غير مصنف

أ.د/ محمد أحمد يوسف يكتب … الزراعة المائية أسرع وسيلة لسد الفجوة الغذائية

تاريخ الزراعة المائية :

تعد الزراعة المائية (الهيدروبونيك)Hydroponics (water culture) من أحد أنواع الزراعة بدون تربة (اللاأرضية)Soilless Agriculture , والتي يقصد بها تنمية وإنتاج النباتات المختلفة فى بيئة نمو صناعية أو طبيعية سواء كانت عضوية Organic أو معدنية Inorganic فى عدة صور منها ما تكون هذه البيئة وسط صلب Solid مثل؛البيتموس, الرمل, الصوف الصخري, البيرلايت, نشارة الخشب, ألياف جوز الهند …إلخ, وأخر وسط سائل Liquid (Nutri-Culture) مثل؛جميع أنظمة الزراعة المائية التي تحتوي على الماء والمحلول المغذيNutrient Solution  الذي يوفر للنبات النامي فيه جميع أحتياجاته من العناصر الغذائيةEssential Elements  اللازمة لنموه وإستمراره طوال فترة حياته سواء أكانت عناصر كبرى أو صغرى والتي تتراوح ما بين12إلي 16عنصرًا, مثل عنصر النيتروجين N, الفوسفور P, البوتاسيوم K و الحديد Fe ..الخ, التي دائماً ما تكون هذه العناصر الغذائية موجودة بنسب متوازنة مع بعضها البعض, ولذا من الصعب القول بأن هناك ما يسمى بالمحلول المغذى المثالى أو المناسب لكل النباتات أو حتى بالنسبة للنبات الواحد خلال جميع مراحل نموه المختلفة, حيث أن من المعلوم لدى جميع المهتمين بعلم تغذية النبات Plant Nutrition أن احتياجات النبات من العناصر الغذائية تختلف من مرحلة لمرحلة نمو أخرى في جميع مراحل نمو النبات ومن هنا كان لعلماء تغذية النبات دوراً بارزاً في إنتاج محاليل غذائية عديدة تتناسب مع مراحل نمو النبات المختلفة ولذا يعتبر المحلول المغذي هو بمثابة العمود الفقري ومفتاح النجاح للزراعة المائية، وكما ذكرنا أن الزراعة المائية تختلف عن الزراعة الأرضية Geoponics والتي تكون في التربة الزراعيةSoil  التقليدية الطبيعية المتعارف عليها منذ العصور القديمة لإمتهان الإنسان لمهنة الزراعة حيث أن التربة الزراعية تمثل الطبقة السطحية المفتتة لسطح الأرض لعمق يترواح من 50 سم الي 1.5م من سطح الأرض وتعد وسط نمو مناسب لجميع النباتات لأنها تعمل على تثبيت جذورها, توفير جميع احتياجاته من الضوء, الهواء, الماء والعناصر الغذائية المختلفة، اللازمة لنموه خلال جميع مراحل حياته.

