لزيادة الإنتاجية وتقليل فترة نمو المحاصيل.. هكذا طورت الصين ومصر نموذج الزراعة «العمودية»


معمل للنباتات في الصين

تمكن باحثون في الصين ومصر من التوصل لتطوير زراعة الخضروات الورقية وإنتاجتيها، وتقليل أعمارها. 

ففي الصين تم التوصل لإنتاج 1.5 طن خضروات يوميا ، وتقليل عمر نبات الخضروات الورقية لـ35 يوما بمعدل أقل ب10 أيام عن الزارعات المحمية " الصوب"، وفي مصر تمكن الباحث الدكتور أحمد توفيق من تحقيق نتائج مذهلة في نموذج يديره بمركز البحوث الزراعية.

نموذج الصين 

في معمل في شرقي الصين، أصبحت الزراعة، تشاهد الخضروات الورقية مصطفة بترتيب على أرفف بينما يرتدي العمال معاطف المعمل ويراقبون النباتات في غرف الأبحاث النظيفة.

بُنى المعمل بحسب صحيفة "الشعب الصينية"  الذي تقدر مساحته بـ10 ألاف متر مربع، في تشيوانتشو بمقاطعة فوجيان، في يونيو 2016 وقد تم تصميمه ليكون "معمل نباتات" حيث يمكن السيطرة على جميع العوامل البيئية، بما في ذلك الضوء والرطوبة ودرجات الحرارة والغازات لإنتاج الخضراوات ذات الجودة.

ويتبع هذه الطريقة سانانبيو، وهو مشروع مشترك بين معهد علم النبات التابع لأكاديمية العلوم الصينية (إباكس)، ومجموعة سانان، وهي شركة الإلكترونيات الضوئية الصينية العملاقة. وتحاول الشركة إنتاج المزيد من المحاصيل في مساحة أقل مع تقليل الضرر البيئي.

وقالت سانانبيو إنها ستستثمر (حوالي 1.02 مليار دولار أمريكي) لجلب سلالة جديدة من الزراعة إلى الواقع.


الزراعة الجديدة

وتعد معامل النباتات، والمعروفة أيضا باسم المزارع العمودية، جزءا من الصناعة العالمية الجديدة.
وتجدر الإشارة إلى أن الصين لديها حوالي 80 معمل نباتات، ووصفت سانانبيو منشأة تشيوانتشو بأنها أكبر معمل نباتات في العالم.

وتنمو الخضروات الورقية بالمعمل في 6 طبقات مكدسة في صفين من أضواء الليد الزرقاء والحمراء فوق كل طبقة، وقد زرعت النباتات باستخدام الزراعة المائية وهي طريقة تستخدم محلول معدني مغذي مذاب في الماء بدلا من التربة.

يقول بي كه تشوان الباحث في إيبكاس ومدير البحث والتطوير في سانانبيو،: "على عكس الزراعة التقليدية ، يمكننا التحكم في مدة الإضاءة ومكون المحلول المعدني المغذي لتحقيق عائد أعلى". مضيفا " أن الطريقة الجديدة تنتج محاصيل تزيد عشرة مرات عن المحاصيل لكل متر مربع من الزراعة التقليدية".

وبداية من الشتلات حتى الحصاد، تستغرق الخضراوات في المزرعة عادة 35 يوم، أي حوالي نحو 10 أيام أقل من الخضراوات التي تزرع في البيوت المحمية.


ولتحقيق عائد أعلى ، طور العلماء الخوارزمية المسؤولة عن آلية العمل اللون ومدة الضوء الأفضل لنمو النبات، فضلا عن المحلول المعدني المغذي لمراحل النمو المختلفة.

وينتج معمل النبات 1.5 طن من الخضراوات يوميا، ومعظمها تباع لمحلات السوبر ماركت والمطاعم في تشيوانتشو والمدن القريبة.

وسيزداد عدد سكان العالم إلى 9 مليارات نسمة بحلول عام 2025، بينما سيعيش 70 في المائة من السكان في المناطق الحضرية، وفقا لما ذكرته منظمة الصحة العالمية.

