تخيل نظام بيئي لا يحتاج إلى تربة، ويحافظ على المياه، ويمتلك باستمرار الخضروات والأسماك.هذا ليس مفهوم مستقبلي بعيد ولكن الواقع الحالي ممكنا من خلال تكنولوجيا المزارع المائيةتستكشف هذه المقالة أنظمة المياه المائية المعتمدة على الدفيئة، وتدرس مكوناتها الأساسية وأنواع الأنظمة وعمليات الإعداد ومتطلبات الصيانة،والتحديات المحتملة مع الحلول المقابلة.
تمثل المياه المائية دمجًا مبتكرًا للزراعة المائية (تربية الأسماك) والزراعة المائية (زراعة النباتات بدون تربة).يخلق النظام دورة مغلقة حيث تغذي مياه الصرف الصحي الغنية بالمغذيات من خزانات الأسماك النباتات الهيدروبونية، بينما تنظف النباتات الماء بطبيعته قبل أن يعود إلى بيئة السمك. هذه العلاقة التكافليةويمكنها من إنتاج زراعي مستدام.
تطبق المياه المائية في الدفيئة هذا النظام في الداخل، مما يوفر مواسم زراعة طويلة، وحماية من الحياة البرية والآفات، والتحكم الدقيق في البيئة.الهياكل المتخصصة مثل القبة المتنامية توفر الظروف المثالية للحياة المائية والنباتية، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للتطبيقات المائية.
يتكون النظام الكامل لـ aquaponics في الدفيئة من أربعة عناصر أساسية:
المحور المائي حيث تعيش الأسماك وتنتج العناصر الغذائية. تشمل اعتبارات حجم الحوض أنواع الأسماك، وكثافة الأسماك، ونوع النظام، وأبعاد سرير النمو، واحتياجات النباتات الغذائية،والمساحة المتاحةيمكن إعادة استخدام البرك الموجودة فوق الأرض، أو يمكن تركيب خزانات خاصة للماء.
هذه المناطق الزراعية للنباتات تخدم غرضين كمرشحات بيولوجية تحويل نفايات الأسماك إلى المواد الغذائية المتاحة للنباتات. هناك العديد من تصاميم سرير النمو ،كل منها مزايا متميزة لتطبيقات مختلفة.
قلب الدورة الدموية للنظام الذي يحرك المياه الغنية بالمغذيات لتنمو السرير ويعيد المياه المصفاة إلى خزانات الأسماك. والموثوقية هي الأهمية القصوى ، مع مضخات احتياطية موصى بها للأنظمة الحرجة.
تقوم المرشحات الميكانيكية بإزالة النفايات الصلبة بينما تقوم المرشحات البيولوجية بزراعة البكتيريا المفيدة التي تحول الأمونيا السامة إلى نتراتات صديقة للنباتات.
تختلف أنظمة المياه المائية في المقام الأول في تصميم سرير النمو ، مع اختيار استنادًا إلى المساحة المتاحة والميزانية والمحاصيل المرغوبة:
يستخدم التكوين الأكثر شيوعًا وسائل نمو مسامية (حبات الطين أو صخر الحمم أو الحصى) التي تدعم جذور النباتات بينما تستضيف البكتيريا المفيدة.مناسبة لمجموعة متنوعة من المحاصيل من الأوراق الخضراء إلى النباتات الفاكهة.
النباتات تطفو على قوارب مع جذور غارقة في قنوات المياه الغنية بالمغذيات مثالية للخضروات الورقية سريعة النمو مثل الخس والأعشاب
تنمو النباتات في قنوات ضحلة مع فيلم رقيق من محلول المغذيات يتدفق عبر الجذور. يتطلب التحكم الدقيق في التدفق ويعمل بشكل أفضل للخضار والأعشاب.
أنظمة متراصعة توفّر المساحة حيث ينزلق محلول العناصر الغذائية إلى أسفل عبر مستويات زراعة متعددة. مناسبة بشكل جيد لتركيبات الدفيئة المدمجة.
مجموعات تستفيد من نقاط القوة المختلفة للنظام، مثل أراضي الوسائط للتصفية مع DWC لنمو النباتات. يوفر المرونة لإنتاج المحاصيل المتنوعة.
الدوران السليم للمياه والفلترات يحافظان على توازن النظام:
الموقع الأمثل يوازن بين التعرض لأشعة الشمس واستقرار درجة الحرارة والسهولة في الوصول. أما أماكن الدفيئة الوسطى فهي مناسبة للنباتات، في حين أن الجدران الشمالية تستوعب خزانات الأسماك.
تدفق الهواء المناسب ينظم درجة الحرارة والرطوبة مع منع تفشي الآفات.
تعتمد خيارات الأسماك (التيلابيا أو الباس أو الأصناف الزخرفية) على تحمل درجة حرارة الماء والاحتياجات الغذائية.والعشب عادة ما يكون أفضل.
عملية البدء الحرجة التي تستغرق 4-6 أسابيع تقوم بتأسيس مستعمرات بكتيرية مفيدة قبل إدخال الأسماك أو النباتات.ومستويات النترات خلال هذه المرحلة.
تشمل عمليات التحقق الروتينية من النظام:
المبتدئين يجب أن يبدأوا صغيراً وبسيطاً قبل توسيع عملياتهم.
تتجنب الطرق المتكاملة لمكافحة الآفات المواد الكيميائية الضارة بالأسماك. تقوم خزانات الحجر الصحي بعزل الأسماك المريضة للعلاج.
أنظمة التحكم في المناخ تحافظ على درجات حرارة ثابتة على مدار السنة، مع إثبات خيارات الحرارة الأرضية فعالة بشكل خاص.