بدأت فكرة الزراعة بدون تربة مروراً بالقدماء المصريين الذين يعتبروا أول مَن عرفها، من خلال زراعتهم لنبات البردي في المزارع المائية وذلك منذ أكثر من سبعة الآف عام قبل الميلاد وصولاً لعام 1600م على يد العالم البلجيكي جان فان هيلمونت Jan Van Helmont الذي يعتبر مؤسس الزراعة بدون تربة علي نطاق البحث العلمي, وسرعان ما أخذت تلك الزراعة في التطور والتنوع إلى أنواعها العديدة, حيث يعتبر الميلاد الفعلي والتطبيقي للزراعة المائية Hydroponics يعود إلي منتصف القرن العشرين عقب إندلاع الحرب العالمية الأولى حيث قام الأسطول الأمريكي بانتاج غذاء جنوده في تلك هذه الفترة بنظام الزراعة المائية ومن تاريخيه بدأت كثير من الدول الأمريكية والأوربية وخاصةالفقيرة في مواردها الأرضية الصالحة للزراعة والغير خصبة, ومن أهم الدول الأوربية التي أصبحت تعتمد إعتماداً كبيراً في الحصول على الغذاء بأسلوب الزراعة المائية على المستوى الإنتاجي دول السويد, سويسرا, هولندا و اليابان…إلخ, ولم يقتصر هذا على الدول الأوروبية فقط بل أمتد الأمر إلى كثير من الدول العربية وبالأخص دول الخليج ، مثل الإمارات, الكويت, قطر والسعودية…إلخ, التي بها ثروات أرضية غير صالحة للزراعة, حيث أن الزراعة المائية تكون أعلى كفاءة وإنتاجية فى البيوت المحمية (الصُّوَب) Gree house على العكس من كونها نامية فى الظروف الطبيعية, أدت الزراعة المائية الي تضاعف إنتاج الكثير من محاصيل الخضر فى البيوت المحمية إلى عشر أضعاف إنتاجها في حالة الزراعة الأرضية التقليدية, تعتبر الزراعة المائية Hydroponics من أفضل البدائل التي تسهم في حل مشكلة نقص الغذاء وإنقاذ البشر من الموت جوعًا كما هو حدث فى فلسطين وخاصة فى قطاع غزة حيث استطاع كثير من المواطنين توفير نسبة كبيرة من غذائهم خاصة الخضر بإقامة وحدات الزراعة المائية فوق الاسطح.

ولقد خطت مصر خطوات كبيرة في الزراعة المائية منذ بداية الستينيات عندما رفع الستار عن هذه التقنية حينها رئيس وزراء الأتحاد السوفيتي (نيكيتا خروتشوف) وقت أن كان في ضيافة مصر عند إفتتاح السد العالي وذكر في خطبته أنهم فى طريقهم لإنتاج بعض الخضروات بالزراعة في المياه, ومن تلك اللحظة وأهتم كثير من علماء وباحثي مصر الزراعيين في إجراء الكثير من البحوث والدراسات على الزراعة بدون تربة ومنها الزراعة المائية, ونظراً لامتلاك مصر آنذاك ثروات أرضية خصبة تعد من أجود الأرضي في الشرق الأوسط لم تلاقي الزراعة المائية إقبالاً كبيراً عليها نظراً لتكلفتها العالية في بداية الأمر, ولم يترك علماء مصر هذا العلم الحديث المتطور بل ظلوا عاكفين على تطويره وتطبيقه فى بعض الدول العربية التي في حاجة ماسة لها ولم ينتٍه الأمر لدور مصر في الزراعة المائية إلي ذلك بل قام الكثير من العلماء المصريين وخاصة المهتمين بالزراعة بدون تربة إلى إثراء المكتبة العربية بكثير من البحوث والمراجع والكتب العلمية التي تعتبر المرجع العربي الوحيد فى الزراعة المائية نظرياً وتطبيقياً, وحديثاً نظراً للتزايد الكبير في عدد سكان مصر وانخفاض نصيب الفرد من الأراضي الزراعية وقلة الموارد المائية ومع زيادة الإستهلاك الغذائي ورفاهية الشعب المصري من الغذاء الصحي النظيف والآمن خاصة لمحاصيل الخضر التي تؤكل سواء أكانت طازجة أوغضة ولأجل تقليص العجز الغذائي والعمل على زيادة نسبة الأكتفاء الذاتيSelf-sufficiency لأهم المحاصيل الإستراتيجية الغذائية مثل القمح, الذرة الشامية والأرز… إلخ, كان لابد من إيجاد حلول غير تقليدية ومن أهمها الزراعة المائية نظراً لإمكانية تنفيذها فى الأراضي الصحراوية الغير صالحة للزراعة وهذا ما تتبناه القيادة السياسية للدولة لتحقيق رؤية مصر 2030 وكذلك لإمكانية إقامتها في الأماكن المحدودة وعلى أسطح كثير من المنشآت والمباني سواء الخاصة مثل؛ المنازل, العمارات, الأبراج والشركات…إلخ, أو الحكومية مثل؛ جميع دور العبادة, المدارس, المستشفيات, الجامعات والمصالح الحكومية…إلخ.

