کشاورزی بدون خاک: فناوری جدید ژاپنی رشد میوه‌ها و سبزیجات را در هر محیطی ممکن می‌سازد/ آلودگی ناشی از کودهای شیمیایی یک‌سوم اراضی قابل کشت کره زمین را از بین برده است

متخصصان ژاپنی به موفقیتی در فنّاوری کشاورزی با استفاده از فیلم های پلیمری برای پرورش مواد غذایی دست یافتند.

به گزارش ایانا از farminguk در اتاق کوچکی در مرکز تحقیق و توسعه مِبیول 1 ، در فاصله یک ساعته خارج از شهر توکیو، برگ کاهوی کوچکی در سینی زیر یک چراغ قرمز رنگ در حال رشد است. در طبقه ای دیگر، یک باغ مینیاتوری از سبزی های کوچک در یک بشقاب سالاد در حال گل دادن اند. جوانه ها بدون خاک و بر روی یک لایه نازک و شفافی از فیلم پلیمری کشت شده اند.

هیروشی یوشیوکا (Hiroshi Yoshioka) ، نایب رئیس مرکز مِبیول، در حالی که لبه گیاه پوشیده شده با فیلم را بلند می کند تا رشته های باریک و درهم و برهم و رنگ پریده را نشان دهد، می گوید: " می توانیم ریشه ها را ببینیم؟" او بشقابی را که ورقه ای شبیه به فرشی از برگ سبز در آن گسترده شده مقابل خود می گیرد.

فیلم پلیمری کلید کشاورزی به روش لبه برش 2 است که پرورش میوه ها و سبزیجات را عملاً در هر سطح صاف خارجی امکان پذیر می کند. این فیلم از هیدروژل (مواد فوق جاذب که معمولاً در محصولات خانگی از قبیل پوشک ها به کار می رود) ساخته شده و با خیساندن در آب و مواد مغذی که از طریق منافذی به اندازه ذرات نانو به قطر یک میلیونیوم از یک میلیمتراند، عمل می کند. گیاهان به جای این که در زمین حفر شوند، روی این فیلم رشد می کنند و ریشه ها در سراسر سطح این غشاء باریک به شکل فن مانند پخش می شوند.

کشت روی فیلم، زاییده افکار یوئیچی موری (Yuichi Mori) فیزیکدان شیمیایی است که مرکز مِبیول را در سال 1995 تأسیس کرد. یوری مرد باهوش 75 ساله ای است، با پیراهن راه راه سفید و آبی رنگ و جارچی نیروی دریایی، که اکثریت وقت کاری خود را صرف توسعه فنّاوری های پلیمری در صنعت پزشکی کرده است. او مشاهده کرد که از بسیاری جهات، گیاهان قابل توجه تر از انسان هایند. یوری اشاره می کند که آن ها (گیاهان) زندگی بر روی زمین را با فراهم کردن منابع غذایی برای حیوانات و از بین بردن دی اکسید کربن بیش از حد هوا حفظ می کنند.

ایده استفاده از فنّاروی پلیمری در کشاورزی نخستین بار 20 سال قبل، هنگامی که او در حال ساخت کلیه ای مصنوعی بود، به ذهنش رسید. او فکر کرد که می توان همان ساز وکارهایی را که برای ساخت رگ های خونی مصنوعی و فیلترهای غشایی استفاده می شود به عنوان محیط رشدی برای سبزیجات استفاده کرد. او توضیح می دهد که گیاهان می توانند بسیاری از مشکلات جامعه از جمله بیماری های ناشی از سبک زندگی تا مسائل زیست محیطی را حل کنند. "من جهانی را پیش بینی می کنم که می توانیم هرجای آن گیاهان را پرورش دهیم."

او پرورش تکه کوچکی علف را بر روی فیلم هیدروژل و زیر نور چراغ های LED آغاز کرد. پس از گذشت بیش از یک دهه از تجربیاتش، موری و همکارانش نظام کشاورزی بدون خاک را برای کشت محصولات در گلخانه های بسیار بزرگ راه اندازی کردند.

