بنسبة 200%.. تقنية هجينة ترفع إنتاجية المحاصيل في البيئات الحارة

أعلن فريق بحثي من جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية «كاوست» عن تطوير تقنية تبريد هجينة مبتكرة رفعت إنتاجية بعض المحاصيل الزراعية بنسبة وصلت إلى 200% في مستنبتات صغيرة تحت ظروف مناخية حارة وجافة، كتلك السائدة في المملكة.

وتعتمد التقنية على دمج غطاء بلاستيكي نانوي مع نشارة عضوية قابلة للتحلل، ما يوفّر تبريدًا سلبيًا فعالًا دون الحاجة إلى مصادر طاقة تقليدية.

وأظهرت التجارب الميدانية قدرة هذا الابتكار على خفض درجات الحرارة داخل المستنبتات بما يصل إلى 25 درجة مئوية، مما يشكل نقلة نوعية في تقنيات الزراعة المستدامة للبيئات القاسية. ونُشرت نتائج الدراسة في مجلة Nexus العلمية.

زراعة محاصيل متنوعة

وأشار البروفيسور تشياو تشيانغ غان، أستاذ في كاوست ومطور الغلاف النانوي، إلى أن تقنيات التبريد التقليدية تستهلك كميات كبيرة من الطاقة، في حين أن هذه التقنية تتيح زراعة محاصيل متنوعة بفعالية في البيئات الجافة، مع تقليل الانبعاثات الكربونية وتعزيز الأمن الغذائي.
وأضاف: “معظم الأغطية الزراعية تسمح بمرور الأشعة تحت الحمراء الضارة، بينما الغلاف الذي طورناه ينتقي الضوء المفيد فقط.”
ويُصنع الغلاف من مادة البولي إيثيلين الشفافة المدعّمة بجزيئات نانوية تمتص الأشعة تحت الحمراء، ما يساعد في الحفاظ على درجات حرارة مناسبة دون التأثير على الضوء الضروري للتمثيل الضوئي.

تقليل سخونة التربة

أما النشارة المستخدمة، فهي مصممة من مواد عضوية قابلة للتحلل تعمل على عكس الضوء وتقليل سخونة التربة، وتتحلل تدريجيًا مع الوقت، ما يجعلها بديلاً مستدامًا وصديقًا للبيئة مقارنة بالنشارة البلاستيكية التجارية.
وصرّح الدكتور يانبي تيان، باحث ما بعد الدكتوراه والمصمم الرئيس للنشارة الجديدة، بأن النشارة البلاستيكية التقليدية تُنتج قرابة 1,5 مليون طن من النفايات سنويًا، مع إعادة تدوير أقل من 40% منها، وتخلف جسيمات بلاستيكية دقيقة في التربة قد تتسرب إلى السلسلة الغذائية.
وقد اختُبرت التقنية بزراعة الملفوف الصيني في مستنبتات مصغّرة، حيث تفوقت النتائج بوضوح على الأساليب التقليدية، ويعمل الفريق حاليًا على توسيع نطاق الدراسة لتشمل مستنبتات أكبر ومحاصيل أكثر تنوعًا، ضمن جهود كاوست المتواصلة لتعزيز الابتكار الزراعي وتحقيق الاستدامة البيئية في المنطقة.