زراعة الزهور

كانت زهرة الأقحوان من بين النباتات التي استُخدمت في التجارب التي أدت إلى تعريفات الفترة الضوئية والاستجابة الضوئية . ^{[ 14 ]} ومع ذلك، من المرجح أن علماء النبات الصينيين والكوريين واليابانيين كانوا يمتلكون فهمًا جيدًا لهذه الظاهرة استنادًا إلى سنوات خبرتهم الطويلة. وقد كان حدوث هذه الاستجابة الفسيولوجية وأسبابها موضوعًا للعديد من التجارب في الجامعات والصناعة. ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]} وتُعد زهرة البوينسيتيا من نباتات النهار القصير الأخرى ذات الأهمية لمزارعي الزهور. ^{[ 19 ]} وقد أظهرت هذه التجارب، بالإضافة إلى تجارب أخرى، أن درجة الحرارة تؤثر على الاستجابة الضوئية. ^{[ 20 ]} وتستجيب العديد من أنواع زهور القطف ونباتات الزينة لمعاملات النهار الطويل أو القصير لتسريع الإزهار. ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} ويُعد استخدام معالجات الإضاءة لإطالة النهار ومعالجات القماش الأسود لتقصير النهار إضافات مهمة في زراعة الزهور لزيادة كفاءة إنتاج النباتات.

لطالما كان إكثار النباتات جزءًا لا يتجزأ من زراعة الزهور والنباتات. بدأت زراعة الأنسجة النباتية كوسيلة لحفظ أجنة الأوركيد، حيث قام هواة الأوركيد بتربية أصناف جديدة. وقد عمل معظم برامج البستنة والعديد من برامج علم النبات في العالم على إكثار النباتات من خلال تقنيات زراعة الأنسجة من خمسينيات القرن الماضي وحتى ثمانينياته. ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]} وقد وسّعت هذه البرامج قاعدة المعرفة حول مجموعة واسعة من التصنيفات، وسمحت للصناعة بإيجاد صلة بالإنتاج التجاري. أتاحت زراعة الأنسجة النباتية إكثار أنماط ظاهرية وجينية جديدة وفريدة بأعداد كبيرة وبسرعة. تتوفر العديد من أصناف نباتات الزينة الورقية فقط من خلال زراعة الأنسجة. ^{[ 27 ]} وبشكل فريد، خضعت نباتات إبرة الراعي المزروعة نسيجيًا للمعالجة الحرارية للسماح بتحديد وإزالة العديد من الفيروسات، وتم فهرسة الفيروسات. ^{[ 28 ]} ومع إزالة الفيروسات، اختفت العديد من الخصائص البستانية للعديد من الأصناف. دفع هذا الأمر مربي النباتات إلى ترك العديد من الفيروسات في سلالات التهجين للأصناف المستقبلية. ومنذ ذلك الحين، استُخدمت المعالجة الحرارية لزراعة الأنسجة للعديد من الأنواع لإزالة البكتيريا والفيروسات المسببة للأمراض في محاصيل زراعة الزهور المختلفة.

استُخدمت الأوعية بأنواعها المختلفة في زراعة النباتات منذ القدم . كان يُوضع في الوعاء أو الأصيص تربة من الحقل أو الحديقة، مع إضافة بعض المواد العضوية (السماد)، ثم تُزرع النبتة وتُسقى بانتظام. كان الأمر يتطلب خبرة ومراقبة دقيقة لتجنب الإفراط في الري.

ارتبط هذا النجاح باستخدام أصيص عميق نسبيًا،  يتراوح عمقه عادةً بين 15 و25 سم أو أكثر. كانت الجاذبية كافية لسحب الماء من التربة أو تصريفه، مما يضمن تصريفًا جيدًا لجزء مناسب من التربة في الأصيص وتوفير الأكسجين للجذور. مع توسع البيوت الزجاجية الأمريكية في إنتاج نباتات الزينة خلال الخمسينيات والستينيات، ازدادت الحاجة إلى أوعية أصغر حجمًا لتسهيل عمليات التباعد بين النباتات وشحنها. وفرت الصواني والعبوات البلاستيكية المفرغة من الهواء أحجامًا أصغر، لكن التربة المُسمّدة كانت عُرضة للإفراط في الري داخل هذه الأوعية. تمثلت الخطوة الأولى في إضافة الخث والبيرلايت إلى التربة بنسبة 1:1:1. أما الخطوة التالية فكانت استخدام مواد أخرى، وهي خث طحلب السفاجنوم والفيرميكوليت، بنسبة 1:1، وهو ما يُعرف بمزيج كورنيل من الخث والبيرلايت. ^{[ 29 ] [ 30 ]} في سبعينيات القرن العشرين، استخدمت الشركات المُنشأة لمعالجة وتوزيع أوساط الزراعة في جميع أنحاء البلاد موادًا أكثر في صناعة هذه الأوساط . وكان لا بد من تقييم الخصائص الفيزيائية لجميع المنتجات وفقًا لمعايير موحدة لاتخاذ قرارات اقتصادية سليمة. ^{[ 31 ] [ 32 ]} ومع بدء إنتاج الشتلات (النباتات الصغيرة) وميكنة إنبات البذور وزراعة الشتلات في ثمانينيات القرن العشرين، ازدادت الحاجة إلى بذل المزيد من الجهود لإدارة الكميات الصغيرة من أوساط الزراعة في صواني الشتلات. ^{[ 33 ]} ولا تزال الأبحاث جارية حول جميع جوانب أوساط الزراعة وتصميم الحاويات. ^{[ 34 ]}

