Duckweed-Integrated Bioenergy, Biofertiliser and Feed Production: A Site-Based Feasibility Assessment and Decision Framework for Smallholder Cattle Systems in Laikipia, Kenya

في المرتفعات الجافة في كينيا، يواجه صغار مزارعي الماشية أزمة هادئة ولكنها مستمرة: تكلفة تغذية قطعانهم ترتفع بسرعة أكبر من دخلهم. فالمكونات الغنية بالبروتين اللازمة للحفاظ على صحة الأبقار وإنتاجيتها تُستورد إلى حد كبير، مما يجعل المزارعين عرضة لتقلبات الأسعار العالمية واضترابات سلاسل التوريد. وبالنسبة لمزارع يمتلك عدداً محدوداً من الحيوانات، فإن هذا يعني غالباً تقليل كمية العلف، مما يؤدي إلى انخفاض إنتاج الحليب وتدهور سبل العيش. وقد اتجه البحث عن حل نحو المزرعة نفسها، وتحديداً نحو نبات صغير عائم يُعرف باسم "عدس الماء" (duckweed). ينمو هذا النبات المائي بسرعة مذهلة، حيث يمتص العناصر الغذائية من الماء لبناء جسم غني بالبروتين، تماماً مثل كسب الصويا أو عباد الشمس التي يشتريها المزارعون حالياً. والفكرة هي تحويل نفايات المزرعة - وتحديداً روث الماشية - إلى حساء غني بالعناصر الغذائية، وزراعة عدس الماء فيه، ثم إطعام النبات الناتج للحيوانات. إنها فكرة الزراعة الدائرية: أخذ ما يتم التخلص منه، وتحويله، وإعادته كقيمة مضافة.

ومع ذلك، فإن تحويل هذه الفكرة إلى واقع ليس ببساطة إلقاء الروث في بركة وانتظار النتائج. فقد اقترح المجتمع العلمي طرقاً مختلفة لدمج هذا النبات في المزرعة، ولكل منها منطقها الخاص. يقترح البعض دمج النبات مع الأسماك، أو مع الخنازير أو الدجاج، بينما يربط خيار رابع النبات مباشرة بالماشية الموجودة بالفعل في المزرعة، باستخدام الروث لتشغيل هاضم حيوي (biogas digester) ينتج وقود الطهي قبل أن تغذي السوائل المتبقية البركة. ويكمن التحدي لأي مزرعة محددة في معرفة أي من هذه المسارات يجب اتخاذه. فالنظام الذي يعمل في مزرعة خنازير قد يفشل في مزرعة ماشية؛ والنظام الذي يزدهر في مناخ رطب قد ينهار في مناخ جاف. وبدون طريقة واضحة لمقارنة هذه الخيارات مع الواقع المحدد لموقع معين، يخاطر المزارعون بالاستثمار في نظام قد لا يعمل معهم.

هذا هو السؤال الدقيق الذي سعى الباحثان سيلين إيلو وأولوميدي آجاني للإجابة عنه لصالح مجموعة صغيرة من مربي الماشية في نغوبيت، بمقاطعة لايكيبيا. لم يبنيا مزرعة أو يجريا تجربة تغذية، بل عملا كمخططين استراتيجيين، حيث جمعا كل ما هو معروف عن بيولوجيا عدس الماء، وإدارة المياه، وتغذية الحيوان لإنشاء أداة لاتخاذ القرار. لقد أخذا أربعة تصميمات متميزة للأنظمة واختبراها مقابل الظروف المحددة لموقع نغوبيت: عدد الماشية، وتوفر المياه، والمهارات العمالية المحلية، والحاجة إلى الطاقة. ومن خلال وزن هذه العوامل بعناية، سعيا لتحديد التكوين الذي يوفر أفضل فرصة للنجاح دون مطالبة المزارعين ببدء نوع جديد تماماً من الأعمال.

