Improvement of water quality and food production via nutrient recovery in climate-vulnerable wetlands through nature-based floating rice cultivation
تُظهر هذه الدراسة أن زراعة أصناف الأرز عالية الإنتاجية على طوافات عائمة في الأراضي الرطبة ببنغلاديش المعرضة للفيضانات تعمل في آن واحد على تحسين جودة المياه من خلال إزالة المغذيات الذائبة بشكل كبير، وتعزيز إنتاج الغذاء عبر زيادة غلة الحبوب والكتلة الحيوية، مما يقدم حلاً قابلاً للتوسع يعتمد على الطبيعة للزراعة المرنة مناخياً.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
في دلتا الأنهار المنخفضة في بنغلاديش، تظل الأرض والمياه في علاقة متغيرة ومستمرة. فلقد راقب المزارعون لقرون من الزمن الأمطار الموسمية وهي تحول حقولهم إلى بحيرات، وهي دورة طبيعية باتت الآن تهدد بالتحول إلى كارثة مع اشتداد حدة الفيضانات بسبب تغير المناخ. فعندما تغمر المياه التربة لفترة طويلة، تغرق المحاصيل، وتنجرف المغذيات التي ينبغي أن تغذي النباتات أو تُحبس في الطين، مما يترك المياه عكرة وغير منتجة. وهذا يخلق خياراً صعباً: كيف يمكن للناس زراعة الغذاء عندما تكون الأرض تحت الماء، وكيف يمكنهم الحفاظ على نظافة المياه عندما تكون التربة مشبعة؟ لقد عرف العلماء منذ زمن طويل أن النباتات تعمل كمرشحات طبيعية، حيث تسحب المعادن والمواد الكيميائية الذائبة من الماء أثناء نموها. وهذه العملية، التي تُسمى غالباً "المعالجة النباتية"، هي أساس العديد من مشاريع استعادة المناطق الرطبة. وكان السؤال الذي أراد الباحثون في بنغلاديش الإجابة عليه هو ما إذا كان نوع معين من الزراعة يمكن أن يحول هذه المشكلة إلى حل. هل يمكنهم زراعة الأرز مباشرة على سطح مياه الفيضانات، باستخدام النباتات ليس فقط لإطعام العائلات، بل لتنقية المياه في الوقت نفسه؟
ولمعرفة ذلك، أنشأ فريق من الباحثين في جامعة سيلهيت الزراعية سلسلة من الحدائق العائمة في بيئة بركة خاضعة للرقابة. وقد بنوا طوافات بسيطة باستخدام ألواح رغوية خفيفة الوزن وزجاجات بلاستيكية لإبقائها طافية، مما خلق منصة مستقرة يمكنها حمل التربة وشتلات الأرز دون أن تغرق. واختاروا ثلاثة أنواع مختلفة من الأرز للاختبار: صنف محلي تقليدي يُعرف باسم "مالوتي" (Maloti)، وصنفين حديثين عاليي الإنتاجية طورهما معهد أبحاث الأرز في بنغلاديش، وهما "BRRI Dhan-79" و"BRRI Dhan-51". كان الهدف هو معرفة أي من هذه النباتات يمكنه البقاء في ظروف الطفو، وإنتاج أكبر قدر من الحبوب، والأهم من ذلك، سحب أكبر قدر من المغذيات من الماء. وراقب الفريق المياه أسبوعياً، حيث قاموا بقياس مستويات النيتروجين، والفسفور، والبوتاسيوم، وإجمالي المواد الصلبة الذائبة لتتبع مدى فعالية كل نبات في تنظيف بيئته.
كشفت النتائج عن فرق صارخ بين الأصناف التقليدية والحديثة. فقد أثبت نوعا الأرز عاليي الإنتاجية أنهما مرشحات طبيعية قوية؛ فخلال موسم النمو، أزال صنفا "BRRI Dhan-79" و"BRRI Dhan-51" أكثر من 80 بالمائة من النيتروجين والفسفور الذائب في الماء. كما خفضا مستويات البوتاسيوم بنحو 40 بالمائة، وخفضا إجمالي كمية المواد الصلبة الذائبة بنسبة تقارب 40 بالمائة. ومع نمو النباتات، امتصت هذه المغذيات لبناء سيقانها وأوراقها وحبوبها، محولةً بذلك التلوث في الماء إلى غذاء. وفي المقابل، عانى صنف "مالوتي" التقليدي لمواكبة ذلك؛ إذ لم يزيل إلا القليل جداً من النيتروجين أو الفسفور، وفي تحول مفاجئ، تسبب في زيادة إجمالي المواد الصلبة الذائبة في الماء بنحو 9 بالمائة. وبدلاً من تنقية المياه، بدا أن هذا الصنف القديم يطلق المزيد من المواد فيها، وفشل في العمل كمرشح فعال.
وقد تباينت قوة التنظيف هذه مع فرق هائل في الحصاد. فقد أنتجت أصناف الأرز الحديثة غلة حبوب أعلى بأكثر من ثلاث مرات ونصف من صنف "مالوتي" التقليدي. فلكل متر مربع من الطوافة العائمة، أنتج الأرز عالي الإنتاجية ما بين 0.26 و0.27 كيلوغراماً من الحبوب، بينما أنتج الصنف المحلي 0.07 كيلوغراماً فقط. ووجد الباحثون رابطاً مباشراً بين كيفية تنقية النباتات للمياه وكمية الغذاء التي تنتجها؛ إذ كانت الأوعية ذات المياه الأكثر نقاءً، حيث نجحت النباتات في إزالة أكبر قدر من المغذيات، هي نفسها الأوعية التي أنتجت أكبر قدر من الحبوب. وهذا يشير إلى أن قدرة الأرز على سحب المغذيات من الماء ليست مجرد عرض جانبي لنموه، بل هي محرك رئيسي لنجاحه. فالنباتات التي كانت الأفضل في تصفية المياه كانت أيضاً الأكثر كفاءة في تحويل تلك المغذيات إلى حصاد.
تثبت هذه الدراسة أن زراعة الأرز العائم هي أكثر من مجرد وسيلة لزراعة الغذاء فوق الماء؛ إنها نظام مزدوج الغرض يمكنه تحسين جودة المياه مع تأمين الحصاد في آن واحد. فمن خلال اختيار النوع المناسب من الأرز، يمكن للمزارعين في المناطق المعرضة للفيضانات تحويل فيضان مدمر إلى فرصة لكل من التغذية والاستعادة البيئية. لقد عملت الأصناف عالية الإنتاجية كمرشحات حيوية حية، مما أثبت أن الحلول القائمة على الطبيعة يمكن هندستها لتعمل بجهد أكبر. ورغم أن الغلات كانت أقل مما يتم تحقيقه في الأراضي الجافة، فإن القدرة على إنتاج الغذاء والمياه النظيفة في وقت واحد أثناء الفيضان توفر شبكة أمان حيوية للمجتمعات التي تواجه تقلبات مناخية متزايدة. ويؤكد البحث أنه مع اختيار النباتات المناسبة، يمكن أن تكون الزراعة العائمة استراتيجية قابلة للتوسع للمساعدة في استعادة المناطق الرطبة ودعم سبل عيش البشر في ظل مناخ متغير.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.