ما هو مستقبل الزراعة بدون تربة؟ فرصة لإطعام المزيد من الناس في مساحة وموارد أقل

 الأراضي المقدسة الخضراء / GHLands

من المتوقع أن يصل عدد سكان العالم إلى 9.7 مليار نسمة بحلول عام 2050.

ومن أجل إطعام الجميع، من المتوقع أن يحتاج الإنتاج العالمي من الغذاء إلى زيادة بنسبة تصل إلى 70% في السنوات الثلاثين المقبلة.

وفي الوقت نفسه، يؤدي التوسع الحضري السريع إلى تقليص توافر الأراضي الزراعية، ومن المتوقع أن يؤدي تغير المناخ إلى جعل الأراضي المتبقية أقل ملاءمة للمحاصيل الأساسية مثل القمح والأرز والذرة والشوفان.

وعلاوة على ذلك، تنتج أنظمة الغذاء نحو ثلث انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري من الأنشطة البشرية، وتمثل 70% من عمليات سحب المياه العذبة في العالم.

كما تساهم الزراعة التقليدية في إزالة الغابات وتآكل التربة والإفراط في الاعتماد على المبيدات الحشرية في مختلف أنحاء العالم.

الزراعة المحلية

إذن، كيف يمكننا المساعدة في إطعام المزيد من الناس؟

– نقل الزراعة الخارجية إلى الداخل

زراعة المحاصيل داخل المنازل ليست بالأمر الجديد. فقد كانت البيوت الزجاجية موجودة منذ قرون، والزراعة المائية ــ زراعة النباتات باستخدام محلول مغذي قائم على الماء بدلاً من التربة ــ لها جذور تعود إلى أوائل القرن العشرين على الأقل.

والآن، يتزايد الاهتمام المتجدد بهذا المجال بسرعة.

الزراعة المائية

تُعرف الزراعة المائية أيضًا باسم الزراعة في بيئة خاضعة للرقابة (CEA)، وكان أول مرجع حديث للزراعة المائية هو عالم التغذية النباتية ويليام فريدريك جيريك في عام 1929، الذي روج لفكرة إمكانية زراعة النباتات في محلول من العناصر الغذائية والماء بدلاً من التربة. تُعرف مثل هذه المحاليل باسم وسائط النمو.

قالت الدكتورة مونيكا نافاريتو، رئيسة برنامج البحث والتطوير البستاني لشركة أوينز كورنينج فيدا وول، وهي وسط نمو من الصوف المعدني مصنوع من 70% من المحتوى المعاد تدويره: “يتمثل دور وسائط النمو في توفير الدعم المادي لنمو النبات من خلال تسهيل إدارة المياه المثلى، وتوافر الهواء والمغذيات، وتوزيعها على النبات، واليوم، هناك عدد كبير من هذه البدائل المتاحة تجاريًا” .

وفقًا لتحليل حديث أجراه الصندوق العالمي للطبيعة، توفر الزراعة الداخلية فرصًا فريدة فيما يتعلق بالأغذية المحلية والأغذية الآمنة ومرونة سلسلة التوريد.

تساعد الزراعة الداخلية المزارعين على التكيف مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب وتسمح لهم بزراعة المزيد من الغذاء في مساحة أقل وبكميات أقل من المياه مع تجنب المبيدات الحشرية.

يشكل الري الزراعي 70% من استخدام المياه في جميع أنحاء العالم، وهو ملوث رئيسي للميا، وتحسين إدارة المياه في الزراعة أمر ضروري لقطاع زراعي غذائي مستدام ومنتج.

تستخدم أنظمة الزراعة المائية ما يصل إلى 10 مرات أقل من المياه مقارنة بأساليب ري المحاصيل الحقلية التقليدية لأن المياه في نظام الزراعة المائية يتم تجميعها وإعادة استخدامها بدلاً من تصريفها في البيئة أو تبخرها.

كما يمكن أن تكون أكثر كفاءة في استخدام الأراضي، وتقلل من استخدام الأسمدة وتوفر الموارد الأخرى، كما تظهر الأبحاث .

الزراعة المائية

استخدام الصوف المعدني كوسيلة للنمو

الصوف المعدني هو أحد أنواع وسائط النمو المستخدمة في الزراعة المائية والذي يعمل بمثابة حل لإدارة المياه في هذه العملية.

“يتميز الصوف المعدني بمسامية عالية، ويوفر امتصاصًا وتوزيعًا وتصريفًا ثابتًا للمياه.

