إنتاج الخضراوات بنظام الزراعة المائية

وصف الموقف التعليمي: زار المدرسة مجموعة من أعضاء جمعية نسويّة، يرغبن في عمل مشروع زراعة مائية، ويبحثن عن كيفية إنشاء وحدة زراعية مائية، وما هي أنواع الخضراوات التي تُزرع فيها.

• أجمع البيانات عن:

1. تقسيم المزارع المائية.
2. العوامل المؤثرة في اختيار العناصر الغذائية في المحاليل.
3. أهم مميزات وعيوب الزراعة المائية.
4. نظام الزراعة في أنابيب.
5. الخضار التي تنمو جيداً في الزراعة المائية. | - بحث علمي/ زيارة ميدانية لموقع إقامة المشروع.

• الحوار والمناقشة.
• التعلُّم التعاوني/ مجموعات. | - وثائق: طلب المجموعة النسوية.
• نشرة توضّح: نظام الزراعة المائية.
• نشرة توضّح عمل جهاز ⁦pH⁩ وجهاز ⁦EC⁩.
• جدول يوضّح ⁦EC⁩ و⁦pH⁩ للخضراوات.
• توظيف التكنولوجيا.
• الشبكة العنكبوتية. |

• طُرُق تقسيم المزارع المائية، والعوامل المؤثرة في اختيار تراكيز العناصر الغذائية في المحلول، وأهم عيوب ومزايا النظام.
• نظام الزراعة في أنابيب.
• الخضراوات التي تنمو جيداً في المزارع المائية.
• وضع خطة للعمل. | - المناقشة والحوار.
• التعلُّم التعاوني/ مجموعات.
• العصف الذهني. | - وثائق طلب المجموعة النسوية.
• نشرات عن الزراعة المائية.
• نشرات عن مكوّنات النظام وكيفية تركيبه.
• توظيف التكنولوجيا/ فيديو مكوّنات النظام. |

• الاتفاق على تفاصيل تنفيذ المشروع. | - بحث علمي/ زيارة أراضي المزارعين.
• الحوار والمناقشة. | - خطة العمل المعدّة مسبقاً.
• قرطاسية.
• المواد والأدوات اللازمة. |

• الشبكة العنكبوتية.
• الدراسات السابقة. |

• إجراء فحص ⁦EC⁩. وفحص ⁦pH⁩.
• زراعة الخضراوات المناسبة.
• التأكّد من جاهزيّة وعمل النظام الزراعي، ومن ملاءمة الخضراوات المراد زراعتها.
• التحقّق من ملاءمة ⁦EC⁩ للخضراوات المزروعة.
• التحقّق من ملاءمة ⁦pH⁩ للخضراوات المزروعة.
• التحقّق من ملاءمة المزروعات المقترحة لرغبات السيدات فيما يتعلّق بإنشاء وحدة نظام الزراعة المائية. | - بحث ميداني لموقع إقامة الوحدة.
• حوار ومناقشة.
• العصف الذهني. | - جداول خاصّة في ⁦pH⁩ و⁦EC⁩ للخضراوات.
• صور عن نظام الزراعة المائية.
• صور عن نظام الزراعة بالأنابيب. |

• توثيق خطوات وتتابع عمليات فحص ⁦pH⁩ و⁦EC⁩.
• تلخيص طريقة عمل وإنشاء وحدة نظام الزراعة المائية، وزراعتها بالخضراوات.
• إعداد العروض التقديمية.
• فتح ملف خاص بالزراعة المائية. | الحوار والمناقشة. | - حاسوب وجهاز العرض.
• سجّلات. |

• رضا السيدات عن المشروع الخاص بإنشاء وحدة الزراعة المائية، وزراعتها بالخضراوات، وعن المعرفة التي اكتسبنها حول نظام الزراعة المائية والمعرفة الحالية.
• ملاءمة التقرير الخاص بالزراعة المائية مع المعايير والمؤشّرات. | - حوار ومناقشة.
• عصف ذهني. | - الوثائق: (المصادر والمراجع العلمية الخاصة بنظام الزراعة المائية، والطلب الخاص بالسيدات). |

أناقش: انتشار زراعة الخضراوات في المزارع المائية. نشاط(1): نذهب إلى وحدة الزراعة المائية في المدرسة، ونسمّي المواد المستخدمة فيها.

