بسبب العمليات المعقدة التي تحدث في التربة، بما في ذلك التفاعلات الحيوية وغير الحيوية. ويحدد مجموع هذه التفاعلات توافر العناصر الغذائية للجذور النباتية. وعلى العكس من ذلك، في الاستزراع الأقل تربة، يتم حل العناصر الغذائية في محلول يتم تسليمه مباشرة إلى النباتات، ويمكن تكييفه خصيصًا لتلبية احتياجات النباتات. تنمو النباتات في ثقافة أقل تربة في وسائل الإعلام الخاملة الواردة. هذه الوسائط لا تتداخل مع تسليم المواد الغذائية، والتي يمكن أن تحدث في التربة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن وسائل الإعلام تدعم جسديا النباتات والحفاظ على الجذور رطبة وخوية. وعلاوة على ذلك، مع الزراعة في الأرض، قد تضيع بعض الأسمدة بسبب الأعشاب الضارة والجريان السطحي، الأمر الذي يمكن أن يقلل من الكفاءة ويسبب في الوقت نفسه مخاوف بيئية. الأسمدة مكلفة ويمكن أن تشكل جزءا كبيرا من ميزانية الزراعة في الأرض.

   ولل إدارة المصممة خصيصا لل أسمدة في الزراعة الخالية من التربة ميزتان رئيسيتان. أولا، يتم فقدان الحد الأدنى من الأسمدة للعمليات الكيميائية أو البيولوجية أو الفيزيائية. هذه الخسائر تقلل من الكفاءة ويمكن أن تضيف إلى التكلفة. ثانيا، يمكن رصد تركيزات المغذيات وتعديلها بدقة وفقا لمتطلبات النباتات في مراحل نمو معينة. ويمكن لهذا التحكم المتزايد أن يحسن الإنتاجية ويعزز جودة المنتجات.

   استخدام المياه

   و استخدام المياه في الزراعة المائية و المائية أقل بكثير مما هو عليه في إنتاج التربة. وتفقد المياه من الزراعة في الأرض عن طريق التبخر من السطح، والنتح من خلال الأوراق، والترشيح في باطن الأرض، والجريان السطحي، ونمو الأعشاب الضارة. ومع ذلك، فإن الاستخدام الوحيد للمياه في الاستزراع الأقل تربة هو من خلال نمو المحاصيل والنتح من خلال الأوراق. و المياه المستخدمة هي الحد الأدنى المطلق اللازم لزراعة النباتات, ولا تفقد سوى كمية ضئيلة من المياه بسبب التبخر من الوسائط التي لا تحتوي على تربة. وبشكل عام، لا يستخدم أكوابونيكش سوى حوالي 10 في المائة من المياه اللازمة لزراعة نفس النبات في التربة. وبالتالي، فإن زراعة التربة الأقل قدرة كبيرة على السماح بالإنتاج حيثما تكون المياه شحيحة أو باهظة الثمن.

   استخدام الأراضي غير الصالحة للزراعة

   ونظرا لعدم الحاجة إلى التربة، يمكن استخدام أساليب الاستزراع الأقل تربة في المناطق ذات الأراضي غير الصالحة للزراعة. ومن الأماكن الشائعة لل أحياء المائية في المناطق الحضرية و شبه الحضرية التي لا تستطيع دعم الزراعة التقليدية لل تربة. يمكن استخدام Aquaponics في الطابق الأرضي، في الطوابق السفلية (باستخدام أضواء النمو) أو على أسطح المنازل. كما يمكن للزراعة الحضرية أن تقلل من أثر الإنتاج لأن احتياجات النقل تنخفض إلى حد كبير؛ والزراعة الحضرية هي الزراعة المحلية وتسهم في الاقتصاد المحلي والأمن الغذائي المحلي. ومن التطبيقات الهامة الأخرى للأحياء المائية في المناطق الأخرى التي لا يمكن فيها استخدام الزراعة التقليدية، كما هو الحال في المناطق الجافة للغاية (مثل الصحارى والمناخ القاحلة الأخرى)، حيث ترتفع ملوحة التربة (مثل المناطق الساحلية ومناطق مصبات الأنهار أو الجزر الرملية المرجانية)، حيث كانت نوعية التربة أو تدهورت بسبب الإفراط في استخدام الأسمدة, أو فقدت بسبب التحات أو التعدين, أو بصفة عامة عندما تكون الأراضي الصالحة لل زراعة غير متاحة بسبب الحيازة و تكاليف الشراء و حقوق الأرض. وعلى الصعيد العالمي، تتناقص الأراضي الصالحة للزراعة، وتشكل الزراعة المائية إحدى الطرق التي تسمح للناس بزراعة الأغذية بشكل مكثف حيث تكون الزراعة في الأرض صعبة أو مستحيلة.

   الإنتاجية والعائد

   ويمكن للثقافة المائية الأكثر كثافة أن تحقق عوائد أعلى بنسبة تتراوح بين 20 و 25 في المائة مقارنة بالثقافة الأكثر كثافة القائمة على التربة، على الرغم من أن البيانات التي يجريها خبراء المياه تدلّ على أن الإنتاجية تزيد بمقدار 2 إلى 5 مرات. وهذا هو عندما تستخدم الزراعة المائية إدارة شاملة للاحتباس الحراري، بما في ذلك المدخلات باهظة الثمن لتعقيم وتخصيب النباتات. وحتى بدون المدخلات الباهظة الثمن، يمكن للتقنيات المائية الموصوفة في هذا المنشور أن تساوي الغلة المائية وتكون أكثر إنتاجية من التربة. والسبب الرئيسي هو أن الاستزراع الأقل تربة يسمح للمزارع بمراقبة ظروف النمو في النباتات والحفاظ عليها وتعديلها، مما يضمن موازين أفضل للمغذيات في الوقت الحقيقي، وتوصيل المياه، ودرجة الحموضة ودرجة الحرارة. وبالإضافة إلى ذلك، في ثقافة أقل تربة، لا توجد منافسة مع الأعشاب الضارة والنباتات تستفيد من زيادة مكافحة الآفات والأمراض.

   انخفاض عبء العمل

   لا تتطلب ثقافة التربة الأقل حراثة أو حرث أو تغطية أو إزالة الأعشاب الضارة. وفي المزارع الكبيرة، يعادل ذلك انخفاض الاعتماد على الآلات الزراعية واستخدام الوقود الأحفوري. وفي الزراعة الصغيرة الحجم، يعادل ذلك ممارسة أسهل وأقل كثافة لليد العاملة للمزارع، خاصة لأن معظم الوحدات المائية يتم رفعها من الأرض، مما يتجنب الانحناء. كما أن الحصاد هو إجراء بسيط مقارنةً بالزراعة القائمة على التربة، ولا تحتاج المنتجات إلى تنظيف مكثف لإزالة تلوث التربة. Aquaponics هو مناسبة لأي نوع من الجنسين والعديد من الطبقات العمرية ومستويات القدرة من الناس.

   زراعة وحيدة مستدامة

   مع زراعة التربة الأقل، فمن الممكن تماما لزراعة نفس المحاصيل في الزراعة الأحادية، عاما بعد عام. و تشكل الزراعة الأحادية في الأرض تحديا أكبر لأن التربة تصبح «متعبة», و تفقد الخصوبة, و تزداد الآفات و الأمراض. وفي الاستزراع الأقل تربة، لا توجد ببساطة تربة تفقد الخصوبة أو تظهر التعب، ويتم التحكم في جميع العوامل الحيوية وغير الحيوية التي تمنع الزراعة الأحادية. ومع ذلك، فإن جميع المحاصيل الأحادية تتطلب درجة أعلى من الاهتمام للسيطرة على الأوبئة مقارنة مع تعدد الثقافات.

