يعتمد البشر والحيوانات وتقريبًا جميع المخلوقات على سطح الأرض على النباتات في الغذاء، ما قصة التربة الذكية؟ وهل هي مفيدة حقًا؟

ولكي ينمو النبات بصحة جيدة، من الضروري تهيئة الظروف الملائمة التي تتضمن تربة أكثر صحة. لكن مع الاحترار العالمي، قد تبذل التربة مجهودًا أكبر وتستنزف كميات أكبر من المياه، ما قد يؤثر في حصة بقية القطاعات من المياه. لذلك، عملت مجموعة بحثية من جامعة تكساس في أوستن على تصميم تربة ذكية تستطيع التقاط الماء من الهواء والحفاظ على رطوبة نباتاتها، بل ويمكنها أن تغذّي نفسها وتدير الأسمدة وتحافظ على صحتها. ونشر الباحثون ما توّصلوا إليه في دورية (ACS Materials Letters) في 3 يوليو/تموز 2024.

مشكلات

تحتاج التربة العادية إلى عناية خاصة تتضمّن الحفاظ على مستويات معينة من الغذاء والمياه؛ حتى تبقى بصحة جيدة، وتنتج مزيدا من المحاصيل. لكن في المقابل، تستهلك كميات كبيرة من الأسمدة والمياه؛ إذ تستنزف الزراعة نحو 70% من المياه العذبة على مستوى العالم، ونحو 95% من حصة المياه في بعض البلاد النامية. 

وتشجع المنظمات المعنية بالزراعة والأغذية على أهمية تعزيز كفاءة الري، واعتماد تقنيات توفير المياه وتشجيع زراعة المحاصيل ذات البصمة المائية المنخفضة، وما زاد الأمر سوءًا، اشتداد التغيرات المناخية وندرة المياه. وفي كثير من الأحيان، قد تؤدي وسائل التسميد التقليدية إلى تعرض التربة المفرط للمغذيات، ما يقلل كفاءة امتصاص التربة لها، وهذا يُسبب تدهورً للأراضي الصالحة للزراعة. 

ولحل تلك الأزمة، خاصة مع استمرار التعداد السكاني في النمو وتفاقم مشكلة ندرة المياه في الكثير من البلدان، وتفاقم مشكلة انعدام الأمن الغذائي التي تلوح في الأفق. عمل الباحثون على إيجاد بديل فعّال، وهو التربة الذكية.

تربة ذكية

استخدم الباحثون مادة هيدروجيلية، وهي عبارة عن سلسلة من البوليمرات لتكوّن هيكلًا مرنًا، له العديد من الاستخدامات، وقد وظّفها الباحثون في جامعة تكساس من أجل الحصول على تربة ذكية، باستخدام كميات أقل من المياه والأسمدة، والنتيجة هي نمو النباتات بصحة أكبر مقارنة بالتربة العادية. وتقليل الحاجة إلى الري والتسميد المتكرر. وتتمتع تلك التكنولوجية بإمكانية تطبيقها في البيئات المختلفة، من المناطق القاحلة إلى المناطق المعتدلة. ويرى الباحثون أنّها تمثل حلًا لتلبية احتياجات ندرة المياه، كما أنها تُسهم في امتصاص العناصر الغذائية بكفاءة. 

خصائص مذهلة 

في أثناء التجارب، لاحظ الباحثون أنّ النباتات المزروعة في التربة الذكية، ينمو ساقها بطول أكبر بنسبة 138% مرة، مقارنة بالنباتات المزروعة في التربة العادية. من جانب آخر، تحقق التربة وفرة بنسبة 40% من المياه، ما يقلل الحاجة إلى الري؛ إذ تسهم تلك التكنولوجيا المتطورة في سحب المياه من الغلاف الجوي، وتوظيفها في الزراعة. 

يحتاج قطاع الزراعة إلى اهتمام خاص، خاصة أنه مهدد بسبب التغيرات المناخية، وسجلت الكثير من الدراسات تلف المحاصيل الزراعية بسبب الاحترار العالمي. وهذا القطاع تحديدًا يرتبط بغذائنا، وأيضًا بصحة كوكبنا، فالنباتات هي المسؤولة عن عملية البناء الضوئي، التي تصنع الأكسجين والغذاء. لذلك، يسعى العلماء دائمًا لتطوير هذا القطاع، وتخفيف انبعاثاته وتعظيم فوائده، ومفتاح السر في التربة.