تعد الزراعة المائية نموذجاً مثالياً للزراعة الذكية Smart agriculture, تلك التقنية التي تجعل المزارع المائية أكثر إنتاجية وكفاءة, لذا تعتبر من أكثر نظم الزراعة الحديثة التي تعتمد في إدارتها وتشغيلها علي جميع صور التكنولوجيا الحديثة إِذْ يستخدم فيها الطاقة الشمسية (الطاقة النظيفة) كمصدر للكهرباء في تشغيل مضخات التهوية وطلمبات رفع المحلول المغذي وكذلك بعض الأجهزة التي تدار بالكهرباء والري الآلي, ولم ينته الأمر لهذا بل يستخدم فى ضبط المحلول المغذي بعض الأجهزة مثل جهاز قياس الملوحة (تركيز العناصر الغذائية) EC-mater, وجهازpH-mater لقياس الحموضة والقلوية وكذلك جهاز قياس نسبة الأكسجينOxygen-mater  في المحلول المغذي وفي الدول المتقدمة والتي تعتمد أعتماداً كبيراً على الزراعة المائية التي أصبح لديها شركات ومصانع مهتمة بإنتاج جميع مستلزمات الزراعة المائية, وأصبح إستخدام برامج الكمبيوتر والإنسان الآلي Robots في تشغيل النظام كاملاً آلياً دون التدخل البشري في عملية الإنتاج إلا في بعض العمليات المحدودة جداً.

مميزات إنتاج الخضروات بالزراعة المائية:

يعتبر إنتاج الخضروات بالزراعة المائية أمن غذائي ومائي, حيث يفضل الكثير من المهتمين بها إنتاج بعض أنواع الخضروات داخل منازلهم لضمان الحصول عليها طازجة وعالية الجودة، فضلاً عن أهميتة تلك الخضروات على صحة الإنسان ودورها في مد احتياجات جسمه بكافة المواد الغذائية من معادن, فيتامينات وآلياف غذائية, ولذلك لا يلجئون إلى شراء تلك الخضروات من الأسواق مما يتوفر لهم بعض دخلهم المالي, وتعتبر الزراعة المائية أسلوبًا مثاليًّا للتعامل مع مشكلات ندرة المياه على عكس الزراعة التقليدية التي تعد من أكثر القطاعات استهلاكًا للمياه، فإنه يتم توفير نسبة كبيرة من المياه قد تصل إلى أكثر من80 % من التي تستهلكها محاصيل الخضر مقارنة بالزراعة الأرضية، ويمكن استخدام هذا الوفر من المياه في زراعة محاصيل إستراتيجية حقلية أخرى في الزراعة الأرضية التقليدية.

سرعة نمو ونضج وإنتاج محاصيل الخضر في الزراعة المائية وكذلك دورة حياتها تكون أقل من الزراعة الأرضية التقليدية نظراً لعدم إحتياج تلك الخضر إلى طاقة للبحث عن العناصر الغذائية الأمر الذي يسمح لها بنمو أسرع وإنتاج أوفر ويجعلها أكثر صحة حيث يتم إنتاج محصول كالخيار في 28 يوم بالزراعة المائية بدلاً من٤٠ في الزراعة الأرضية التقليدية وأيضاً محصول الخس في الزراعة الأرضية التقليدية يحتاج إلى65 يومًا، بعكس الزراعة المائية حيث تقل دورة زراعته إلى 30 فقط.

