طرق تحسين الزراعة

طرق تحسين الزراعة

تواجه الزّراعة تحديات مُستمرة بسبب ازدياد أعداد السّكان، واستنزاف الموارد، والتّركيز المُتزايد على القطاع الصّناعي على حساب المناطق الرّيفيّة، وازدياد المخاوف الناتجة بشأن الضّرر البيئي والمخاطر الصّحية المُنبثقة عن المُلوّثات الغذائية، وقد بدأ الفيلسوف الإنجليزي توماس مالتوس (بالإنجليزية: Thomas Malthus) عام 1798م مُجادلاته حول معادلة التّوازن بين الإنتاج الغذائي والتّزايد السُّكاني، فلاحظ عدم التوازن بينهما، ويعود ذلك -من وجهة نظره- إلى محدودية الموارد المادية، وعدم إمكانية دراسة النّمو بينهما، واعتقد أنّ هذا التّباين سيؤدي إلى تدهور الغذاء المُتاح الذي يُهدد الصّحة، إلّا أنّه بعد ذلك لم تصح اعتقاداته، فالتكنولوجيا لم تعجز عن استثمار موارد الأرض، وزيادة الإنتاج الزّراعي بالكمية المُناسبة لاكتفاء السّكان من الغذاء، ممّا أدّى إلى ظهور مفهوم الزّراعة الحديثة التي تعتمد على التّكنولوجيا التي تزيد من خصوبة التربة، وتُوفر العناصر الغذائية للتربة في حال تمّ استنزافها، بحيث تُحفز نمو النّباتات، وتُقلل من فقدان التربة، وتُطبق عملية الوِراثة المُحسنة التي تَزيد من الإنتاجية، والكفاءة. تاريخ الزراعة الحديثة بدأ مفهوم الزراعة الحديثة (بالإنجليزية: Modern Agriculture) بالظهور في بدايات القرن الثامن عشر، وأدّى هذا المفهوم إلى ثورة كبيرة في عالم الإنتاج الزراعي خلال وقت قصير من الزمن، فتمّ اتباع أساليب زراعية جديدة ومبتكرة كان من شأنها زيادة الناتج الزراعي بشكل كبير جداً، وتمّ من خلال هذا النظام استغلال الموارد الزراعية المُتوفرة بشكل مثالي، ومن الأساليب الزراعية التي قد ظهرت في تلك الفترة وما بعدها هو تغيير نظام دورة المحاصيل من ثلاثة محاصيل إلى أربعة، كما أصبحت عمليات تكاثر الزرع ذي النوعية المُمتازة (التهجين الانتقائي) تتمّ بشكل صناعي، هذا فضلًا عن إدخال الجرّارات الآلية لحرث الأرض عوضاً عن عملية الحرث التي كانت تتمّ باستخدام الحيوانات، وتمّ استخدام العديد من الأمور التي من شأنها حماية المحصول من التلف؛ كوضع السموم للأعشاب الضارة التي تنمو بين المحاصيل، والحرص على زراعة أنواع من المحاصيل ذات قدرة على مقاومة الأمراض، فضلاً عن استخدام العديد من المواد الطبيعية كسماد طبيعي، منها: روث الحيوانات، ورماد الخشب، والعظام المطحونة؛ لزيادة فعالية التربة ومدّها بالعناصر المُغذية. تطوّرت أساليب الزراعة الحديثة مع التقدُم العلمي، وتطوير مصادر طاقة جديدة، ففي حين كان المزارع العادي في بدايات القرن العشرين ينتج محصولاً يكفي لعائلته فقط، أصبح بإمكانه الآن إنتاج محصول زراعي يكفي لعشرات العائلات، ويرى البعض أنّ استخدام تكنولوجيا الزراعة الحديثة لم يُسهم فقط بالتأثير بشكل إيجابي على المجال الزراعي، بل إنّ له دوراً في المضي قدماً بعجلة التنمية الحضرية وتطوّر الثورة الصناعية؛ إذ أدّت إمكانية الحصول على ناتج جيد من المحاصيل بأيدي عاملة قليلة إلى توفير هذه الأيدي وتوجيهها إلى قطاعات أخرى كالصناعة. طرق الزراعة الحديثة تهدف الزراعة الحديثة إلى زيادة الإنتاجية، والحصول على أعلى مردود مادي مُمكن، وهناك عدّة طرق أساسية، منها: الحراثة يُمكن أن يحرث المُزارع أرضه بأساليب متعددة لتحقيق إنتاج أفضل من المحاصيل، وتختلف الأسباب الكامنة وراء استخدام كل أسلوب، لذا يجب على المُزارع تقييم وتحديد الطريقة المُناسبة وفقاً لما يصب في مصلحة الإنتاج، وهناك ثلاثة أنواع رئيسة لحراثة الأرض، وهي: الحراثة الأوليّة: (بالإنجليزية: Primary Tillage)، ويُعنى هذا النوع من الحراثة بتفيكيك التكتلات الترابية الموجودة في الأرض، وإعادة دمج المواد العضوية الموجودة فيها، ولهذا النوع من الحراثة أثر كبير في تهوية التربة وتخليصها من بقايا المحاصيل الزراعية، ويمتد الحرث الأولي للتربة إلى عمق يتراوح بين 15-60 سم، ويُمكن القيام بذلك باستخدام العديد من الأدوات اليدوية كالمجرفة، أو باستخدام بعض الأدوات الصناعية كالمحراث اليدوي، أو حتى بعض الآلات الصناعية الثقيلة كالجرار الآلي. الحراثة الثانوية: (بالإنجليزية: Secondary Tillage)، أو ما يُعرف بالحراثة الضحلة (بالإنجليزية: Shallow Tillage)، ويهدف هذا النوع من الحراثة إلى تقليل حجم الجزيئات المُكونة للتربة السطحية في الأرض، ويُطبق هذا النوع على التربة التي يترواح عمقها بين 8-15 سم تقريباً، ويُمكن القيام بهذا النوع من الحراثة بعد إتمام عملية الحراثة الأولية، ويوجد العديد من الأدوات التي يُمكن استخدامها لذلك، كمشط الأرض اليدوي، أو حتى بعض المعدات الصناعية الخاصة بهذا النوع من حراثة الأرض؛ كالأمشاط القرصية، والأمشاط ذوات الأسنان. الحراثة الزراعية: (بالإنجليزية: Cultivation Tillage)، ويتمّ هذا النوع من الحراثة بعد زراعة المحصول الزراعي، ويهدف إلى التخلص من أيّة نباتات زائدة تنمو حول المحصول الزراعي، كما أنّ لها أهمية في تهوية التربة المضغوطة، ويُمكن استخدام أيّ نوع من المعاول اليدوية للقيام بهذا النوع من الحراثة، كما يُمكن استخدام اليد المجردة، أو حتى بعض أنواع المعدات كالسكاكين. الزراعة الأُحادية تُعرّف الزراعة الأُحادية (بالإنجليزية: Monoculture) بأنّها زراعة نوع واحد من المحاصيل لأعوام متعددة وعلى نفس الأرض، وقد ظهر هذا النوع من تقنيات الزراعة الحديثة بعد توفُر الأسمدة النيتروجينية منخفضة السعر، بحيث أمكنَ تعويض ما قد تفتقده التربة من العناصر المهمة نتيجة لممارسة هذه الطريقة، ولمقارنتها مع طريقة الزراعة الدورية (بالإنجليزية: Crop rotation) فإنه لا بُدّ من معرفة مزايا وعيوب استخدام الزراعة الأُحادية. تمتاز الزراعة الأُحادية بإمكانية زراعة كل نوع من المحاصيل في التربة التي تُلائمه، فهناك أنواع معينة تتناسب مع طبيعة التربة الموجودة على المنحدرات، وهناك أنواع أخرى يُفضل زراعتها في التربة الموجودة في المناطق الرطبة، بينما يفضل زراعة بعض أنواع المحاصيل كالذرة البيضاء (بالإنجليزية: Sorghum) في الأراضي ذات التربة الجافة، كما تمتاز أيضاً بالقدرة على ضبط مستوى خصوبة التربة وتخصيصها لتناسب نوعاً واحداً من المحاصيل بشكل أكبر من تخصيصها لتناسب جميع المحاصيل في الزراعة الدورية، ويُساعد استخدام طريقة الزراعة الأُحادية على تجنّب فشل عملية زراعة أنواع أخرى من المحاصيل الجديدة، ويُتيح لأصحاب المزارع إنشاء خطة زراعية مرنة لمواجهة التغيّرات التي قد تنشأ باختلاف العام تبعاً لاختلاف حاجة المحاصيل المتنوعة. على الرغم من جميع الإيجابيات والمزايا التي توفّرها طريقة الزراعة الأُحادية إلّا أنّها لا تخلو من بعض السلبيات التي يُمكن ذكر بعض منها كالآتي: تحتاج الزراعة الأحادية إلى استخدام كميات كبيرة من الأسمدة الصناعية أو الطبيعية؛ لتعويض نقص عنصر النيتروجين في التربة نتيجة زراعة صنف واحد من المحاصيل فيها. قد يتسبب هذا النوع من الزراعة بالإخلال في بنية التربة وتآكلها. يؤدي استخدام الزراعة الأُحادية إلى استخدام تدابير وقائية وعلاجية للمحاصيل الزراعية كالاعتماد الكلي على المُبيدات الحشرية الكيميائية وتبخير التربة، في حين يُمكن الاستغاء عن العديد من هذه التدابير في عمليات الزراعة الدورية. تحتاج الزراعة الأُحادية إلى مهارات إدارية لإنجاحها أكثر من تلك التي تتطلبها الزراعة الدورية. تكنولوجيا الريّ يُعرّف الرّي (بالإنجليزية: Irrigation) بأنّه إيصال المياه للنباتات والمحاصيل الزراعية في كافة مراحل نموها؛ بدءاً من غرسها كبذور في التربة إلى حين قطف ثمارها وحصادها، ولعملية الري أهمية كبيرة على النباتات والمحاصيل الزراعية وتؤثر إيجاباً على نوعية وكمية المحاصيل، كما تلبّي متطلبات السوق في جميع المواسم من خلال عدم الاعتماد على مياه الأمطار فقط؛ لتحقيق نمو جيد للنبات، وتلافي أي تهديد قد يحصل له في مواسم الجفاف، لذلك أصبح استغلال الأراضي الجافة للزراعة أمراً مُمكناً باستخدام أنظمة الري. يؤدي استخدام أنظمة الري الحديثة إلى إنتاج محاصيل بجودة عالية وكميات كبيرة، والاستفادة المُثلى من الأسمدة في الأراضي الزراعية، وتخفيض التكاليف، وتقديم المنتجات الزراعية بغير موسمها مما يزيد من الفائدة المالية لعوائد هذه المنتجات، ويوجد العديد من أنواع التكنولوجيا المُستخدمة في الري، وهي كالآتي: نظام ري الثلم*: يتم وضع قنوات مائية لتوجيه المياه من أعلى منحدر الثلم إلى أدناه، وتكون المزورعات في هذا النظام موجودة على قمة الثلم وبين حافتيه، بحيث تكون كل نبتة بعيدة عن الأخرى بمقدار متر واحد تقريباً. نظام الري بالغمر: يتمّ في هذا النظام تقسيم الأرض إلى حقول صغيرة، بحيث يكون لكل حقل منها حواف متوازية، ثمّ يتدفق الماء من أعلى هذه الحواف إلى أسفلها. نظام ري الأحواض: يتمّ تقسيم الأرض في هذا النظام إلى أحواض يتمّ ملؤها بالماء بشكل مُناسب، ولا يكون هناك أي مخرج لهذه المياه من الحوض. نظام الري بالرش المحوري: يَستخدم هذا النظام مجموعة من المرشّات المُتحركة الموجودة على خط أنابيب واحد، والتي ترتفع عن الأرض مسافة عمودية قدرها 2-4 متر، وتكون ذات فتحات صغيرة وكبيرة يخرج منها الماء ليُشكل دائرة كبيرة لرش المزروعات. نظام الري بالرش اليدوي: وذلك باستخدام سلسلة من المرشات المائية التي يُمكن نقلها من مكان إلى آخر باستخدام اليد المُجردة، ويتمّ وصلها بأنبوب رئيس يُضخ الماء منه، ويستخدم في الحقول الصغيرة غير المنتظمة. نظام الري بالرش الثابت: يعتمد نظام الري بالرش الثابت على وجود مرشّات ثابتة موصولة بخطوط مياه