[2024年] الزراعة في الحقول المفتوحة ومصانع النباتات: مقارنة شاملة بين ثلاثة أنواع

مرحبا للجميع! أنا شوهي.

لقد أصبح سماع مصطلح “مصنع نباتي” أكثر شيوعًا، أليس كذلك؟

لكن قد يسأل البعض: “ما هي الأنواع الموجودة بالفعل؟”، “ما هي الاختلافات بينها؟”، “كيف تختلف عن الزراعة في الحقول المفتوحة؟”.

من الصحيح أن الفروق الدقيقة قد تكون غير واضحة للذين لا يعرفون الكثير عن هذا الموضوع.

لذلك، في هذه المقالة، سنقوم بشرح أربعة طرق للزراعة بوضوح:

• مصانع النباتات ذات الطاقة الشمسية
• مصانع النباتات المختلطة
• مصانع النباتات ذات الإضاءة الصناعية الكاملة
• الزراعة في الحقول المفتوحة

سنقوم بمقارنة مزايا وعيوب كل طريقة من حيث الربحية والآفاق المستقبلية، استنادًا إلى بيانات محددة.

من خلال قراءة هذه المقالة، ستتعرف على إمكانات كل طريقة للزراعة، وكذلك التحديات التي تواجهها. ننصحك بقراءة المقالة بالكامل حتى تتمكن من فهم مصانع النباتات بشكل أفضل، واختيار طريقة الزراعة المناسبة لعملك.

إذا كنت من الذين لا يعرفون ما هي مصانع النباتات، فيمكنك الرجوع إلى المقالة التالية:

طرق الزراعة الأربعة: مصانع النباتات والزراعة في الحقول المفتوحة

باختصار، نقوم بتصنيف المقارنة إلى أربعة أنواع رئيسية بناءً على نوع مصدر الضوء ووجود نظام التحكم في البيئة.

سنقوم بشرح خصائص كل نوع، وذكر مزاياه وعيوبه، والأنواع النباتية المناسبة للزراعة فيه بشكل تفصيلي.

1. مصانع النباتات ذات الطاقة الشمسية
2. مصانع النباتات المختلطة
3. مصانع النباتات ذات الإضاءة الصناعية الكاملة
4. الزراعة في الحقول المفتوحة

1. مصانع النباتات ذات الطاقة الشمسية

الخصائص

مصانع النباتات ذات الطاقة الشمسية، كما يوحي الاسم، هي نوع من مصانع النباتات التي تعتمد على الطاقة الشمسية كمصدر ضوء رئيسي. تتميز هذه المرافق ببنية تشبه الدفيئة، حيث يكون سقفها وجوانبها مغطاة بمواد شفافة مثل الزجاج أو البلاستيك.

تتمثل الميزة الرئيسية في تقليل تكاليف التشغيل، مثل تكاليف الكهرباء، من خلال الاستفادة القصوى من الطاقة الشمسية.

المزايا

• تكلفة الإنشاء منخفضة: نظرًا لعدم الحاجة إلى تجهيزات الإضاءة الصناعية، فإن تكلفة إنشاء هذا النوع من المصانع أقل من غيرها.
• تكاليف التشغيل منخفضة: نظرًا لاستخدام الطاقة الشمسية كمصدر ضوء رئيسي، يمكن تقليل تكاليف الكهرباء بشكل كبير.
• انخفاض التأثير البيئي: نظرًا لعدم استخدام الإضاءة الصناعية، يتم تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، مما يقلل من التأثير البيئي.

العيوب

• التأثر بالأحوال الجوية: قد تتأثر عملية الإنتاج، حيث تعتمد كمية ضوء الشمس على الظروف الجوية. قد تؤدي فترات نقص أشعة الشمس أو الطقس الغائم إلى حدوث مشاكل في النمو، وانخفاض كمية المحصول.
• الحاجة إلى مساحة واسعة: على الرغم من عدم الحاجة إلى مساحة كبيرة مثل الزراعة في الحقول المفتوحة، إلا أنها تحتاج إلى مساحة أكبر من الأنواع الأخرى.
• خطر الإصابة بالآفات: قد يكون خطر الإصابة بالآفات أعلى مقارنة بمصانع النباتات المغلقة بالكامل.

