السبت. مارس 6th, 2021

بوابة شموس نيوز

إلكترونية – يومية – مصرية

أيهما أقرب بالممارسات الزراعية تَقْنِين الأسمدة أم إلغاؤها بالمستقبل؟!!

1 min read

بقلم إيهاب محمد زايد

في غناءها للأمل تغني السيدة أم كلثوم: وأنا لو يدور قلبي،ما أتوب عندي الهوى، ولو قاسيت مهما قاسيت برضك أنا عندي أمل……. إلي أن تقول وأنا لو أروح عمري أنوح دا محتمل ولا أعيش من غير أمل…لكن أنا عندي أمل. هذا شعوري للوطن إنه يحمل الأمل دائما. فالأمل في الوطن لولاه عليه.
براعة المصريين القدماء في الزراعة كانت تكمن في هندسة الري والسيطرة على النهر من خلال السدود. ثم الممارسات الزراعية وأول من صنف المحاصيل لمحاصيل غذائية مثل القمح، الشعير، البقول ومحاصيل أخرى صناعية مثل الأشعر الكتان والبردي وأخرى متعلقة بالصحة مثل الخس وربطة بالخصوبة ولم نستكشف قليلا من الكثير في هذا المجال. زد على هذا الأدوات الزراعية وإستخدماتها في الزراعة. كانت هذه ضربة البداية على الأرض والحضارة القائمة على الزراعة إلى أن جاء حدث في إنجلترا في عام 1760 ميلادية استبدال العمل اليديوي بالعمل للألات وكانت نقطة بداية للثورة الصناعية. ومن هنا بدأت مصانع الغزل والنسيج باستخدام مصادر طاقة مختلفة تبدأ بالفحم ثم البخار وأخيرا الكهرباء.
أيضا بدأت الأسمدة الزراعية منذ القرن السادس عشر وهذا هو المؤرخ والموثق من خلال تم استخدام روث الحيوانات والعظام المطحونة ورماد النباتات وملح البارود ( نترات البوتاسيوم ) والجص .استمرت الاكتشافات العلمية والتقدم في علم الكمياء غلي أن جاء في عام 1840 Liebig أرسى أساس الصناعة الحديثة للأسمدة حيث أكد أن العناصر المعدنية يأخذها النبات من التربة لذلك لَابُدّ من تجديد هذه المواد للتربة حفاظاً على خصوبتها . أما المبيدات الزراعية فمازال يوجد حتى الآن بمصر الطريقة القديمة وهي رش تراب أحمر(ناتج حرق الحطب والمخلفات الزراعية) علي الحامول للتخلص منه في وسط وشمال الدلتا وهو شرح لعصر ما قبل المبيدات إلي أن جاء عام 1906 – 1960م كانت محاليل زرنيخا الصوديوم هي المبيدات التجارية الأساسية كمعقم للتربة لقتل بذور الحشائش. إضافة إلى مركبات أخرى مثل تيوسيانات ونترات وكبريتات الأمونيوم التي كانت تعامل بكميات كبيرة رشاً على المجموع الخضري. استخدام من مادة دي دي تي DDT في الحرب العالمية الأولى بدأ التفكير في استخدام المواد الكيماوية في مقاومة الآفات والأمراض وأيضا الحشائش وتعمق هذا بعد الحرب العالمية الثانية. ووصلنا إلي المفهوم الاختياري في استخدام المواد الكيماوية في مقاومة الحشائش والآفات الحشرية وأيضا الأمراض. بحلول عام 1935م ظهر مركب الأرثوكريزول ثنائي النيترو كأول مبيد حشائش عضوي مخلق. أخر الأنباء من هذا الأمر هو إن الأحياء الدقيقة من فيروسات وبكتيريا وفطريات وغيرها هي القسم الأعظم من المبيدات الحيوية، وتستعمل في مكافحة الآفات الزراعية، فتمرضها أو تقتلها أو تمنعها من التكاثر. وتعدّ هذه المبيدات لبنة الأساس في المكافحتين الحيوية والمتكاملة للآفات