غالباً يتمّ وضعها في التربة مع إبقاء المرشات ظاهرة فوق سطح التربة. نظام الري بالرش المتنقل: يستخدم هذا النظام رشاشات مياه متحركة كبيرة، ويتمّ تحريكها من خلال أداة خاصة كعجلة، ويتمّ إيصال الماء لهذه الرشاشات عبر خرطوم مرن. نظام الري عبر العجلة المتدحرجة: وذلك باستخدام آلة تتكون من عجلات دائرية تحتوي على مرشات ومُثبتة على خط أنابيب، ويُمكن أن تتحرك العجلة الواحدة بشكل أفقي داخل منطقة الزّراعة. نظام الري المستقيم أو الجانبي: ويعمل بطريقة مُشابهة لطريقة عمل نظام الري بالرش المحوري، ويكمن الفرق بينهما في شكل رش الماء، فهنا يتم رش الماء بشكل مستقيم وليس دائري. أنظمة الري منخفضة التدفُق: تشمل الري بالتنقيط، ويتمّ ري المزروعات من خلال قنوات تحتوي على ثقوب صغيرة يخرج منها الماء على شكل نقاط بشكل بطيء جداً ومُتكرر، مباشرة على جذر النبات. تهجين البذور تمّ استخدام تقنية تهجين البذور في مجال الزراعة الحديثة، حيث أجرى العلماء تعديلات وراثية على بذور النباتات المُختلفة لتطوير بعض خصائصها المرغوبة؛ كمقاومتها للأمراض والآفات المختلفة كالأعشاب الضارة والحشرات، أو حتى مُقاومتها للجفاف، وتنمو البذور المُعدّلة وراثياً كما تنمو باقي البذور العادية في التربة، ويعود تاريخ التعديل الوراثي لبذور النباتات إلى عقدين من الزمن، ولكن استمر هذا العلم بالتطوّر إلى عدة قرون من خلال استخدام تقنيات الزراعة التقليدية المختلفة. تمرّ البذور المُعدلة جينياً بمراحل كثيرة قبل وصولها إلى أيدي المُزارعين لاستخدامها، ففي بادئ الأمر يتمّ تحديد السمة التي يرغب الباحثون بإضافتها إلى البذور كمقاومتها للأمراض، أو تحمّلها لقلة الماء، ثمّ يتمّ إضافة هذه الصفة الجديدة إلى البذرة ويتمّ فحصها للتأكُد من أنّها صالحة وآمنة بالنسبة للإنسان وغير ضارة بالبيئة، ثمّ يتمّ مراجعة هذه الفحوص والاختبارات مراراً وتكراراً على مدى السنين لأخذ الموافقة الدولية عليها من الحكومات لتصل أخيراً إلى أيدي المُزارعين. الأسمدة المُصنّعة يُعدّ استخدام الأسمدة الاصطناعية (بالإنجليزية: Synthetic Fertilizers) في الزراعة أحد الأمور التي أسهمت في ظهور أنظمة الزراعة الحديثة، إذ بدأ استخدام هذا النوع من الأسمدة في نهاية القرن التاسع عشر للميلاد، وقبل ذلك كان يتمّ إمداد التربة بالمُغذيات التي تحتاجها فقط عن طريق إضافة الأسمدة الطبيعية لها، وهناك نوعان رئيسيان للسماد المُصنّع، هما: الأسمدة الصلبة والأسمدة السائلة، والجدير بالذكر أنّ مُركب الأمونيا اللامائية يُعدّ أحد أشكال السماد المُصنّع في حالته الغازيّة، وعلى الرغم من أنّ الأسمدة المصنعة الصلبة والسائلة تشترك فيما بينها باحتواء كل منها على ما يحتاجه النبات من عناصر غذائية مُهمة إلّا أنّ لكل منها خصائصها وصفاتها المُميزة، إذ يُعدّ السماد الصّلب ذا تكلفة أقل عند شرائه بكميات كبيرة، بالإضافة إلى سهولة تخزينه، أمّا السماد السائل يُعدّ أكثر أنواع السماد المُصنّع انتشاراً في الأسواق؛ بسبب سهولة استخدامه، ولأنّه ذو فعاليّة أكبر في توزيع المواد الغذائية ونشرها عبر التربة. أدّى استخدام الأسمدة المصنّعة في عمليات الزراعة الحديثة إلى حدوث ثورة زراعية كبيرة زادت من إنتاج المحاصيل ورفعت مردودها، فهي تركّز على إمداد التربة الزراعية بما تحتاجها من عناصر مهمة تنعكس على تغذية النباتات بشكل جيد ومُفيد، وعلى صعيد آخر فإنّ استخدامها قد يؤدي إلى العديد من الأضرار التي تنعكس آثارها على التربة؛ إذ إنّها قد تقتل بعض أنواع البكتيريا المُفيدة في التربة كتلك التي تحلّل بقايا الكائنات الميتة وتحوّلها إلى عناصر مُفيدة، فضلًا عمّا قد تُسببه من زيادة في مستويات نترات التربة التي قد تؤثر على صحة الإنسان، ومن الجدير بالذكر أنّ الأسمدة المصنّعة قد تشكّل خطراً على مصادر المياه الجوفية والسطحية، وذلك من خلال تسرّب الأسمدة إليها وتلويثها، بناءً على ذلك يجب مراعاة استخدام الأسمدة بكمياتها الصحيحة وعدم الإفراط باستعمالها على التربة. المبيدات الكيميائية تُعرّف المُبيدات (بالإنجليزية: Pesticide) بأنّها أيّ مركبات أو مواد عضوية، أو غير عضوية، أو طبيعية يتمّ استخدامها للوقاية أو التخلُص من الآفات، سواءً أكانت هذه الآفات حشرات أم حيوانات أم نباتات ضارة، وتُصنّف المُبيدات الكيميائية تبعاً للتركيب الكيميائي لمكوناتها؛ فهناك الفوسفات العضوي، والكلور العضوي، والبيريثرويدات الاصطناعية، وهناك أنواع أخرى، منها: المبيدات الحشرية التي تُستخدَم لمُكافحة أنواع مختلفة من الحشرات كالعث والحشرات المنزلية، ومُبيدات الأعشاب التي تدمر الأعشاب الضارة، ومبيدات الفطريات لمكافحة بعض أنواع الفطريات الضارة. في الوقت الذي تُحارب فيه المحاصيل الغذائية ما يزيد عن 40 ألف آفة مُختلفة تتنوع بين الأعشاب الضارة، والحشرات، والديدان، برزت الأهمية الكبيرة لهذه المُبيدات في الحفاظ على الثروة الزراعية، وحمايتها من هذه الآفات، وتطوير القدرات الإنتاجية للمُزارعين، وذلك من خلال مُساعدتهم على توفير محاصيل ذات جودة عالية وبأسعار مُتناولة وبشكل دائم على مدار العام دون انقطاع، وأشارت إحدى الدراسات الأمريكية إلى أنّه في حال عدم استخدام نوع واحد فقط من المبيدات -وهو مبيد الفطريات- فإنّ إنتاج محاصيل الخضار والفواكة سينخفض إلى نسبة تتراوح بين 50-90%، وهذا يدل على أهمية المُبيدات في توفير كميات الغذاء العالمي اللازم لمحاربة الجوع حول العالم، وتقليل تعرّض الأغذية للتلوث بالكائنات الدقيقة الضارة، ومنع الأمراض المرتبطة بالطعام. الأساليب الحديثة المطبّقة في الزراعة الزراعة المحمية تُعرف الزراعة المحمية (بالإنجليزية: Protected Agriculture) بأنّها إحدى الأساليب الزراعية القائمة على تعديل البيئة الطبيعية وتحويرها للوصول إلى المستوى الأمثل لنمو النباتات فيها، حيث يُتيح هذا الأسلوب في الزراعة زيادة إنتاجية المحاصيل الخضرية والبستانية بجودة عالية في بيوت زجاجية، أو داخل مناخل أو أنفاق، وذلك في المناطق التي تُعاني من مشاكل تجعل الزراعة التقليدية فيها مستحيلةً، ويتمّ ذلك من خلال التحكّم في عوامل بيئية؛ كالإضاءة، ودرجة الحرارة، والرطوبة، والرياح عن طريق معدّات خاصة، كما يتمّ التحكّم في خصائص البيت الزجاجي حسب موقعه، ففي المناطق الشمالية من الكرة الأرضية مثل كندا وهولندا، يتمّ بناء البيوت الزجاجية بحيث تكون أسقفها وجدرانها من الزجاج للسماح لأشعة الشمس باختراقها وتدفئة المكان خلال فصل الشتاء، أمّا في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية يتمّ بناء البيوت الزجاجية من أغشية بلاستيكية مسامية أو ألواح بلاستيكية مرنة لتقليل درجة الحرارة الداخلية وتوفير التهوية المناسبة لها. الزراعة المائية تُعرف الزراعة المائية (بالإنجليزية: Hydroponic) بأنّها إحدى الأساليب الزراعية القائمة على استبدال التربة بمحلول يحتوى على العناصر الغذائية التي تحتاجها النبتة، وقد تطوّرت معدّات الزراعة المروية في السنوات الأخيرة وأصبحت الزراعة المروية متاحةً في الهواء الطلق أو داخل بيوت زجاجية، ويُمكن الاستفادة من الزراعة المروية في زراعة أيّ محصول تقريباً، إذ يتمّ استخدامها لزراعة الخس، والبندورة، والفلفل، والخيار، والفراولة، والبقلة، والكرفس، حيث يتمّ تزويد الماء بالعناصر الغذائية المناسبة حسب نوع المحصول المراد إنتاجه. الزراعة العمودية ظهرت الحاجة إلى الزراعة العمودية بسبب توسّع المدن وانحسار الأراضي الزراعية ممّا استدعى تطوير أساليب زراعية وهندسية لزراعة النباتات في المناطق الحضرية، وتعتمد على فكرة الزراعة على الأسطح رأسياً بدلاً من الزراعة الأفقية، حيث تُساهم الزراعة العمودية في استغلال المساحات للزراعة وزيادة إنتاج المواد الغذائية وتقليل حاجة النباتات للماء، كما يُطلق على الزراعة العمودية الزراعة المسيطر عليها بيئياً (بالإنجليزية: Controlled environment agriculture)؛ حيث يتمّ استبدال الموارد الطبيعية التقليدية التي تحتاجها النباتات كالتربة وضوء الشمس بأساليب تكنولوجية لتوصيل العناصر الغذائية التي تحتاجها النباتات، واستخدام أنظمة إضاءة مبتكرة لتحفيز عملية التمثيل الضوئي. إيجابيات وسلبيات الزراعة الحديثة ينتج عن الزراعة بمفهومها القديم -قبل ظهور ما يُعرف بالزراعة الحديثة- آثار كبيرة على العالم أجمع، فقد استهلكت قديماً أكثر من ثُلث مساحة الأراضي حول العالم، واستهلكت ما نسبته 85% من حصة الاستهلاك المائي، وغيرها الكثير من مظاهر الاختلال التي أوجدتها الزراعة القديمة، ولكن ساعد ظهور تقنيات الزراعة الحديثة كالري الحديث، والأسمدة المُصنعة، واستخدام الآلات الزراعية الحديثة، والمبيدات الحشرية وغيرها من التقنيات، على الحد من هذه المظاهر وإيقاف تطوّرها، وبفضل هذه التقنيات زادت كميات إنتاج المحاصيل الزراعية ذات الجودة العالية بشكل كبير جداً مع تقليل مساحة الأراضي المُخصصة للزراعة، كما تضاعفت الإنتاجية بنسبة ثلاثة أضعاف، وأدّى استخدام الآلات الزراعية الحديثة إلى تقليل نسبة الاعتماد على الأيدي العاملة وتخفيض عدد الحيوانات التي كان يُعتمد عليها في عمليات الزراعة القديمة، ومقابل كل ما وفّرته أساليب الزراعة الحديثة إلّا أنّها أدّت إلى بعض المشاكل؛ كتلوُث البيئة بالمبيدات الحشرية وما ينتج عنه من تأثير على صحة الإنسان، كما زاد الاعتماد على مصادر الوقود الأحفوري لتشغيل الآلات والماكينات الزراعية الحديثة، فضلًا عن تسمُّم بعض المواد الغذائية بالأسمدة التي يتمّ استخدامها في عمليات الزراعة الحديثة.