   زيادة التعقيد والاستثمار الأولي العالي

   ويمكن للعمالة اللازمة للتركيب والتركيب الأولي، فضلاً عن التكلفة، أن تثني المزارعين عن تبني ثقافة خالية من التربة. كما أن الزراعة المائية أكثر تكلفة من الزراعة المائية لأن وحدات الإنتاج النباتي تحتاج إلى دعم منشآت الاستزراع المائي. Aquaponics هو نظام معقد إلى حد ما ويتطلب الإدارة اليومية لثلاث مجموعات من الكائنات الحية. إذا فشل أي جزء واحد من النظام، يمكن أن ينهار النظام بأكمله. وبالإضافة إلى ذلك، أكوابونيكش يتطلب كهرباء موثوقة. عموما، أكوابونيكش أكثر تعقيدا بكثير من البستنة القائمة على التربة. وبمجرد أن يكون الناس على دراية بهذه العملية، يصبح أكوابونيكش بسيطا جدا والإدارة اليومية تصبح أسهل. هناك منحنى التعلم، كما هو الحال مع العديد من التقنيات الجديدة، وأي مزارع أكوابونك جديد يحتاج إلى أن يكون مكرسا للتعلم. Aquaponics ليست مناسبة لكل حالة، وينبغي موازنة الفوائد مقابل التكاليف قبل الشروع في أي مشروع جديد.

   الجدول 6.1

   ######## جدول موجز يقارن بين الإنتاج النباتي القائم على التربة وأقل تربة

   • 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. الصحة النباتية ومكافحة الآفات والأمراض

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

   

   ولصحة النبات معنى واسع يتجاوز مجرد غياب الأمراض؛ فالوضع العام للرفاه هو الذي يسمح للنبات بتحقيق إمكاناته الإنتاجية الكاملة. تعتبر صحة النبات، بما في ذلك الوقاية من الأمراض وردع الآفات وإزالتها، جانباً بالغ الأهمية لإنتاج الأغذية المائية (الشكل 6.8). وعلى الرغم من أن أهم أوجه التقدم في صحة النباتات قد تحققت من خلال إدارة مسببات الأمراض والآفات، فإن التغذية المثلى، وتقنيات الزراعة الذكية، والإدارة البيئية السليمة هي أيضا أمور أساسية لتأمين النباتات الصحية. وبالإضافة إلى ذلك، فإن المعرفة بالمصانع المحددة المزروعة أمر أساسي لمعالجة مختلف قضايا الإنتاج. وعلى الرغم من أن بعض المفاهيم الأساسية المتعلقة بتغذية النباتات قد تم وصفها بالفعل، فإن هذا القسم يهدف إلى توفير فهم أكبر بكثير لكيفية تقليل المخاطر إلى أدنى حد ومعالجة الأمراض والآفات النباتية في الأحياء المائية الصغيرة.

   لمزيد من المعلومات عن الحشرات المفيدة، بما في ذلك خصائص الحشرات والاحتياجات المناخية، إلى جانب معلومات عامة عن تحديد الآفات، فضلاً عن الإدارة المتكاملة للآفات والأمراض (بما في ذلك المنتجات المختلفة المتاحة للعلاج)، انظر الملحق 2 والموارد المدرجة في القسم بشأن مزيد من القراءة.

   الآفات النباتية والإنتاج المتكامل ومكافحة الآفات

   الآفات الحشرية هي إشكالية لإنتاج النباتات لأنها تحمل أمراضاً يمكن للنباتات أن تتقلص. كما تستخلص الآفات السوائل أثناء تحملها في الأنسجة النباتية، مما يؤدي إلى توقف النمو. ويمكن أن تكون البيئات الخاضعة للرقابة، مثل البيوت البلاستيكية، مشكلة خاصة بالنسبة للآفات لأن المساحة المغلقة توفر ظروفاً مواتية للحشرات التي لا تمطر أو رياح. كما تختلف إدارة الآفات للظروف الخارجية عن تلك الموجودة في الزراعة المحمية (المنازل الصافية، البيوت المحمية)، وذلك بسبب الفصل المادي للنباتات عن المنطقة المحيطة، مما يسمح باستخدام الحشرات المفيدة في الأماكن المغلقة لقتل/مكافحة الآفات الحشرية. كما أن انتشار الآفات الحشرية يعتمد إلى حد كبير على المناخ والبيئة. و إدارة الآفات في المناطق المعتدلة أو القاحلة أسهل مما هي عليه في المناطق الاستوائية, حيث يجعل ارتفاع معدل الإصابة و المنافسة فيما بين الحشرات مكافحة الآفات مهمة أصعب بكثير.

   وبما أن الوحدات المائية تحافظ على نظام بيئي مستقل، فمن الطبيعي أن توجد مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة والحشرات الصغيرة والعناكب داخل أسرة وسائل الإعلام. ومع ذلك، فإن الآفات الحشرية الضارة الأخرى، مثل الذباب الأبيض، التربس، المن، عمال مناجم الأوراق، عث الملفوف، عث العنكبوت تتغذى على النباتات وتلفها. من الممارسات الشائعة للتعامل مع الآفات الحشرية الإشكالية في إنتاج نباتات التربة استخدام المبيدات الكيميائية أو المبيدات الحشرية، ولكن هذا مستحيل في علم الأحياء المائية. أي مبيد آفات كيميائي قوي يمكن أن يكون قاتلاً للأسماك وكذلك للبكتيريا المفيدة التي تعيش في النظام. ولذلك، يجب عدم استخدام المبيدات الكيميائية التجارية. ومع ذلك، هناك ضوابط مادية وبيئية وثقافية فعالة أخرى للحد من خطر الآفات الناجمة عن الأحياء المائية. وينبغي اعتبار المبيدات الحشرية والردع الملاذ الأخير. ومع ذلك, فإن الإدارة الناجحة تدمج إدارة المحاصيل و البيئة مع استخدام ردع الآفات العضوية و البيولوجية.

   الإنتاج المتكامل وإدارة الآفات (IPPM) هو نهج النظام الإيكولوجي لإنتاج وحماية النباتات القائمة على التربة وأقل تربة، يجمع بين استراتيجيات وممارسات الإدارة المختلفة لزراعة النباتات السليمة وتقليل استخدام مبيدات الآفات إلى أدنى حد. وهو مزيج من الضوابط الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية والبيولوجية والميكروبية جنبا إلى جنب مع مقاومة النباتات المضيفة والممارسات الثقافية. ولا تنطبق جميع هذه الضوابط على علم الأحياء المائية لأن بعضها قد يكون قاتلاً للأسماك والبكتيريا (أي الكيماويات وبعض المبيدات العضوية) في حين أن البعض الآخر قد لا يكون مبرراً اقتصادياً بالنسبة للأحياء المائية الصغيرة الحجم (أي عوامل المكافحة الميكروبية). وهكذا، يركز هذا القسم على الاستراتيجيات الأكثر قابلية للتطبيق بالنسبة للأحياء المائية الصغيرة، بما في ذلك المكافحة الميكانيكية والفيزيائية، ومقاومة النباتات المضيفة، والتقنيات الثقافية لمنع خطر الآفات والأمراض. وترد بعض التعليقات الموجزة على بعض الضوابط البيولوجية الآمنة للحيوانات المائية (أي الحشرات والكائنات الدقيقة المفيدة)، ويرد المزيد من التفاصيل في التذييل 2. لمزيد من المعلومات حول هذه الطرق، راجع القسم الخاص بالقراءة الإضافية.