1. هي زراعة بدون تربة، أو هي أي نظام يُستخدم لزراعة النباتات غير التربة العادية مع ضرورة تزويده بالمحاليل الغذائية، سواء استُخدمت مواد صلبة لدعم وتثبيت النبات أو لم تُستخدم.
2. وكلمة ⁦Hydroponics⁩ مشتقة من كلمتين يونانيتين ⁦Hydro⁩ تعني الماء و ⁦Ponics⁩ العمل، وهذا المعنى الحرفي لها هو عمل الماء.

----- أولاً: تقسيم المزارع المائية

• أ. تقسم المزارع المائية وفق استخدام المحلول المغذّي:

1. النظام المفتوح: يُستخدم المحلول المغذّي مرة واحدة فقط، ومن الأمثلة عليها مزارع الرمل، ومزارع الحصى، ومزارع الصوف الصخري، والتوف البركاني، والبيرلايت، والفيرموكولايت.
2. النظام المغلق: يُستخدم المحلول المغذّي عدة مرّات مع تعديل تركيز العناصر الغذائية، كلما دعت الحاجة ومنها مزارع الأنابيب، والمزارع الهوائية، وتقنية الخاصيّة الشعريّة، والاستزراع السّمكي.

• ب. تُقسم المزارع المائية وفق تثبيت النبات إلى:

1. استخدام بيئات صلبة لتثبيت النبات، ومن هذه البيئات الحصى، والرمل الخالص، وبالات القش، والصوف الصخري، والحجار البركانية.

   أهمّ عمليات الخدمة في هذه البيئات:

1. تعديل تركيز العناصر في المحلول المغذّي.
2. المحافظة على حجم المحلول المغذّي.
3. المحافظة على درجة الحموضة ⁦pH⁩ للمحلول المغذّي في المجال المناسب.
4. المحافظة على درجة التوصيل الكهربائي ⁦EC⁩ للمحلول المغذّي في المجال المسموح به.

نشاط(2): نقوم بقياس وتعديل ⁦pH⁩.

خطوات العمل:

1. نقيس الحموضة بالجهاز الخاص بها.
2. نقوم بعمليّة تعديل ⁦pH⁩، بحيث تصبح بين ⁦6 - 6.7 pH⁩ لتكون العناصر متاحة للنبات.

• أ. نزيد كميّة السماد المضاف مع الأخذ بعين الاعتبار النسبة المثلى للنبات المزروع.
• ب. نستخدم حامض الفسفوريك/النيتريك بدرجة قليلة لتعديل درجة الحموضة.

• أ. نزيد كميّة الماء في تنك النظام للمستوى المطلوب.
• ب. نعمل على تقليل درجة حرارة الوسط المائي إلى الدرجة المثلى (20 - 25سْ).
• ج. نقلّل الأسمدة المضافة مع الأخذ بعين الاعتبار النسبة المثلى للنبات المزروع.
• د. نستخدم كربونات البوتاسيوم أو الكالسيوم بدرجة قليلة جداً لتعديل درجة الحموضة.

نشاط(3): أقوم بقياس وتعديل ⁦EC (⁩درجة التوصيل الكهربائي).

1. نقيس ⁦(EC)⁩ بواسطة جهاز التوصيل الكهربائي.
2. في حال ارتفاع ⁦EC⁩ عن المعدّل الطبيعي:

• أ. نتوقّف عن زيادة الأسمدة.
• ب. نزيد كميّة المياه للحدّ المسموح به.

3. في حال انخفاض ⁦EC⁩ عن المعدّل الطبيعي:

• أ. نزيد كميّة الأسمدة المستخدمة.
• ب. نراقب درجة حموضة مياه النظام كلّما زادت نسبة الأسمدة المذابة في الماء زادت الحموضة.

2. عدم استخدام بيئات صلبة، حيث تنمو الجذور في المحلول المغذّي بشكل مباشر، دون استخدام أي بيئة صلبة، ويتطلّب نجاح هذا النوع من المزارع إلى:

• أ. توفير كميّة كافية من الأكسجين لنمو الجذور.
• ب. حجب الضَّوء عن الجذور.
• ج. تتمّ عمليات الخدمة فيها، كما في البيئة الصلبة لتثبيت الجذور.