طبق مطالعات دانشگاه مرکز گرنثام شفیلد 3 ، سیاره ما یک سوم از اراضی قابل کشت خود را به علت آلودگی و فرسایش در 40 سال گذشته از دست داده است. اثرات ترکیبی کشت بیش از حد و استفاده از کودهای شیمیایی سنگین، سبب تحلیل خاک با سرعتی بیش از توانایی طبیعی آن برای بهبود می شود. تغییرات اقلیمی و حوادث آب و هوایی شدید فرسایش را سرعت می بخشد و وضعیت آن را شدیدتر می کند. از دست رفتن وحشتناک زمین های حاصلخیز زمانی رخ می دهد که تقاضا برای مواد غذایی افزایش یابد. تا سال 2050، تولید مواد غذایی نیازمند افزایش 50 درصدی برای پروژه تغذیه جمعیت 9 میلیاردی جهان خواهد بود.

کمبود آب خطرات بیشتری را در امنیت غذایی مطرح می کند. دسترسی به آب شیرین با کاهش میزان آب خاک، کاهشی نزدیک به دو سوم در بیش از 4 دهه گذشته، در نواحی از جمله شرق نزدیک و آفریقا کاهش یافته است.

کشت روی فیلم می تواند با ارائه جایگزینی به منابع متمرکز کشاورزی کمک کند. در سیستم مِبیول 90 درصد آب کمتر نسبت به کشاورزی رایج استفاده می شود.

باکتری ها و ویروس ها منافذ میکروسکوپی غشاء پلیمری را مسدود می کنند، در نتیجه نیازی به استفاده از آفت کش های مضر نیست. زمانی که خاک نیاز نباشد، می توان کشاورزی پایدار را در هرجایی- در بیابان، پشت بام شهرها و حتی بالای زمین های آلوده- به صورت عمودی راه اندازی کرد. این روش در 150 مکان در سراسر ژاپن و مکانی در چین و همچنین مزرعه ای در میان بیابان های امارات متحده عربی اجرا شده است. تا سال آینده، طرح های مِبیول این فنّاروی را به اروپا و سایر کشورهای خاورمیانه صادر خواهد کرد.

در آغاز کشاورزان دیرباور بودند، اما این روش بین تولیدکنندگان جوان مانند آیاکا میورا (Ayaka Miura) ، مدیر مزرعه دراپ (Drop Farm) ، پرورش دهنده گوجه فرنگی گیلاسی در استان ایباراکی (Ibaraki) رواج یافت؛ زیرا فیلم پلیمری ملکول های آب را در خود نگه می دارد و گیاهانی که روی آن رشد می کنند کار سختی برای جذب آب و مواد غذایی پیش رو دارند. این فشار سبب می شود که مقادیر فراوانی از شکر، اسید های آمینه و مواد شیمیایی گیاهی در آن ها به وجود آید.

مزرعه دراپ، گوجه فرنگی های گیلاسی را با استفاده از فنّاوری کشت روی فیلم پلیمری در استان ایباراکی ژاپن پرورش می دهد و محصولات آن عمدتاً به فروشگاه های زنجیره ای گران قیمت فروخته می شود. این گوجه فرنگی ها در منوی غذایی رستوران هایی مانند تالار گوجه فرنگی توکیو 4 شروع به خودنمایی می کند، در حالی که رستوران های مجللی مانند لِپتیت مِیسون دبی 5 نیز با آغاز فصل بهار آنها را جزء مواد اولیه غذاهایشان قرار می دهند.

وقتی میورا، در یک روز گرم خارج از فصل، موری را ملاقات کرد؛ یک کاسه گوجه فرنگی گیلاسی از مزرعه آزمایشی مِبیول خورد. لحظه ای که میوه قرمز رنگ را گاز زد، احساس کرد که مزه ای فراگیر را حس می کند؛ طعمی سه برابر شیرین تر فضای دهانش را پر کرد. موری نگاه معناداری به او کرد و گفت: "من آینده کشاورزی را می بینیم، آینده ای که بسیار شیرین است."

پانوشت:

1- Mebiol Research and Development Center

2- cutting-edge farming (یکی از روش های کشت بدون خاک)

3- University of Sheffield's Grantham Centre

4- Tokyo's Celeb de Tomato

5- Dubai's Le Petit Maison

ترجمه: مهشید جلالیان