الأنواع النباتية المناسبة للزراعة

تُعد مناسبة لزراعة الخضار التي تحتاج إلى ضوء الشمس، مثل الطماطم، والباذنجان، والفلفل.

2. مصانع النباتات المختلطة

الخصائص

مصانع النباتات المختلطة هي نوع من مصانع النباتات التي تستخدم مزيجًا من الطاقة الشمسية والإضاءة الصناعية. يتم استخدام الطاقة الشمسية خلال ساعات النهار، بينما يتم استخدام الإضاءة الصناعية لتعويض نقص ضوء الشمس في المساء أو في فترات الطقس الغائم.

تجمع هذه المصانع بين مزايا مصانع النباتات ذات الطاقة الشمسية ومصانع النباتات ذات الإضاءة الصناعية الكاملة، لكنها قد تكون باهظة التكلفة من حيث معدات الإنشاء.

المزايا

• عدم التأثر بالأحوال الجوية بشكل كبير: نظرًا لاستخدام الطاقة الشمسية والإضاءة الصناعية معًا، يمكن ضمان استقرار الإنتاج وعدم تأثره بالظروف الجوية.
• خفض التكاليف باستخدام الطاقة الشمسية: باستخدام الطاقة الشمسية، يمكن تقليل تكاليف الكهرباء مقارنة بمصانع النباتات ذات الإضاءة الصناعية الكاملة.
• إمكانية زراعة مجموعة واسعة من النباتات: يمكن زراعة أنواع متنوعة من النباتات باستخدام كل من الطاقة الشمسية والإضاءة الصناعية.

العيوب

• تكلفة الإنشاء مرتفعة: نظرًا لاحتياجها لمعدات الطاقة الشمسية والإضاءة الصناعية، قد تكون تكلفة الإنشاء مرتفعة.
• عدم الاستفادة الكاملة من مزايا الطاقة الشمسية في بعض الحالات: قد لا يكون من الممكن الاستفادة الكاملة من الطاقة الشمسية في بعض المواقع أو المواسم.

الأنواع النباتية المناسبة للزراعة

تُعد مناسبة لزراعة مجموعة واسعة من النباتات، مثل تلك التي تحتاج إلى ضوء الشمس، والتي يمكن زراعتها أيضًا تحت الإضاءة الصناعية.

3. مصانع النباتات ذات الإضاءة الصناعية الكاملة

الخصائص

مصانع النباتات ذات الإضاءة الصناعية الكاملة هي نوع من مصانع النباتات التي لا تعتمد على الطاقة الشمسية على الإطلاق، بل تستخدم مصادر ضوء صناعية مثل مصابيح LED. يتم زراعة النباتات في بيئة خاضعة للرقابة الكاملة، دون أي تأثير من الظروف الجوية الخارجية.

المزايا

• إنتاج مستقر دون تأثر بالأحوال الجوية: يمكن ضمان إنتاج مستمر على مدار العام دون أي تأثير من الظروف الجوية.
• إمكانية زراعة النباتات على مدار العام: يمكن زراعة النباتات على مدار العام، دون أي قيود موسمية.
• العائد المرتفع لكل مساحة: باستخدام تقنية الزراعة متعددة الطبقات، يمكن زراعة عدد كبير من النباتات في مساحة محدودة، مما يؤدي إلى زيادة العائد.
• الحد من خطر الإصابة بالآفات: نظرًا لزراعة النباتات في بيئة مغلقة، يتم الحد بشكل كبير من خطر الإصابة بالآفات.
• إمكانية الإنتاج في المناطق الحضرية: يمكن إنشاء مصانع النباتات في المناطق الحضرية، حتى في الأماكن التي لا تتوفر فيها أشعة الشمس بكثرة.

العيوب

• تكلفة الإنشاء مرتفعة: قد تكون تكلفة إنشاء هذا النوع من المصانع أعلى من غيرها، نظرًا لحاجة إلى معدات الإضاءة الصناعية وأنظمة التحكم في البيئة.
• تكاليف التشغيل مرتفعة: قد تكون تكاليف التشغيل مرتفعة، خاصةً تكاليف الكهرباء.

الأنواع النباتية المناسبة للزراعة

تُعد مناسبة لزراعة الخضار الورقية ذات كمية ضوء الشمس منخفضة، مثل الخس، والأعشاب.