طرق تحسين الإنتاج الزراعي بالتكنولوجيا

تقنيات الزراعة الحديثة ؛ التعرف على تقنيات الزراعة الحديثة بالمعدات وتكنولوجيا المعلومات وأيضًا التكنولوجيا البيولوجية لحماية المحاصيل.

إن استخدام تقنيات الزراعة الحديثة بالمعدات وتكنولوجيا المعلومات، وأيضًا التكنولوجيا البيولوجية خطوة مهمة نحو تحسين كفاءة الإنتاج الزراعي، فوجود تقنيات أفضل للمزارعين ومُلاك الأراضي تساعدهم على فهم أراضيهم واختيار الأدوات المناسبة للزراعة.

تقنيات الزراعة الحديثة الخاصة بالمعدات
اشتملت تقنيات الزراعة الحديثة على تحسينات لكثير من المعدات المستخدمة في المجال الزراعي، ومن هذه المعدات الجرارات ذاتية القيادة، والتفريغ الآلي للحبوب، وأنظمة القيادة الكهربائية، والروبوتات.

الجرارات ذاتية القيادة

جرارات ذاتية القيادة بتقنيات الزراعة الحديثة
هذه التقنية تعمل دون الحاجة إلى يد عاملة. فالجرارات ذاتية القيادة تقوم بكل العمل الزراعي. بدايةً من حرث الأرض، ووصولاً إلى الحصاد.

ليس هنالك مخاوف تتعلق بالسلامة العامة والأمان في هذه التكنولوجيا الزراعية الحديثة نظراً لعدم وجود أشخاص أو مركبات أخرى يمكن أن تصطدم بها.

الروبوتات
هذه التقنية الجديدة لديها القدرة على نقل الإنتاج الزراعي إلى عربات النقل، والإشراف على الأراض الزراعية، والقيام بكل مهام المزارع. ومن هنا يبدأ المزارعون في تحويل تركيزهم إلى إدارة النمو الاقتصادي لأراضيهم.

أنظمة القيادة الكهربائية

خطوة جديدة نحو التطور في مجال التكنولوجيا الزراعية. وهي عن طريق اختراع أنظمة القيادة الكهربائية التي تقوم على جعل المركبات الزراعية، وآلات الرش، وغيرها من المركبات تُولّد الطاقة الكهربائية لتشغيل الأدوات المساعدة والملحقات.

التفريغ الآلي للحبوب
وتقوم هذه التكنولوجيا على أنظمة التنقل التي توجه عربات الحبوب تلقائياً جنباً إلى جنب مع الحصادات من أجل تحسين تعبئة العربة، كما يمكن تحقيق كفاءة عالية في الحصاد من خلال تحسين التفريغ.

تقنيات الزراعة الحديثة الخاصة بتكنولوجيا المعلومات
دخول تكنولوجيا المعلومات ضمن تقنيات الزراعة الحديثة أحدثت طفرة عظيمة في المجال الزراعي، وقد اشتملت هذه التقنيات على ما يلي:

نظام تحديد المواقع GPS
باستخدام نظام تحديد المواقع يمكن للمزارع توسيع نطاق العمليات الخاصة بأراضيه من بضعة أفدنة حتى 10 آلاف فدان.

كما يمكن استخدام هذا النظام في تحديد الأسوار الجغرافية لإبقاء الجرارات ذاتية القيادة في مسارها، وإغلاقها تلقائياً إذا انحرفت عن طريقها.

أجهزة الاستشعار عن بُعد

كانت أجهزة الاستشعار عن بُعد التي تم إنتاجها وتطويرها لمجالات مثل الطب والصناعة. أصبحت الآن متوفرة وسهلة الاستخدام في المجال الزراعي. كما أن تكلفتها أمست منخفضة وفي المتناول.

يتم تجهيز المعدات الزراعية اليوم بأجهزة استشعار ذكية يمكنها قراءة كل شيء من صحة النباتات واحتياجات المياه في المحصول إلى مستويات النيتروجين في التربة.

لكن أحدث مجال لاستخدام أجهزة الاستشعار هو الري حيث تقيس المستشعرات احتياجات المياه، وتساعد في تحسين استخدام المياه وتجنب فقد المحصول من خلال الآفات الزراعية مثل الديدان القارضة.

ومن آثار التكنولوجيا الزراعية الحديثة:

أثر التكنولوجيا الزراعية الحديثة على صحة المحاصيل
تقيس أجهزة الاستشعار الضوئي الجديدة انعكاس الضوء من المحاصيل الزراعية. وتترجم مستويات النيتروجين.

تقوم وحدات التحكم الإلكترونية المتصلة بالمستشعرات بالإشارة إلى الكمية الصحيحة التي تحتاجها المحاصيل من النيتروجين.

اثر التكنولوجيا الحديثة على صحة التربة
تُستخدم أجهزة الاستشعار أيضاً في قياس ميزات التربة وخصائصها، وارتفاع الأرض، ومحتوى المادة العضوية فيها. وصولاً إلى قياس الرقم الهيدروجيني المناسب لصحة التربة.

يمكن لهذه المجسّات اكتشاف المناطق التي تعاني من نقص التغذية والتي لا يمكن إدراكها بالعين البشرية، كما تقوم بمراقبة مستويات الرطوبة.

تقنيات الزراعة الحديثة الخاصة بالتكنولوجيا البيولوجية
يبحث المزارعون دوماً عن محاصيل أكثر ملاءمة للبيئة والصحة العامة. هذا بالإضافة إلى الفعالية من حيث التكلفة.

تساعد تقنيات الزراعة المتقدمة مثل الفحص عالي الإنتاجية على مضاعفة الكائنات الحية المفيدة بسرعة مما يؤدي إلى تطوير بيولوجي جديد.

وقد قدمت التقنيات الحديثة الخاصة بالبيولوجي العديد من المبيدات الحيوية للديدان الخيطية، وبروتين النمو المبكر للنباتات، ومعالجة البذور من أجل إنتاجية أعلى وتخزين الحصاد الصيفي بشكل جيد.

نباتات مقاومة للجفاف
استمر العمل عقوداً من أجل تطوير نباتات مقاومة للجفاف. وفي النهاية أتت هذه الأبحاث ثمارها بعد تطور تقنيات الزراعة الحديثة.

تم إنتاج أنواع هجينة الذرة التي تم تسويقها لظروف الجفاف.هذه الأنواع الهجينة تقوم على الانتقاء الجيني الطبيعي، فهي ثمرة معدلة وراثياً باستخدام التكنولوجيا الحيوية تجعلها ليست مقيدة بظروف الماء والحرارة.

والجدير بالذكر أنه مع استمرار البحث سيجد العلماء مفاتيح جديدة لتحسين المحاصيل في ظل الجفاف.

على سبيل المثال اكتشف باحثون في جامعة بوردو مؤخراً طفرة جينية تسمح للنباتات بتحمل الجفاف بشكل أفضل دون فقدان الخصائص الحيوية، وقد يساعد هذا الاكتشاف في تقليل كمية المياه المطلوبة لنمو النباتات.

اختبار الحمض النووي للتربة أحدث تقنيات الزراعة الحديثة
كانت اختبارات الحمض النووي مكلفة جداً فيما مضى. ولكن الآن بعد ظهور تقنيات الزراعة الحديثة تم إنتاجها على نطاق واسع.وأصبحت الاختبارات الأساسية للزراعة ميسورة التكلفة. فاختبار الحمض النووي للتربة يُمكّن المزارعين من الحصول على ثروة من البيانات التي يمكن استخدامها لتحليلات صحة التربة. مما يمنح المزارعين مزيداً من الشفافية حول ما يحدث في أراضيهم الزراعية.

تعتبر تقنيات الزراعة الحديثة أكثر أهمية الآن من أي وقت مضى. حيث يواجه المجال الزراعي تحديات ضخمة من ارتفاع تكاليف الإمدادات، ونقص العمالة، وغيرها من المشكلات. وقد جاءت التقنيات الزراعية الحديثة لتساعد في حل هذه المشكلات المتفاقمة.

طرق زيادة الإنتاج الزراعي في الوطن العربي

تسريع نمو المحاصيل الزراعية.. حلول مبتكرة لتوفير الغذاء لـ10 مليارات نسمة
يمكن أن تساعد التحسينات التي تجرى على المحاصيل الزراعية بشكل 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 وعوامل الدفيئة بعض المناطق الجديدة في مواسم النمو، جالبةً معها الجفاف والآفات من مناطق زراعية إلى أخرى.

وبحلول عام 2050، من المتوقع أن يرتفع عدد سكان العالم إلى ما يقرب من 10 مليارات نسمة، مما يفرض تحديات هائلة على كيفية تدبير الغذاء اللازم لإطعام البشرية، الأمر الذي دفع كثيرًا من العلماء والباحثين إلى البحث في الأساليب غير التقليدية لزيادة الإنتاج الزراعي، باعتباره المصدر الأول للغذاء في العالم، وذلك من خلال استخدام بعض التقنيات الحديثة لتسريع نمو المحاصيل الزراعية، وإدخال بعض التعديلات عليها، لإكسابها قدرةً أكبر على مقاومة الأمراض، والتكيُّف مع الظروف المناخية المختلفة.