وقال بي إنه يعتقد أن معامل النباتات يمكن أن تكون جزء من الحل للأزمات الغذائية المستقبلية المحتملة.
ومكن المصنع من استخدام حاويات الشحن المهجورة في الزراعة العمودية.

وأضاف بي "حتى لو اضطررنا للتحرك تحت الأرض يوما ما فإن معمل النبات يمكن أن يساعد في ضمان إمدادات ثابتة من الخضار.

مستقبل أكثر صحة

وقبل دخول المعمل، يجب على موظفي سانانبيو الخضوع لإجراءات صارمة قبل الذهاب إلى غرف الأبحاث : مثل وضع أقنعة الوجه، والقفازات والأحذية الطويلة وبدلات العمل وأخذ حمامات هواء ووضع المتعلقات الشخصية في أجهزة التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية.

وتهدف الشركة إلى منع أي مخاطر خارجية يمكن أن تهدد النباتات التي لا تتلقى أي أسمدة أو مبيدات.
ومن خلال تعديل المحلول المعدني المغذي، يستطيع العلماء إنتاج خضراوات غنية أو منخفضة في بعض العناصر الغذائية. وأنتج المعمل فعليا نوع من الخس منخفض البوتاسيوم للأشخاص الذين يعانون من مشاكل في الكلى.

وبالإضافة إلى 20 صنف نبات ورقي آخر تزرع فعليا في المعمل، فيما يجرب العلماء زراعة عشب يستخدم في الطب التقليدي الصيني ومنتجات العناية الصحية الأخرى .
يدرس تشنغ يان هاي، الباحث في سانانبيو، في معمل النبات انوكتوشيلوس فورموسانوس، وهو عشب نادر في شرقي الصين يتمتع بالعديد من الفوائد الصحية.
وقال تشنغ: " في معمل النبات يمكننا إنتاج النباتات بنفس العناصر الغذائية تقريبا مثل انوكتوشيلوس البري"، مضيفا " اختبرنا مختلف الظروف من الضوء والرطوبة ودرجة الحرارة والغازات والمحاليل المعدنية المغذية لتشكيل وصفة مثالية للنبات".
ووفقا لما ذكره تشنغ، سيبدأ المعمل بأعشاب نادرة أولا ثم سيركز على منتجات الرعاية الصحية الأخرى .

زيادة المشقة

أغلب منتجات معمل النبات حاليا من النباتات الورقية قصيرة الجذع . من جهته قال لي دونغ فانغ الباحث في شركة ايباكس ومشروع سانانبيو "إن العمل جاري لاستحداث المزيد من الأصناف في المعمل".

وحول قلق البعض فيما يخص استهلاك الطاقة بسبب أضواء الليد ومكيفات الهواء، قال بي "حاليا يتم استهلاك 10 كيلووات من الكهرباء في الساعة لإنتاج كيلوجرام واحد من الخضار"، مضيفا أنه من المتوقع أن ينخفض عدد الكيلووات المستهلكة في خلال 3 إلى 5 سنوات مع ارتفاع كفاءة لمبات الليد المضيئة.

وتعرض الخضراوات من المعمل في مكان مخصص بمتجر يونغهوي في مدينة شيامن المجاورة، وتباع بفرق في القيمة يصل إلى 30%، أعلى قليلا من المنتجات العضوية المنتجة محليا.

من جهته قال وانغ يوي فنغ، وهو مستهلك يتفقد منتجات المعمل ،: "إن الخس من معمل النبات مكلفة بعض الشيء، على الأقل في الوقت الحالي، وهناك العديد من الخيارات الصحية الأخرى".
وتابع لي الباحث بالشركة قائلا: "إن سانانبيو مستعدة لتوسيع المعمل لخفض التكلفة في الأشهر الستة القادمة، مضيفا أن السعر لن يكون مشكلة في المستقبل مع تحسن معيشة الشعب".