4. الزراعة في الحقول المفتوحة

الخصائص

الزراعة في الحقول المفتوحة هي طريقة تقليدية لزراعة النباتات في الهواء الطلق، باستخدام ضوء الشمس الطبيعي والأمطار والرياح. تُعد الطريقة الأكثر شيوعًا، لكنها عرضة للتأثر بالظروف الجوية وخطر الإصابة بالآفات.

المزايا

• تكلفة الإنشاء منخفضة: لا حاجة إلى الاستثمار في معدات مثل مصانع النباتات، مما يقلل تكلفة الإنشاء بشكل كبير.
• تكاليف التشغيل منخفضة: يتم استخدام ضوء الشمس الطبيعي والأمطار والرياح، مما يقلل تكاليف التشغيل.

العيوب

• التأثر بالأحوال الجوية: تعتمد عملية الإنتاج بشكل كبير على كمية ضوء الشمس، ودرجة الحرارة، والأمطار، مما يجعل من الصعب ضمان استقرار الإنتاج.
• خطر الإصابة بالآفات مرتفع: قد يكون خطر الإصابة بالآفات مرتفعًا مقارنة بمصانع النباتات، مما يزيد من تكاليف الوقاية ومكافحة الآفات.
• الحاجة إلى مساحة واسعة: تتطلب الإنتاج على نطاق واسع مساحة كبيرة من الأراضي.
• انخفاض العائد: قد يكون العائد من حيث كمية المحصول أقل مقارنة بمصانع النباتات.

الأنواع النباتية المناسبة للزراعة

تُستخدم لزراعة مجموعة واسعة من النباتات، مثل الأرز، والقمح، وفول الصويا، والخضار، والفاكهة.

مقارنة بين أنواع مصانع النباتات وخصائصها

يُوضح الجدول التالي مقارنة بين خصائص الطرق الأربعة للزراعة: الطاقة الشمسية، والمختلطة، والإضاءة الصناعية الكاملة، والحقول المفتوحة.