مهمة تبدو مستحيلة

وفي حين بدأ العالم في استخدام كثير من التقنيات التي غيرت وجه الخريطة الزراعية في كل أنحاء المعمورة، لا يزال هناك بعض العوامل التي تشكل تحديًا أمام تحقيق هدف توفير الغذاء اللازم لإطعام سكان الكوكب، منها الأوقات الطويلة التي يستغرقها نمو معظم المحاصيل الرئيسية، ما لا يسمح إلا بزراعة محصول واحد أو اثنين فقط طوال شهور السنة، وما لم يتم تغيير هذا الواقع فإن إطعام 10 مليارات شخص يتشاركون الحياة على الكوكب في غضون الـ30 عامًا القادمة، “قد يبدو مهمة مستحيلة”.

مؤخرًا، تمكَّن باحثون في جامعة كوينزلاند بأستراليا من تطوير بروتوكولات لتقنيات تسريع نمو كثير من الأنواع النباتية، اعتمادًا على تجربة استخدمتها وكالة “ناسا” لأول مرة لزراعة بعض المحاصيل في الفضاء، وذلك من خلال زيادة عدد ساعات تعرُّض النباتات للضوء، وفي ظروف من درجات حرارة يمكن التحكُّم فيها. لقد ساعدت هذه التقنية على زيادة إنتاج بعض المحاصيل -مثل القمح والشعير- بمقدار يقترب من الضعف.

وفي هذا الإطار، استعرضت الدراسة التي 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”.

وعما إذا كانت التقنيات المستخدمة لتسريع نمو النباتات، أو لزيادة إنتاجيتها، آمنةً على كلٍّ من الإنسان والنظم البيئية، أوضح “هيكي”، في تصريحات لـ”للعلم”، أن 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”.

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 يحقق 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.

ولكنه عاد وشدد على أن هذه التجارب ربما تستطيع تقليل تكلفة هذه التقنيات في القريب، ومنها على سبيل المثال تقنية تسلسل الجينوم التي تتراجع تكلفتها بصورة مستمرة، إذ يجري تطويرها وتحسينها يومًا بعد يوم.

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 بشكل 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 دكتوراة 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 محكمة من حيث درجة الحرارة والضوء، ويمكن كذلك تتبُّع التحسينات الوراثية بسرعة، وتجربة المحاصيل المحسنة في هذا المجال.

زراعة المحاصيل في الداخل

ولمواجهة تحدي ارتفاع سكان الكوكب إلى 10 مليارات نسمة، بعد ثلاثة عقود من الآن، يرى الباحثون ضرورة إخراج بعض المحاصيل من الحقل، وزراعتها في ظروف يسهل التحكم فيها، مع دمج بعض ميزات التربية السريعة على نطاق أوسع للحصول على محاصيل أكثر إنتاجية.

وعن هذا التوجه، قال الدكتور “وولف”: “هناك الكثير من المزايا لزراعة المحاصيل في الداخل (في ظروف يسهل التحكم فيها)، حيث يمكنك الحفاظ عليها نظيفةً وخاليةً من مبيدات الآفات، ويمكنك التحكم بشكل أكبر في وقت زراعتها، بحيث يكون لديك مصدر ثابت، ويمكنك زراعة المحاصيل بالقرب من المكان الذي تريد استهلاكها فيه، وبالتالي تقليل الأميال التي تحتاج أن تقطعها لتصل إلى الموارد الغذائية، كما يتيح لك هذا التوجه الجديد أيضًا زراعة الكثير من المحاصيل في مكان أصغر”، ولكن أحد القيود الرئيسية على هذا المفهوم -أو ما يُعرف بالزراعة الرأسية- هو أنها تنطوي على استخدام الكثير من الكهرباء، لتزويد الزراعات بالضوء، وزيادة درجات الحرارة.

وفي تعليق له على الدراسة، قال الدكتور أحمد عوني، مدير المعمل المركزي للمناخ الزراعي، التابع لمركز البحوث الزراعية: إن هناك اتجاهًا لإعادة النظر في مختلِف الممارسات الزراعية التقليدية المتبعة وإصلاحها من خلال تسخير التقنيات المختلفة، ومن ضمنها التكنولوجيا الرقمية، بهدف الوصول إلى كيانات زراعية ذكية قادرة على التكيف مع الظروف المناخية المختلفة، وفي الوقت ذاته تلبي احتياجات السوق، ضاربًا المثل بأحد المشروعات الرقمية المتكاملة التقدمية في المناطق الريفية، ويُطلق عليه اسم “برايد”، ويهدف إلى دعم جهود الحكومات لتحقيق الأمن الغذائي.

ويُعد المزارعون الأكثر عرضةً لآثار المخاطر المناخية، نظرًا لعدم إمكانية حصولهم على التكنولوجيا المتقدمة، والأهم من ذلك المعلومات الدقيقة في الوقت المناسب، ووفق “عوني” فإنه على الرغم من أن الزراعة أصبحت أكثر استخدامًا للمعرفة، إلا أنه نظرًا لعدم توافر إمكانية الوصول السريع إلى المعلومات ذات المصداقية، فإن الضرر لم يشمل الحصول على المدخلات الزراعية، وتطبيق التكنولوجيا المناسبة، وتحقيق إنتاج أعلى فحسب، بل قد يمتد ليشمل أيضًا التسوق.

جدير بالذكر أن هناك حاجةً مُلحَّة إلى دمج جميع الأساليب الزراعية الرقمية التي تقوم على الابتكار في إطار واحد، ووضع نتائجها في قاعدة بيانات واحدة، للنهوض بالإنتاج وتحسين جودته، وتعزيز قدرته على مقاومة التغيرات المتعلقة بالمناخ، إذ من المتوقع أن يُسهم هذا الدمج في تحديد نظام لدعم قرارات العملية الزراعية بأكملها، بهدف تحسين الإدارة والموارد على مستوى المزارعين.

وفي يناير 2018، استعرضت القمة العالمية للحكومات في إمارة دبي، تقريرًا بعنوان “تحقيق الأمن الغذائي من خلال القوى الرقمية الخمس”، أشار إلى أن التزايُد المتسارع لتعداد سكان العالم أدى إلى تراجُع مساحة الأراضي الصالحة للزراعة، كما أدى شح الموارد المائية، والتغيرات المناخية، إلى تدهور الإنتاج الزراعي، بما يهدد الأمن الغذائي للسكان في مختلف أرجاء العالم.

ويعلق “عوني” على الأمر بقوله: “في النهاية يمكن القول إن مستقبل الزراعة سيعتمد على تحوُّلها الرقمي، وإن المزارعين سيستفيدون من كافة التحولات الرقمية داخل العملية الزراعية، مما يساعدهم على التحرر من القلق المتصل بالتغيرات البيئية، ويتيح لهم الحصول على محصول أفضل إنتاجية، كما يكفل لهم القدرة على إدارة محاصيلهم بطرق جديدة وفعالة”.

مقترحات لتطوير الزراعة

المتعارف عليه، أن زيادة الإنتاج الزراعي تعتبر ضرورية لتحقيق التنمية الاقتصادية وأنه بدون هذه الزيادة فإن التنمية الاقتصادية تتعثر لتؤثر سلبا على الإنتاج الزراعي وتنتج وضعا غير مقبول كما أشرنا سابقا. وهذه الزيادة في الإنتاج الزراعي ضرورية لمواجهة الزيادة الخطيرة في النمو الديمغرافي والذي تعاني منه أغلب الدول النامية والمتخلفة. وهي لازمة أيضا لتوفير استهلاك عنصر العمل بعد زيادة معدل التطور الصناعي، وأخيرا فإن الزيادة في الإنتاج ضرورية لمواجهة طلب الصناعة المتزايد من المستخدمات الوسيطة ومن رأس المال؛ ولذلك تصبح زيادة الإنتاج الزراعي ضرورة حتمية من أجل تحقيق التنمية الاقتصادية، وهذا في حقيقة الأمر هو جوهر التنمية الزراعية، وفلسفتها التي تنصرف إلى كافة الإجراءات والتي من شأنها زيادة الإنتاج الزراعي المتاح لعملية التنمية الاقتصادية.

وفي هذا السياق، يمكن أن نميز بين أمرين في وسائل التنمية الزراعية، يتمثل الأول في إعادة تنظيم العلاقات الزراعية؛ أما الثاني فيتمثل في زيادة الموارد الزراعية المستخدمة .والجدير بالذكر أن التمييز بين الوسيلتين السالفتي الذكر لا يعدو أن يكون منهجا للدراسة فقط، إذ أنهما متشابكتان في الواقع وقلما توجد صورة لإحداهما دون الأخرى.

فإعادة تنظيم العلاقات الزراعية، إنما يعتبر في الواقع تمهيدا لتنمية الموارد الزراعية حيث يظهر أهمية زيادة الموارد الزراعية، ومن ناحية أخرى، فإن زيادة الموارد الزراعية لا تتصور دون إعادة تنظيم العلاقات الزراعية.

وتشير الدلائل الواقعية والتاريخية أن النمو الزراعي يتطور وفق وتيرة مقبولة نحو التحسن بالنسبة للدول النامية بصورة عامة، بل أنه قد تجاوز كل الخبرات السابقة وكل
التوقعات، فمن الإنجازات البارزة في هذا المضمار أن الهند والفلبين والسعودية مثلا قد أصبحت مكتفية ذاتيا من إنتاج الحبوب الغذائية، وقد تحقق جانب مهم من هذا النمو في إنتاج الأغذية الأساسية، على خلاف ما كان عليه في الفترات السابقة (الاستعمارية)، عندما كان معظم التوسع يحدث في محاصيل التصدير التي تعود بالفائدة على الدولة المستعمرة، مثل الخمور إبان الاحتلال الفرنسي للجزائر. ولكن لا يجوز الإفراط في التفاؤل فنظرا للارتفاع السريع نسبيا في عدد السكان، كانت معدلات النمو في حصة الفرد متواضعة، بالنسبة للسلع الغذائية والزراعة عموما، وذلك منذ بداية الستينيات وصولا إلى منتصف الثمانينيات من القرن الماضي. وتواجه إفريقيا خصوصا وضعا صعبا، إذ تعرف القارة في مجموعها ركودا في إنتاجها من الأغذية خلال العقود الأخيرة وبالتالي فقد ازداد اعتماد أغلب البلدان الإفريقية على استيراد الأغذية، وتشير الإحصائيات في هذا الصدد أن عددا كبيرا من سكان البلدان النامية لا يمكن أن يطمئنوا في الحصول على الغذاء الكافي. ففي هذا الصدد تشير تقديرات منظمة الأغذية والزراعة إلى أن 826مليون نسمة كانوا يعانون من نقص التغذية في الفترة 1996 – 1998، منهم نحو 792مليون نسمة يعيشون في البلدان النامية .وربما يكون هناك الآن عشرة أمثال أو ما يفوق ذلك يواجهون وضعا تغذويا غير مضمون، لأن عدم استقرار الإنتاج الذي يرجع أساسا إلى الظروف المناخية يهددهم بخطر حدوث عجز في الأغذية.

وسوف يستمر السباق للحفاظ على إمدادات الأغذية في البلدان النامية متفاوتا أو يفوق نمو السكان، ومن المرجح أن تزداد سرعة وحدة هذا السباق مع استمرار التطور.