----- ثانياً: العوامل المؤثرة في اختيار العناصر الغذائية في المحاليل المغذّية:

1. درجة الحرارة وشدّة الإضاءة، إنَّ ارتفاع درجة الحرارة، وزيادة شدّة الإضاءة تؤدّي إلى زيادة تركيز النيتروجين مقارنة بالحرارة المنخفضة، وشدّة الإضاءة المنخفضة.
2. نوع المزارع المائية، تختلف تراكيز العناصر الغذائية باختلاف نوع المزرعة المستخدمة مزرعة حصى، أو مزرعة أنابيب أو مزرعة هوائية.
3. المحصول المزروع، يختلف تركيز العناصر الغذائية باختلاف نوع المحصول المزروع، فالمحاصيل الورقيّة تحتاج نيتروجين أكثر من المحاصيل الثمريّة.
4. مرحلة النمو، يختلف تركيز العناصر الغذائية باختلاف مرحلة النمو فكلّ مرحلة لها احتياجات خاصّة بها.

----- ثالثاً: أهم مميزات وعيوب الزراعة المائية

• أ. مميزات الزراعة المائية:

1. توفير كميات كبيرة من الماء قد تصل 70 % مقارنة مع الزراعة التقليديّة.
2. يمكن استخدامها في أماكن لا تصلح للزراعة.
3. التحكّم الدقيق في تغذية النبات مقارنة مع الزراعة العادية.
4. حلّ المشاكل المرتبطة بالتربة، مثل: نقص العناصر الغذائية، وقوامها، وصرفها، وأمراضها.
5. زيادة الإنتاج في وحدة المساحة، وخاصّة عند استخدام النظام الرأسي.
6. تبكير الإنتاج.

• ب. عيوب الزراعة المائية:

1. ارتفاع تكاليف الإنشاء.
2. تحتاج إلى خبرات في أنظمة الزراعة المائية.
3. ضرورة توفير جميع متطلبات النبات دون الاعتماد على الطبيعة.
4. أي خلل في النظام يسبب خسائر كبيرة من الممكن أن تؤدّي إلى موت النبات؛ لذلك يجب تصحيح أي خلل في موعده دون تأخير.
5. سرعة انتشار الأمراض التي تصيب النبات عن طريق الجذور، حيث إنَّ المُسبّب المرضي ينتقل عن طريق المحلول المغذّي.

   ----- رابعاً: نظام الزراعة المائية في أنابيب

• أ. مكوّنات نظام الزراعة المائية في أنابيب:

1. حوض: حوض مخصّص للتغذية (توضع به الأسمدة والمواد الغذائية على شكل محلول).
2. الأنابيب: أنابيب بلاستيكيّة تحوي فتحات لا تتفاعل مع المحلول الغذائي.

3. مضخّة: مضخّة تدفع الماء لمسافات وارتفاعات مختلفة.

4. كاسات: كاسات لزراعة الأشتال، فيها ثقوب تسمح بدخول الماء المارّ في الأنابيب بداخلها.

5. المحلول المغذّي: محلول خاصّ يحتوي على كلّ العناصر الغذائية التي يحتاجها النبات.
6. خطوط الريّ: تعمل على توصيل الماء المتدفق من الحوض إلى الأنابيب، وخطوط أخرى تعمل على إعادة الماء من الأنابيب إلى الحوض.

• ب. خطوات تثبيت نظام الزراعة في أنابيب:

1. يحتاج تثبيت الأنابيب إلى مكانٍ مستوٍ ومناسب لطول الأنابيب التي ستُستخدم في هذا النظام.
2. اختيار الطريقة المناسبة لتوصيل الأنابيب، حيث يُفضّل النظام الأفقي على النظام العمودي أو الهرمي.
3. تثبيت المضخّة في بداية النظام حيث تُضخّ المياه من حوض التغذية إلى الأنابيب.
4. الزراعة يتمّ وضع الأشتال وتثبيتها في الكاسات، ثمّ وضع الكاسات في فتحات الأنابيب المخصّصة لها.

----- خامساً: الخضار التي تنمو بشكلٍ جيّد في الزراعة المائية

1. الخضار الورقيّة: الخسّ، والجرجير، والسبانخ، والنعناع، والبقدونس، والميرميّة، والكزبرة.
2. الخضار الجذريّة: البصل الأخضر، والشمندر، والجزر، واللفت، والكرنب، والكراث، والكرفس.
3. الخضار الثمريّة: البندورة، والخيار، والباذنجان، والكوسا، والفراولة، والفلفل الحلو، والفلفل الحار.
4. البقوليات: الفاصولياء، والبازلاء.

