22/05/1388
گرسنگي مردم جهان يکي از بزرگترين معضلاتي است که کشورهاي مختلف براي مقابله با آن سعي دارند از فناوريهاي مختلف بهره جويند. اين بحران مي تواند تا چند ده سال آينده بسياري از مردم جهان را با خطر مرگ مواجه سازد‎. ‎به گزارش مهر، بحران گرسنگي يکي از بزرگترين مشکلاتي است که بشر تا سالهاي آينده به صورت جدي با آن دست به گريبان خواهد شد. توليد دو برابر محصولات کشاورزي تا سال 2050 به منظور تامين غذاي مورد نياز در حدود 9 بيليون انسان با درنظر گرفتن کاسته شدن روز به روز از سطح زمينهاي قابل کشت، بحراني است که عبور از آن بسيار پيچيده به نظر مي آيد‎.‎اما دانشمندان جهان در تلاشند انقلاب سبز دومي را در صنعت کشاورزي به وجود آورند. استفاده از ميکروبهاي توليد کننده نيتروژن، حسگرهاي زير خاکي و روباتهاي برداشت ميوه از ابزارهايي هستند که اين انقلاب براي پيشبرد خود نياز خواهد داشت‎.‎تبديل بيابانها به مزرعه: در حال حاضر در حدود 70 درصد از آب پاک جهان در صنعت کشاورزي مورد استفاده قرار مي گيرد. در صورتي که بتوان گلخانه هايي را در کناره سواحل درياها راه اندازي کرد مي توان مقادير قابل توجهي از آب درياها را بدون نياز به سيستمهاي پر هزينه نمک زدايي به آب قابل استفاده در کشاورزي تبديل کرد. در اين صورت کشاورزان مي توانند برخي از محصولات کشاورزي مانند کاهو و سيب زميني را در بيابانها و يا زمينهايي در نزديکي سواحل پرورش دهند‎. ‎در حال حاضر سه پروژه بر اين اساس در حال اجرا بوده و محققان براي يافتن موقعيتي مناسب براي اجراي کامل آنها در جستجو به سر مي برند. به اعتقاد طراحي انگليسي مرز ميان بيابان و دريا مي تواند يکي از بهترين نقاط براي بناي چنين گلخانه هايي باشد‎. ‎چنين گلخانه هايي که ساخت آنها کمتر از پنج دلار در هر فوت مربع سرمايه نياز خواهد داشت، آب مورد نياز خود را از دريا تامين مي کند. اين آب از طريق لوله کشي يا پمپ کردن به شبکه هايي لانه زنبوري هدايت شده و با تبخير شدن هواي اطراف خود را به شدت سرد و مرطوب مي سازند. اين هوا با حرکت کردن در سطح گلخانه به تدريج داغتر شده و قبل از رسيدن به مرحله تبخير دوم که هوا را به حالت فوق اشباع در خواهد آورد، رطوبت بيشتري را در خود حفظ مي کند‎.
‎پس از اشباع شدن هوا به سرعت وارد سيستم فشاري مي شود که آب پاک را از رطوبت هوا خارج کرده و به تانکهايي زيرزميني هدايت مي کند تا در آينده از آن به منظور آبياري محصولات استفاده شود. به منظور افزايش حرارت هواي مرطوب مي توان از سيستم انرژي رساني خورشيدي نيز استفاده کرد‎. ‎حسگرهاي زير خاکي: در حال حاضر از حدود 300 تا 500 پاند در جريب کود در مزارع آمريکا استفاده مي شود که با استفاده از شبکه اي از حسگرهاي زير زميني ميزان مناسب کود و آب را متناسب با نياز خاک به خاکهاي زراعي وارد کرد. در اين صورت از ميزان هزينه هاي ناشي از توليد و تامين اين مواد نيز کاسته شده و توليد محصولات کشاورزي مقرون به صرفه خواهد شد‎.
‎محققان کشاورزي و مهندسي بيوسيستمها در دانشگاه آيووا در تلاشند شبکه اي از اين حسگرها را با مقاومت بالا براي استفاده از مزارع مختلف توليد کنند. اين حسگرها به صورت مداوم مي توانند رطوبت، حرارت و اطلاعات مربوط به مواد غذايي خاک را به ثبت رسانده و به صورت بي سيم به رايانه مرکزي انتقال دهند‎. ‎اين حسگرها در قالب شبکه مانند در عمق 18 تا 48 متري از سطح زمين قرار گرفته و اطلاعات جمع آوري شده را با کمک امواج راديويي با طول موج کوتاه به رايانه انتقال مي دهند. استفاده از اين شبکه ميزان استفاده از کود را در صنعت کشاورزي به شکلي قابل توجه کاهش خواهد داد. هزينه نصب 6 حسگر در هر جريب از زمين در حدود 20 تا 30 دلار خواهد بود اما در کنار آن صرفه جويي در ميزان آب و کود مي تواند در حدود 150 دلار در جريب از هزينه هاي کشاورز بکاهد‎.
‎تغيير ژنتيکي برنج: به منظور تامين نياز جمعيتي که 50 درصد از ساکنان جهان را تشکيل داده و برنج غذاي اصلي آنها به شمار مي رود، مي توان با کمک گرفتن از مهندسي ژنتيک، ميزان بيشتري از اين محصول کشاورزي را توليد کرد. در اين صورت مي توان ميزان توليد برنج را تا 50 درصد افزايش داده و از شيوه اي مشابه در توليد ديگر محصولات کشاورزي نيز استفاده کرد‎.