يضاف إلى ذلك أن الطلب على الغذاء سوف ينمو مع ارتفاع الدخل؛ وسيكون استمرار نمو الإنتاج لمقابلة هذه الضغوط أكثر صعوبة، نظرا لأن جانبا كبيرا من أفضل الأراضي ومعظم موارد المياه التي يمكن الوصول إليها هي الآن مستغلة بالفعل، وسوف تتناقص خصوبتها تدريجيا.

وإذا كانت الزراعة في معظم البلدان النامية تعتبر النشاط التقليدي الأساسي، فهي كذلك تبقى المفتاح إلى التنمية المستدامة للاقتصاد العصري، والتجارب العديدة تثبت بأن النمو الاقتصادي قد سار بالتوازي مع التقدم الزراعي. وعليه يكون الركود في الزراعة هو التفسير الأرجح لضعف الأداء الاقتصادي، وبالمقابل فإن ارتفاع الإنتاجية الزراعية كان أهم العوامل المصاحبة لنجاح التصنيع، ولهذا يجب العمل على تطوير القطاع الزراعي وترقيته باستمرار؛ حيث أن قطاع زراعي مزدهر سوف يؤدي وظائف بالغة الأهمية في تدعيم الاقتصاد الكلي.

ونظرا لما للقطاع الزراعي من أثر كبير في اقتصاديات الدول النامية، فلقد تزايد الاهتمام به ليصبح الركيزة الأولى للتنمية الاقتصادية والاجتماعية؛ حيث أن تطوير الزراعة في حقيقة الأمر هو تطوير للاقتصاد، وانخفاض الأداء في القطاع الزراعي يؤثر سلبا على نمو الاقتصاد ككل. ولهذا فإن إتباع سياسات فعالة لتطوير القطاع الزراعي سيكون بالضرورة مرتبطا ومؤثرا في تحقيق الأهداف الاجتماعية لزيادة العمالة والدخول النقدية لصغار الفلاحين؛ والتركيز على الزراعة سيعطي دفعة قوية للتصنيع الزراعي، حيث الميزة النسبية للدول النامية، وتعطي صناعات إحلال الواردات مجالا جيدا للتوسع الصناعي. ولكي يلعب القطاع الزراعي دوره كاملا في التنمية الاقتصادية والاجتماعية في الدول النامية يجب العمل على:

إتباع سياسة زراعية واضحة.
صيانة الموارد الطبيعية.
العمل على إقامة خدمات التنمية الأساسية والكافية من هياكل ووسائل مختلفة من نقل وتخزين ومحطات بحوث، وهذا يستدعي زيادة كبيرة في حجم الإنفاق الاستثماري.
توفير المدخلات الزراعية المحسنة من أسمدة ومبيدات وطاقة محركة…الخ.
توفير الخبرة والأيدي العاملة المدربة لتنفيذ وإدارة مشروعات التنمية الزراعية، بما يعود بالفائدة على الجميع.
معالجة مسألة علاقات الإنتاج في الزراعة والعمل على رفع مستوى الإنتاج بما يتفق ومصلحة الاقتصاد الوطني.
تحقيق التكامل بين مختلف فروع النشاط الزراعي.
تدعيم التنمية التسويقية داخليا وخارجيا، واعتبار التسويق عملية مهمة مكملة للإنتاج، من أجل إشباع حاجيات المستهلك، مع التقليل من التكاليف.
توسيع مجالات الاستفادة من نتائج البحوث في المجال الزراعي.

الزراعة الحديثة في العالم

يعد عنصر الابتكار أهم عنصر في مجال الزراعة الحديثة الآن؛ حيث تواجه الصناعة ككل تحديات ضخمة، مثل: ارتفاع التكاليف، ونقص العمالة، والتغيرات في تفضيلات المستهلك، لذا فهناك رغبة متزايدة من الشركات الزراعية لخلق حلول لهذه التحديات.

وقد شهدت التكنولوجيا الزراعية بالفعل نمواً هائلاً في مجال الاستثمار؛ حيث تم استثمار 6.7 مليار دولار في السنوات الخمس الأخيرة و 1.9 مليار دولار في العام الماضي وحده.

ركزت الابتكارات التكنولوجية في مجال الزراعة على مجالات، مثل: الزراعة الرأسية الداخلية، والأتمتة والروبوتات، وتكنولوجيا الثروة الحيوانية، والزراعة الدقيقة، والذكاء الاصطناعي، و (سلاسل الكتل) blockchain.

وفيما يلي سنتعرف علي أحدث أنواع التكنولوجيا في المجال الزراعي:
1- الزراعة العمودية/ الرأسية الداخلية

يمكن تعريف الزراعة العمودية الداخلية بأنها ممارسة إنتاج الغذاء والدواء في طبقات مكدسة رأسيًا، والأسطح المائلة عموديًا مع أو مدمجة في بنايات أخري.

ومن خلال ذلك النوع يمكن التحكم في جميع العوامل البيئية؛ حيث يمكن استخدام التحكم الصناعي للضوء والتحكم البيئي (الرطوبة ودرجة الحرارة والغازات) والتسميد.

وغالبًا ما يرتبط هذا النوع من النمو بالزراعة في المدن والحضر، نظرًا لقدرته على الازدهار في مساحة محدودة. تعتبر المزارع الرأسية فريدة من نوعها حيث لا تتطلب العديد من المستلزمات.

تتميز الزراعة العمودية الداخلية بالعديد من الميزات، مثل:
زيادة غلة المحاصيل
زراعة مساحات محدودة من الأراضي
تقلل من تأثير الزراعة على البيئة
التحكم في متغيرات مثل: الضوء والرطوبة والمياه
تقلل استهلاك المياه والطاقة؛ حيث تستخدم المزارع الرأسية ما يصل إلى 70٪ من المياه أقل من المزارع التقليدية.
انخفاض تكاليف العمالة، عن طريق استخدام الروبوتات في التعامل مع الحصاد ، والزراعة ، والخدمات اللوجستية ، وحل مشكلة المزارع الصعبة التي تواجهها النقص الحالي في العمالة في الصناعة الزراعية
2- التشغيل الآلي للمزارع/ المزارع الروبوتية

غالبًا ما يرتبط هذا النوع بـ “الزراعة الذكية”، فهي تقنية تجعل المزارع أكثر كفاءة.

وفي الآونة الأخيرة، يعمل عدد كبير من الشركات على ابتكار الروبوتات لتطوير الطائرات بدون طيار، والجرارات ذاتية الحكم، والحصادات الآلية، والري الآلي، والروبوتات الآلية. وعلى الرغم من أن هذه التقنيات جديدة إلى حد ما، إلا أن عددًا متزايدًا من شركات الزراعة التقليدية تتبنى الأتمتة الزراعية في عملياتها.

يعد الهدف الأساسي من تكنولوجيا التشغيل الآلي للمزرعة، هو تغطية المهام بشكل أسهل وأسرع. كما تعالج تقنية أتمتة المزرعة قضايا رئيسية، مثل:

ارتفاع عدد سكان العالم
نقص العمالة الزراعية
تغيير تفضيلات المستهلكين
3- تكنولوجيا تربية الماشية/ التكنولوجيا لمراقبة الأبقار

يعد قطاع تربية الماشية قطاعًا يتم تجاهله على نطاق واسع ويفتقر إلى الخدمات، على الرغم من أنه الأكثر حيوية؛ حيث توفر الثروة الحيوانية الموارد الطبيعية المتجددة التي نحتاج إليها ونعتمد عليها بشكل يومي.

وتُعرف إدارة الثروة الحيوانية، بأنها تدير أعمال مزارع الدواجن أو مزارع الألبان أو مزارع الأبقار أو غيرها من الأعمال التجارية المتعلقة بالماشية. ويجب على مديري الثروة الحيوانية الاحتفاظ بسجلات مالية دقيقة، والإشراف على العمال، وضمان الرعاية المناسبة وتغذية الحيوانات.

ولكن، أثبتت الاتجاهات الحديثة أن التكنولوجيا تحدث ثورة في عالم إدارة الثروة الحيوانية، فخلال العشر سنوات الماضية، أصبح هناك تحسينات هائلة في الصناعة التي جعلت تتبع الماشية وإدارتها أسهل كثيرًا.

وقد نتج العديد من المفاهيم التي تخص ذلك القطاع مثل:

1- مفهوم “البقرة المتصلة”: هو نتيجة لتزايد عدد قطعان الألبان المزودة بأجهزة استشعار لمراقبة الصحة وزيادة الإنتاجية. ويمكن لأجهزة الاستشعار تتبع النشاط اليومي والقضايا المتعلقة بالصحة مع توفير رؤى تعتمد على البيانات للقطيع بأكمله. كما يمكن تحويل كل هذه البيانات إلى رؤى ذات مغزى وقابلة للتنفيذ، حيث يمكن للمنتجين البحث بسرعة وسهولة واتخاذ قرارات إدارية سريعة.

2- تعريف “الجينوم الحيواني” بأنه دراسة للمشهد الجيني بأكمله لحيوان حي وكيف يتفاعلون مع بعضهم البعض للتأثير على نمو الحيوان وتطوره. علم الجينوم يساعد منتجي الماشية على فهم الخطر الجيني لقطعانهم وتحديد الربحية المستقبلية للماشية. ومن خلال كونها استراتيجية مع قرارات اختيار الحيوانات وتربيتها، تسمح جينات الماشية للمنتجين بتحسين الربحية وإنتاجية قطعان الماشية.

يمكن لتقنية الثروة الحيوانية أن تعزز أو تحسن من القدرة الإنتاجية، والرفاهية، أو إدارة الحيوانات والماشية. بالإضافة إلي تحويل كل هذه البيانات إلى رؤى ذات مغزى وقابلة للتنفيذ، حيث يمكن للمنتجين البحث بسرعة وسهولة واتخاذ قرارات إدارية سريعة.

4- الدفيئات الزراعية الحديثة

في العقود الأخيرة، تحولت صناعة الاحتباس الحراري من منشآت صغيرة الحجم تستخدم في المقام الأول لأغراض البحث والجمالية (أي الحدائق النباتية) إلى مرافق كبيرة الحجم تتنافس مباشرة مع الإنتاج التقليدي للأغذية.

ينتج سوق الدفيئة العالمي بأكمله حاليًا حوالي 350 مليار دولار أمريكي من الخضروات سنويًا، ويشكل الإنتاج الأمريكي منها أقل من واحد بالمائة.

ونتيجة التحسينات الهائلة الأخيرة في التكنولوجيا المتنامية، تشهد الصناعة ازدهارًا لم يسبق له مثيل، فقد أصبحت البيوت الزجاجية اليوم تبرز بشكل متزايد على نطاق واسع وتغمرها رؤوس الأموال وتتركز على المناطق الحضرية؛ حيث تستخدم مصابيح LED وأنظمة التحكم الآلية لتكييف البيئة المتنامية بشكل مثالي.

تعمل شركات الدفيئة الناجحة أيضًا على التوسع بشكل كبير وتحديد مواقعها المتنامية بالقرب من المراكز الحضرية للاستفادة من الطلب المتزايد باستمرار على الأغذية المحلية، بغض النظر عن الموسم.