كشف التحليل عن فائز واضح، ولكن ليس للأسباب التي قد يتوقعها المرء للوهلة الأولى. فقد وجد الباحثون أن النظام الأكثر واعدية هو الذي يبقي كل شيء ضمن عمليات الماشية القائمة. هذا النهج، الذي يسموا به نموذج (عدس الماء-الطاقة الحيوية-السماد الحيوي-العلف)، يمرر روث الماشية عبر هاضم حيوي لإنتاج غاز الطهي للمنزل. السائل المتبقي من تلك العملية، المعروف باسم "المهضوم" (digestate)، يتم تخفيفه واستخدامه لتغذية بركة ضحلة حيث ينمو عدس الماء. ثم يتم تجفيف النبات المحصود وخلطه مجدداً في نظام غذائي الماشية. سجل هذا النظام أعلى الدرجات لأنه لم يتطلب أنواعاً جديدة من الماشية. أما الخيارات الثلاثة الأخرى التي تمت دراستها - زراعة عدس الماء مع الأسماك، أو مع الخنازير، أو مع الدجاج - فقد كانت ستجبر المزارعين على إدارة مشاريع جديدة تماماً، مما يجلب مخاطر جديدة، ومهارات جديدة للتعلم، وتكالوات جديدة. وبالنسبة لعائلة ذات موارد محدودة، فإن إضافة حيوان جديد إلى المزيج يعد عبئاً ثقيلاً؛ فالتمسك بما يعرفونه بالفعل هو الرهان الأكثر أماناً.

كما كشفت الدراسة عن حد حاسم لما يمكن أن يحققه هذا النظام، وهو اكتشاف يمنع التفاؤل المفرط. فعندما حسب الباحثون توازن العناصر الغذائية والمياه لقطيع مكون من خمسين بقرة، اكتشفوا أن الروث الذي تنتجه الحيوانات كافٍ لإشباع بركة تبلغ مساحتها حوالي 500 إلى 750 متراً مربعاً. وفي بركة بهذا الحجم، سينتج عدس الماء بروتيناً يكفي لتوفير ما يقرب من 8 إلى 12 جراماً لكل بقرة يومياً. وبينما يعد هذا مكملاً قيماً، إلا أنه يمثل أقل من واحد بالمائة من إجمالي البروتين الذي تحتاجه البقرة المرضعة. لا يمكن للنظام استبدال الحاجة إلى الأعلاف المشتراة تماماً، ولا يمكنه جعل المزرعة ذات اكتفاء ذاتي في البروتين. بدلاً من ذلك، تكمن قيمته الحقيقية في مزيج المخرجات: فهو يوفر غاز الطهي، ويستعيد العناصر الغذائية التي كانت ستفقد لولا ذلك، ويقدم دفعة متواضلة ولكن موثوقة لنظام الحيوانات الغذائي. العامل المحدد ليس الماء، كما قد يخشى المرء في منطقة جافة، بل هو كمية النيتروجين التي يمكن أن يوفرها القطيع؛ فالبركة صغيرة بما يكفي بحيث ينفد الروث قبل نفاذ الماء.

وتلعب السلامة والبيولوجيا أيضاً دوراً مركزياً في توصيات الباحثين. فقد أكدوا أن ليس كل عدس الماء متشابهاً. فهذا النبات يوجد في أصناف وراثية عديدة، وبعضها ينمو بشكل أسرع أو يحتوي على بروتين أكثر من غيره. ولأن النوع المحدد من عدس الماء الذي ينمو في موقع نغوبيت لم يتم تحديده بعد بشفرته الوراثية، يرى الباحثون أن الخطوة الأولى لأي نشر لهذا النظام يجب أن تكون تحديد الهوية الدقيقة للنبات. وبدون ذلك، لا يمكن لأحد ضمان سرعة نموه أو قيمته الغذائية. علاوة على ذلك، ولأن النبات ينمو في سائل مشتق من الروث، فهناك خطر من أن يتراكم فيه بكتيريا أو سموم ضارة. ويشدد الباحثون على ضرورة اختبار الماء، والسائل السمادي، والنبات المجفف النهائي جميعاً من حيث السلامة قبل تقديم العلف للحيوانات.

إن المسار المستقبلي، وفقاً للدراسة، ليس الاندفاع نحو الإنتاج واسع النطاق، بل اتباع عملية مرحلية دقيقة. يجب على المزارعين أولاً التأكد من هوية عدس الماء المحلي لديهم، ثم اختبار مدى جودة نموه في "المهضوم" الخاص بهم، وبعد ذلك فقط الانتقال إلى تجارب التجفيف والتغذية. يضمن هذا النهج التدريجي أنه إذا حدث خطأ ما، فسيتم اكتشافه مبكراً، قبل خسارة أموال أو جهود كبيرة. ويخلص الباحثون إلى أنه بينما يوفر عدس الماء فرصة حقيقية لتخفيف الضغط عن صغار المزارعين، فإن نجاحه يعتمد كلياً على مطابقة النظام مع واقع المزرعة. بالنسبة لمربي الماشية في نغوبيت، فإن الإجابة ليست في أن يصبحوا مزارعي أسماك أو مزارعي خنازير، بل في تحسين إدارة الماشية التي يربونها بالفعل، وتحويل نفاياتهم إلى مورد يغذي حيواناتهم ويوقد منازلهم.