إبر دقيقة قد تعزز نمو النباتات وتقلل هدر الأسمدة

ابتكر باحثون في جامعة سنغافورة الوطنية أداة جديدة عبارة عن إبر دقيقة تهدف إلى تقليل إنفاق المزارعين على الأسمدة وزيادة الإنتاج. في ورقتهم البحثية المنشورة، استكشف البروفيسور آندي تاي وزملاؤه مصدرين رئيسيين لفكرتهم: الميكروبات الموجودة في جسم الإنسان وطرق حقنها.

قال تاي، الذي يقود البحث في معهد الابتكار والتكنولوجيا الصحية بالجامعة، إن الفكرة استلهمت من قدرة الميكروبات على الهجرة داخل جسم الإنسان. افترضوا أنه من خلال توصيل الميكروبات المفيدة مباشرةً إلى أنسجة النبات، مثل الأوراق أو السيقان، يمكن بلوغ الجذور بكفاءة أكبر وتأثير أقل من ظروف التربة. وابتكر فريق تاي رقعاً من الإبر الدقيقة القابلة للذوبان لنقل هذه الميكروبات، والتي تعمل كسماد حيوي. وقد شهدت النباتات مثل الكرنب والخضراوات الصينية المزروعة في البيوت الزجاجية نمواً أسرع في الطول ومساحة سطح الأوراق وكتلة السيقان.

هذا التحسن في النمو تم بالتزامن مع تقليل استخدام الأسمدة الحيوية بنسبة 15%، حيث أدت دقة توصيل الأسمدة إلى تقليل الهدر والتقليل من الأضرار الناتجة عن وصول الأسمدة إلى أماكن غير مرغوب فيها.

تم تصميم رقع الإبر من كحول البولي فينيل القابل للتحلل. تحتوي كل رقعة على صف من الإبر الدقيقة بطول 140 ميكرومتر للأوراق و430 ميكرومتر للسيقان، مما يضمن توفر الأدوات اللازمة لتوصيل الميكروبات بشكل فعال. التقنية تسمح بإدخال دقيق للمكونات، مما يقلل من الهدر حول المحاصيل القيمة.

كما تمكّن الباحثون من طباعة رقع الإبر ثلاثية الأبعاد، مما يجعل الإنتاج أسرع وأسهل، وتظل الميكروبات نشطة أثناء التخزين لفترة تصل إلى 4 أسابيع. تأمل مجموعة البحث في أن تصبح هذه التقنية جزءًا أساسيًا من الزراعة الحضرية والرأسية في المستقبل، مع التركيز على توسيع نطاق استخدامها ودمجها مع الروبوتات الزراعية. كما يخططون لاختبارها على محاصيل أخرى مثل الفراولة.