تجربة مصر ومستقبلها

لم تكن مصر بعيدة عن تلك التقنيات، وتطوير مثل هذه النماذج، فقد تمكن الدكتور أحمد توفيق بمركز البحوث الزراعية، من تطوير نظام للزراعة العمودية، وحصل بموجبه على براءة اختراع من أكاديمية البحث العلمي، كما حصل على تمويل من الأكاديمية لمشروعه، وهو مادفعه لتأسيس شركة لتسويق منتجات محاصيل الخضر الورقية، التي تعمل علي تطوير إنتاجيتها الصين أيضا.

الدكتور توفيق شرح النظام الذي يعمل به عبر هذا اللقاء السابق له مع صحيفة " روزاليوسف" 


                                                       لقاءخاص  مع الدكتور أحمد توفيق الباحث المصري


ماهو نظام الأكوابونيك؟

- «الأكوابونيك» هو نظام متكامل يجمع بين الزراعة اطلمائية «بدون تربة» والاستزراع السمكى عبر نظام زراعى مغلق،  يتيح إنتاج أنواع من المحاصيل كالورقيات «الخس والكرفس والفجل وغيرها»، مستفيدين من الأمونيا الناجمة عن عمليات التمثيل الغذائى للأسماك والتى تتحول بعد ذلك لنترات سهلة الامتصاص لتغذية النبات، كما يقوم النبات بتنقية المياه لتعود مرة أخرى لأحواض الأسماك.

■ لكن هل تستخدم فى هذا النظام أى مبيدات أو أسمدة ؟

- فى هذا النظام من الزراعة لا تستخدم أى أنواع من الأسمدة أو المبيدات، وبالتالى فإن المحاصيل المنتجة خالية من أى ملوثات كيماوية، والفارق بينها وبين المنتجات الأورجانيك أن شرط المنتجات الأورجانيك هى الزراعة فى الأرض.

■ ما ترتيبنا فى هذا المجال؟

- هناك عدة دول تعمل بنظام الزراعة المائية «الأكوابونيك» ولكن لكل دولة النموذج الخاص بها فهناك النموذج الاسترالى والكندى والأمريكي، وذلك لاختلاف هذه البيئات، واختلاف نوعية الأسماك واختلاف نوعية النباتات، واختلاف نوعيات الأعلاف.

■ وهل المكونات التى تحتاجها لهذا النظام محلية أم مستوردة؟

- جميع مدخلات نظام «الأكوابونيك» وتجهيزاته محلية هى منتجات مصنعة فى مصر ولا نستورد منها أى شىء، وكانت هناك بعض المكونات التى يتم استيرادها وتغلبنا على ذلك بتوفير البدائل المحلية لها، بل إننا يمكننا الزراعة على «كسر الرخام والأحجار الصغيرة» حاليًا.

■ هل هناك شركات مصرية أو مزارع تعمل بهذا النظام حاليًا، وكيف يتم تسويق منتجاتها؟

- هناك 5 مزارع مصرية تعمل بهذا النظام وتبيع منتجاتها لعدد من سلاسل السوبر ماركت الكبيرة، وفى فروع محدودة، وهناك ترحيب من جانب هذه السلاسل بطرح منتجات هذه المزارع نظرا لجودة المنتجات.

■ ماذا عن منتجاتكم فى مركز البحوث الزراعية؟

- بالفعل مؤخرا اتفقنا مع عدد من سلاسل السوبر ماركت ووافقت على بيع منتجاتنا فيها، وبأسعار جيدة.

■ هل هناك تنافس بينكم وبين القطاع الخاص؟

- بالعكس هناك تكامل فيما بيننا فى مركز البحوث الزراعية والقطاع الخاص، حاليا خاصة أن المنتجات عليها إقبال من المستهلكين، ولدينا مشكلة عجز فى توفير احتياجات سلاسل السوبر ماركت من منتجات «الأكوابونيك» من المحاصيل الزراعية.