5- الزراعة الدقيقة

تمر الزراعة بمراحل تطور؛ حيث أصبحت التكنولوجيا جزءًا لا غنى عنه في كل مزرعة تجارية. وتعمل شركات الزراعة الدقيقة الجديدة على تطوير التقنيات التي تتيح للمزارعين زيادة الغلات إلى الحد الأقصى عن طريق التحكم في كل متغير في زراعة المحاصيل، مثل: مستويات الرطوبة، والإجهاد الناتج عن الآفات، وظروف التربة، والمناخات الصغرى.

ومن خلال توفير تقنيات أكثر دقة لزراعة المحاصيل وزراعتها، تمكّن الزراعة الدقيقة المزارعين من زيادة الكفاءة وإدارة التكاليف.

ووفقًا لتقرير صدر مؤخرًا عن Grand View Research, Inc. وجدت شركات الزراعة الدقيقة فرصة كبيرة للنمو، فمن المتوقع أن يصل سوق الزراعة الدقيق إلى 43.4 مليار دولار بحلول عام 2025. كما ينجذب الجيل الجديد من المزارعين إلى شركات ناشئة أسرع وأكثر مرونة تعمل على زيادة غلة المحاصيل إلى الحد الأقصى.

Blockchain -6 (سلاسل الكتل)

يمكن استخدام قدرة (Blockchain) على تتبع سجلات الملكية ومقاومة العبث في حل المشكلات العاجلة، مثل: الاحتيال في الأغذية، واسترجاع السلامة، وعدم كفاءة سلسلة التوريد، وتتبع الأغذية في النظام الغذائي الحالي.

يضمن الهيكل اللامركزي الفريد لـ (Blockchain) المنتجات والممارسات التي تم التحقق منها لإنشاء سوق للمنتجات المتميزة بشفافية.

وتتميز تقنية (blockchain):

ضمان سلامة الأغذية
تضيف قيمة إلى السوق الحالي من خلال إنشاء دفتر أستاذ في الشبكة وموازنة أسعار السوق.
تعتمد آلية السعر التقليدية للشراء والبيع على أحكام العملاء، بدلاً من المعلومات التي توفرها سلسلة القيمة بأكملها.
يؤدي الوصول إلى البيانات إلى إنشاء صورة شاملة للعرض والطلب
تعمل تلك التقنية على تمكين تبادل المعاملات التي تم التحقق منها بشكل آمن مع كل عميل في سلسلة الإمداد الغذائي، مما يخلق سوقًا يتمتع بشفافية هائلة
سيؤدي تطبيق (blockchain) للتداول إلى إحداث ثورة في تجارة السلع التقليدية والتحوط كذلك
7- الذكاء الاصطناعي:

لقد أدى ظهور الزراعة الرقمية والتقنيات ذات الصلة إلى فتح مجموعة كبيرة من فرص البيانات الجديدة؛ حيث يمكن لأجهزة الاستشعار عن بعد والأقمار الصناعية وأجهزة الطائرات بدون طيار جمع معلومات لحقل بأكمله على مدار 24 ساعة يوميًا.

لذا تتميز تقنية الذكاء الاصطناعي في المجال الزراعي بـمراقبة :

صحة النبات
حالة التربة
درجة الحرارة
والرطوبة
تتمثل الفكرة في السماح للمزارعين باكتساب فهم أفضل للوضع على أرض الواقع من خلال التكنولوجيا المتقدمة (مثل الاستشعار عن بعد) التي يمكن أن تخبرهم عن وضعهم أكثر مما يمكنهم رؤيته بالعين المجردة، وليس فقط بدقة أكبر ولكن أيضًا بسرعة أكبر.

كما تعمل المستشعرات عن بُعد على تمكين الخوارزميات من تفسير بيئة الحقل على أنها بيانات إحصائية يمكن فهمها ومفيدة للمزارعين من أجل اتخاذ القرارات؛ حيث تقوم الخوارزميات بمعالجة البيانات والتكيف والتعلم بناءً على البيانات المتوفرة.

وكلما زاد عدد المدخلات والمعلومات الإحصائية التي تم جمعها، كانت الخوارزمية أفضل في التنبؤ بمجموعة من النتائج. والهدف من ذلك هو أنه يمكن للمزارعين استخدام تقنية الذكاء الاصطناعي لتحقيق هدفهم المتمثل في حصاد أفضل من خلال اتخاذ قرارات أفضل في هذا المجال.

تطور الزراعة

لأنّ الحاجة هي أم الاختراع دوماً، فإن الحاجة للنباتات والحيوانات لاستخدامها في تحقيق الأمن الغذائي وسبل الراحة بدأ منذ قديم الأزل، فقد بدأت الزراعة منذ بداية الزمان حيث كان تطوّر الزراعة على النحو الآتي: قبل الميلاد (12000-9500) ق.م اعتمد الإنسان في طعامه على اصطياد الحيوانات وجمعها بالإضافة لزراعة النباتات مثل الموز والنخيل. (9500-7500) ق.م تمت زراعة القمح والشعير، كما تمت تربية المواشي مثل الأغنام والخراف. (7500-5000) ق.م تم استخدام اختراع المحراث في الزراعة، كما كان بدء اختراع العجلات وبدأ حينها الزراعة باستخدام البذور. (5000-4000) ق.م زُرع القطن إلى جانب القمح والشعير، وتم استعماله في عمليات النسيج، كما تم استخدام الثيران في أعمال الحراثة. (4000-2000) ق.م كان أول ظهور للحرير، كما تمت زراعة بذور الكتّان، الأرز والعدس، واستخدم النحاس والحجارة في صناعة المناجل. (2000-1500) ق.م تطوّرت أساليب الري، حيث استخدمت الخزانات في أعمال الزراعة والري، وتم بناءها لحماية الأراضي من الفيضانات. بعد الميلاد (646-606) ب.م تمت زراعة البصل والثوم بالإضافة لفاكهة البطيخ، وزُرع أكثر من نوع للأرز.[١] (1400-1500) ب.م زرعت البطاطا والطماطم، كما تمت زراعة الشاي و القهوة، وزرع اللفت كطريقة لتحسين خصوبة التربة. (1701) ب.م تم اختراع جهاز بذر البذور عن طريق حفر أخاديد ووضع البذور فيها، والتخلص من بذر البذور التقليدي باستخدام اليد، كما بدأت عملية انتقاء المواشي لتربية الأنواع الأمثل. (1834) ب.م تم اختراع أول حصادة آلية، وبعدها بثلاث سنوات اختُرع المحراث الفولاذي عوضاً عن الحديدي والخشبي. (1842) ب.م تم افتتاح أول مصنع للأسمدة الزراعية. (1850) ب.م بُنيت السكك الحديدية والبواخر مما ساعد على فتح أسواق جديدة عبر شحن النباتات الغذائية لمسافاتٍ طويلة. (1866) ب.م بدأت دراسة العالم مندل للوراثة لتحسين صفات نبات البازيلاء. (1920) ب.م تحسّن الإنتاج الحيواني بسبب تحسن تغذية الحيوانات ومكافحة الأمراض. (1945) ب.م تحسّن الإنتاج الزراعي بسبب استخدام الآلات الزراعية الحديثة. (1970) ب.م استخدمت الهندسة الزراعية في جعل النباتات والحيوانات أكثر مقاومةً للأمراض، وأكثر إنتاجيّة، كما أُدخلت الحواسيب في الزراعة وخصوصاً في تسجيل حسابات المزارع لتحديد أوقات الأسمدة، بالإضافة لمواعيد الري وتحديد أسعار المحاصيل وغيرها. الزراعة الزراعة هي حجر أساس المجتماعات والحضارات منذ قديم الزمان إلى وقتنا الحاليّ، إذ ترتبط معظم الأشياء حولنا بالزراعة، بدءاً بالطعام الذي نتناوله، وصولاً لملابسنا. لايقتصر مفهوم الزراعة على زراعة المحاصيل وأعمال البستنة، بل يمتد ليشتمل على تربية المواشي، الأسماك والأحياء المائية بالإضافة للدواجن، كما يدخل فيه تربية النباتات، أمراضها و علم الوراثة، لذا فالزراعة علمٌ وفن إلى جانب أنها مهنة.

أحدث تكنولوجيا الزراعة

أحدث تقنيات الزراعة الحديثة وكيف تؤثر على المحاصيل؟
توفر تقنيات الزراعة الحديثة وقت ومجهود وعمل كبير، وتحسن من جودة المحصول وتزيد من الإنتاجية، فما هي أحدث أساليب الزراعة في العالم الآن؟

يطور العلماء من تقنياتِ الزراعة الحديثة كل عام، وذلك حتى تتمكن الدول من مواجهة الأزمات الغذائية التي تمر بها، بالإضافة إلى التفكير في تحسين جودة المحاصيل وزيادة الإنتاجية بشكل مناسب يغطي كافة الأسواق، ومنذ بداية تاريخ الإنسان، بني البشر حضارتهم بالزراعة واهتموا بتطوير الأساليب المختلفة التي تمكنهم من الزراعة بشكل أسهل وبأقل التكاليف والحصول على ثمار ممتازة لاستخدامها في جميع المجالات الصناعية والتجارية، ومع انتقال الإنسان من الاعتماد على الطرق القديمة في الزراعة ظهرت طرق جديدة لها مميزاتها وعيوبها، لذلك لا يكل العلماء عن العمل للحد من خطورة أدوات زراعية يتم استخدامها مثل الأسمدة والمبيدات، ومن ناحية أخرى يقومون بالعمل على تطوير الماكينات لتوفر الجهد والوقت، وفي هذا الموضوع نتحدث عن أساليب الزراعة المتطورة التي يعتمد عليها العالم اليوم، ونشرح ماهية الزراعية المائية، وكيف تتم ؟ وأهم مميزات هذه الزراعة الصديقة للبيئة، وكذلك نتحدث عن مفهوم نظام الأكوابونيك وأهم ما يميزه كآلة للاستزراع السمكي والنباتي.

