«ديدان الأرض» بديلاً عن الأسمدة الصناعية

تمد التربة والنبات باحتياجاتهما من النيتروجين

«ديدان الأرض» بديلاً عن الأسمدة الصناعية
TT

«ديدان الأرض» بديلاً عن الأسمدة الصناعية

«ديدان الأرض» بديلاً عن الأسمدة الصناعية

القاهرة: حازم بدر

توصلت دراسة دولية قادها باحثون بكلية دبلن في آيرلندا إلى أن ديدان الأرض يمكن أن تحل محل بعض الأسمدة المعدنية الصناعية عالية التكلفة. واكتشف الباحثون رؤى جديدة حول أهمية «ساكن التربة» بالنسبة إلى المحاصيل التي تتناول المغذيات.

دور حيوي
وتشير النتائج المنشورة أول مارس (آذار) الماضي، في دورية «سويل بيولوجي آند بايوكمستري»، إلى وجود اختصار في دورة نيتروجين التربة لم يتم التعرف عليه سابقاً تقوم بها ديدان الأرض، فعندما تكون نشطة تعمل على إثراء التربة والنباتات بسرعة من خلال النيتروجين الذي يفرز في مخاطها.
ويُنظر تقليدياً إلى دور ديدان التربة في دورة المغذيات على أنه مفيد، لكنه غير مباشر وبطيء وتراكمي، ومع ذلك قد لا تكون هذه القصة كاملة، وفقاً للبروفسور أولاف شميدت من كلية دبلن للزراعة وعلوم الغذاء. إذ يقول في تصريحات نقلها الموقع الإلكتروني للكلية: «البصيرة الجديدة الحقيقية التي وجدناها هي أن النيتروجين من الديدان ينتقل إلى المحاصيل بسرعة كبيرة، وحتى الآن افترضنا أن هذا ينطوي على عمليات تحلل بطيئة ودورة ميكروبية، لكن تجاربنا أظهرت أن حركة النيتروجين والكربون من ديدان التربة الحية إلى النباتات يمكن أن تكون سريعة للغاية».
ومن المعروف بالفعل أن وجود ديدان الأرض يزيد من غلة المحاصيل على المدى الطويل، من خلال حفر التربة وتغذيتها مما يخلق بنية جيدة للتربة ويطلق النيتروجين الذي يتم حبسه بعيداً في المواد العضوية للتربة.
وفي ظل الظروف المختبرية والميدانية، تمكن فريق الباحثين من آيرلندا وألمانيا والصين من تتبع نقل المغذيات من ديدان الأرض إلى التربة وشتلات القمح والحشرات الخضراء (حشرات المن) باستخدام طريقة تسمى «متتبع النظائر المستقرة».
ووجدوا أن الذباب الأخضر حصل على النيتروجين المشتق من ديدان الأرض بعد ساعتين فقط في ظل ظروف مختبرية، وبعد 24 ساعة في الحقل. واندهش الباحثون من مدى سرعة انتقال النيتروجين الدودي عبر التربة إلى الجذور والنباتات وفي الحشرات التي تتغذى على عصارة النبات.
يقول شميدت: «هذا مثير للغاية لأنه يشير إلى أن ديدان الأرض ربما تزود المحاصيل بالنيتروجين مباشرةً، وهي تفعل ذلك بالضبط عندما تكون المحاصيل في أمسّ الحاجة إليه لأن نشاط ديدان الأرض ونمو المحاصيل متزامنان نوعاً ما، حسب العوامل البيئية، في الغالب درجة الحرارة والرطوبة».

تقليل استخدام الأسمدة
ويمكن أن تكون الفوائد المكتشفة حديثاً ذات أهمية خاصة في أنظمة الزراعة التي تحاول تقليل استخدام الأسمدة الصناعية، ويجب على القطاع الزراعي تعظيم الفوائد المالية لهذا النيتروجين الذي توفره ديدان الأرض كبديل محتمل للأسمدة الصناعية، والتي تكون مكلفة للغاية، حيث تستمر سلاسل التوريد العالمية في التعافي من جائحة «كوفيد - 19» وارتفاع أسعار الطاقة. يضيف شميدت: «يمكن لهذا العمل أن يعلّم المزارعين كيفية إدارة الأرض وحياة التربة وإمدادات النيتروجين، من خلال تبني ممارسات المحاصيل التي تعزز ديدان الأرض، لقد علمنا من الأبحاث السابقة أن مجموعات ديدان الأرض الجيدة تسهم بكميات كبيرة من الناحية الزراعية من النيتروجين في التربة، لكننا لم نكن نعلم أنها يمكن أن تزود المحاصيل بالنيتروجين».
وبينما لا يمكن للمزارعين أن يعرفوا مسبقاً متى يجب استخدام الأسمدة المعدنية الصناعية لأن المحاصيل قد لا تحتاج إلى النيتروجين إذا كان الجو شديد البرودة أو شديد الجفاف، ومن ثم يُفقد النيتروجين باهظ الثمن في البيئة، حيث تتسرب النترات إلى المياه الجوفية أو في شكل نيتروجين الغازات المنبعثة في الغلاف الجوي، فإن جميع أشكال النيتروجين التي يتم توفيرها بشكل طبيعي، من مخازن التربة الخاصة، عن طريق التحلل والتمعدن، تعد ذات قيمة عالية اقتصادياً وبيئياً ومرغوباً فيها، لذا يجب تعظيمها، كما يؤكد شميدت. ويقول: «لا أعتقد أن ديدان الأرض ستحل محل جميع الأسمدة المعدنية والعضوية، ولكن استخدامها الكامل كمصدر غذائي طبيعي يمكن أن يخفض استخدام وتكلفة الأسمدة المعدنية الصناعية».
ويضيف: «بشكل عام، هذا سبب جديد آخر يجعلنا نعمل بشكل أكبر مع بيولوجيا التربة ونشجع استخدام كائنات التربة مثل ديدان الأرض، لأن استخدام الأرض وأساليب الزراعة لدينا ستكون أكثر استدامة بيئياً وأيضاً أكثر اقتصادية».