نشاط(4): أعمل جدولاً للمقارنة بين زراعة الخضراوات المرويّة والمكشوفة والمائيّة.

أسئلة: السؤال الأول: أوضح تقسيمات المزارع المائية. السؤال الثاني: أبيّن أهمّ عيوب الزراعة المائية. السؤال الثالث: أذكر مكوّنات نظام الزراعة المائية في أنابيب. أسئلة نهاية الوحدة

السؤال الأول: أضع دائرة حول رمز الإجابة الصحيحة فيما يأتي:

1. ما العوامل المؤثرة في اختيار تراكيز العناصر الغذائية في المحاليل المغذّية؟

• أ. درجة الحرارة.
• ب. شدّة الإضاءة.
• ج. مرحلة النمو.
• د. حجم النبات.

2. ما وصف ثمرة البصل؟

• أ. عنبيّة كرويّة.
• ب. كبسولة من 3 حجرات.
• ج. قرون فيها 2-7 بذرات.
• د. كلوية.

3. ما أفضل حرارة إنبات للفلفل؟

• أ. 18-24 سْ.
• ب. 18-21 سْ.
• ج. 25-30 سْ.
• د. 16-18 سْ.

4. كيف يتمّ تخفيض ⁦pH⁩ عند ارتفاعها؟

• أ. زيادة الماء في تنك النظام.
• ب. تقليل الأسمدة المضافة.
• ج. زيادة كميّة الأسمدة.
• د. استخدام كربونات البوتاسيوم.

5. ما العائلة التي ينتمي إليها الفول؟

• أ. الباذنجانية.
• ب. النرجسية.
• ج. الخيميّة.
• د. البقوليّة.

6. كم تحتاج البندورة من سماد بلدي المتخمّر؟

• أ. 10-15 م³/دونم.
• ب. 8.7-11.25 طن/دونم.
• ج. 15-20 طن/دونم.
• د. 7.5-10 طن/دونم.

7. ما صفة أزهار البندورة؟

• أ. منفردة.
• ب. خنثى صغيرة تنمو في نورات.
• ج. مذكّرة.
• د. مؤنّثة.

8. ما أهم عمليات الخدمة في المزارع المائية؟

• أ. الريّ.
• ب. العزق.
• ج. تحضين.
• د. المحافظة على ⁦EC⁩.

9. ما نسبة الرطوبة التي تلائم البطاطا؟

• أ. 50-80 %.
• ب. 20-50 %.
• ج. 50-70 %.
• د. 70-90 %.

10. كيف يتمّ تثبيت النبات في المزارع المائية؟

• أ. الحصى.
• ب. الحجارة البركانية.
• ج. الرمل الخالص.
• د. جميع ما ذكر.

السؤال الثاني: أذكر العوامل المؤثرة في اختيار تراكيز العناصر الغذائية في المحاليل الغذائية. السؤال الثالث: أكتب اسم آفتين لكلّ ممّا يأتي:

1. بندورة.
2. بطاطا.
3. بصل.
4. فول.
5. فلفل.
6. فاصولياء.

السؤال الرابع: أوضح الآتية:

1. الاحتياجات البيئيّة للبصل.
2. عمليّة ريّ البطاطا.

السؤال الخامس: ما مميزات الزراعة المائية؟

السؤال السادس: أذكر الموطن الأصلي لكلّ من: البندورة، والفول، والفلفل.

السؤال السابع:

1. كميّة التقاوي لكلّ من:

• أ. الفلفل.
• ب. قنّار في الأراضي المرويّة.
• ج. الفاصولياء.
• د. الفول.
• هـ. البطاطا المستوردة.

2. اذكر مسافات الزراعة لكلّ من:

• أ. البندورة.
• ب. البصل.
• ج. الفاصولياء.

السؤال الثامن: أوضح كيف تثبيت الجذور في المزارع المائية.

مشروع الوحدة:

1. أقوم برسم مخطّط لنظام الزراعة المائية بالأنابيب.
2. عمل جدول بالمواد المستخدمة وتكلفتها.