الإستزراع النباتي السمكي Aquaponics

تعتبر مشكلة ندرة المياه من أكبر المشاكل التي تواجه العالم لذلك بدأ الباحثون والعلماء في إيجاد طرق زراعية جديدة تعمل علي تقليل الفاقد من مصادر المياه و تعظيم الإستفادة منها ومن هذه الطرق دمج اللإستزاع السمكي والزراعة المائية في محاولة للإستفادة من مخلفات الإستزراع السمكي كسماد للنبات والإستفادة من النبات كمرشح طبيعي لإعادة إستخدام المياه .

نظام الإستزراع النباتي السمكي

هو نظام بيئي يعاد تدويره بإستخدام دورات بكتيرية طبيعية لتحويل مخلفات الأسماك إلى مغذيات نباتية وهذه طريقة زراعة صديقة للبيئة تستخدم فيها المياه دون الحاجه إلى التخلص منها أو ترشيحها أو إضافة أسمدة كيماوية .
في نظام تربية الاحياء المائية الإستزراع السمكي العادي فإن زيادة إفرازات المخلوقات المائية يمكن أن يتسبب في تراكمها في المياه وزيادة سمية الماء أما في نظام الإستزراع النباتي السمكي فيتم إستخدام هذه المياه وبها المخلفات بالإضافة إلى النفايات العضوية الناتجة من بقايا الغذاء الذي يتم استهلاكه حيث تتحلل هذه المكونات بواسطة البكتيريا الازوتية إلى نترات ونيتريت والتي يتم إستخدامها بواسطة النباتات كمركمبات غذائية فيقلل من توافرها في الماء كمركبات سامة للأسماك والتي تشمل الأمونيا والنترات بحيث تعود المياه مرة أخرى بتركيز أقل لهذه المكونات وهذا يحقق مبدأ التكافل الغذائي بين الأحياء المائية والزراعة النباتية في الماء.

مميزات الإستزراع النباتي السمكي وفقًا لمنظمة الأغذية والزراعة

▪ أنه يجعل من الممكن وجود نظام إنتاج غذائي مكثف ومستدام 
▪يتم انتاج منتجين أسماك ونباتات من مصدر نيتروجيني واحد وهو طعام السمك
▪ تعظيم الإستفادة من الماء و تقليل هدرها 
▪لا يوجد الأمراض التي تنقلها التربه
 ▪لا يتطلب إستخدام مبيدات كيماوية 
▪يعمل على زيادة المحصول 
▪أقل تلوثا مقارنة بالزراعة العادية 
▪يسمح بالتحكم في الإنتاج فيؤدي إلى تقليل الخسائر 
▪يمكن إستخدامه للزراعة في الأراضي الغير صالحة للزراعة مثل الصحاري الجافة أو الرملية المالحة
▪ النفايات الناتجة عنها قليلة 
▪ توفير فرص عمل من خلال المشاريع الصغيرة

عيوب نظام الإستزراع النباتي السمكي


تكاليف انشائيه عالية
• يحتاج كفاءة وخبرة في التعامل حول الأسماك والبكتيريا والامور التقنية في المشروع مثل متابعة درجه الحرارة والحموضة بالنسبة لحوض الأسماك ووسط النباتات 
•يحتاج إلى إدخال مكملات غذائية

أنظمةالإستزراع النباتي السمكي 

هناك ثلاثة أنواع مختلفة من تصميمات أنظمة الإستزراع النباتي السمكي تعتمد على الوسائط، النظام العائم وتقنية الاغشية المغذية وأيضًا يوجد تصميمن جديدين للأكوابونيك النظام العمودي والنظام الهجين ومن الضروري موازنة مزايا وعيوب كل تصميم لتحديد ما يناسب إحتياجات المشروع بشكل أفضل .