‎به گزارش مهر، محققان موسسه تحقيقات ملي برنج در مانيل در همين راستا در حال ايجاد تغييرات بنياديني در ساختار برنج هستند. محققان در تلاشند با ايجاد تغيير در روشهاي نورگيري اين محصول، رشد آن را سرعت ببخشند. اين برنجها مي توانند در شرايط گرم و خشک با استفاده از فرايندهايي خاص کربوهيدراتهايي توليد کنند که به ميزان کمتري دي اکسيد کربن نياز خواهد داشت‎.
‎اين فرايند مدت زماني را که گياه براي باز نگاه داشتن حفره در برگهاي خود به منظور جذب بيشتر دي اکسيد کربن نياز دارد را کاهش داده و آب کمتري از برگها تبخير خواهد شد. به منظور ايجاد چنين خصوصيتي محققان بايد ژني را که در برنج وظيفه متعادل سازي ساختار برگها را به عهده دارد شناسايي کرده و آن را تغيير دهند. در صورت دستيابي به اين ژن و تغيير آن، امکان بهبود دادن بسياري از ديگر محصولات کشاورزي نيز به وجود خواهد آمد‏‎.
‎جايگزيني کودها: ميزان گازهاي گلخانه اي ناشي از توليد انواع کودها در جهان در حدود 1.2 درصد است که مي توان اين ميزان را با استفاده از ميکروبهايي که توانايي توليد نيتروژن را دارند کاهش داد. استفاده از چنين ميکروبهايي در کنار پاک تر نگاه داشتن محيط زيست مي تواند خاکي سالم را براي کشاورزي به وجود آورد‎.‎کودها به دليل توليد ميزان بيشتري از نيتروژن، فسفر و پتاسيم که براي توليد آمينو اسيد و سلولهاي ديواره در گياه بسيار حياتي اند، مورد استفاده قرار مي گيرند. در صورتي که ميکروبهاي مولد نيتروژن جايگزين اين کودها شوند صدها هزار دلار از ميزان هزينه تامين کود از هزينه هاي کشاورزان کاسته خواهد شد‎.
‎به گزارش مهر، محققان دانشگاه ميشيگان به منظور جايگزيني ميکروبها بر روي بيش از 300 ميکروب طبيعي موجود در خاک مطالعه کرده و ترکيبي از آنها را ارائه کرده اند که مي تواند ميزان نياز به کودهاي فسفري و نيتروژني را کاهش داده، از گياه در برابر آفات حمايت کرده و بازدهي محصول را در هر گونه گياهي افزايش دهد. آزمايش اين ميکروبها بر روي نوعي سيب زميني باعث افزايش 90 درصدي ميوه هاي اين گياه 90 شده است‎.
‎استفاده از کارگران روباتيک: برداشت بسياري از محصولات کشاورزي از قبيل سيب، انگور، گلابي و بسياري از ميوه هاي ديگر نيازمند نيروي انساني بسيار بوده و در نتيجه هزينه برداشت اين محصولات را افزايش خواهد داد. در صورتي که بتوان سيستم کشاورزي را مکانيزه کرده و از ماشينها براي کنترل، حرص و برداشت محصولات استفاده کرد ميزان زيادي از اين هزينه ها کاسته شده و در عوض صرف توليد بيشتر محصولات خواهد شد‎. ‎اين پروژه اي است که محققان دانشگاه کارنگي ملون در تلاش براي عملي ساختن آن هستند. اين محققان قصد دارند با ابداع سيستم کشاورزي خودکار کيفيت کشاورزي را بهبود بخشيده و کمبود نيروي انساني را جبران کنند. روباتهايي که اين محققان به منظور برداشت سيب ابداع کرده اند داراي چهار چرخ بوده و کاملا خودکار هستند. اين روباتها با کمک چندين حسگر پديده هاي مانند آفتها و سرعت رشد گياه را رديابي مي کنند همچنين حسگرهاي مجزايي درون خاک ميزان رطوبت خاک، رطوبت هوا و ميزان سطح نور را اندازه گيري کرده و اطلاعات آن را در اختيار کشاورزان قرار مي دهند‎. ‎با استفاده از چنين سيستم خودکاري کشاورزان مي توانند از طريق ايستگاه مرکزي کنترل خود را بر روي هر تک گياه متمرکز کنند تا درصورت مشاهده هر نوع آفتي روباتها را قبل از مرگ گياه به مقابله با آفتها اعزام کنند. روباتها براي انجام چنين ماموريتهاي ظريفي نيازمند دوربينهايي چندگانه هستند تا بتوانند موقعيت و ابعاد درخت و ميوه ها را درک کنند. بر اساس گزارش پاپ ساينس، همچنين روبات بايد از بازوهايي برخوردار باشد تا با کمک آنها قدرت چيدن محصولات را به دست آورد. در حال حاضر دقت و سرعت روباتهاي موجود در حد انسان نيست اما تا 2 سال آينده تکنولوژي مي تواند سيستم کشاورزي خودکار را متحول سازد‎.