ويؤدي ذلك إلى إدارة مثالية للمياه تؤثر بشكل مباشر على توفر العناصر الغذائية، لأن الماء هو الناقل للعناصر الغذائية”، كما قال نافاريتو، “إذا كان لديك توزيع جيد للمياه عبر الوسائط، فستحصل على توزيع جيد للمغذيات في جميع الوسائط أيضًا”.

في الزراعة المائية، يلزم إضافة العناصر الغذائية إلى الماء حتى تنمو النباتات.

وتعمل الوسائط المسامية على توفير هذه العناصر الغذائية بسهولة للنباتات وتقليل كمية المياه المتبخرة من النظام.

يتم تصنيع منتجات الصوف الصخري والمعدني تقليديًا عن طريق إذابة الصخور البازلتية وتحويلها إلى ألياف.

وفي البحث عن بدائل لا يتم أخذها مباشرة من البيئة أو إعادة تدويرها، تم اكتشاف مادة نفايات تسمى الخبث لصنع وسائط خالية من التربة، VidaWool .

الزراعة المائية

“قال نافاريتو: “الخبث عبارة عن نفايات حجرية يتم فصلها عن المعادن أثناء صهر أو تنقية الخام والتي يتم إلقاؤها عادة في مكبات النفايات.

تقوم شركة أوينز كورنينج بإعادة صهر هذا الخبث ثم استخدامه في عملية التليف. لذا، بدلاً من استخدام 100% من صخور البازلت لصنع صوفنا المعدني، فإننا نستخدم أكثر من 70% من الخبث المعاد تدويره”.

تتمتع VidaWool بفوائد مبتكرة مقارنة بخيارات وسائط النمو البديلة مثل الصوف الصخري الأخرى، والجفت، والطحالب، وجوز الهند، على سبيل المثال لا الحصر.

قال نافاريتو: “عندما تنظر إلى نظيراتنا من وسائط النمو العضوية، فهناك الكثير من التناقض والتباين من دفعة إلى أخرى.

لذا، يجب على المزارعين إعادة التعلم وإجراء التعديلات في كل مرة، ومع ذلك، تمكنا من خلال VidaWool من تحقيق قدر كبير من الاتساق في منتجاتنا.

عندما يستخدم المزارعون Vidawool، بمجرد أن يتوصلوا إلى وصفتهم الخاصة للري والمغذيات، يمكن تكرار عمليتهم”.

ومع ذلك، فإن مثل هذه الأساليب الزراعية الداخلية تأتي مع مشاكلها الخاصة. فتشغيل مصابيح LED والبرامج وأنظمة الزراعة المتطورة قد يكون أكثر تكلفة من الشمس والمطر.

الزراعة المائية

“تواجه الممارسات المائية أيضًا بعض العقبات التي يجب معالجتها لضمان استمراريتها على المدى الطويل وتوافقها البيئي.

أحد هذه التحديات هو التخلص السليم من وسائط النمو، يقول نافاريتو. “التحدي الآخر هو استهلاك الطاقة والبصمة الكربونية لمصابيح النمو المتخصصة التي يستخدمها العديد من المزارعين، والتي تتطلب تكاليف الاستثمار والصيانة.

توفر هذه المساحات فرصة للحلول المبتكرة التي يمكن أن تقلل من تأثيرها البيئي وتعزز جدواها الاقتصادية”.

وعلى الرغم من العقبات التي تعترض طريق الطاقة والنفايات، فإن الزراعة الداخلية تشكل صناعة حديثة نسبيا، حيث تستمر التكنولوجيات في التحسن. على سبيل المثال، انخفضت تكلفة مصابيح LED بشكل كبير على مدى العقد الماضي، وتولد مصابيح LED الحديثة قدرا أعظم كثيرا من الضوء لكل كيلو وات في الساعة من استهلاك الطاقة.

وحتى اليوم، لا تزال الزراعة الداخلية حلاً قابلاً للتطبيق في العديد من السياقات.

ومن المتوقع أن تبلغ قيمة قطاع تكنولوجيا الزراعة الداخلية العالمي أكثر من 32 مليار دولار بحلول عام 2028 ، مقارنة بأكثر من 20 مليار دولار هذا العام.

ومع ارتفاع الطلب على الغذاء الطازج والمغذي – وتكثيف الضغوط لإنتاج غلات عالية باستخدام مساحة محدودة ومياه – يمكن أن تساعد الأساليب المبتكرة لزراعة الغذاء التي لا تعتمد على الأرض أو المناخ، مثل الزراعة المائية والزراعة الهوائية، في سد الفجوة.  عن موقع المستقبل الأخضر 

الزراعة المائية