   الضوابط المادية والميكانيكية والثقافية

   للوقاية من الآفات في الأحياء المائية أمر أساسي. إن الرصد المنتظم والشامل للآفات أمر حيوي، ومن الناحية المثالية، يمكن تحديد حالات الإصابة الطفيفة وإدارتها قبل أن تلحق الحشرات الضرر بالمحصول بأكمله. وفيما يلي قائمة بأدوات التحكم البسيطة الرخيصة المستخدمة في الزراعة العضوية/التقليدية، والتي هي أيضا مناسبة للأكوابونيات المائية الصغيرة الحجم، لتجنب انتشار الآفات. الاستبعاد المادي يشير إلى إبقاء الآفات بعيدا. الإزالة الميكانيكية هي عندما يأخذ المزارع الآفات بنشاط بعيدا عن النباتات. و الضوابط الثقافية هي الخيارات و أنشطة الإدارة التي يمكن أن يضطلع بها المزارع لل وقاية من الآفات. وينبغي استخدام هذه الضوابط كخط دفاع أول ضد الآفات الحشرية قبل النظر في طرق أخرى.

   ####### الاتصال بالشاشة/الشاشات

   وهذه الطريقة شائعة لمنع تلف الآفات في المناطق المدارية أو حيثما تمارس البستنة العضوية أو تكون المبيدات غير فعالة. يختلف حجم شبكة المعاوضة باختلاف الآفة المستهدفة؛ استخدم الشباك بحجم شبكة 0.15 مم لاستبعاد التربس، و0.35 مم لاستبعاد الذبابة البيضاء والمن، و0.8 مم لإبعاد عمال مناجم الأوراق. المعاوضة فعالة بشكل خاص في حين أن الشتلات صغيرة جدا والعطاء. شاشات لا قمع أو القضاء على الآفات، إلا أنها تستبعد معظمها فقط؛ وبالتالي، يجب تثبيتها قبل ظهور الآفات وينبغي توخي الحذر لعدم السماح للآفات بالدخول إلى البيئة المحمية.

   ####### الحواجز المادية

   

   وبالنظر إلى المسافات المحدودة التي يمكن أن تغطيها الحشرات، فمن الممكن الحد من انتشار الآفات بإضافة حواجز مادية بين الخضروات والنباتات المحيطة بها مثل الأسطح المعبدة أو قصص البناء. فوائد الإنتاج المائي على السطح من التهوية الطبيعية، نظرا لارتفاع أعلى، والحاجز المادي الكبير (المسافة من الأرض) خلق الظروف المثالية للإنتاج في الهواء الطلق خالية نسبيا من الآفات والأمراض (الشكل 6.9). غالبا ما تحتوي الدفيئات الزراعية على مروحة قوية تهب من خلال مدخل الطريق التي يمكن أن تساعد على منع الحشرات من الدخول مع المزارع.

   تقنية أخرى مفيدة هي إنشاء حاجز على أرجل الحاويات المائية. خاتم

   من وامض النحاس يمكن أن تمنع القواقع والرخويات من تسلق الساقين، وطلاء من الفازلين يمكن أن تمنع النمل. وضع الجزء السفلي من الساقين في وعاء من الماء يمكن أيضا منع النمل.

   ####### فحص اليد وإزالتها

   

   إن إزالة الأوراق أو النباتات الموبوءة بشدة، إما باليد أو باستخدام تيار ماء عالي الضغط، تساعد على تجنب و/أو تأخير انتشار الحشرات إلى النباتات المحيطة بها (الشكل 6.10). ويمكن أيضا استخدام الآفات واليرقات الكبيرة كغذاء تكميلي للأسماك. المياه التي يتم رشها من خرطوم موجه إلى الجانب السفلي من الأوراق هي تقنية إدارة فعالة للغاية على العديد من أنواع الحشرات الممتصة. تيار يمكن فعلا قتل بعض الحشرات، والبعض الآخر يتم غسلها بعيدا. هذا فعال على مص الحشرات مثل المن والذباب البيضاء. هذا هو واحد من أكثر الطرق فعالية على النظم الصغيرة، ولكن يمكن أن يكون مجرد علاج مؤقت لأن الآفات النازحة يمكن أن تعود إلى النباتات. ويمكن أن تستخدم كميات كبيرة من المياه وأن تصبح كثيفة الاستخدام لليد العاملة مع أنظمة أكبر حجما.

   ####### الملائمة

   

   فالفخاخ اللزجة الموضوعة فوق مظلة النباتات تكون فعالة في البيئات المحمية (مثل المنازل الصافية والدفيئات الزراعية). البطاقات اللزجة الزرقاء فخ مراحل الكبار من التربس في حين البطاقات اللزجة الصفراء فخ الأبيض وmicrolepidoptera (الشكل 6.11). الفخاخ اللزجة أقل فعالية في الظروف الخارجية حيث يمكن للحشرات الجديدة أن تأتي بسهولة من المناطق المحيطة بها. و يمكن لل رصد المستمر لل حشرات التي تصطادها الفخاخ أن يساعد المزارع على اعتماد تدابير محددة للحد من حدوث بعض الآفات. طريقة أخرى فعالة للتعامل مع الآفات هي استخدام الفخاخ الفرمونية. هذه تجذب الذكور من آفات محددة، وبالتالي الحد من سكان التزاوج في المنطقة.

   ####### الإدارة البيئية

   الحفاظ على الظروف المثلى للضوء ودرجة الحرارة والرطوبة، والتي يمكن تغييرها بسهولة في الزراعة المحمية، لصالح نمو نباتات أكثر صحة وتهيئة ظروف غير مواتية للآفات. على سبيل المثال، لا تتسامح عث العنكبوت مع الظروف الرطبة والرطبة، لذلك يمكن للموقوتة الموجهة على أوراق النبات ردع الإصابة.

   ####### اختيار النبات

   تنجذب بعض الآفات إلى أنواع نباتية محددة أكثر من غيرها. وبالمثل، فإن الأصناف النباتية المختلفة من نفس النوع لها مقاومة/تحمل مختلفة للآفات. وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل الاستزراع المتعدد غالبا ما يمنع حالات الإصابة الكبيرة لأن بعض النباتات لا تزال غير متأثرة. وعلاوة على ذلك، تجتذب بعض النباتات الحشرات الأكثر فائدة والاحتفاظ بها للمساعدة في إدارة مجموعات الآفات (تناقش بمزيد من التفصيل أدناه). اختر أصناف مقاومة من الموردين المحليين ووكلاء الإرشاد الزراعي للمساعدة في الحد من الأمراض وحالات الإصابة.

   ####### مؤشر النباتات والمحاصيل التضحية/المصيد والفخاخ

   و بعض النباتات, مثل الخيار و البقوليات, أكثر عرضة لانتشار المن أو العث الأحمر, و بالتالي يمكن استخدامها لل كشف عن انتشار الآفات في وقت مبكر. في كثير من الأحيان، تزرع النباتات المؤشر على طول الحافة الخارجية للحدائق الكبيرة. ومن الاستراتيجيات الأخرى التي يمكن اعتمادها في علم الأحياء المائية استخدام المبيدات الحشرية البيولوجية في «نباتات الصيد» المزروعة بالقرب من النظام المائي، ولكن ليس في داخله. تجذب النباتات المصيدة (أي الفاصوليا) الآفات. يمكن زراعة هذه النباتات في الأواني بجانب الوحدة المائية، مما يجذب الآفات بعيدًا عن الوحدة، والتي يتم معالجتها بعد ذلك بالمبيدات الحشرية (انظر أدناه). لن تؤثر هذه الاستراتيجية على النظام البيئي المائي أو الحشرات المفيدة الموجودة حول الوحدة. و على الرغم من أن نباتات الصيد ليست عضوية بحتة, فإنه يمكن معالجتها بمبيدات حشرية صناعية تجارية في حالة و جود حالات إصابة كبيرة. يمكن استخدام الفاصوليا والبتونيا (الزهور) للقبض على التربس والمن والعث. ويستخدم الخيار أيضا لصيد المن والنطاط في حين تستخدم شتلات الخس العصاري لالتقاط الحشرات الأخرى التي تأكل الأوراق.

