تسريع نمو المحاصيل الزراعية.. حلول مبتكرة لتوفير الغذاء

يمكن أن تساعد التحسينات التي تجرى على المحاصيل الزراعية بشكلٍ مستمر لمواجهة تحديات الزيادة السكانية، ولكن هل يمكننا إنتاج أصناف أفضل بالسرعة الكافية؟

المزارعون ومربو النباتات في سباق مع الزمن؛ فالزيادة السكانية في العالم تنمو بوتيرة متسارعة، وهو ما يتطلب المزيد من الغذاء، في مقابل تناقص مساحات الأراضي الصالحة للزراعة، وعلى صعيد آخر، تتزايد التحديات التي تجلبها التغيرات المناخية يومًا بعد آخر، وقد طالت درجات الحرارة بعض المناطق الجديدة في مواسم النمو، جالبةً معها الجفاف والآفات من مناطق زراعية إلى أخرى.

استعرضت دراسة نشرتها دورية “نيتشر”، بعض التقنيات التي يمكن استخدامها لتسريع نمو المحاصيل الزراعية، باعتبار أنها تقدم حلولًا مبتكرة للقضاء على الجوع.

قال المؤلف الرئيسي للدراسة، الدكتور لي هيكي، أستاذ بمركز علوم المحاصيل في جامعة “كوينزلاند”: “إن ما توضحه الدراسة أن التربية السريعة للمحاصيل يمكن استخدامها جنبًا إلى جنب مع تقنيات أخرى للتربية المتقدمة، مثل علوم الجينوم، لتطوير محاصيل أكثر إنتاجيةً، وأكثر قدرةً على مواجهة التحديات المختلفة مستقبلًا”.

و”الهدف من استخدام هذه التقنيات هو تطوير أصناف من المحاصيل المعدلة وراثيًّا، بحيث تكون ذات إنتاجية أعلى، ولديها قدرة ذاتية أكبر على مقاومة الأمراض والآفات المختلفة، وبالتالي تقليل مُدخَلات المواد الكيميائية في العملية الزراعية، مشددًا على أن “دراسات علمية سابقة أثبتت سلامة هذه التقنيات” كما يقول المؤلف.

وبالنسبة للأصناف التي يمكن مضاعفة إنتاجيتها من خلال تلك التقنيات، قال: “لقد سلطنا الضوء على إمكانية استخدام هذه التقنية مع أي محصول زراعي، إنها مجرد مسألة تتعلق بتحسين الظروف البيئية، مثل مدة تعرُّض النبات للضوء ودرجة الحرارة لتبكير عملية الإزهار، بما يُحقق معدل دوران سريعًا للأجيال النباتية”.

 وأضاف أن “التقنيات التي تناولتها الدراسة، يمكن أن تتوافق مع غالبية المحاصيل، فعلى سبيل المثال، تم تطوير تقنيات الهندسة الوراثية وتكييفها لتتناسب مع المحاصيل الغذائية الرئيسية”.

التحديات المالية

وتضمنت التقنيات التي أشارت إليها الدراسة أيضًا، أنظمة التبريد بالبخار التي تستخدم مياه البحر، أو إضاءة بيئة النبات داخل مكان مغلق بأشعة الليزر، بحيث يتم تسليط الضوء على النبات من الخارج، لتجنُّب زيادة درجة الحرارة في الداخل، وهي واحدة من النظم الرئيسية المستخدمة لأبحاث المحاصيل والتربية والإنتاج. غير أن هذه التقنيات لا تزال قيد التجربة.

إلا أنه لفت إلى أن هناك بعض التحديات التي قد تحول دون الوصول إلى النتائج المنشودة، لعل أبرزها قلة الموارد المالية، إذ إن العديد من برامج إكثار النباتات في مختلف أنحاء العالم عادةً ما يكون لديها موارد محدودة، إذ ما زالت قاصرة على النطاق التجريبي.

وقال الدكتور براند وولف، باحث في مركز “جون إنز” للعلوم الزراعية، وأحد المشاركين في الدراسة: “لقد كان من المدهش رؤية تأثير سرعة نمو المحاصيل مع الصور التي تظهر في جميع أنحاء العالم لهذه التكنولوجيا، ولكن هناك الكثير في المستقبل.. حتى الآن، جربنا بشكلٍ أساسي عاملًا واحدًا، وهو الضوء، وهناك أشياء أخرى كثيرة يمكننا عملها”.

وأضاف أن ذلك يتضمن أيضًا استخدام تقنية الاستزراع المائي الذي يمنح جذور النباتات وصولًا أسرع إلى العناصر الغذائية والأكسجين، كما يخضع الغلاف الجوي المخصب لثاني أكسيد الكربون أيضًا للتحقيق، ومن المحتمل أن تكون درجة الحرارة أحد أكثر مجالات البحث إنتاجية.

أما أمبر هافيز، طالبة دكتوراه بمركز “جون إنز” وباحثة مشاركة في الدراسة، فقالت: “تستجيب النباتات جيدًا بدرجة لا تصدق لدرجات الحرارة المرتفعة، وتنمو بوتيرةٍ أسرع، وهناك فترات معينة في تطور النبات، يمكن أن يكون هذا أمرًا جيدًا للغاية”.

وأوضحت أن القمح -على سبيل المثال- من النباتات الحساسة للغاية لدرجات الحرارة المرتفعة، معتبرةً أن هناك بعض التحسينات التي يُحتمل أن تساعد في تطوير البحوث في مجال تسريع نمو المحاصيل الزراعية خلال السنوات القادمة.

ومع ما أكده فريق الدراسة في جامعة “كوينزلاند” من أن الوقت اللازم لاكتمال نمو القمح -على سبيل المثال – يمكن أن يتراجع إلى حدٍّ كبير إذا ما تمت زراعته في بيئات مُحكمة من حيث درجة الحرارة والضوء، ويمكن كذلك تتبُّع التحسينات الوراثية بسرعة، وتجربة المحاصيل المحسنة في هذا المجال.

وكالات