ومنذ أكثر من 70 عاما حدث أنَّه يمكن حثُّ الطفرات باستخدام مطفِّرات فيزيائية وكيميائية أي مواد مشعة مثل أشعة جاما ومواد مطفرة (أي عوامل لديها القدرة على تغيير المادة الوراثية في الكائنات الحية). وقد صار حثُّ الطفرات، الذي يعدُّ بجانب الكشف عن الطفرات عنصراً رئيسيًّا في عملية الاستيلاد الطفري، لزيادة تنوع النباتات الجيني واستنباط سلالات جديدة طافرة ذات خصائص مُحَسَّنَة(راجع منشورات هيئة الطاقة الذرية الدولية). وتستمر حتى الآن تعقيم الصادرات بالأشعة الذرية بمصدر من مصادر الكوبالت-60 أو تُشِعّ في آلات الأشعة السينية. ويمكن أيضاً تشعيع نباتات أو شتلات بأكملها، كما أثبتت أنواع أخرى من الإشعاعات المطفِّرة مثل الأشعة السينية وجسيمات ألفا وبيتا والنيوترونات السريعة والأشعة فوق البنفسجية، فائدتها في حثِّ الطفرات في النباتات ثم استخدام أشعة الليزر في إحداث طفرات وتحسين الإنبات للمحاصيل الزراعية أيضا ويعتبر هدف بحثي متعارف عليه في برامج تربية المحاصيل. علاوة علي الانتخاب ثم عمل التزواجات بين الآباء المرغوبة والمنتخبة زد على هذا بأن استيراد التراكيب الوراثية من الخارج لزيادة التنوع الجيني في محصول تقوم عليه طفرات في إنتاجية بعض المحاصيل مثل البقول والقمح والذرة والأرز وبعض من محاصيل الحقل الزيتية.
من الملاحظ أن التقدم في الزراعة والإنتاج الزراعي يتواكب تماما مع التقدم في الصحة مثل استخدام الطب القديم ثم الطب التقليدي ثم الطب الحديث وغلأهتمام بالتنوع الجيني يحُث من التنوع البيولوجي أو الحيوي لذا فليس من المستغرب أن تهتم منظمة الصحة العالمية بالتنوع كما تتشارك في اهتمامها مع الفاو في إنتاج الغذاء كما أن الاهتمام بالبيئة يجمع هذه الأهداف أيضا وليس غريبا عنها ومن هنا تجد أن حرق قش الأرز يجمع بين الزراعة والبيئة وأن البيانات الجوية تجمع بين وزارة الطيران وبين وزارة الزراعة بمصر.لذا دائما فهم ينسقون مع بعضهم البعض في النظام الافتراض النظام العالمي وبين المؤسسة الدولية وهي الأمم المتحدة.
منذ أكثر من ستة آلاف سنة استخدم المصريون القدماء الكائنات الدقيقة في صناعة الخبز مثل الخميرة وأيضا الجبن مثل بكتريا اللبن وأيضا بكتريا التخمر في صناعة الجعة كل هذا يطلق عليه التكنولوجيا الحيوية، إلا أن المصطلح لم يثبت غلا خلا فترة مع انتشار نقص الغذاء وتقلص الموارد، حلم البعض بحلول صناعية جديدة. ابتكر الهنغاري كارولي إريكي كلمة التقانة الحيوية في هنغاريا خلال عام 1919 لوصف تقانة ترتكز على تحويل المواد الخام إلى مُنتجات أكثر فائدة، وشرح هذا كاملا في كتابة بعنوان التقانة الحيوية Biotechnology طوّر إريكي موضوعًا سيعاد ذكره في القرن العشرين: يُمكن للتقانة الحيوية أن تقدّم حلولًا للأزمات المُجتمعية، مثل نقص الغذاء والطاقة. أشار مُصطلح التقانة الحيوية بالنسبة لأريكي للعملية التي يُمكنها تطوير المواد الخام بَيُولُوجِيًّا إلى منتجات مُفيدة مُجْتَمَعِيًّا. أيضا في عام 2500 قبل الميلاد استخدم الإغريقي أبقراط لحاء شجرة الصفصاف يزيل ألم الصداع وبعض الآلام الأخرى وقد استغرق اكتشاف المادة التي تسكن الألم قرونا طويلة. في عام 1992انتج مزارعون صينيون أنواعا من التبغ المعدل وراثيا مما جعل مقاومته للأمراض أعلى وهو أول نبات مهندس وراثيا على الأرض. تلي ذلك في عام 1994 أنتج في الولايات المتحدة نوع من الطماطم لا يفسد بسرعة مثل العادية ومنذ ذلك الحين بدا إنتاج الطعام المعدل وِرَاثِيًّا ويعد القطن الذرة وفول الصويا والكانولا من أكثر الأطعمة المعدلة وراثيًا. وكانت هذا تدرج جديد لنوعية جديدة من الإنتاج الزراعي المهندس وراثيا.