■ كيف يتم تسويق هذه المنتجات؟

- بالفعل مشكلة أى منتج هى التسويق، ولكن هذه المشكلة تمكننا من حلها فعليا بإنشاء شركة لتسويق هذه المنتجات، يساهم فيها كل من مركز البحوث الزراعية، وأكاديمية البحث العلمي، تتولى عملية الحصول على المنتجات الزراعية المختلفة والتعاقد مع سلاسل السوبر ماركت لطرحها للبيع، ونشجع الشباب والمستثمرين على استخدام هذا النظام خاصة أننا نقوم بتنفيذ المشروع ومتابعته، وتسويق المنتج، وهو ما دفع العديد من الناس مؤخرًا، من طلب تنفيذ مثل هذا المشروع.

■ لكن لماذا وافقت أكاديمية البحث العلمى على المساهمة فى هذه الشركة؟

- ماحدث هو أن الأكاديمية أعدت مسابقة للابتكارات الزراعية، تقدم فيها 75 مبتكرًا، فاز 9 كنت من بينهم، حيث فاز الابتكار الخاص بي، وهو حل لمشكلة عرض المحاصيل الورقية فى السوبر ماركت، خاصة أن عرضها فى الثلاجات يجعل فترة صلاحيتها 3 أيام فقط، إلا أننى قدمت نموذجا، يمكن للسوبر ماركت من عرض هذه المنتجات الزراعية طازجة، فى مساحة متر إلى متر ونصف، كما هى فى الأصص الخاصة بها، حيث يمكن للمستهلك أن يحصل على النبات الذى يرغب فى شرائه طازجًا.

 ■ لكن ماهو العائد المادى لمثل هذا النظام سواء كان على الأسطح أو فى مزرعة؟

- يمكن لأى شاب استغلال سطح منزله وزراعة عدد من المحاصيل الزراعية وإنتاج أسماك، على مساحة 100 متر مثلا، وسيدر ذلك ربحا عليه يتراوح مابين 1500 و2000 جنيه، فيما يدر المشروع فى حال تنفيذه مثلًا على مساحة 360 مترًا، دخلًا شهريَا يتراوح مابين 10 و 12 ألف جنيه.

■ لكن كيف سيسترد رأس المال الذى يحتاجه لبدء المشروع؟

يمكن لصاحب المشروع استرداد رأس المال الخاص به خلال عام ونصف العام على الأكثر.

■ ما العائد الاستثمارى للمشروع؟

- لن يقل الربح الناجم عن المشروع  35 % لكل جنيه يتم استثماره فى هذا المشروع.

■ ما أبرز المحاصيل التى يتم زراعتها فى هذا النظام حاليا؟

- نركز حاليًا على زراعة المحاصيل الورقية «الخس والكرفس وغيرهما»

■ هل يمكن تصدير هذه المحاصيل؟

بالطبع يمكن تصديرها وسيكون عائدها جيدًا بشرط نقلها للأسواق طازجة عبر الطيران وليس فى البواخر.

■ كيف يساهم نظام «الأكوابونيك» فى توفير المياه وتعظيم الاستفادة منها؟

- الزراعة بنظام «الاكوابونيك» موفرة للمياه، ولا تهدر فيها أى كميات، سوى تلك التى تتبخر بفعل حرارة الشمس، فكما قلت سابقًا المياه تمر فى دور مغلقة، كما أن إنتاج كيلو الأسماك يحتاج فى هذا النظام يحتاج لاستخدام 30 لتر مياه، بينما يحتاج فى نظام الاستزراع السمكى العادى إلى استخدام 30 متر مكعب من المياه وهو فارق شاسع فى استخدام المياه،  كما أن هذا النظام لا يتسبب فى أى تلوث للبيئة المحيطة، كما أن إنتاج طن السمك يكلف 8 آلاف جنيه، ويتم بيعه بـ14 ألف جنيه.

 ■ لكن كيف يتم نقل الخبرات العلمية للراغبين فى تنفيذ مثل هذا المشروع؟

- لنقل الخبرة العلمية للراغبين فى تنفيذ مثل هذا المشروع، نقوم بتدريب المواطنين على تنفيذ المشروع برسوم رمزية حوالى 500 جنيه للفرد فى الدورة، وبالفعل قمنا بتدريب وفود من عدة دول من شرق آسيا، كما نظمنا حوالى 4 دورات تدريبية لعدد من الشباب المصريين الراغبين فى تنفيذ مثل هذا المشروع.