النظام القائم على الوسائط Flood and Drain




وهو الشائع في الأنظمة صغيرة الحجم للتصميم المنزلي لأنه سهل التشغيل وهو بسيط وفعال مع وجود مساحة وتكلفة أولية منخفضة ومناسبة للمبتدئين في تربية الاحياء المائية يستخدم النظام القائم وسط نمو أو حاوية مملوءة بوسائط نمو حصى أو حصى طينية أو صخور الحمم لزراعة المحاصيل يتم غمر حوض النباتات بشكل دوري في المياه بحوض السمك من خلال سيفون الجرس لتحصل النباتات على إحتياجاتها ثم يتم تصريف المياه مرة أخرى إلى حوض السمك لتبدأ دورة جديدة يتم تكسير جميع النفايات في وسط النمو وفي بعض الأحيان يتم إضافة الديدان إلي وسط النمو للمساعدة في تحليل جميع مخلفات السمك وتستخدم الوسائط المعتمدة أقل عدد من المكونات ولا يوجد ترشيح إضافي مما يجعلها سهلة التشغيل .

مزايا نظام الوسائط

  • مباشر و مناسب لجميع أنواع النباتات من الخضر الورقية إلى النباتات الثمرية الكبيرة للمزيد من الإستفادة من فضلات السمك يتم إضافة الديدان الحمراء إلى قاع الحصى وتقوم الوسائط بإجراء ترشيح مما يمنع الملوثات من العودة إلى الخزان
  •  يوجد الهواء بين جزيئات الوسائط مما يمد الجذور بالأكسجين 
  • مناسب لتطبيقات الهواية والحدائق المنزلية وجزء من المزارع التجارية .

  عيوب نظام الوسائط

• تكاليف إنشائية عالية إذا تطلب إنتاج عالي الجودة
• قد يحدث إنسداد المسام في الوسط بمرور الوقت مما يسبب ظروف لا هوائية سيئة للنبات
• يتطلب كل فترة تنظيف وسط النمو
• لا يناسب الأغراض التجارية لإنخفاض الإنتاجية
 •صعوبة التنفيذ على مستوى واسع
• أسرةالوسائط ثقيلة وتحتاج إلى هيكل قوي وصلب.

تقنية غشاء المغذيات Nutrient film Techniqe (NFT)




 هي تقنية زراعة من نظم الاستزراع النباتي السمكي يعتمد فيها على غشاء المغذيات المائية ، تتناسب مع نظام الإستزراع النباتي السمكي بسبب تصميمها البسيط والفعال الذي يعمل بشكل جيد في بعض البيئات تستخدم هذه الطريقة أنابيب pvc أفقيه مع تيارات داخلة من المياه الغنية بالمغذيات تتدفق عبرها وهي مفيدة في التجارة وفي الأماكن الحضارية التي تنتج غذائها  

كيف يعمل نظام  NFT 

تزرع النباتات على قنوات طويلة ويتدفق غشاء رقيق من الماء بإستمرار على كل قناة لتزويد جذور النباتات بالماء ،المغذيات والأكسجين مثل النظام العائم يتدفق الماء من حوض السمك من خلال مكونات الترشيح حيث تنمو النباتات ثم يعود مرة اخرى إلى حوض السمك وفي هذه الطريقة يتطلب تركيب مرشح حيوي منفصل لأنه لا توجد مساحة كافية للبكتيريا المفيدة. 

مميزات تقنية غشاء المغذيات

▪بالمقارنة بالأنظمة الأخرى يستخدم مواد أقل ومساحة أقل

▪أنظمتة سهلة الإعداد

▪يتم تنقية المياه بشكل مستمر

▪يعمل على وجود جذور النباتات في الماء في جميع الأوقات مما يسمح لها بطرد الغازات الضارة وإمتصاص الأكسجين مما يؤدي إلى نمو أفضل للنبات . 

عيوب نظام NFT

- يصعب التحكم في درجة حرارة الماء  بسبب طبقة الماء الرقيقة التي تتدفق 

-  لا تناسب نباتات التجزير الصغيرة 

- قد يحدث إنسداد الأنابيب بالجذور .


النظام العائم(الطوافة)Deep Water Culture (DWC)




يعرف هذا النظام بإسم ثقافة المياه العميقة وهو أحد أكثر الأنظمة كفاءة ويستخدم على نطاق واسع في أنظمة الزراعة المائية التجارية لقدرته على الإنتاج الضخم .