لا يزال حصاد واستخدام الخث في أوساط الزراعة يمثل مشكلة بيئية في أمريكا الشمالية وأوروبا. ^{[ 35 ]} وتُضاف باستمرار مواد بديلة وأكثر استدامة إلى عمليات تصنيع أوساط الزراعة، مثل لحاء الصنوبر، ولحاء الصنوبر المُعالَج، وألياف جوز الهند، وألياف الخشب، وغيرها. ^{[ 36 ] [ 37 ]} ولا تزال الحلول المستدامة لمواد أوساط الزراعة أولوية قصوى في هذا القطاع. ^{[ 38 ]}

لا تزال بقايا المبيدات تشكل مشكلة كبيرة لمحاصيل زراعة الزهور. ورغم أن العديد من الدول تفرض ضوابط محدودة على استخدام المبيدات، إلا أن العاملين في مجال الزهور ومستهلكيها قد يتعرضون للتلوث بهذه البقايا. ^{[ 39 ] [ 40 ]}

أصبح تأثير بعض المبيدات الحشرية، وخاصة النيونيكوتينويدات، على النحل والملقحات الأخرى مصدر قلق بالغ. ويمكن أن يكون لاستخدام هذه المبيدات على أزهار الحدائق خلال الإنتاج في البيوت الزجاجية تأثير كبير على أعداد الملقحات في حديقة المستهلك. ^{[ 41 ] [ 42 ]}

تتواصل الأبحاث حول المكافحة البيولوجية للحشرات والعث ومسببات الأمراض النباتية في البيوت الزجاجية للحد من استخدام المبيدات في إنتاج محاصيل زراعة الزهور. ^{[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]}

بدأ استخدام الإضاءة التكميلية لمحاصيل الزهور بمعالجة دورة الضوء، ثم اتسع نطاق الاهتمام لتحديد ما إذا كان بالإمكان استخدام الإضاءة الاصطناعية من المصابيح الكهربائية كبديل لأشعة الشمس خلال فصل الشتاء. ^{[ 46 ] [ 47 ]} لم تكن المصابيح المتوهجة ناجحة، لذا كان على زراعة الزهور انتظار تطور تقنيات الإضاءة. أدت التطورات في المصابيح الفلورية والمصابيح الصناعية (بخار الزئبق، والصوديوم عالي الضغط، والصوديوم منخفض الضغط، وغيرها) إلى تحسين إنتاجية نباتات إبرة الراعي والورود وغيرها من المحاصيل. ^{[ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]} في العقود اللاحقة، أصبحت الإضاءة الاصطناعية ممارسة شائعة في أوروبا وأمريكا الشمالية واليابان. ^{[ 52 ]}

أُنجزت أعمال لتوحيد احتياجات النباتات من الضوء (الطاقة الإشعاعية) من المصادر الطبيعية والاصطناعية. وقد طُرح مصطلح " التكامل الضوئي اليومي" (DLI) كمقياس للكمية المثلى من الطاقة الإشعاعية التي يحتاجها كل نبات للنمو الأمثل. ^{[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]}

أتاح إدخال مصابيح الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) فرصًا أكبر للإضاءة التكميلية. تميزت هذه المصابيح بكفاءة أعلى في إنتاج الضوء، وانخفاض درجة حرارتها، وإمكانية التحكم في جودة الضوء من أطوال موجية مختلفة مقارنةً بالمصابيح الأخرى. ^{[ 57 ] [ 58 ] [ 59 ]}

تم استخدام الإضاءة التكميلية لتحسين إنتاج الشتلات، ^{[ 60 ] [ 61 ]} ونباتات الزينة، ^{[ 22 ]} والزهور المقطوفة ^{[ 62 ]} والمحاصيل الأخرى.

كانت محاصيل الزهور تُزرع في التربة الحقلية كغيرها من المحاصيل البستانية والزراعية. وكانت العناصر الغذائية الضرورية للزهور موجودة في التربة، وتُضاف إليها مواد عضوية وسماد حيواني. إلا أن هذه الإضافات العضوية كانت تتطلب جهدًا كبيرًا وغير منتظمة، مما قلل من القدرة على تحسين إنتاج الزهور. وفي خمسينيات وستينيات القرن العشرين، اتجهت زراعة الزهور نحو استخدام أوساط الزراعة والأسمدة غير العضوية مع ازدياد أهمية الإنتاج في الحاويات. وقد دعمت أبحاث الزراعة المائية هذا التوجه أكثر من أبحاث علوم التربة. وكان مبدأ "عدم استخدام التربة" في الزراعة المائية أقرب إلى مبدأ "عدم استخدام التربة" في أوساط الزراعة.