■ لكن هل تشرف وحدك على هذا المشروع ؟

- بالطبع لا، فهناك فريق عمل من تخصصات مختلفة « مكافحة الأمراض وكلية الهندسة.. بالإضافة لعدد من التخصصات الأخري.

■ وما طاقة المشروع الذى تعملون على تطويره بمركز البحوث الزراعية حاليا ؟

- ننفذ المشروع الخاص بنا على مساحة 360 مترًا تضم 6 آلاف نبات و4 أحواض أسماك بها 8 آلاف سمكة، تكلفة تجهيز هذا النموذج من « الأكوابونيك» حوالى 200 ألف جنيه فقط.

■ لكن يمكن ضمان عدم تلوث المياه اللازمة لتربية الأسماك ؟

-  «الأكوابونيك» الذى ننفذه يحاكى النظام الطبيعى، فالمياه من حوض الأسماك يمر عبر فلاتر إلى النبات ثم تعود مرة أخرى، للأسماك بعد فلترتها، أثناء عودتها من النبات، وننتج حوالى 2 طن أسماك كل شهرين فى هذا النموذج.

■ لكن كيف يتم تسويق الناتج من الأسماك ؟

- فى الفترة الحالية لأن الكميات بسيطة «2 طن» فيمكن بيعها بسهولة، ولكننا فكرنا فى فكرة تسويقية جديدة واتفقنا مع سلسلة سوبر ماركت لطرح أسماك «بلطى مدخنة» بها.

■هل هذا النموذج سيساهم فى مواجهة تفتت الحيازة الزراعية فى الدلتا؟

- بالفعل سيساهم نموذج زراعة «الأكوابونيك» فى مواجهة مشكلة تفتت الحيازات الزراعية فى منطقة الوادى والدلتا وهى الأراضى القديمة، التى تبدأ حيازات بعض الفلاحين بداية من قيراط « 175 مترًا» وهى المساحات التى لا تعطى الفلاح أى مردود اقتصادى فى الزراعات التقليدية، إلا أن نموذج «الأكوابونيك» الحالى يمكن لأصحاب مثل هذه المساحات من تحقيق مكاسب من هذه المساحات.

■ هل سيتم تنفيذ هذه الفكرة فى مشروعات الاستصلاح القومية؟

- فى مشروع المليون و500 ألف فدان تم تنفيذ هذه فكرة «الهيدروبونيك»  على حوالى 350 فدانًا فى مشروع قرية الأمل، تم تكليف مركز البحوث الزراعية بعمل مركز تدريب وإرشاد لحل أى مشاكل تواجه المستثمرين فى هذا النظام، خاصة أن مركز التدريب يتبع مركز البحوث الزراعية مباشرة، وهو تكليف من رئاسة الجمهورية.

■ ماذا عن إمكانية نشر تلك الفكرة واستغلال أسطح المزارع فى الزراعة؟

- بالفعل النموذج الذى نستخدمه حاليًا يصلح لزراعة أسطح المنازل وتحقيق أرباح شهرية منها، بشرط ألا يقل سطح المنزل عن 100 متر، كما أننا نسعى لتطوير هذا النظام لتعظيم الاستفادة من المساحة المنزرعة وتعظيم العائد الاقتصادى منها، وللعلم فإن هناك كثيرًا من الدول أصبح المواطنون فيها ينتجون غذاءهم بأنفسهم من أسطح منازلهم.

لقاء تلفزيوني سابق مع الدكتور أحمد توفيق 

المشاركات الشائعة من هذه المدونة

مستشارة للموارد البشرية.. البنك الزراعي يعين موظفة براتب 3 ألاف جنيه يوميا

لهذا السبب.. الإمارات تحظر استيراد الخضروات والفواكه من مصر

بالأسماء| الدول التي تستورد منها مصر " تقاوي الطماطم"