همچنان در جستجوی آب

تاریخ میگوید که بزرگترین تمدنهای بشری در کنار رودخانهها، آبرفتها، جنگلهای بارانی و جلگهها شکل گرفتهاند؛ تمدنهایی که اکنون با گذشت هزاران سال، جهانی متفاوت را در کنار هم رقم زدهاند. طی گذشت این مدت، شاید آداب و رسوم، فرهنگ و سبک زندگی متمدنانه تغییر کرده باشد اما با وجود پیشرفت شگرف فناوری، بشر امروز نیز همچون گذشتگانش به دنبال استفاده از منابع آب برای توسعه کشاورزی است. سازمان ملل متحد پیشبینی میکند که تا سال 2050 جمعیت جهان حدود 2 میلیارد نفر افزایش یابد و این یعنی فشار مضاعف بر تولیدات کشاورزی برای رفع نیازهای اولیه مردم. اما آیا کشاورزی به سبک اجداد متمدنمان، یا حتی آنچه امروز در کشاورزی سنتی رخ میدهد، میتواند پاسخگوی نیازهای غذایی این جمعیت باشد؟
به گزارش ستاد ارتباطات و ترویج بنیاد علم و فناوری مصطفی(ص) در گفتگویی با محمد فاروق، پژوهشگر جوان و سرپرست دپارتمان علوم گیاهی دانشگاه سلطان قابوس عمان، به مسائل مرتبط با کشاورزی پایدار پرداخته شد. تحقیقات این پژوهشگر پاکستانیتبار بر درک پاسخ محصولات کشاورزی به تنشهای محیطی نظیر شوری و خشکی تمرکز دارد. همچنین او یکی از دانشمندان پیشرو در توسعه و ارتقای کنترل علفهای هرز با روشهای غیرشیمیایی است. او تلاش کرده تا با ترویج و مردمی کردن دانش خود، به توسعه کشاورزی پایدار در کشورهای پاکستان و عمان کمک کند.
در قرآن آیاتی درباره آب وجود دارد. مثلا "و جعلنا من الماء کل شیء حی". واقعیت این است که ما برای زندگی به آب نیاز مبرم داریم اما سهلانگارانه آن را هدر میدهیم. در این میان با چیزی تحت عنوان تغییر اقلیم مواجهیم که باعث شده در بعضی مناطق حتی تا سالها باران نبارد. پس نیاز است که روی گیاهانی که نسبت به گرما و خشکی مقاومتر هستند، متمرکز شد و کاشت گیاهانی که احتیاج به آب کمی دارند را توسعه داد. فکرش را بکنید که برای تولید هر کیلوگرم برنج -که اتفاقا در این ایران هم همه طرفدارش هستند- به بیش از دو هزار لیتر آب نیاز است. حالا تصور کنید آب کم است و شما دوست دارید برنج بخورید. چه باید کرد؟! یکی از اقدامات عملی ما برای کاهش مصرف آب در کاشت برنج، استفاده از شیوههای کشت غیرغرقابی برنج به جای معادل سنتی شیوه کاشت این گیاه -یعنی کشت غرقابی- بود.
ما بهصورت گروهی در این حوزه فعالیت داریم و کارهای متعددی را بهطور موازی پیش میبریم. در ابتدا ژرمپلاسم یا همان زادمایه بذری که برای خود کشور است یا از کشورهای دیگر وارد شده را ارزیابی میکنیم. اگر ببینیم که آن نمونه مقاومت خوبی نسبت به تنش دارد، به سراغ دورگگیری از آن میرویم.
ما از تکنیک پرورش سریع و رو به جلو (Fast forward breeding) استفاده میکنیم؛ که بخش رو به جلو اشاره به این دارد که به دنبال منشاء ژنتیکی صفات ظاهری و عملکردی که منجربه تحمل تنش میشوند، هستیم و بخش سریع آن به این معناست که با کنترل نوردهی و دما کاری میکنیم که بذر بهسرعت رشد کرده و به محصول برسد. با استفاده از این تکنیک، میتوان نتیجهبخشی یک آزمایش که در حالت عادی ده سال به طول میانجامید را در عرض دو سال سنجید. همچنین از روشهایی نظیر آسترکشی بذر (seed priming) با استفاده از ترکیبات گوناگون نیز مقاومت گیاهان به تنش خشکی را افزایش میدهیم.