   ####### زراعة رفيق

   الزراعة المصاحبة هي الاستخدام البناء للعلاقات النباتية من قبل المزارعين. على سبيل المثال، تنتج جميع النباتات المواد الكيميائية الطبيعية التي تطلق من أوراقها والزهور والجذور. وقد تجتذب هذه المواد الكيميائية أو تصد بعض الحشرات ويمكن أن تعزز أو تحد من معدل نمو النباتات المجاورة وعائداتها. ولذلك فمن المهم أن تكون على بينة من النباتات التي تستفيد من بعضها البعض عند زرعها معا، وأي مجموعات النباتات يتم تجنبها على أفضل وجه. يوفر الملحق 2 جدول زراعة رفيق لاستخدامها عند اختيار المحاصيل. عند استخدام الجدول رفيق، والتركيز على تجنب الصحابة سيئة بدلا من التخطيط للجيدة. تطلق بعض النباتات مواد كيميائية من جذورها أو أوراقها التي تقمع الآفات أو تصدها، والتي يمكن أن تحمي النباتات المجاورة الأخرى.

   الإخصاب

   كما ذكر أعلاه، النيتروجين المفرط يجعل النباتات أكثر عرضة لهجوم الآفات لأن لديهم أنسجة أكثر عصارية. يساعد التوازن الصحيح للمغذيات باستخدام نسبة معدل التغذية (انظر الفصلين 2 و8) النباتات على النمو بشكل أقوى من أجل تحمل هجمات الآفات. و ينبغي تبادل بعض المياه عندما تكون مستويات النترات أكبر من 120 ملغم/لتر لهذا السبب.

   ####### تباعد

   تزيد كثافة الزراعة العالية و/أو التقليم غير الكافي من المنافسة على الضوء، مما يشجع الآفات الحشرية. وتجعل هذه المنافسة في نهاية المطاف الأنسجة النباتية أكثر عصارة للآفات لتحمل من خلال أو لمسببات الأمراض لاختراق، وتوفر الظروف الضيقة المأوى للآفات. تأكد من وجود تهوية كافية واختراق أشعة الشمس من خلال المظلة. كما نوقش سابقا، العديد من النباتات لديها احتياجات خاصة لأشعة الشمس أو عدم وجودها. من خلال الجمع بين الشمس الكاملة والنباتات المتسامح مع الظل، فمن الممكن لتكثيف الإنتاج دون خطر زيادة المنافسة وإضعاف النباتات. في هذه الحالة يمكن أن تنمو النباتات المتسامح تحت مظلة المحبة للشمس. وبهذه الطريقة، تكون النباتات أكثر صحة وأكثر مقاومة للآفات والأمراض.

   دوران المحاصيل

   وعلى الرغم من أن الوحدات المائية يمكن إدارتها كزراعة وحيدة دون مواجهة مشاكل تعب التربة (نضوب المغذيات الموجودة بشكل طبيعي في التربة)، فإن زراعة نفس الأنواع باستمرار خلال مواسم متعددة يمكن أن يكون لها تأثير انتقائي على الآفات المحيطة بها. وهكذا، فإن التغير في المحاصيل، حتى ولو لفترة قصيرة، قد يؤدي إلى انخفاض حاد في الآفات التي تستهدف على وجه التحديد محصول الزراعة الأحادية.

   الصرف الصحي

   إزالة جميع الحطام النباتي، بما في ذلك جميع الجذور، في نهاية كل حصاد يساعد على الحد من حدوث الآفات والأمراض. يجب إزالة الأوراق الميتة والفروع المريضة باستمرار. في الظروف الخارجية دون شباك، فمن المستحسن للحد من الغطاء النباتي المحيط إلى أدنى حد ممكن من أجل منع الآفات تنتشر إلى وحدة أكوابونك. وينبغي أن تبقى النباتات المريضة وأكوام السماد بعيدا عن النظام لمنع التلوث.

   الضوابط الكيميائية

   وإذا ظلت الآفات تمثل مشكلة بعد استخدام الضوابط الفيزيائية والميكانيكية والثقافية المذكورة أعلاه، فقد يكون من الضروري استخدام المكافحة الكيميائية. يجب عدم استخدام المبيدات الحشرية الاصطناعية والمبيدات الحشرية في علم الأحياء المائية لأنها ستقتل الأسماك. العديد من الضوابط البيولوجية هي أيضا قاتلة للأسماك. وينبغي اعتبار جميع الضوابط الكيميائية الملاذ الأخير في النظم المائية ولا تستخدم إلا لماما. إذا كان ذلك ممكنا، مثل أنظمة DWC، فمن الأفضل لإزالة ومعالجة النباتات بعيدا عن النظام والسماح للمواد الكيميائية لتجف تماما. يحتوي التذييل 2 على قائمة بالمبيدات الحشرية الشائعة والمواد الطاردة، ومؤشراتها وسميتها النسبية للأسماك.

   أدوات التحكم البيولوجية

   أما بالنسبة للمبيدات النباتية، فإن بعض المستخلصات التي يتم الحصول عليها من الكائنات الدقيقة آمنة للحيوانات المائية لأنها تعمل بشكل خاص على هياكل الحشرات ولا تضر بالثدييات أو الأسماك. اثنين من الكائنات الحية المستخدمة على نطاق واسع في الأحياء المائية والزراعة العضوية هي * Bacillus thuringiensi* و Beauveria bassiana. الأول هو مستخلص السموم من البكتيريا التي تضر الجهاز الهضمي للحشرة وتقتله. يمكن رشها على الأوراق وتستهدف على وجه التحديد اليرقات، بكرات الأوراق، يرقات العثة أو الفراشة دون إتلاف الحشرات المفيدة الأخرى. B. bsiana هو فطر ينبت ويخترق جلد الحشرة (الكيتين)، مما يؤدي إلى قتل الآفة من خلال الجفاف. تعتمد فعالية الفطر على عدد الجراثيم التي يتم رشها وعلى ظروف الرطوبة ودرجة الحرارة المثلى، وهو عامل جيد للمناطق المدارية الرطبة.

   الحشرات المفيدة - الحيوانات المفترسة الآفات

   وأخيرا، فإن الحشرات المفيدة هي طريقة فعالة أخرى لمكافحة الآفات، وخاصة في البيئات الخاضعة للرقابة مثل الدفيئات أو البيوت الحديثة. يتم إدخال الحشرات المفيدة أو المفترسة مثل lacewings في مساحة زراعة النبات من أجل السيطرة على أي مزيد من الإصابة. وتشمل بعض مزايا استخدام الحشرات المفيدة ما يلي: عدم وجود بقايا مبيدات الآفات أو المقاومة الناجمة عن المبيدات الحشرية في الآفات، والممكن اقتصادياً (على المدى الطويل بالنسبة للعمليات الواسعة النطاق فقط)، والسليمة من الناحية الإيكولوجية. ومع ذلك، فإن نجاح مكافحة الآفات باستخدام هذه الطريقة يعتمد على المعرفة التفصيلية لكل حشرة مفيدة جنبا إلى جنب مع المراقبة المستمرة للآفات إلى الوقت المناسب بشكل صحيح إدخال الحشرات المفيدة. وعلاوة على ذلك، يمكن جذب الحشرات المفيدة بشكل طبيعي إلى الأنظمة الخارجية. تتغذى العديد من هذه الحشرات المفيدة على الرحيق في مراحل البالغين، لذلك يمكن لمجموعة مختارة من الزهور بالقرب من وحدة أكوابونك الحفاظ على عدد السكان الذين يمكنهم الحفاظ على توازن الآفات.