	الطاقة الشمسية	المختلطة	الإضاءة الصناعية الكاملة	الحقول المفتوحة
نسبة شكل الزراعة	44%	14%	42%	–
مصدر الضوء الرئيسي	الطاقة الشمسية	الطاقة الشمسية، LED 81%، مصابيح الصوديوم، الفلوريسنت، إلخ 38%	LED 96%، الفلوريسنت 8%. تم استخدام LED بشكل رئيسي منذ عام 2013	الطاقة الشمسية
مصدر المياه	مياه الآبار 62%، المياه الجارية 38%	مياه الآبار 60%، المياه الجارية 33%	المياه الجارية 78%، مياه الآبار 20%	مياه الأمطار، مياه الآبار، المياه الجارية، إلخ
استخدام ثاني أكسيد الكربون	83% مع استخدام	86% مع استخدام	89% مع استخدام	تركيز ثاني أكسيد الكربون الطبيعي
المنتجات الزراعية الرئيسية	71% طماطم، 8% فراولة، 8% خضار فاكهة أخرى، 6% خضار ورقية أخرى	27% طماطم، 27% خضار ورقية، 20% زهور	91% خضار ورقية	مجموعة متنوعة
عدد الموظفين (ثابت: بدوام كامل)	أقل من 110 شخصًا 34%. متوسط عدد الموظفين لكل مرفق 9.8 شخص	متوسط عدد الموظفين لكل مرفق 9.2 شخص	متوسط عدد الموظفين لكل مرفق 8.0 شخص	حسب حجم المزرعة
عدد الموظفين (ثابت: غير ثابت – متعاقد)	20-50 شخصًا 35%، أكثر من 50 شخصًا 24%. متوسط عدد الموظفين لكل مرفق 44.0 شخص	20-50 شخصًا 31%، أكثر من 50 شخصًا 31%. متوسط عدد الموظفين لكل مرفق 46.3 شخص	20-50 شخصًا 19%، أكثر من 50 شخصًا 21%. متوسط عدد الموظفين لكل مرفق 28.3 شخص	حسب حجم المزرعة
عدد الموظفين (عقد مؤقت)	باستثناء عدم وجود موظفين، 1-5 أشخاص 26%. متوسط عدد الموظفين لكل مرفق 9.6 شخص	متوسط عدد الموظفين لكل مرفق 16.4 شخص	–	حسب حجم المزرعة
نسبة العمل في المنتجات الرئيسية	الإنتاج (خاصةً إدارة المحاصيل) 35% أو أكثر، وهي النسبة الأعلى	الإنتاج (خاصةً إدارة المحاصيل) 35% أو أكثر، وهي النسبة الأعلى	27% الحصاد، 24% التسويق، 19% الزراعة، 10% الغسل	حسب المنتج وحجم المزرعة
نتائج الحسابات حسب العائد لكل ساعة عمل	نسبة الخسائر منخفضة عند ارتفاع العائد لكل ساعة عمل	–	نسبة الخسائر منخفضة عند ارتفاع العائد لكل ساعة عمل	–
نسبة التكاليف حسب العائد لكل ساعة عمل	كلما زاد العائد، انخفضت نسبة تكاليف العمالة	–	كلما زاد العائد، انخفضت نسبة تكاليف العمالة	–
نتائج الحسابات حسب العائد لكل وحدة	نسبة الأرباح أو التوازن مرتفعة عند ارتفاع العائد لكل وحدة	–	نسبة الأرباح أو التوازن مرتفعة عند ارتفاع العائد لكل وحدة	–
نتائج الحسابات الأخيرة	نسبة الأرباح أو التوازن 73%	نسبة الأرباح أو التوازن 60%	نسبة الأرباح أو التوازن 45%	–
إيرادات سنوية	متوسط 4.3 مليار ين	متوسط 4.6 مليار ين	متوسط 1.9 مليار ين	حسب حجم المزرعة
نتائج الحسابات حسب مساحة الزراعة الفعلية (المنتجات الرئيسية)	كلما زادت المساحة، زادت نسبة الأرباح أو التوازن	–	كلما زادت المساحة، زادت نسبة الأرباح أو التوازن	–
نسبة التكاليف حسب شكل الزراعة	تكاليف العمالة 30%، وهي النسبة الأعلى	تكاليف العمالة 30%، وهي النسبة الأعلى	تكاليف العمالة 30%، وهي النسبة الأعلى، تكاليف الطاقة 27%	حسب المنتج وحجم المزرعة
نسبة التكاليف حسب نتائج الحسابات	نسبة تكاليف الطاقة واهلاك الأصول منخفضة عند تحقيق الأرباح	–	نسبة تكاليف الطاقة واهلاك الأصول منخفضة عند تحقيق الأرباح	–

1. تُستند بيانات مصانع النباتات إلى نتائج “دراسة الواقع واستطلاع الحالات الخاصة بالزراعة المغلقة على نطاق واسع ومصانع النباتات” التي أجرتها جمعية البستنة المغلقة في اليابان. أجريت الدراسة من نوفمبر 2022 إلى يناير 2023، وكانت نسبة الاستجابة الفعالة 25.7%.

2. نظرًا لأن الزراعة في الحقول المفتوحة تختلف بشكل كبير حسب الظروف الجوية والموقع وحجم المزرعة والنبات، فمن المستحيل المقارنة بشكل دقيق بالأرقام.

في النهاية، أي مشروع يجب اختياره؟

لقد شرحنا خصائص مصانع النباتات والزراعة في الحقول المفتوحة، لكن السؤال هو: أي طريقة يجب اختيارها في النهاية؟

تتمثل النقطة المهمة في ذلك.

يجب أن يتم تحديد اختيار مصانع النباتات أو الزراعة في الحقول المفتوحة بناءً على تقييم شامل لنوع النبات المراد زراعته، وحجم الإنتاج، والاستثمار الأولي، وتكاليف التشغيل، والربحية.

• في حالة الرغبة في تقليل تكلفة الإنشاء وتكاليف التشغيل: الزراعة في الحقول المفتوحة، مصانع النباتات ذات الطاقة الشمسية.
• في حالة الرغبة في إنتاج مستقر دون تأثر بالأحوال الجوية: مصانع النباتات ذات الإضاءة الصناعية الكاملة، مصانع النباتات المختلطة.
• في حالة الرغبة في توريد منتجات زراعية عالية الجودة على مدار العام: مصانع النباتات ذات الإضاءة الصناعية الكاملة، مصانع النباتات المختلطة.
• في حالة الرغبة في إنتاج المنتجات الزراعية في المناطق الحضرية: مصانع النباتات ذات الإضاءة الصناعية الكاملة.
• في حالة الرغبة في الإنتاج على نطاق واسع: الزراعة في الحقول المفتوحة، مصانع النباتات ذات الطاقة الشمسية.