كيفية عمل النظام العائم 

يمر الماء الغني بالمغذيات عبر القنوات الطويلة التي عادة ما تكون على عمق حوالي 20 سم بينما تطفو الأطواف( البوليسترين او لوح الرغوة) على القمة ، تزرع النباتات على ألواح طوف مدعمة بثقوب وتتدلى جذور النباتات في المياه الغنية بالمغذيات والأكسجين ويمتص النبات الأكسجين والمغذيات فينمو بسرعة وتتدفق المياه بإستمرار في حوض نمو السمك خلال عملية الترشيح ثم إلى حوض الطوافة حيث تنمو النباتات ثم تعود الى حوض السمك وفي أغلب الأحيان يكون خزان الطوافة منفصل عن حوض السمك .

 مميزات النظام العائم

- يتميز بإنتاجية عالية للمحاصيل لأن الجذور أكثر عرضه للمغذيات 

- تكاليف أقل بالنسبة لبقية أنظمة الإستزراع المائي السمكي

- سهولة حصاد النباتات لأن الجذور مغمورة في الماء
- سهولة الصيانة لأن الوسط العائم سهل التنظيف ويمكن وضعه داخل الخزان نفسه مما يسمح بالإستخدام الفعال للمساحة
- مناسب للإنتاج التجاري
- يسمح بتخزين أعلى للاسماك .

 عيوب النظام العائم

- يقتصر نوعًا ما على زراعةالخضروات الورقيةالصغيرة مثل الخس والريحان
 يمكن أن يكون أكثر عرضه لتكاثر البعوض إذا لم يتم تصميمها بشكل صحيح
- يحتاج إلى ترشيح لأن الجذور مغمورة بشكل كامل مما يزيد من التكاليف والحاجة إلى عمليات تنظيف منتظمة للفلتر في حالة إستخدام مرشح وليس أسرة وسائط الجذور والتي تكون عرضه للهجمات الميكروبية أو يمكن ان تأكلها الاسماك العاشبة
 - يحتاج الى مصدر أكسجين لأن الجذور مغمورة بالكامل
-  لا يوجد مساحة كافية لنمو البكتيريا المفيدة .

النظام العمودي 

غ

هو أحد أساليب نظام الاكوابونيك الذي تنمو فيه النباتات بدون تربه في أعمدة فوق حوض السمك يضمن حجم الماء في هذا النظام أن يكون أكثر استقرارًا من حيث جودة المياه مقارنة بالأنظمة الاخرى .

 كيف يعمل النظام العمودي 

يستخدم بشكل اساسي تقنية غشاء المغذيات ويتم إعداد القنوات رأسيا على عكس تقنية غشاء المغذيات التي تكون فيها إعداد القنوات أفقيا 

النظام الهجين 

وفيه يتم الجمع بين طريقتين في نظام واحد هناك عده طرق للنظام الهجين يمكن أن تعمل بشكل جيد اعتمادا على التصميم وأحد هذه الامثلة هي الجمع بين نظام الطوافه العائم مع الوسائط ويتم إستخدام الأنظمة الهجينة نظرا لكفاءتها وإستغلالها لجميع المساحة وإنتاجية محاصيل أعلى ولكنها تعتبر الأكثر تكليفا بين جميع الانظمة والأكثر تعقيدا

ما يجب مراعاته عند اختيار تصميم النظام

1- الغرض منه سواء كان تجاري أو تعليمي أو شخصي
2- الموقع ويفضل القرب من مصدر مياه
 المساحة
3- نوع النباتات يتوقف عليها نوع النظام المستخدم ، يعد إستخدام نظام الوسائط أفضل في زراعة المحاصيل المثمرة مثل الطماطم والفلفل والخيار أما النظام العائم يكون أفضل في زراعة الخضروات الورقية مثل الخس
 4- عامل البيئة مثل درجة الحرارة أو مصدر المياه لأنها تؤثر على الإنتاجية من حيث درجة حموضتها
5- وجود الكفاءه في الإدارة  لكي تستطيع أن تدير النظام .



المصادر 



تعليقات

المشاركات الشائعة من هذه المدونة

شاي الكمبوست

الزراعة الصناعية

نظام الري المحوري المركزي ( البيفوت)