   ومن المهم التأكيد على أن طريقة المكافحة هذه لا تقضي نهائياً على الآفات. بدلا من ذلك، يتم قمع الآفات تحت علاقة مفترسة ضيقة. وقد استخدمت هذه الطريقة بالفعل مع نتائج إيجابية لأكوابونيكش على نطاق واسع، ولكن بالنسبة لأكوابونيكش الصغيرة قد لا يكون هناك ما يكفي من الآفات للحشرات المفيدة قبل التاريخ، مما قد يؤدي بها إلى التحليق بعيدا. وينبغي أن يأخذ اختيار الحشرات المفيدة لاستخدامها (انظر الملحق 2) في الاعتبار الظروف البيئية التي ستعمل فيها.

   الأمراض النباتية والإدارة المتكاملة للأمراض

   على عكس الزراعة المائية، التي تدار في الغالب في ظل ظروف معقمة، تستفيد أكوابونيكش من النظام البيئي المجهري المعقدة التي تشمل البكتيريا والفطريات والكائنات الدقيقة الأخرى. و وجود هذه الكائنات الدقيقة المكيفة جيدا يجعل كل نظام أكثر مرونة في حالة حدوث هجوم من الآفات أو الأمراض. ومع ذلك، فإن الإنتاج الناجح للنباتات هو نتيجة لاستراتيجيات الإدارة الرامية إلى تجنب تفشي الأمراض التي تركز أساساً على الظروف البيئية، وردع الآفات (يمكن أن تحمل آفات مثل الذبابة البيضاء فيروسات مميتة) على إدارة النباتات، فضلاً عن استخدام العلاجات العضوية التي تساعد على الوقاية أو علاج النباتات. وعلى غرار IPPM، تعتمد الإدارة المتكاملة للأمراض على الوقاية، واختيار النباتات، والرصد كخط دفاع أول ضد المرض، ولا تستخدم العلاج المستهدف إلا عند الضرورة.

   الضوابط البيئية

   تلعب درجة الحرارة والرطوبة دورًا مهمًا في الإدارة الصحية للنباتات. كل مسببات الأمراض النباتية (أي البكتيريا والفطريات والطفيليات؛ الشكل 6.8) لديها درجات حرارة نمو مثالية يمكن أن تكون مختلفة عن تلك الخاصة بالنباتات. وهكذا، تحدث الأمراض في مناطق وفترات معينة خلال السنة عندما تكون الظروف مواتية للممرض أكثر منه لمضيفه. علاوة على ذلك، تلعب الرطوبة دورًا رئيسيًا لإنبات الجراثيم الفطرية، والتي تتطلب طبقة رقيقة من الماء تغطي الأنسجة النباتية. وبالمثل، فإن تفعيل بعض الأمراض البكتيرية والفطرية يرتبط ارتباطا وثيقا مع وجود المياه السطحية. ولذلك، فإن السيطرة على الرطوبة النسبية والرطوبة ضرورية للحد من مخاطر تفشي الأمراض. يحتوي الملحق 2 على الظروف البيئية التفصيلية التي تشجع العديد من الأمراض الفطرية الشائعة.

   السيطرة على الرطوبة النسبية، وخاصة في الأحياء المائية المسببة للاحتباس الحراري، أمر مهم بشكل خاص. ويمكن تحقيق ذلك من خلال التهوية الديناميكية أو القسرية عن طريق النوافذ والمراوح التي تخلق تدفق الهواء الأفقي مما يساعد على تقليل الفروق في درجات الحرارة والبقع الباردة حيث يحدث التكثيف. يتم خلط الهواء المتحرك باستمرار، مما يمنع انخفاض درجة الحرارة تحت نقطة الندى؛ وبالتالي، لا تتكثف المياه على الخضروات.

   وينبغي أيضا تجنب التبخر من صهاريج الأسماك و/أو قنوات المياه الجوفية الخلوية الموجودة في البيوت الزجاجية وذلك عن طريق تغطية أسطح المياه ماديا، حيث أن المياه المتبخر يمكن أن تزيد بشكل كبير من الرطوبة الداخلية. الأنابيب في وحدات NFT عرضة لدرجات حرارة المياه العالية في المواسم الحارة بسبب التعرض المستمر لأشعة الشمس على الأنابيب. أنظمة السرير وسائل الإعلام هي حل وسط الأمثل، نظرا للاختيار الصحيح للوسط، لأن الأسطح العلوية للأسرة تبقى دائما جافة (انظر الفصل 4). وأخيرًا، تتمتع الأنظمة المبنية على أسطح المنازل بميزة مناخ محلي أكثر جفافًا وتهوية جيدة مقارنة بمستوى سطح الأرض، مما يسهل الإدارة البيئية للنباتات.

   تلعب السيطرة على درجة حرارة الماء دورًا رئيسيًا في تجنب الفاشيات الفطرية. مرض شائع جدا في أكوابونيكش هو تعفن الجذور الناجم عن * بيثيوم* النيابة، وهو ممرض تنتقل عن طريق التربة، والتي يمكن إدخالها عن طريق الخطأ في النظام من المواد الملوثة (التربة، الخث، الشتلات من المشاتل). على عكس في الزراعة المائية، في أكوابونيكش هذا الفطر لا يسبب ضررا تحت درجات حرارة معينة بسبب الوجود التنافسي للكائنات الدقيقة الأخرى. وبالتالي فإن الحفاظ على درجات حرارة أقل من 28-30 درجة مئوية أمر ضروري لتجنب الإنبات الأسي للجراثيم التي قد تتسبب في حدوث فاشية في نهاية المطاف.

   وينبغي أيضا إيلاء الاهتمام لكثافة الزراعة. كثافة عالية جدا تقلل من التهوية الداخلية وزيادة الرطوبة بين النباتات. ويزداد أيضا خطر الإصابة بالأمراض على المحاصيل المزروعة بكثافة، حيث تنمو النباتات في ظل المنافسة الخفيفة الشديدة دون توحيد خلاياها، مما يؤدي إلى جدران أنسجة أكثر ليونة وأكثر عصارة. الأنسجة العطاء هي أكثر عرضة للمرض بسبب مقاومتها المحدودة للآفات و/أو اختراق الممرض.

   اختيار النبات

   أصناف النباتات لديها مستويات مختلفة من المقاومة لمسببات الأمراض. في بعض الحالات، استخدام أصناف مقاومة معروفة هو أنجح طريقة لتجنب المرض. وبالتالي، فمن الضروري اختيار أصناف نباتية أكثر تكيفا للنمو في بيئات معينة أو لديها درجة أعلى من المقاومة ضد ممرض معين. وعلاوة على ذلك، تقدم العديد من شركات البذور مجموعة واسعة من النباتات التي لديها استجابات مختلفة ضد مسببات الأمراض. إن استخدام الأصناف المحلية التي يتم اختيارها بشكل طبيعي لبيئة معينة يمكن أن يضمن نمو النبات الصحي.