«البيانات الاصطناعية» الوقود السري الذي يقود ثورة الذكاء الاصطناعي

«البيانات الاصطناعية» الوقود السري الذي يقود ثورة الذكاء الاصطناعي
TT

«البيانات الاصطناعية» الوقود السري الذي يقود ثورة الذكاء الاصطناعي

«البيانات الاصطناعية» الوقود السري الذي يقود ثورة الذكاء الاصطناعي

يؤمن جون مايرز، المؤسس المشارك والمدير التقني لشركة «كريتيل» Gretel، بأن البيانات «المركّبة صناعياً» أو «البيانات الاصطناعية» ستصبح مثل البترول «الاصطناعي» لتطوير وعمل نظم الذكاء الاصطناعي. ويعدّها الوقود السري الذي يسرع الثورة في هذا الميدان.

«البترول الجديد»

عام 2006، قال عالم الرياضيات كلايف همبي، لأول مرة، إن «البيانات هي البترول الجديد. إنها قيّمة، ولكنها غير صالحة للاستخدام إذا لم يتم تكريرها». ومثل البترول، كما يعلق جون مايرز في حديث لمجلة «كوارتز»، فإن البيانات لها أيضاً نظير اصطناعي سيدعم مستقبل الذكاء الاصطناعي.

وتوفر «كريتيل» بيانات اصطناعية للمؤسسات لتحسين نماذج الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي. وتمهد البيانات وضع الأساس لتطوير الأنظمة وتدريب النماذج لجعل الذكاء الاصطناعي أكثر ذكاءً وفاعلية مع كل استخدام.

وتعليقاً له على تشبيه البيانات الاصطناعية كثيراً بالبترول الصناعي، يقول مايرز: «كل من يقود سيارة اليوم يستخدم بترولاً صناعياً. إنهم يعرفون فقط أنه يشبه البترول الحقيقي، لكنه مُصنَّع وله صفات مضمونة تضمن تشغيل المحرك بسلاسة».

طرق إنشاء البيانات الاصطناعية

تعمل البيانات الاصطناعية بنفس الطريقة تقريباً. وهناك طريقتان لإنشاء بيانات اصطناعية: الأولى هي أخذ البيانات الموجودة وجعلها آمنة للاستخدام، وتقليل الحجم، وجعلها «محمولة»، والقضاء على مخاطر التدخل في الخصوصية، كما أوضح مايرز. والأخرى هي صنعها «من الصفر»، ما يؤدي إلى توليد بيانات غير موجودة لحل المشكلات وبناء منتجات جديدة.

سوق توليد البيانات الاصطناعية

وكانت شركة الاستشارات «غارتنر» قدّرت أن 60% من البيانات المستخدمة في الذكاء الاصطناعي والتحليلات سيتم إنشاؤها بشكل مصطنع بنهاية عام 2024. ووفقاً لشركة BCC Research فمن المتوقع أن ينمو سوق توليد البيانات الاصطناعية إلى 2.1 مليار دولار في عام 2028، بعد أن سجل 381.3 مليون دولار في عام 2022.

خالية من البيانات الشخصية الحساسة

وانعدام التدخل في الخصوصية يعدّ واحدة من أكبر نقاط التسويق الرابحة للبيانات الاصطناعية، وخاصة في القطاعات الخاضعة للتنظيم الشديد، مثل الخدمات المالية والرعاية الصحية التي تتعامل مع كثير من المعلومات الشخصية الحساسة. كما يمكن أن تساعد البيانات الاصطناعية أيضاً في سد الفجوات، حيث تفتقر البيانات في العالم الحقيقي، وتكمل البيانات المنتجة عضوياً والتي عفا عليها الزمن أو رديئة الجودة.

ولا يرى مايرز أن البيانات الاصطناعية تحل محل البيانات الخام. بدلاً من ذلك، فإنها ستعمل بوصفها مكملاً للبيانات والسجلات الحقيقية. ويعتقد أنه «سيتم إنشاء تطبيقاتك على مستوى المؤسسة، لاستخدام البيانات الخام لتحسينها وتحويلها إلى بيانات اصطناعية».

حقائق

2.1

مليار دولار... من المتوقع أن تنمو سوق توليد البيانات الاصطناعية عام 2028