الآن ننتج أصنافا جديدة بطرق تقليدية تصل آل بعض المئات سنويا على مستوى العالم، والعشرات من الأصناف الجديدة باستخدام الهندسة الوراثية بينما يقل عن عشرة أصناف جديدة من الطفرات الفيزيائية والكيميائية أخرها صنف أرز في ماليزيا ذو ميزة إنتاجية محسنة قامت الحكومة الماليزية بنشرة علي المزارعين. إلا أن الأمر جد خطير سنلاحظ ذلك من خلال قلة المستصلح من الأراضي الزراعية أي محدودية الأرض على مستوى العالم، النزاع على المياه، تحور الآفات، محاذير استخدام الآفات وتأثير ذلك على الصحة، زيادة فقر التربة الزراعية وسوء أحوالها من خلال استخدام الأسمدة الزراعية وتأثير ذلك على تلوث المياه الجوفية ثم تأثير ذلك على المحيط الحيوي للجذور علاوة ‘لي أن إنتاج الأسمدة الكيميائية شرهه لاستخدام الغاز الطبيعي كوقود في إنتاجها وأيضا إنتاج كبير لمحتوى غاز ثاني أكسيد الكربون. كل هذه التحديات دفعت شركة ألمانية Bayer قسم علوم المحاصيل وأيضا تقوم شركة Big Ag بصب الكثير من المال لمعرفة كيفية القيام مع البكتيريا المصممة ، يمكن للمحاصيل أن تخصب نفسها يومًا ما.ومن هنا تنضم إلى Gingko Bioworks ، وهو متجر للبيولوجيا الاصطناعية مقره بوسطن ، لإنشاء مشروع جديد لفطم العالم عن الأسمدة. انتهي عصر الأسمدة. والفكرة بسيطة للغاية محاصيل البقول الفول البلدي والبازلاء والبرسيم تعايشت من ملايين السنين مع مثبتات النتروجين في التربة كيف نفعل هذا مع محاصيل مثل القمح والأرز والذرة. تثبيت النيتروجين معقد. يعمل ما لا يقل عن 20 جينًا على ترميز البروتينات المتورطة بشكل مباشر في تحويل النيتروجين الحر إلى أمونيا. لكن إنجاز بادئ بكتيري يجعل النبات يُسمد نفسه مبالغ بمليارات الدولارات تستأثر بها شركات زراعية عملاقة بالعالم.
لم يقف الأمر عند هذا الحد بل أُكتشف في النبات بكتريا تسمي endophytes وهي بكتريا تعيش في داخل النبات وتمشي في العصارة النباتية (هذا الأمر يوجد في الحيوان والإنسان ويطلق عليها ميكروبيوم وأيضا فيريوم للمحتوى من البكتريا والفطر والفيروس) هناك إتاجهين لثلاث شركات كبرى عالمية تتسابق شركات AG الكبرى مثل Monsanto و Bayer و DuPont جميعها إلى ما يسمى بالميكروبات ، مع الشركات الناشئة الأصغر التي تشق طريقها أيضًا من استخدام البكتريا في الرش الميكروبي علي النباتات لزيادة إنتاجياتها الزراعية والاتجاه الثاني هو تثبيت الأزوت من الهواء وليس التربة. وهذه البكتيريا التي تسمح بها النباتات داخل جذورها وأوراقها وسيقانها يمكن أن تكون مفيدة ، حيث تتيح لها ، على سبيل المثال ، التقاط العناصر الغذائية من الهواء. حتى أن النباتات تمرر نباتاتها الداخلية عبر البذور ، وتعبئ البكتيريا النافعة في عبوة ملائمة لنسلها. نظرًا لوجود عدد أقل من البكتيريا داخل النبات مقارنة بالخارج ، تواجه النباتات الداخلية أيضًا منافسة أقل ، مما يعني أنه من المرجح أن تكون فعالة كمنتج للمزارعين. تتزعم شركة Indigo الزراعية هذا الأمر في بوسطن من خلال العزل الميكروبي في محيط داخل النبات ومليارات الميكروبات التي توجد حول الجذر(حتى الآن لم يفهم بعد الدوبالية، امتصاص المعادن والغذاء من الجذور ودور Spermspher من الميكروبات داخل التربة). الأمر لا يقف عند التسميد وتثبيت الأزوت بينما يتعدى لمقاومة الملوحة والجفاف يطلق عليه بادئ البذور أو Priming سيكون محصول القطن هذا الخريف ، الذي تم رشه بأول منتج بكتيريا تجاري لشركة Indigo ، بمثابة الاختبار الحقيقي لمقدار البكتيريا التي يمكن أن تحسن الحصاد في عالم يواجه تحديات بسبب الجفاف. إذا كان يعمل ، عظيم. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فإن أمضت إنديجو Indigo السنوات العديدة الماضية في فعله. من خلال شبكتها من المتعاونين ، جمعت الشركة الميكروبات من النباتات في جميع أنحاء العالم. ما لاحظه علماء الشركة ، كما يقول بيري ، هو أن الزراعة الأحادية الحديثة يبدو أنها قضت على تنوع النباتات الداخلية – تمامًا كما حدث مع التنوع الجيني للنباتات نفسها. لذلك شرعت إنديجو Indigo في أخذ عينات من النباتات البرية وغير التجاري معظم الأعمال المبكرة كانت في الاتحاد السوفيتي ، الذي لم يكن لديه إمكانية الوصول إلى الأسمدة الكيماوية والمبيدات الحشرية التي كانت سائدة في الغرب. يقول: لسنوات عديدة ، كان يُنظر إليه على أنه ليس علمًا جيدًا . يساعد في هذا سهولة تسلسل الأحماض النووية وهذا يعيني التعرف عليها جينيا ووظفي وسهولة الانتقاء منها لاستخدامها في الرش أو تثبيت النتروجين من الهواء للمحاصيل التي لا تثبت النتروجين من التربة. أشار تقرير “فاو”، إلي إن الاختلافات في مجموع الطلب على النيتروجين بين قارات العالم ستظل كبيرة، إذ ستحتاج إفريقيا عام 2018 إلى 4.1 مليون طن، وأوروبا إلى 15.7 مليون طن، والأمريكتان إلى 23.5 مليون طن، وآسيا إلى74.2 طن. وهذا يوضح أهمية ما تقوم به شركة إنديجو وربحه المتوقع وتغيير خريطة إنتاج الأسمدة على مستوى العالم بالطرق الميكروبية الجديدة. إن الزراعة أصبحت تقوم على أساس تكنولوجي متغير وذكي بحيث يتم التخطيط لها من خلال جمع البيانات الزراعية ووضعها في خوارزمية لتأهيل الذكاء الاصطناعي في عمل ثورة زراعية جديدة . أنفق عملاق الجرارات John Deere للتو 305 ملايين دولار للحصول على شركة ناشئة تجعل الروبوتات قادرة على تحديد النباتات غير المرغوب فيها ، وإطلاق النار عليها بمبيدات أعشاب مميتة وعالية الدقة. يسلط الضوء على الشهية المتزايدة للتكنولوجيا الفائقة في الزراعة. تستخدم العديد من الشركات الطائرات بدون طيار لمساعدة المزارعين من خلال جمع البيانات عن المحاصيل للتخطيط للرش أو عمليات أخرى. يتم سحب الروبوتات الخاصة بالشركة الناشئة خلف جرار عادي مثل معدات الرش التقليدية. لكن لديهم كاميرات على متنها تستخدم برامج التعلم الآلي للتمييز بين المحاصيل والأعشاب الضارة ، ورشاشات آلية لاستهداف النباتات غير المرغوب فيها. إن هذه الشركة John Deere يستحوذ على ما يقرب من 10 في المائة من إنتاج الخس في الولايات المتحدة. اختبرت Blue River هذا الموسم نظامًا ثانيًا لمزارعي القطن ، قبل الإطلاق التجاري المخطط له في عام 2018. ويمكن لهذا النظام أن يستهدف الحشائش التي لا يزيد حجمها عن طابع بريدي. يقول ويلي بيل ، مدير التكنولوجيا الجديدة في Blue River ، إن النظام أظهر أنه يمكن أن يقلل استخدام مبيدات الأعشاب بنسبة 90٪.
أنتهي هنا مسلط الضوء بأن ما نقوم به من ممارسات زراعية ربما تنتهي فلن تذهب إلي الحقل ستراعي النباتات من خلال تطبيق على المحمول كما أنك تدير معلف الحيونات من نفس ذات التطبيق، لقد شرحنا مراحل تطورنا فأرجو أن لا نتخلف عن هذه العالمية في الإنتاج الزراعي أو إنتاج التكنولوجيا بالعالم( يمكن الرجوع لأسماء الشركات المذكورة ستجدون مقالات غزيرة عن نشطهم)
إيهاب محمد زايد