   إذا لم يكن من الممكن السيطرة على بعض الأمراض ذات الأصناف المقاومة، فمن الحكمة التحول إلى محاصيل أخرى خلال الموسم الحرج. في حالة Pythium spp. إذا كانت أصناف مقاومة من الخس والكائنات الدقيقة المفيدة غير قادرة على السيطرة على الإصابة، فمن المناسب التحول إلى أنواع أخرى، مثل الريحان، التي هي أكثر تسامحا مع الممرض وارتفاع درجات حرارة المياه.

   يجب شراء البذور و/أو الشتلات من حضانة ذات سمعة حسنة تستخدم استراتيجيات فعالة للوقاية من الأمراض ويمكن أن تؤمن منتجات خالية من الأمراض. وعلاوة على ذلك، تجنب إصابة النباتات، والفروع المكسورة، والشقوق، والتخفيضات والأضرار الآفات غالبا ما تؤدي إلى الأمراض التي تندلع في نفس المنطقة.

   تغذية النبات

   تؤثر التغذية بشكل كبير على قابلية النبات للمرض. كما يؤثر على قدرة النبات على الاستجابة ضد المرض باستخدام آليات مختلفة، بما في ذلك مضادات الأكسدة (عمليات لردع الاستعمار من قبل الحيوانات العاشبة) أو المضادات الحيوية (عمليات قتل أو تقليل الحيوانات العاشبة بعد الهبوط أو أثناء تناول الطعام). التوازن الصحيح للمغذيات لا يوفر النمو الأمثل فحسب، بل يجعل النباتات أقل عرضة للأمراض أيضًا. وعلى الرغم من أن وصف الاضطرابات التغذوية قد نوقش أعلاه، فإن الجدول 6-2 يبين كيف يمكن لبعض العناصر الغذائية أن تلعب دوراً رئيسياً في حدوث المرض.

   الجدول 6.2

   تأثير العناصر الغذائية على الوقاية من الأمراض الفطرية

   | المغذية | تأثير | | — | — | | النيتروجين | الإخصاب الزائد يجعل الأنسجة أكثر عصارة التي هي أكثر عرضة للهجوم الفطري. و تجويع النيتروجين يجعل النباتات المعطلة أكثر عرضة لل هجمات التي تشنها الكائنات الدقيقة الانتهازية. | | بوتاسيو | يسرع التئام الجروح ويقلل من تأثير تلف الصقيع. تأخير النضج والشيخوخة من النباتات. | | الفوسفوروس | يحسن موازين المغذيات ويسرع نضج النباتات. | | كالسيوم | يقلل من شدة بعض الأمراض الفطرية الجذرية والجذعية. يؤثر على تكوين جدار الخلية في النباتات التي تقاوم الاختراق الفطري. | | سيليكون | يساعد النباتات على إنتاج تفاعلات دفاعية محددة، بما في ذلك إطلاق المركبات الفينولية ضد مسببات الأمراض. |

   • المصدر: أغريوس (2004) . *

   الرصد - التفتيش والاستبعاد

   إن الكشف المبكر والتدخل هو أساس مكافحة الأمراض والآفات. وبالتالي، ينبغي فحص النباتات بانتظام للكشف عن العلامات المبكرة للعدوى أو وجود الآفات التي قد تؤدي إلى العدوى. عندما تظهر النباتات علامات التلف أو المراحل الأولية من المرض (الذبول أو اللفحة أو تعفن الجذور)، من الضروري إزالة الفروع المصابة أو الأوراق أو النبات بأكمله لتجنب انتشار المرض في جميع أنحاء المحصول. وعلاوة على ذلك، وفيما يتعلق بالاستبعاد، من المهم إنفاذ مكافحة ناقلات (مصادر) الفيروسات المحتملة، مثل الذباب الأبيض، عن طريق زراعة النباتات في هياكل مقاومة للحشرات (انظر القسم 6-5-1). وبالإضافة إلى ذلك، فإن تجنب تلوث التربة واستخدام أدوات مطهرة (مثل المقصات المستخدمة في التقذيم/الحصاد) من شأنه أن يساعد على تجنب انتقال مسببات الأمراض المحتملة إلى النظام. وأخيرا، من الممارسات الجيدة رصد وتسجيل جميع الأعراض وتطور كل مرض من أجل تحديد أفضل أساليب الوقاية والعلاج في المستقبل.

   العلاج - غير عضوي أو كيميائي

   وكما ذكر أعلاه، فإن أكوابونيكش هو نظام إيكولوجي معقد أكثر مرونة من الهيدروبونيات تجاه الأمراض المنقولة بالتربة. غير أن بعض حالات تفشي الأمراض قد لا تزال تحدث في حالة الظروف البيئية غير المواتية، مثل ارتفاع نسبة الرطوبة النسبية في البيوت المحمية أو في المناخات المدارية، ويجب مكافحتها. وبما أن علم الأحياء المائية هو نظام متكامل يحتوي على الأسماك والنباتات والكائنات الدقيقة المفيدة، فإنه لا يمكن استخدام العلاجات الاعتيادية للأمراض في الزراعة التقليدية (أي مبيدات الفطريات الكيميائية) لأنها سامة للأسماك. ومع ذلك، فإن الممارسات الشائعة المستخدمة في الزراعة العضوية ممكنة، شريطة ألا تؤذي الأسماك و/أو البكتيريا أو لا تتراكم في النظام مما يؤدي إلى أعلى من العتبات المقبولة. يشير التذييل 2 إلى عناصر وطرق التطبيق المستخدمة في الزراعة العضوية التي يمكن استخدامها أيضا في أكوابونيكش لمكافحة الأمراض المختلفة ودرئها. بشكل عام، يعتمد العلاج الناجح باستخدام الأساليب على الجمع بين عدد قليل من الاستراتيجيات التي يمكن أن يكون لها تأثير تآزري ضد مسببات الأمراض المحددة.

   العلاج - البيولوجي

   بعض عوامل المكافحة البيولوجية يمكن استخدامها في أكوابونيك* ثريكوديرما* النيابة، أمبيلوميك النيابة. و * العصيات الفرعية، وهي كائنات مجهرية مستزرعة تستخدم لمكافحة أمراض محددة. ويمكن تطبيق هذه العوامل البيولوجية إما على الأوراق أو في منطقة الجذر. وهي توفر الحماية من أكثر الأمراض التي تنتقل عن طريق التربة شيوعاً، بما في ذلك العفن الهبوني، البياض الدقيقي وبعض البكتيريا. وقد أثبت ثريكوديرما* سبب على وجه الخصوص فعاليته في السيطرة على البيثيوم* سبب.ومعظم مسببات الأمراض المنقولة بالتربة، في حين أن أمبلوم سبب.يمكن أن يعوض أي حاجة إلى علاجات غير عضوية أو كيميائية ضد البياض الدقيقي. في حالة Thricoderma spp.، يمكن توزيع الجراثيم على الركيزة عند البذر، للسماح للفطريات المفيدة بحماية النباتات بدءًا من مرحلة الشتلات. وينبغي استشارة المعلومات عن المنتجات والمنتجين والموزعين قبل استخدامها من أجل تحديد أفضل طرق العلاج لأمراض محددة.

   للحصول على مزيد من المعلومات التفصيلية عن أمراض نباتية محددة، بما في ذلك تحديد وقابلية الإصابة وانتشارها، انظر النصوص الموصى بها في القسم الخاص بالقراءة الإضافية.

