مع تقليص أوروبا لاعتمادها على الكيماويات الزراعية في الزراعة خلال السنوات العشر القادمة وما بعدها ، فإن السؤال الحاسم هو: ما الذي سيحل محلها؟ قد تقدم التكنولوجيا الحيوية الزراعية إجابة "، كتب فرحان ميثا في مقال نشرته شركة Labiotech Insider.
الموقع أخبار البطاطس اليوم يقدم مقتطفات من هذا المنشور. يمكن قراءة المقالة كاملة على الموقع. labiotech.
كان استخدام الكيماويات الزراعية - المبيدات الحشرية والأسمدة ومنبهات نمو النبات - أمرًا حاسمًا للبشرية خلال القرن الماضي. لقد سمحوا بزيادة الإنتاج الزراعي وفقًا لاحتياجات السكان (الذين زاد عددهم بشكل حاد) وأنقذوا مليارات الناس من الجوع. ومع ذلك ، فقد أصبح التأثير البيئي للكيماويات الزراعية ملحوظًا جدًا بحيث لا يمكن تجاهله ، ويُنظر إلى المواد الكيميائية بشكل متزايد على أنها أدوات من القرن الماضي غير مناسبة لحل مشاكل القرن الحادي والعشرين.
وإدراكًا لذلك ، وضع الاتحاد الأوروبي مؤخرًا عددًا من الأهداف للحد بشكل كبير من كمية المواد الكيميائية المستخدمة في المزارع الأوروبية بحلول عام 2030. نحن نتحدث عن تخفيض بنسبة 50٪ في استخدام المبيدات الكيماوية والخطرة ، وكذلك انخفاض بنسبة 20٪ في استخدام الأسمدة.
علاوة على ذلك ، من الواضح أن التحرك نحو هذه الأهداف لا ينبغي أن يصحبه انخفاض حاد في الإنتاجية. إن أحد المخرجات من هذا الوضع هو التحول إلى التقانات الحيوية الزراعية المبتكرة.
من الناحية التاريخية ، لم يكن الترويج للتكنولوجيا الحيوية الزراعية في الاتحاد الأوروبي يسير دائمًا بسلاسة. أعاقت المفوضية الأوروبية إدخال المحاصيل المعدلة وراثيا ، الأمر الذي خيب آمال العديد من شركات الأبحاث عبر القارة التي اعتبرت أساليب الهندسة الوراثية أدوات أساسية لتطوير نظام زراعي أكثر إنتاجية وأكثر موثوقية واستدامة.
ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا الحيوية الزراعية ليست فقط إنشاء المحاصيل المعدلة وراثيًا: يستخدمها العلماء لإنشاء عدد من الحلول البيولوجية التي تساهم في تحسين طرق زراعة المحاصيل (بدون تعديل وراثي للنباتات نفسها).
الفيرومونات لمكافحة الآفات
المبيدات الحشرية الكيميائية هي أدوات صعبة مصممة للسيطرة على الآفات الحشرية ، وهي "المدفعية الثقيلة" ، والتي تستخدم للقتل الجماعي. لكن طريقة "الأرض المحروقة" هذه ، التي استخدمت لعقود ، تسبب مشاكل بيئية خطيرة.
BioPhero ، الجامعة التقنية الدنماركية ، كانت رائدة في استخدام الفيرومونات الحشرية كبديل مستدام للمبيدات الحشرية الكيميائية. وتهدف منتجات الشركة على وجه التحديد إلى مكافحة عثة النبات ، وكثير منها آفات خطيرة للمحاصيل.
يخلط التداخل الفرموني بين ذكور العثة عن طريق إخفاء الموقع الحقيقي للأنثى في عمود من إشارات الطعم. ونتيجة لذلك ، يتم وضع عدد أقل من البيض ، ويتم الاحتفاظ بعدد اليرقات التي يمكن أن تضر المحصول بمستوى أقل وأكثر قابلية للإدارة.
قامت BioPhero بتطوير عملية تخمير - مماثلة لعملية إنتاج البيرة - حيث تخلق الخميرة الهندسية فيرومونات العثة. وهذا يسمح بتصنيع الفيرومونات على نطاق صناعي ، مما يجعل هذه الطريقة لحماية المحاصيل المستدامة مستدامة اقتصاديًا.