ملخص

توجد ثلاثة أنواع من مصانع النباتات: الطاقة الشمسية، والمختلطة، والإضاءة الصناعية الكاملة. وتوجد أيضًا طريقة الزراعة في الحقول المفتوحة، ولكل منها مزايا وعيوب.

من المهم اختيار النوع المناسب بناءً على أهداف الإنتاج والميزانية.

تتميز مصانع النباتات بمزايا مثل الاستقرار في الإنتاج دون تأثر بالأحوال الجوية، وإمكانية الزراعة على مدار العام، والعائد المرتفع لكل مساحة، والحد من استخدام المبيدات الحشرية. مما يجعلها أداة مهمة في مستقبل الزراعة.

من ناحية أخرى، تتميز الزراعة في الحقول المفتوحة بتكاليف إنشاء وتشغيل منخفضة، لكنها تواجه تحديات مثل التأثر بالظروف الجوية وخطر الإصابة بالآفات.

عند التفكير في استخدام مصانع النباتات، يجب مراجعة خصائصها ونقاط اختيارها المذكورة في هذه المقالة، واختيار النوع المناسب لاحتياجات عملك. من المهم مراعاة العوامل العديدة مثل الاستثمار الأولي، وتكاليف التشغيل، ونوع النبات المراد زراعته. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحقيق زراعة ربحية من خلال الاستفادة من الاقتصاديات الكبيرة وإدارة تكاليف التشغيل واهلاك الأصول بشكل مناسب.

من المتوقع أن تتطور مصانع النباتات بشكل أكبر في المستقبل، مع استخدام تقنيات متقدمة مثل الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء للتحكم في البيئة. يجب مواكبة آخر التطورات في التكنولوجيا ومواصلة استكشاف إمكانيات الزراعة.

ما هي جوانب الإيجابية والسلبية في زراعة مصانع النباتات؟

جوانب الإيجابية في زراعة مصانع النباتات هي إمكانية الإنتاج على مدار العام وفقًا للخطة، وقدرة إنتاج خضار عالية الجودة بشكل مستقر. من ناحية أخرى، تتمثل جوانب السلبية في ارتفاع تكلفة الإنشاء وتكاليف التشغيل. خاصةً في حالة استخدام الإضاءة الصناعية الكاملة، تميل تكاليف التشغيل إلى الارتفاع.

ما هي أنواع مصانع النباتات؟

هناك ثلاثة أنواع من مصانع النباتات: الطاقة الشمسية، والمختلطة، والإضاءة الصناعية الكاملة. تعتمد مصانع النباتات ذات الطاقة الشمسية بشكل رئيسي على الطاقة الشمسية، بينما تستخدم مصانع النباتات المختلطة مزيجًا من الطاقة الشمسية والإضاءة الصناعية. تعتمد مصانع النباتات ذات الإضاءة الصناعية الكاملة على الإضاءة الصناعية فقط كمصدر للضوء. تختلف هذه الأنواع في مصدر الضوء وطرق التحكم في البيئة، مما يؤثر على أنواع النباتات التي يمكن زراعتها والكفاءة الإنتاجية والتكلفة.

ما هي أنواع طرق زراعة الخضار؟

هناك أنواع مختلفة لزراعة الخضار، مثل الزراعة في الحقول المفتوحة، والزراعة في المرافق المغلقة، ومصانع النباتات. تُعد الزراعة في الحقول المفتوحة هي الطريقة التقليدية للزراعة في الهواء الطلق، بينما تُعد الزراعة في المرافق المغلقة هي طريقة الزراعة في بيئة مغلقة باستخدام الدفيئات البلاستيكية أو الزجاجية. تُعد مصانع النباتات هي مرافق زراعية تُستخدم للتحكم في ظروف البيئة المثلى لإنتاج الخضار، وتنقسم إلى ثلاثة أنواع: الطاقة الشمسية، والمختلطة، والإضاءة الصناعية الكاملة.