   • 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. اختيار النبات

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

   وحتى الآن، تم زراعة أكثر من 150 من الخضروات والأعشاب والزهور والأشجار الصغيرة بنجاح في النظم المائية، بما في ذلك البحوث والوحدات المحلية والتجارية. يقدم الملحق 1 ملخصًا تقنيًا وتعليمات مفصلة عن الأعشاب والخضروات الـ 12 الأكثر شعبية. بشكل عام، النباتات الخضراء الورقية تفعل بشكل جيد للغاية في أكوابونيكش جنبا إلى جنب مع بعض من الخضروات المثمرة الأكثر شعبية، بما في ذلك الطماطم والخيار والفلفل. فالخضروات المثمرة لها مطالب أعلى من المغذيات وهي أكثر ملاءمة للنظم القائمة ذات الأرصدة السمكية الكافية. ومع ذلك، فإن بعض المحاصيل الجذرية وبعض النباتات الحساسة لا تنمو بشكل جيد في أكوابونيكش. تتطلب المحاصيل الجذرية اهتمامًا خاصًا، ولا يمكن زراعتها بنجاح إلا في أسرّة الوسائط العميقة، أو نسخة من أسرّة الفتل التي تمت مناقشتها بمزيد من التفصيل في القسم 9.3.

   وتختلف الخضروات فيما يتعلق بالطلب العام على المغذيات. هناك نوعان من الفئات العامة للنباتات المائية على أساس هذا الطلب. وتشمل النباتات ذات الطلب المنخفض على المغذيات الخضر الورقية والأعشاب، مثل الخس والسلق وصاروخ السلطة والريحان والنعناع والبقدونس والكزبرة والثوم المعمر وباك تشوي والجرجير. العديد من البقوليات مثل البازلاء والفاصوليا لديها أيضا متطلبات منخفضة من المغذيات. وفي الطرف الآخر من الطيف توجد نباتات ذات طلب مرتفع على المغذيات، ويشار إليها أحيانًا بالجوع من المغذيات. وتشمل هذه الفواكه النباتية، مثل الطماطم والباذنجان والخيار والكوسا والفراولة والفلفل. النباتات الأخرى ذات المتطلبات الغذائية المتوسطة هي: الملفوف، مثل اللفت والقرنبيط والقرنبيط والكولراب. تحتوي النباتات المزروعة مثل البنجر والتارو والبصل والجزر على متطلبات متوسطة إلى عالية، في حين يتطلب الفجل مغذيات أقل.

   

   نمط نمو السرير يؤثر على اختيار النباتات. في وحدات السرير وسائل الإعلام، من الشائع زراعة ثقافة متعددة من الخضر الورقية والأعشاب والخضروات المثمرة في نفس الوقت (الشكل 6.7). وحدات السرير وسائل الإعلام المقدمة هي العمق الصحيح (30 سم على الأقل)، فمن الممكن أن تنمو جميع الخضروات المذكورة في الفئات أعلاه. ويمكن أيضا أن تستفيد الاستزراع المتعدد على الأسطح الصغيرة من الزراعة المصاحبة (انظر التذييل 2) وتحسين إدارة الفضاء، لأن الأنواع المتسامح مع الظل يمكن أن تنمو تحت النباتات الأطول. و ممارسات الزراعة الأحادية هي أكثر انتشارا في الوحدات التجارية غير الزراعية و DWC لأن المزارع مقيدة بعدد الثقوب الموجودة في الأنابيب و الطوافات التي يزرع فيها الخضراوات. باستخدام وحدات NFT، قد يكون من الممكن زراعة الخضروات المثمرة الأكبر، مثل الطماطم (البندورة)، ولكن هذه النباتات تحتاج إلى الحصول على كميات وفيرة من المياه لتأمين إمدادات كافية من المغذيات وتجنب الإجهاد المائي. يمكن أن يحدث الذبول في النباتات الاثمار في الواقع على الفور تقريبا إذا تعطل التدفق، مع آثار مدمرة على المحصول كله. تحتاج النباتات المثمرة أيضا إلى أن تزرع في أنابيب تنمو أكبر، من الناحية المثالية مع قيعان مسطحة، ويتم وضعها على مسافة أكبر من الخضروات الورقية. وذلك لأن النباتات المثمرة تنمو أكبر وتحتاج إلى مزيد من الضوء لتنضج ثمارها وأيضا لأن هناك مساحة الجذر محدودة في الأنابيب. من ناحية أخرى، من المرجح أن تكون المزروعات الكبيرة و/أو المحاصيل الجذرية، مثل الكرنب والجزر واللفت، مثقفة في أسرة وسائل الإعلام لأن وحدات NFT وDWC لا توفر بيئة جيدة للنمو والدعم الكافي للنباتات

   من المهم النظر في تأثير حصاد النباتات على النظام الإيكولوجي بأكمله. إذا كان سيتم حصاد جميع النباتات دفعة واحدة، فإن النتيجة ستكون نظام غير متوازن دون وجود نباتات كافية لتنظيف المياه، مما يؤدي إلى ارتفاع المغذيات. ويستخدم بعض المزارعين هذه التقنية، ولكن يجب أن تتوافق مع حصاد كبير من الأسماك أو تخفيض حصص الأعلاف. ومع ذلك، فإن التوصية هنا هي استخدام دورة حصاد وإعادة زراعة متداخلة. ومن شأن و جود عدد كبير جدا من النباتات التي تنمو بشكل متزامن أن يؤدي إلى نقص النظم في بعض المغذيات نحو فترة الحصاد, عندما يكون الامتصاص في الحد الأقصى. من خلال وجود نباتات في مراحل حياة مختلفة، أي بعض الشتلات وبعضها ناضج، يكون الطلب العام على المغذيات هو نفسه دائمًا. وهذا يضمن كيمياء المياه أكثر استقرارا، ويوفر أيضا إنتاج أكثر انتظاما لكل من طاولة المنزل والسوق. وتناقش مخططات الزراعة المتداخلة بمزيد من التفصيل في الفصل 8.

   • 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. تصميم الزراعة

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

   تخطيط الأسرة تنمو يساعد على تحقيق أقصى قدر من الإنتاج النباتي في المساحة المتاحة. قبل الزراعة، اختر بحكمة النباتات التي ستزرع، مع الأخذ في الاعتبار المساحة اللازمة لكل نبات وما هو موسم النمو المناسب. ومن الممارسات الجيدة لجميع تصميم الحديقة تخطيط تخطيط الأسرة تنمو على الورق من أجل الحصول على فهم أفضل لكيفية سيبدو كل شيء. والاعتبارات الهامة هي: التنوع النباتي، والنباتات المصاحبة والتوافق المادي، والطلب على المغذيات، ومتطلبات السوق، وسهولة الوصول إليها. فعلى سبيل المثال، ينبغي وضع المحاصيل الأطول (أي الطماطم) في أكثر الأماكن التي يمكن الوصول إليها داخل سرير الوسائط لتسهيل عملية الحصاد.

   تشجيع التنوع النباتي

   بشكل عام، فإن زراعة المحاصيل والأصناف المختلفة توفر درجة من الأمن للمزارع. جميع النباتات عرضة لبعض أنواع الأمراض أو الطفيليات. و إذا زرع محصول و احد فقط, فإن فرصة الإصابة أو و باء خطير تكون أعلى. وهذا يمكن أن يؤدي إلى عدم توازن النظام ككل. وعلى هذا النحو، يتم تشجيع المزارعين على زراعة مجموعة متنوعة من الخضروات في وحدات صغيرة الحجم (الشكل 6-12).

   

   زراعة متداخلة

   كما ذكر سابقا، من المهم أن تربك الزراعة. وبهذه الطريقة يمكن أن يكون هناك حصاد مستمر وإعادة زراعة، مما يساعد على الحفاظ على مستوى متوازن من العناصر الغذائية في الوحدة. وفي الوقت نفسه، فإنه يوفر إمدادات ثابتة من النباتات إلى الطاولة أو السوق. ضع في اعتبارك أن بعض النباتات تنتج الفاكهة أو الأوراق التي يمكن حصادها باستمرار طوال الموسم، مثل أصناف أوراق السلطة والريحان والكزبرة والطماطم (البندورة)، في حين يتم حصاد بعض المحاصيل الأخرى بالكامل، مثل الكرنب والخس والجزر. لتحقيق زراعة متداخلة يجب أن يكون هناك دائما إمدادات جاهزة من الشتلات (يتم مناقشة تطوير الحضانة النباتية في الفصل 8).