الزراعة الحديثة في العالم يعمل الفلاحون على مدار السنين في جميع أنحاء العالم على تطوير أساليب الزراعة والأدوات الخاصة بها، وذلك حتى يتمكن الفلاح من الحصول على أكبر إنتاجية ممكنة من المحاصيل الزراعية التي يقوم برعايتها، وتطوير أساليب وآليات الزراعة أمر مهم، إذ تحتاج بعض أنواع المحاصيل لظروف معينة لكي تنمو بشكل سليم، وتطورت أساليب الزراعة الحديثة في العالم، وهذه عدة طرق صنعت الفارق في الزراعة الحديثة عالميًا، بداية من حراثة الأرض، حيث قام المزارعون باستبدال أدوات الحراثة القديمة، والتي كانت تكلفهم وقت كبير عند القيام بحرث الأرض بآلات حديثة مثل التراكتور أو المحراث الزراعي، وهي آلة ساعدت المزارعين في تحسين الأراضي وإنتاجية المحاصيل، إذ تقوم بتقليب التربة بشكل جيد وهذا ما يعمل على تهوية الأرض والمساعدة في التخلص من الآفات والأعشاب الضارة. استخدام المزارعون لأسمدة في الزراعة، واستخدم المزارعون أسمدة عضوية وأخرى كيميائية، وذلك لزيادة إنتاجية الأرض وتحسين المحاصيل الزراعية، وتعتبر الأسمدة النيتروجينية هي أشهر الأسمدة المستخدمة في الزراعة الحديثة عالميًا، وكما استعان المزارعون بعدد من المعادن المفيدة للزراعة كالكلسيوم والبوتاس والفوسفات، بالإضافة إلى الحديد، وجميع هذه العناصر تعمل على زيادة خصوبة التربة، وتزيد من مقاومة المحاصيل للآفات. الاعتماد على الآلات والماكينات الحديثة في الزراعة، واستخدام الماكينات الزراعية يلعب دورًا مهمًا في زيادة إنتاج المحاصيل وكذلك توفير وقت ومجهود عظيم قد يقع على كتف المزارع، ومن أشهر الماكينات المستخدمة في الزراعة، ماكينة الحصاد، وهي ماكينة تفصل النبات عن البذور، وتقوم بذلك بدقة وسرعة ممتازة، ويتم استخدامها في حصاد جميع الحبوب، وكما يوجد أيضًا آلات مختلفة تقوم بجمع الثمار من الأشجار وذلك بسرعة كبيرة. استخدام آليات ري متطورة، طرق الري القديمة كانت تستهلك وقت وكميات مياه كبيرة جدًا، ولكن في العصر الحديث بدأ العالم في الاعتماد على أساليب جديدة في الري، كالري بالتنقيط والري بالرشاشات، ويتم ري النباتات الآن بأفضل الطرق الممكنة بالأدوات المناسبة. استخدام البيوت البلاستيكية، قديمًا كان يتم إنتاج ثمار معينة في فصول خاصة وذلك لظروف المناخ التي يحتاجها النبات، ومع التقدم، اكتشف الإنسان طرقًا جديدة من أهمها البيوت البلاستيكية، والتي تمكنه من زراعة محاصيل مختلفة في غير الفصل المناسب لزراعتها، وأصبحت الأسواق الآن مليئة بالثمار المختلفة فلم يعد إنتاجها متوقف على فصل معين من السنة. إدخال التكنولوجيا الحديثة في الزراعة، استخدام تقنيات التكنولوجيا في الزراعة عمل بشكل ملحوظ على تحسين جودة المحاصيل من الخضروات والفواكه، ويتم ذلك من خلال الاعتماد على زراعة النباتات والبذور المهجنة، وساعدت هذه البذور في زيادة الإنتاج والحصول على منتجات أفضل وأكبر حجمًا وليس بها أي شوائب ضارة. الزراعة الحديثة بدون تربة الزراعة بدون تربة أو الزراعة المائية ظهرت كأسلوب من أساليب الزراعة الحديثة التي اكتشفها البشر بعد عدة دراسات كانت نتائجها تشمل أدلة على إمكانية نمو النباتات بشكل سليم بدون تربة، وذلك إذا توفر للنبات كميات الماء التي يحتاجها، بالإضافة إلى توفير بعض العناصر الأخرى التي يحتاجها النبات كالعناصر الغذائية، وتعد حلاً مناسبًا جدًا للزراعة في المناطق التي تتعرض إلى جفاف بشكل مستمر، وللبيئات التي تعاني من مشاكل في التربة مثل التصحر، وتعتبر الزراعة بالأنابيب هي أشهر أنواع الزراعة المائية، ومبدأ الزراعة بهذا الشكل يعتمد على زراعة العديد من النباتات المختلفة على حسب الفتحات الموجودة في الأنابيب، وكذلك إضافة إلى عدد من المكونات الأخرى التي يعمل بها النظام. مكونات نظام الزراعة المائية (الزراعة بدون تربة) ينقسم نظام الزراعة المائية إلى أربع أدوات رئيسية مهمة للغاية في إتمام عملية الزراعة الحديثة الأهم في العالم الآن، الأداة الأولى، تنقسم إلى حوضي التغذية والتفريغ، الحوضان عبارة عن أحواض من الماء، حوض التغذية هو الحوض الذي يشمل العناصر الغذائية التي تلزم النبات بالإضافة إلى السماد، إلى جانب ذلك حوض التفريغ، ويتم تفريغ الماء في هذا الحوض بعد خروج الماء من الأنابيب، وفي بعض الأحيان يستخدم البعض حوضًا واحدًا يخرج منه الماء ثم يعود. الأداة الثانية، المضخة المسئولة عن نقل المياه في نظام الأنابيب، يجب أن يتوافر مضخة لرفع وضخ المياه في الأنابيب ولكن ليس من الضروري أن تكون ذات قوة كبيرة، وذلك لأن كميات المياه المطلوبة لري النباتات ليست بالكبيرة، أو حتى رفع المياه لمناطق عالية أو بعيدة، حيث أن نظام الزراعة المائية عادة ما يكون على مستوى متوسط من طول الإنسان. الأداة الثالثة، شبكة الأنابيب، يجب أن تتوافر أنابيب مناسبة لهذا النوع من الزراعة ويجب أن تتراوح أقطارها بين الأربعة إلى ستة إنشات، ويجب كذلك أن تكون مفتوحة بشكل معين من الناحية العلوية، لأن هذا هو المكان الذي توضع فيه النباتات، وعند إعداد النظام يجب أن يتم ترتيب هذه الأنابيب بشكل أفقي. الأداة الرابعة، أصص النباتات والشتلات، وهذه الأصص عبارة عن أوعية تتكون من فتحات، يكون دور هذه الفتحات السماح بنفاذ الماء وذلك عند وضع الأصص في نظام الأنابيب، وكذلك يجب أن تحتوي على عدد من الحصى لتثبيت النباتات عند وضعها في النظام. مميزات أسلوب الزراعة بدون تربة يعد أسلوب الزراعة المائية من أهم اكتشافات الزراعة الحديثة في العالم وذلك للميزات الهائلة التي يقدمها هذا المجال، ونذكر عدد من أهم مميزات هذا القطاع من الزراعة : يساعد مجال الزراعة بدون تربة على تقديم حل جيد ومناسب جدًا للأماكن التي تعاني من مشكلات صعبة مواجهتها في التربة، حيث فتح المجال إمكانية الزراعة في أي مكان دون الحاجة إلى تربة نهائيًا. عند الزراعة بالطريقة المائية يوفر هذا العديد من الأعمال التقليدية التي كان يجب القيام بها عند العمل بزراعة التربة، مثل الحراثة وغرس البذور، وبذلك يوفر المزارع الوقت والجهد الذي يبذله أثناء الزراعة. الزراعة المائية لا تحتاج إلى ماء وأسمدة بكميات كبيرة وذلك لأن الزراعة لا تعتمد على وجود تربة، وهذا ما يضمن أيضًا عدم وجود فاقد في المياه والأسمدة، حيث يتم استخدام الماء في الزراعة المائية مرة أخرى، وكذلك الأسمدة. تعتبر الزراعة المائية زراعة صديقة للبيئة، إذ لا تحتاج إلى مبيدات حشرية أو عشبية، فلا حاجة لاستخدام هذه الأنواع من الملوثات في هذا المجال من الزراعة. ومن أهم ما يميز الزراعة المائية، هو القدرة على إنتاج نفس المحصول عددًا من المرات خلال العام الواحد، ورفع مستويات الإنتاجية مع الوقت. الزراعة الحديثة في اليابان تأخذ الزراعة الحديثة في اليابان شكلاً جديدًا اعتمادًا على التكنولوجيا بشكل كبير، على سبيل المثال، فقد أعلنت إحدى الشركات اليابانية أنها ستقوم بافتتاح مزرعة إلكترونية هي الأولى من نوعها في العالم، وستعتمد هذه المزرعة على الروبوتات وذلك لإنتاج 10 ملايين قطعة من نبات الخس في العام الواحد، وأوضحت الشركة التي يبلغ إنتاجها من نبات الخس نحو 7.7 مليون قطعة، أن المزرعة الجديدة ستبدأ في تقديم منتجاتها للأسواق في أقرب وقت، وسيتم طرح المحاصيل عالميًا في 2017، وأشارت الشركة أن الاعتماد على الروبوتات في الزراعة سوف يقلل من تكاليف الإنتاج وسيزيد من الإنتاجية بنسبة كبيرة تصل إلى 25 في المائة. وفي خطوة أخرى، نجح علماء يابانيون في إنتاج 100 ألف قطعة من نبات الخس ونباتات أخرى في يوم واحد، واعتمدوا في ذلك على تقنية إل إي دي (LED)، وهذا في أحد المزارع اليابانية المغلقة، ويعتبر هذا العمل قفزة كبيرة في مجال الزراعة الحديثة والثورة الزراعية العالمية، ويعمل العلماء على تطوير هذه التقنية لمواجهة أزمة الغذاء والكوارث التي تتعرض لها المحاصيل الزراعية حول العالم، وتم إعداد وتجهيز غرف المزرعة وتزويدها بمصابيح إل أي دي تقوم بإرسال الضوء بموجات طولية خاصة مناسبة للنباتات وتمكنها من النمو، وتشمل المزرعة حوالي 18000 ألف مصباح في 15 مستوى مختلف، ومن مميزات هذه المصابيح أنها تسمح بالتحكم بدرجات الحرارة في الغرف وكذلك الرطوبة وكميات المياه المناسبة عند الري. نظام الأكوابونيك.. ثورة في الزراعة الحديثة يعد نظام الأكوابونيك من أهم مجالات الزراعة الحديثة ، ويختلف هذا النظام اختلافًا كليًا عن الزراعة التقليدية، والجديد في هذا النظام أن الأسماك والنباتات تتكافل مع بعضها في نفس المكان لتنمو بشكل جيد، وتكاليف هذا النظام ليست بالكثيرة ويمكن إقامته في أي مكان. وكما ذكرنا يدمج نظام الأكوابونيك نوعان من أنواع الزراعة، حيث يجمع بين الاستزراع السمكي (أكوالكتشر)، والاستزراع النباتي (الهيدروبونيك) ويتم استخدام تقنيات حديثة لدمج النوعين فيما يسمى بالأكوابونيك. والنظام صديق للبيئة، فالملوثات التي تنتج من مخلفات الأسماك منعدمة تمامًا، والتقنية المستخدمة في النظام تجعل منه بيئة مستديمة لإنتاج الأسماك والنباتات بشكل متكامل ومتجانس، ويعتمد الأكوابونيك على مبدأ بسيط وهو أن الإنسان يقوم بتغذية الأسماك، وتقوم الأسماك بتغذية النباتات، وتعمل النباتات على تنقية المياه التي تعيش فيها الأسماك، في دائرة مغلقة متكاملة. وللنظام فوائد كبيرة : يوفر نحو 80 في المائة من الماء الذي يتم استخدامه عادة في زراعة التربة العادية. يوفر النظام تكاليف نقل المحاصيل والتلوث الناتج عن ذلك، وهذا بسبب قرب المحاصيل من الأسواق. سهولة عمل هذا النظام، حيث يمكن لأي فرد أن يعمل على هذا المشروع حتى لو في حديقة منزله. يمكن للحكومات الاستفادة من هذا النظام بإقامته في الأماكن البعيدة وغير المأهولة بالسكان، كالصحراء، فالنظام لا يحتاج لتربة لكي تنمو فيه النباتات. ويشكل النظام حلاً كبيرًا للتخلص من الملوثات وخصوصًا ملوثات التربة.

حلول لزيادة الإنتاج الزراعي

قال الحاج حسين عبدالرحمن ابوصدام نقيب الفلاحين لزيادة كمية الانتاح من المحاصيل الزراعية حتي نصل إلى الامن الغذائي الزراعي مع الزياده الكبيره لعدد السكان يوجد ثلاث طرق يمكننا تنفيذها مجتمعه او منفرده

لافتا ان الطريقه الاولي تكمن لزيادة الانتاج الزراعي تكمن في زيادة المساحات المزروعه باستصلاح اراضي جديده وقد بدات هذه الطريقه في النمو مع اتجاه الدوله ورغبتها في استصلاح الأراضي كمشروع قومي والذي تجسد في مشروع استصلاح واستزراع المليون ونصف فدان
فيما يعرف بالتوسع الافقي ومع ارتفاع تكاليف هذه الطريقه ماديا وقلة المياه فان الطريقه الثانيه تكاد تكون الانسب

وتابع ابوصدام ان الطريقه الثانيه تعرف بالتوسع الراسي وتكمن تفاصيل هذه الطريقه في تغيير طرق الزراعه القديمه الي طرق زراعه حديثه تضاعف الانتاجيه في نفس وحدة الارض مع استخدام كميات اقل من المستلزمات الزراعيه من تقاوي واسمده ومياه كطريقة الزراعة علي مصاطب او الزراعه داخل البيوت المحميه او الزراعه بالتكثيف.
ويدخل في هذه الطريقه زراعات الاصناف المتطوره من كافة المحاصيل ذات الانتاجيه العاليه.
موضحا أن الدولة تسير بخطي سريعه في هذه الطريقه وكان احسنها المشروع الوطني لزراعة 100الف فدان بالصوب الزراعيه
مع الجهود الكبيرة التي بذلتها وزارة الزراعه متمثله في مركز البحوث الزراعيه لانتاج اصناف من الاقماح والارز وغيرها ذات انتاجيه عاليه ومقاومه للامراض وقليلة استهلاك المياه ومبكرة النضج

واوضح عبدالرحمن ان الطريقه الثالثه تتمثل في تقليل الفاقد وترشيد استهلاك المحاصيل الزراعية
وتعد الصوامع الحديثه لتخزين القمح من اكبر الامثله لتقليل الفاقد والحفظ الامثل للمحاصيل
وطريقة ترشيد الاستهلاك تعتمد علي التوعيه بان التغذيه السليمه ليست بكثرة الكميات بقدر ماهي بتنوع الغذاء ويقع علي عاتق الاعلام بكل صوره وقطاع الارشاد الزراعي نشر هذه الطريقه الفعاله للاستخدام الامثل والصحي لمنتجاتنا الزراعيه

واكد عبدالرحمن ان التوسع الزراعي باستخدام كل الطرق الحديثه المتاحه و الممكنه اصبح ضرورة نظرا لتزايد عدد السكان وندرة المياه
وذلك لأن الأمن الغذائي يعد اهم عوامل استقرار ونجاح الامم و اكبر تحدي يواجه العالم في ظل التزايد السكاني الكبير والتناقص في الموارد الغذائيه المتاحه

المزيد بموارد أقل. هذا هو التحدي والشعار لمستقبلنا. في السنوات القادمة، سيكون هناك الكثير منا. إذ سيزيد عدد سكان العالم من 7.6 مليار نسمة كما هو اليوم إلى 9.8 مليار نسمة في عام 2050؛ ومع معدل استخدامنا الحالي، ستكون المياه العذبة أقل، كما ستقل التربة الصالحة للزراعة، والأراضي المتاحة للزراعة، أو البحار النظيفة والمثمرة لمصايد الأسماك. وهذا يدعو إلى التساؤل حول كيفية قيامنا بالأشياء الآن ودفعنا لإيجاد حلول للمستقبل.

ليس من الضروري أن تشتمل الإجابات على آلات عالية التقنية أو إصلاحات مكلفة للنظام. وفي الواقع، تأتي بعض الحلول الواعدة من العلاقة بين الطبيعة والمزارعين، ولا سيما المزارعين الأسريين. وتسخير قوة الطبيعة عن طريق مزج العلوم الحديثة مع المعارف التقليدية والأصلية لمنتجي الأغذية والمزارعين هو جزء من الفكرة وراء الزراعة الإيكولوجية.

الزراعة الإيكولوجية هي مفهوم وممارسة لإدارة وتعزيز العمليات الإيكولوجية للطبيعة لتحسين الإنتاجية وتجنب الهموم الزراعية، مثل انتشار الآفات، والأمراض، أو التدهور. وبتركيزها على النباتات، والحيوانات، والبشر، والبيئة، والنظام ككل، تعتبر الزراعة الإيكولوجية علما واستجابة اجتماعية، وهي تربط بين معارف وممارسات المزارعين ومنتجي الأغذية من جميع أنحاء العالم. وتهتم الزراعة الإيكولوجية، بشكل فريد، بالتأكد من جعل نظمنا الغذائية – طريقة زراعة الأغذية، وبيعها، وتداولها، وتسويقها، واستهلاكها – أكثر عدلا واستدامة في المستقبل.

تهدف العناصر العشرة للزراعة الإيكولوجية إلى توجيهنا نحو الانتقال إلى نظم غذائية وزراعية مستدامة. وهذه العناصر المترابطة والمعتمد بعضها على بعض هي كما يلي:

1- التنوع: من خلال استخدام نظم الإنتاج الزراعي المتنوعة مثل الحراجة الزراعية (دمج الأشجار في النظم الزراعية)، أو زراعة المحاصيل المتعددة (مجموعة واسعة من المحاصيل في نفس الحقل)، تساهم الزراعة الإيكولوجية في مجموعة من الفوائد الإنتاجية، والاجتماعية-الاقتصادية، والتغذوية، والبيئية.

2- توليد المعارف بصورة مشتركة وتقاسمها: تعتمد الزراعة الإيكولوجية على المعرفة المحددة السياق. وتلعب المعرفة دورا مركزيا في عملية تطوير وتنفيذ الابتكارات الزراعية الإيكولوجية لمواجهة التحديات عبر النظم الغذائية. ومن خلال عملية التوليد المشترك، تمزج الزراعة الإيكولوجية البيانات العلمية العالمية مع المعارف التقليدية، والأصلية، والعملية، والمحلية للمنتجين.

3- أوجه التآزر: عند تصميم نظام زراعي ما، ينبغي الأخذ بالاعتبار جميع جوانبه، مثل المحاصيل، والحيوانات، والأشجار، والتربة، وحتى المشاركة المجتمعية. وخلق التآزر بين أجزاء النظام يساعدها على العمل بشكل أفضل، مما يؤدي إلى تحسين خصوبة التربة، والضبط الطبيعي للآفات، وزيادة إنتاجية المحاصيل.

4- الكفاءة: تبدأ الكفاءة بعدم إهدار الموارد. وعن طريق استخدام مدخلات الزراعة بكفاءة أكبر (مثل البذور، والتربة، والطاقة، والمغذيات)، تستخدم الزراعة الإيكولوجية موارد خارجية أقل، مما يحد من التكاليف، والآثار البيئية السلبية. وهذا له تأثير غير مباشر يتمثل في الحفاظ على الموارد الثمينة مثل المياه، وحماية التنوع البيولوجي، بل وحتى الحد من تكاليف الإنتاج.

5- إعادة التدوير: الطبيعة تعيد استخدام ما تنتجه. وعن طريق محاكاة النظم الإيكولوجية الطبيعية، تدعم الممارسات الزراعية الإيكولوجية العمليات البيولوجية التي تدفع إعادة تدوير المغذيات، والكتلة الحيوية، والمياه ضمن نظم الإنتاج. ويمكن تعزيز عملية إعادة التدوير هذه من خلال إجراءات معينة، مثل إدخال الماشية واستخدام روثها كسماد كأحد الأمثلة؛ غير أن إعادة التدوير على جميع المستويات أمر أساسي لنظم الدعم الذاتي والتصحيح الذاتي.

6- القدرة على الصمود: تتمتع النظم الزراعية الإيكولوجية، بتعزيزها الصمود الإيكولوجي، والاجتماعي-الاقتصادي، بقدرة أكبر على التعافي من الكوارث مثل الجفاف، أو الفيضانات، أو الأعاصير، ومقاومة الإصابة بالآفات والأمراض. ومن خلال التنويع، يحد المنتجون من ضعفهم في حالة فشل محصول واحد أو سلعة واحدة. والحد من الاعتماد على المدخلات الخارجية يزيد من استقلالية المنتجين ويحد من تعرضهم للمخاطر الاقتصادية.

7- القيم الإنسانية والاجتماعية: تركز الزراعة الإيكولوجية بقوة على القيم الإنسانية والاجتماعية، مثل الكرامة، والإنصاف، والشمولية، والعدالة، التي تسهم جميعها في سبل عيش مستدامة؛ وتضع تطلعات، واحتياجات أولئك الذين ينتجون، ويوزعون، ويستهلكون الأغذية في قلب النظم الغذائية. وتسعى الزراعة الإيكولوجية إلى معالجة أوجه عدم المساواة من خلال خلق الفرص للنساء والشباب.

8- الثقافة والتقاليد الغذائية: تعد الزراعة جزءا من تراث البشرية، حيث تلعب التقاليد الغذائية دورا مركزيا في المجتمع. غير أن هناك انفصال في العديد من الأماكن بين العادات الغذائية والثقافة. وقد ساهم ذلك في وضع يتواجد فيه الجوع والبدانة جنبا إلى جنب. وتلعب الزراعة الإيكولوجية دورا هاما في التوفيق بين التقاليد والعادات الغذائية الحديثة، والجمع بينها بطريقة منسجمة تعزز الأغذية المحلية والموسمية، والنُظم الغذائية الصحية، والمتنوعة، والمناسبة ثقافيا، والتي توفر التغذية الجيدة مع الحد من البصمة الكربونية لصناعة الأغذية، وحماية النظم الإيكولوجية.

9- الحوكمة المسؤولة: من الضروري وجود آليات حوكمة شفافة، وخاضعة للمساءلة، وشمولية على نطاقات مختلفة لخلق بيئة تمكينية تدعم المنتجين لتحويل أنظمتهم. والوصول العادل إلى الأراضي، والموارد الطبيعية ليس مهما بالنسبة للعدالة الاجتماعية وحسب، ولكنه ضروري أيضا لتوفير الحوافز للاستثمارات طويلة الأجل في الاستدامة.

10- الاقتصاد الدائري والتضامن: الحلول المحلية هي في صميم الزراعة الإيكولوجية. ويشمل ذلك دعم الأسواق والاقتصادات المحلية التي توفر سبل عيش مستدامة وعادلة لأفراد مجتمعها. وتسعى الزراعة الإيكولوجية إلى تقصير الدوائر الغذائية عن طريق خفض عدد الوسطاء، وبالتالي زيادة دخول منتجي الأغذية، مع الحفاظ على أسعار عادلة للمستهلكين.

على الرغم من وجود عناصر عديدة للزراعة الإيكولوجية، إلا أن الترابط هو أحد مبادئها الأساسية. وعندما يكون أي جزء في غير محله، يتدهور النظام. وإنتاج المزيد بموارد أقل يعني تحسين استخدام ما لدينا. وهذا هو ما تعززه الزراعة الإيكولوجية لخلق عالم القضاء على الجوع (#ZeroHunger).

طرق الزراعة الحديثة PDF

لتحميل الملف اضغط هنا