اما همه چیز به همین جا ختم نمیشود. میدانیم که محصول در نتیجه ژنتیک و محیط شکل میگیرد. لذا ما روی نحوه مدیریت محیط نظیر آمادهسازی خاک، نوع کود مورد استفاده، آسترکشی بذر و طراحی نحوه کاشت یا به نوعی همان هندسه کاشت نیز کار میکنیم.
ما بعضی از این روشها را در زمینهای کشاورزی اجرا کردهایم و لذا مردم نیز در تلاش برای توسعه آن هستند. روش آسترکشی بذر در غرب اروپا و آلمان توسعه زیادی پیدا کرده و شرکتهای زیادی روی فناوری ساخت پوشش برای بذر کار میکنند؛ مثلا ساخت پوششی از مواد ریزمغذی برای بذر که در ادامه، کاشت و به ثمر رسیدن آن را برای کشاورزان بسیار تسهیل میکند.
در عمان استفاده از علفکشهای شیمیایی ممنوع است. اما خب علفهای هرز آنجا هم هستند. در میان عواملی نظیر حشرات، بیماریها و علفهای هرز که باعث کاهش محصولات کشاورزی میشود، علف هرز بیشترین تاثیر منفی را بر میزان محصول تولیدی میگذارد. 40 تا 90 درصد محصول میتواند به دلیل وجود علفهای هرز از دست برود؛ بنابراین، ما نیاز به روشی دوستدار محیط زیست داشتیم. متوجه شدیم که برخی گیاهان دارای ترکیباتی در خود هستند که با آزادسازی آنها از ریشه، روی رشد گیاهان دیگر تاثیر منفی میگذارند (دارای خاصیت آللوپاتی هستند). بررسیهای ما نشان دادند که اگر این گیاهان را وارد دوره تناوب کاشت در زمینهای کشاورزی کنیم و در فواصل زمانی بین دو دوره کاشت محصول، از این گیاهان در زمین داشته باشیم، از حضور علفهای هرز بهطور چشمگیری جلوگیری میشود. گیاه Sorghum یکی از قویترین گیاهان در تولید ترکیبات شیمیایی آللوپاتیک است و اگر بعد از حضور این گیاه در زمین، هر محصول دیگری بکاریم، حضور علفهای هرز بین 25 تا 35 درصد کاهش مییابد.
کشاورزی پایدار گونهای از کشاورزی است که در آن تلاش میشود تا از محیطزیست و منابع تجدیدناپذیر، حفاظت شود. در پاکستان یکی از کارهای ما کشت غیرغرقابی برنج است که در آن به جای غرقاب کردن گیاه، تنها به قدر احتیاج و ضرورت، آب در اختیار گیاه قرار میگیرد. همچنین ترکیبات مغذی بیشتری به خاک اضافه میکنیم؛ چراکه وقتی آب کمتری به محیط گیاه وارد میکنیم، پویایی عناصر و جذب مواد مغذی از خاک دچار اختلال میشود. در ادامه پس از برداشت برنج، بقایای کشت قبل را در زمین نگه میداریم و از بین نمیبریم. این کار باعث کاهش فرسایش خاک، کنترل علفهای هرز و افزایش نگهداری آب در خاک میشود. همچنین در دورههای تناوب کشت، حبوبات را هم وارد بازی تناوب میکنیم. برای مثال در سال اول برنج و Sorghum را بهعنوان ترکیب کاشت داریم و در سال بعد برنج و حبوبات. حبوبات باعث کمک به باروری بیشتر زمین میشوند. در عمان که آبوهوای بهشدت خشکی دارد و کمبود آب محسوستر است، از پلیمرهای زیستی خاصی استفاده میکنیم که توانایی نگهداری آب را در خود دارند. این پلیمرها میتوانند تا 300 برابر حجم خود، آب را در خود ذخیره کنند و سپس بهکندی آن را در خاک آزاد کنند.