   تعظيم المساحة في أسرّة الوسائط

   ليس فقط يجب تخطيط مساحة السطح لتحقيق أقصى قدر من المساحة، ولكن أيضا ينبغي النظر في المساحة والزمان العموديين. على سبيل المثال، فيما يتعلق بالوقت، والخضروات النباتية مع فترات نمو قصيرة (سلطة الخضر) بين النباتات مع المحاصيل طويلة الأجل (الباذنجان). فائدة هذه الممارسة هي أن سلطة الخضر يمكن حصادها أولا وتوفير مساحة أكبر مع نضج الباذنجان. استمرار إعادة زراعة الخضروات الطرية مثل الخس بين النباتات المثمرة الكبيرة يوفر ظروف مظللة بشكل طبيعي. تأكد من أن المحاصيل المظللة لا تهيمن عليها تماما مع نضج المحاصيل الكبيرة. الخضروات مثل الخيار هي المتسلقين الطبيعيين الذين يمكن تدريبهم على النمو أو الهبوط وبعيدا عن الأسرة. استخدام حصص خشبية و/أو سلسلة للمساعدة في دعم تسلق الخضروات. هذا يخلق مساحة أكبر في سرير الوسائط (الشكل 6.13). واحدة من فوائد أكوابونيكش هو أن النباتات يمكن نقلها بسهولة عن طريق تحرير بلطف الجذور من وسائل الإعلام المتنامية ووضع النبات في بقعة مختلفة.

   

   • 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. نوعية المياه للنباتات

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

   و ناقش الفرع 3-3 بارامترات نوعية المياه لل نظام المائي ككل. هنا يتم النظر في اعتبارات محددة للنباتات وتوسيع نطاقها.

   درجة الحموضة

   الرقم الهيدروجيني هو أهم معلمة للنباتات في نظام أكوابوني لأنه يؤثر على وصول النبات إلى المغذيات. بشكل عام، نطاق التسامح لمعظم النباتات هو 5.5-7.5. النطاق السفلي أقل من التسامح للأسماك والبكتيريا، ومعظم النباتات تفضل الظروف الحمضية المعتدلة. إذا خرج الرقم الهيدروجيني من هذا النطاق، فإن النباتات تعاني من إغلاق المغذيات، مما يعني أنه على الرغم من وجود العناصر الغذائية في الماء، فإن النباتات غير قادرة على استخدامها. هذا ينطبق بشكل خاص على الحديد والكالسيوم والمغنيسيوم. في بعض الأحيان، يشير نقص المغذيات الظاهر في النباتات في الواقع إلى أن الرقم الهيدروجيني للنظام خارج النطاق الأمثل. يصف الشكل 6.6 العلاقة بين مستوى الأس الهيدروجيني وقدرة النباتات على تناول بعض العناصر الغذائية.

   

   ومع ذلك، هناك أدلة على أن تأمين المغذيات هو أقل شيوعا في النظم المائية الناضجة منه في الزراعة المائية. في حين أن الزراعة المائية هي مشروع شبه معقم، فإن الأحياء المائية هي نظام بيئي كامل. وعلى هذا النحو، هناك تفاعلات بيولوجية تحدث بين جذور النباتات والبكتيريا والفطريات التي قد تسمح بامتصاص المغذيات حتى عند مستويات الأس الهيدروجيني أعلى من تلك المبينة في الشكل 6.6. ومع ذلك، فإن أفضل مسار للعمل هو محاولة للحفاظ على درجة الحموضة الحمضية قليلا (6-7)، ولكن فهم أن درجة الحموضة أعلى (7-8) قد تعمل. هذا الجانب هو موضوع البحث الحالي.

   الأكسجين المذاب

   تحتاج معظم النباتات إلى مستويات عالية من DO (\ > 3 ملغ/لتر) داخل الماء. تستخدم النباتات سيقها وأوراقها لامتصاص الأكسجين أثناء التنفس، ولكن الجذور تحتاج أيضا إلى الأكسجين. بدون الأكسجين، يمكن للنباتات تجربة تعفن الجذور، وهي حالة تموت فيها الجذور وتنمو الفطريات. ولا تحتاج بعض محطات المياه، مثل الكستناء المائي أو اللوتس أو التارو، إلى مستويات عالية من DO ويمكن أن تصمد أمام المياه المنخفضة الأكسجين مثل تلك الموجودة في البرك الراكدة.

   درجة الحرارة والموسم

   درجة الحرارة المناسبة لمعظم الخضروات هي 18-30 درجة مئوية، ومع ذلك، فإن بعض الخضروات أكثر ملاءمة للنمو في ظروف معينة. لأغراض هذا المنشور، تتطلب الخضروات الشتوية درجات حرارة 8-20 درجة مئوية، وتتطلب الخضروات الصيفية درجات حرارة تتراوح بين 17-30 درجة مئوية، على سبيل المثال، تنمو العديد من الخضروات الخضراء الورقية بشكل أفضل في ظروف أكثر برودة (14-20 درجة مئوية)، خاصة في الليل. في درجات حرارة أعلى من 26 درجة مئوية وما فوق، الخضر الورقية الترباس وتبدأ في الزهور والبذور، مما يجعلها مريرة وغير قابلة للتسويق. عموما، هو درجة حرارة الماء التي لها أكبر تأثير على النباتات بدلا من درجة حرارة الهواء. ومع ذلك، ينبغي توخي الحذر في الاختيار الصحيح للنباتات والأسماك لتلبية نطاقات درجة حرارة المياه المثلى. جانب آخر من الزراعة الموسمية هو أن بعض النباتات تتطلب كمية معينة من ضوء النهار لإنتاج الزهور والفاكهة، وهو ما يسمى photoperiodism. بعض، يشار إلى النباتات قصيرة اليوم، تتطلب قدرا معينا من الظلام قبل المزهرة. تشير هذه الإشارة إلى النبات إلى أن الشتاء يقترب، ويضع النبات طاقته في التكاثر بدلاً من النمو. وتشمل بعض النباتات التي تزرع عادة، قصيرة اليوم أصناف من الفلفل وبعض الزهور الطبية. من ناحية أخرى، تحتاج النباتات الطويلة اليوم إلى طول يوم معين قبل إنتاج الزهور، على الرغم من أن هذا نادرا ما يكون الاعتبار في الخضروات ولكن قد يكون كذلك بالنسبة لبعض الزينة. وعلى هذا النحو، من المهم اتباع ممارسات الزراعة الموسمية المحلية لكل الخضروات المزروعة أو اختيار أصناف محايدة للضوء الضوئي. يحتوي الملحق 1 على مزيد من التفاصيل عن الخضروات الفردية.

   الأمونيا والنتريت والنترات

   وكما هو موضح في الفصل 2، فإن النباتات قادرة على تناول جميع أشكال النيتروجين الثلاثة، ولكن النترات هي الأكثر سهولة. و الأمونيا و النتريت سامة جدا لل أسماك و ينبغي الحفاظ عليها دائما دون 1 ملغم/لتر. في وحدة أكوابونك تعمل، الأمونيا والنتريت هي دائما 0-1 ملغ/لتر ولا ينبغي أن تكون مشكلة للنباتات.

   • 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. *