الزراعة المائية للخضر لا تحتاج الى جميع العمليات الزراعية التي يحترفها الفلاح من حرث, عزيق, ري ومقاومة الحشائس… إلخ, ولذلك يمكن لأي شخص لا يجيد فن الزراعة أن ينتج بعض الخضر بالزراعة المائية بعد إكسابه بعض الخبرات عن طريق بعض الندوات أو الدورات التدريبية البسيطة، ولمنتجات الخضر أهمية اقتصادية عظيمة في حالة إنتاجها بالزراعة المائية وبكميات كبيرة، من خلال زيادة الإنتاج في وحدة المساحة وخاصة عند استخدام نظام الزراعة المائية الرأسية, وقد يمكن تصدير هذا الإنتاج للخارج في حالة زيادته عن الاستهلاك المحلي الأمر الذي يوفر فرص عمل لكثير من شباب الخريجين في جميع مجالات التخصص, ومن المتوقع أن يصل العائد السنوي للاستثمار في هذا النوع من الزراعة بنسبة أرباح تتراوح من30 إلى40% للعام الواحد.

عيوب إنتاج الخضروات بالزراعة المائية:

قد يعاب على إنتاج الخضر بالزراعة المائية إلى أنها تحتاج مؤهلات مناسبة وخبرات وفنيات معينة لإدارة وتشغيل هذه الأنظمة من الزراعة والتي من الممكن إكتسابها من خلال التثقيف والتدريب, وكذلك يعاب عليها في الضرورة الملحة لتوفير جميع متطلبات نمو النبات من ضوء وعناصر غذائية متزنة دون الإعتماد على الطبيعة, حيث أنه في حالة حدوث أي خلل في النظام يؤدي لخسارة كبيرة الأمر الذي يتحتم عليه المراقبة الدائمة لنظام التشغيل والتي غالباً ما تكون آلية وهذا يتطلب زيادة في تكاليف الإنتاج.

أهم الخضروات التي يمكن إنتاجها بالزراعة المائية:

بسبب الزيادة السكانية وقلة المساحة المحصولية لمحاصيل الخضر Vegetables crop في الآونه الأخيرة, كشفت دراسة إحصائية صادرة عن الجهاز المركزي للتعبئة العامة والإحصاء، بشأن إنخفاض نصيب الفرد السنوي من استهلاك بعض المنتجات الغذائية خاصة الخضر الذي يقل سنوياً, وهذا كان أدعى لزراعة وإنتاج كثير من محاصيل الخضر بنظام الزراعة المائية لمميزاتها العديدة, حيث أن الخضر تحتاج إلى عناية خاصة أثناء زراعتها وإنتاجها دون غيرها من المحاصيل, ونظراً لأهمية محاصيل الخضر في غذاء الإنسان، لأنها تستهلك على عدة أشكال وصور مختلفة، فقد تؤكل ثمارها طازجة أو تعصر أو يعمل منها بعض من المشروبات والمثلجات والمربات أو قد تحفظ في معلبات، وكذلك منها ما يمكن تجفيفه أو تخليله…إلخ.

ومن أهم وأشهر محاصيل الخضر التي يمكن زراعتها وإنتاجها بنظام الزراعة المائية في الموسم الشتوي (البارد) سواءً كانت تؤكل ثمارها طازجة بدون عمليات الطبخ مثل؛ البقدونس, الكرفس, الخيار, الطماطم, الخس, البصل والفراولة…إلخ, وما تؤكل ثمارها ناضجة ومطبوخة مثل؛ الكوسة, الباذنجان, الكرنب, القنبيط والفاصوليا الخضراء…إلخ. ومن أشهر محاصيل الخضر ما يزرع وينتج بنظام الزراعة المائية في الموسم الصيفي (الدافئ) سواء تؤكل ثمارها طازجة بدون عمليات الطبخ مثل؛ البطيخ, الكانتلوب, الجرجير والفلفل…إلخ, وما تؤكل ثمارها ناضجة ومطبوخة مثل؛ الملوخية, القرع العسلي والسبانخ…إلخ.

