تطبيق تقنيات الزراعة بدون تربة في صناعة البيوت الزجاجية الحديثة – مراجعة

تُعتمد أنظمة الزراعة بدون تربة (SCS) بشكل متزايد كعنصر تكنولوجي رئيسي في صناعة البيوت الزجاجية الحديثة. الميزة الأساسية للزراعة بدون تربة، التي يتم الإشارة إليها غالبًا باسم "الزراعة المائية"، هي استقلالية المحصول عن التربة التي، باعتبارها وسطًا طبيعيًا، غير متجانسة، تستضيف مسببات الأمراض، تميل إلى التدهور في أنظمة الزراعة الأحادية، وقد تكون غير خصبة أو مالحة أو قلوية. تعتبر الزراعة على وسائط النمو النباتية (GM) مثل صوف الصخور، والبيرلايت، وجوز الهند هي الأكثر استخدامًا عالميًا في إنتاج الخضروات المثمرة والزهور المقطوعة. تُستخدم أنظمة الزراعة المائية مثل الزراعة المائية العائمة، وتقنية الفيلم المغذي، والهوائيات بشكل رئيسي لإنتاج الخضروات الورقية. تُستخدم رؤوس التسميد الآلية الحديثة، المبرمجة بالكامل، في إعداد وتوريد محلول المغذيات (NS) في الوقت المناسب، والذي يخدم كلاً من تغذية وري النباتات. في الزراعة بدون تربة، يمكن جمع وإعادة تدوير محلول المغذيات (NS) الذي يتم تصريفه من منطقة الجذور بسهولة، مما يزيد بشكل كبير من كفاءة استخدام الماء ويقلل من الآثار البيئية الناتجة عن الرواسب السمادية. انتشار مسببات الأمراض عبر النفايات المعاد تدويرها هو تحدٍ يمكن مواجهته من خلال إدخال نظام مناسب لتعقيمها قبل إعادة الاستخدام، يعتمد أساسًا على الأشعة فوق البنفسجية، أو الترشيح بالرمل البطيء أو الغشاء، أو معالجة كيميائية (أساسًا O3 أو H2O2 أو التكلور). في أنظمة الزراعة بدون تربة، يجب تعديل تركيب محلول المغذيات (NS) ليتناسب مع تركيب المياه المستخدمة في إعداده، ونوع النبات وحتى الصنف، ومرحلة النمو، ووقت السنة والظروف المناخية الحالية، وهذا تحدٍ يمكن مواجهته من خلال استخدام تقنيات المعلومات والحاسوب الحديثة. وأخيرًا وليس آخرًا، فإن تكرار ري المحاصيل المزروعة على وسائط النمو (GM) مرتفع بسبب الحجم المحدود لوسط الجذور لكل نبات ويجب التحكم فيه بكفاءة. تعتمد تقنيات الأتمتة المناسبة في الغالب على قياس حقيقي للمعلمات المتعلقة إما بالميكروكلimate للبيت الزجاجي (مثل الإشعاع الشمسي، نقص ضغط البخار، درجة حرارة الهواء) أو بحالة مياه الـ GM (توتر الماء أو المحتوى).