التحكم البيولوجي بالبروتين
كما تعلم ، فإن الآفات والكائنات الدقيقة المسببة للأمراض تأتي في جميع الأشكال والأحجام ، وهي تمثل الممالك المختلفة: الحيوانات (الحشرات) والفطريات والبكتيريا. ويشكل هذا تحديًا كبيرًا لتطوير مناهج التحكم البيولوجي التي تكون عالية الاستهداف وقابلة للتكيف مع عدد من الكائنات الحية المختلفة.
تقترح Biotalys (Agrosavfe سابقًا) ، وهو قسم من المعهد الفلمنكي للتكنولوجيا الحيوية ، أن حل هذه المشكلة يكمن في واحدة من الجزيئات الحيوية الأكثر شمولًا في الطبيعة: البروتينات.
تقوم شركة التكنولوجيا الحيوية البلجيكية ، التي تأسست في عام 2013 ، بتطوير "agrobels" - البروتينات الصغيرة المصممة لمكافحة الآفات ومسببات الأمراض المحددة. كان مصدر إلهام إنشاء "agrobel" هو بروتينات اللاما ، التي تتميز بصفات طبيعية رائعة.
يمكن للشركة أن تختار بسرعة أكثر البروتينات النشطة بيولوجيًا ضد كل نوع معين من الآفات أو مسببات الأمراض ، وتنتجها بكميات كافية من خلال التخمير الميكروبي وتحويلها إلى منتجات وقاية نباتية سهلة الاستخدام.
استخدام بكتيريا التربة
في السنوات الأخيرة ، توسع مجال أبحاث الميكروبيوم بشكل كبير ، بفضل تسهيلات كبيرة في دراسة آثار المجتمعات الميكروبية المقيمة على الكائن المضيف. كان هذا الموضوع أيضًا محور البحث الزراعي ، لأن النباتات تحتوي أيضًا على ميكروبات.
ربما تكون شركة Pivot Bio التي تتخذ من كاليفورنيا مقراً لها هي الشركة الأكثر شهرة في مجال الزراعة الحيوية التي تعمل على إنشاء شبكة من العلاقات التكافلية بين النباتات والبكتيريا. يدخل المنتج الرئيسي للشركة البكتيريا المعدلة وراثيا في التربة ، والتي يمكن أن تلتقط النيتروجين من الهواء وتسليمه مباشرة إلى النباتات. يقلل المنتج أو حتى يستبدل الحاجة إلى الأسمدة النيتروجينية الاصطناعية ، والتي يهدف الاتحاد الأوروبي إلى تقليل استخدامها بنسبة 20٪.
تستكشف العديد من شركات التكنولوجيا الحيوية الأوروبية (بما في ذلك Xtrem Biotech في إسبانيا و ApheaBio في بلجيكا) إمكانية استخدام الميكروبات كبديل للكيماويات الزراعية. ومع ذلك ، فقد ثبت أن الإدخال الناجح للميكروبات المفيدة في التربة في الظروف الميدانية الحقيقية يمثل تحديًا ، حيث غالبًا ما تعيق العوامل البيئية فعاليتها واستقرارها.
للتغلب على هذا القيد ، طورت الشركة الفرنسية Kapsera كبسولات صغيرة صغيرة قابلة للتحلل من الجينات (مادة مشتقة من الطحالب) يمكنها تحسين توصيل وأداء الأسمدة الحيوية والمبيدات الحيوية.
في الختام
إن التحدي الذي يواجه المزارعين الأوروبيين في ضوء أهداف الاتحاد الأوروبي الجديدة صعب للغاية: الاستمرار في زيادة الإنتاجية مع تقليل استخدام المواد الكيميائية. قد يبدو الأمر بعيد المنال ، لكن مجموعة متزايدة من الحلول البيولوجية تثبت أن الأمر ليس كذلك. وبالنظر إلى حقيقة أن صناعة التكنولوجيا الحيوية الزراعية في الاتحاد الأوروبي في عام 2019 تلقت 245 مليون يورو للتنمية (21٪ أكثر من عام 2018) ، فقد تكون الثورة الزراعية الجديدة أقرب مما نعتقد.