ومن النتائج الواعدة لإنتاج محاصيل الخضر بتكنولوجيا الزراعة المائية، حيث أمكن زراعة ما بين100 إلى150 نبات من محاصيل الخضر الورقية مثل؛ الخس, الشبت والبقدونس…إلخ، في مساحة واحد متر مربع أما في الزراعة الأرضية التقليدية فيتم زراعة ما يقرب من 15نباتًا في نفس المساحة، أما بالنسبة لمحاصيل الخضر الورقية مثل؛ الطماطم, الباذنجان, الفراولة والخيار…إلخ فأمكن زراعة 16نباتًا في مساحة واحد متر مربع، مقابل 4 نباتات فقط في نفس المساحة بالزراعة الأرضية التقليدية.

أهم ضوابط إنتاج الخضروات بالزراعة المائية:

عند الشروع في إنتاج الخضروات بنظام الزراعة المائية يجب مراعاة كثير من الضوابط والشروط الهامة منها؛ الظروف المناخية للمكان الذي يتم تنفيذ النظام فيه بحيث يجب عدم تعرض النباتات لدرجات حرارة مرتفعة جداً، أو منخفضة جداً، حيث يجب الحرص على الحفاظ عليها في درجة حرارة معتدلة طوال مراحل النمو وكذلك يجب الحرص على تعرض النباتات لأشعة الشمس لمدة لا تقل عن 4ساعات يومياً على الأقل، تبعاً لنوعية الخضروات. والعمل على توفير كمية كافية من الأكسجين في المحلول المغذي لنمو الجذور وذلك من خلال مضخات تهوية, ومن الأمور الهامة التي يجب العمل عليها هى حجب الضوء عن الجذور .وكذلك من أهم الأمور التي يجب المحافظة عليها هى ثبات حجم المحلول المغذي ودرجة حموضته pH وتركيز الأملاح EC له في المدي المسموح به لنوع وعمر النبات.

دور المؤسسات التعليمية فى التوعية و نشر نظم الزراعة المائية:

بدأت في الآونة الأخيرة زيادة الإهتمام من قبل المؤسسات العلمية والبحثية كالجامعات ومراكز البحوث بتدريس وتدريب الطلاب والمهندسين الزراعيين على جميع نظم الزراعة بدون تربة ومنها الزراعة المائية وذلك من خلال كليات الزراعة فى جميع الجامعات  والمعاهد البحثية المنتشرة فى جميع ربوع مصر وذلك لمميزات زراعة الخضر بنظام الزراعة المائية السابق ذكرها, ولم يغفل هذا الأمر على مؤسسة جامعة الأزهر وبناءً علي توجيهات فضيلة أ.د/ أحمد الطيب, شيخ الأزهر الشريف وأ.د/ محمد المحرصاوي, رئيس الجامعة للسعي قدماً في تحقيق رؤية مصر2030 فى المجال التعليمي والتربوي حيث تم إنشاء أول معمل متخصص فى الزراعة بدون تربة ومنها الزراعة المائية في كلية الزراعة جامعة الأزهر بأسيوط فى عهد سيادة أ.د/ سالم محمد فهمي, عميد الكلية, وقد تم تكليف أ.د/ محمد أحمد يوسف, الأستاذ المساعد بقسم الأراضي والمياه بالكلية بالإشراف على إدارة هذا المعمل الفريد من نوعه فى محافظات الصعيد, الذي يعتبر منارة علم للزراعة بدون تربة في الصعيد ونظم المعمل خلال الفترة الماضية العديد من الندوات التثقيفية وكذلك الدورات التعليمية التدريبية لطلاب كليات الزراعة والخريجين على جميع نظم الزراعة المائية لإنتاج الخضر وأيضاً تدريبهم علي تصميم وتنفيذ المشاريع المتعلقة بالزراعة بدون تربة فى البيوت المحمية أو على أسطح المنشآت ولم ينته الأمر على ذلك بل جاري إقامة بعض الأبحاث والدراسات العلمية على إنتاج بعض أنواع الخضر بأسلوب الزراعة المائية.

أ.د/ محمد أحمد يوسف

الأستاذ  المساعد –  كلية الزراعة –  جامعة الأزهر –  أسيوط

 

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى