Kuraklıkta tarım: atık su, genetik mühendisliği, sayısallaştırma
Yeni mahsul çeşitleri ve yeni sulama sistemleri, tarımın kuraklık zamanlarında bile geçimini sağlamasına yardımcı olabilir. MIT Technology Review dergisi bunu 3/2023 güncel sayısında bildiriyor (şimdi Haberler dükkanında sipariş edilebilir ve istasyon kitapçısında mevcuttur).
Önemli bir unsur, arıtılmış atık suyun kullanılması olabilir. TU Braunschweig’den Thomas Dockhorn, HypoWave projesinde bu olasılığı araştırıyor. Şimdiye kadar Almanya’da atık suların tarlalarda kullanılması kanunen yasaklandı diyor. Bunun nedeni, atık su arıtma tesislerinden çıkan atık suların, bazı bakteri ve virüslerin yanı sıra ilaç kalıntıları ve ağır metaller içerebilmesidir. “Hasattan sonra tabağınızda olmasını istemezsiniz.” Braunschweig ve Wolfsburg bölgeleri için bir istisna vardır. Orada, arıtılmış atık su, diğer şeylerin yanı sıra, silolanmış mısır ve şeker pancarlarının, yani doğrudan tüketilmeyen ancak hayvan yemi olarak kullanılan veya endüstriyel olarak işlenen mahsullerin sulanması için kullanılabilir.
Arıtılmış atık suyun avantajları
Thomas Dockhorn, HypoWave projesinde, aralarında su dernekleri ve araştırma enstitülerinin de bulunduğu on bir ortakla birlikte, atık suyun tarımda sorunsuz bir şekilde, hatta toprağa karışan yiyeceklerde bile kullanılabilecek şekilde nasıl arıtılabileceğini araştırıyor. plaka. Ekip, atık suyu aşamalı olarak temizler. İlk olarak, mekanik bir biyolojik arıtma tesisinde geleneksel olarak temizlenir. Bunu, ilaç kalıntıları gibi eser miktardaki organik maddeleri uzaklaştırmak için daha ileri işlemler takip eder. Bunu yapmak için ekip sözde aktif karbon biyofiltrasyonu kullanıyor: Bu süreçte, organik maddeler önce kendilerini aktif karbona bağlar ve ardından aktif karbon üzerinde yerleşen mikroorganizmalar tarafından parçalanır. Tedavinin son aşaması UV radyasyonu ile dezenfeksiyondur.
Dockhorn, “Suyun, ürün sulama için sorunsuz bir şekilde kullanılabilecek kadar temiz olduğunu gösterebildik” diyor. Özellikle ekip bitkileri yukarıdan sulamadığı, sadece köklerini suladığı (hidroponik) için. “Bu şekilde, yapraklarda kalan kalıntı riskini daha da azaltıyoruz.” Arıtılmış atık su da sahada kullanılabilir.
Ekip, bir sonraki aşamada süreci büyük ölçekte test etmek istiyor. Bu amaçla bu yıl 1 hektar alana sahip domates ve biber serası yapılacak. Amaç aynı zamanda bu ürünlerin kabul düzeyini belirlemektir. Bu nedenle Edeka yerel bir pazarın ortağıdır. İspanya gibi ülkelerde, arıtılmış atık su bir süredir tarımda kullanılmaktadır ve büyük olasılıkla birçok tüketici bu şekilde işlenmiş ürünleri zaten tüketmiştir. Ve yakında AB’deki prosedür bile standart hale gelebilir: Brüksel, atık suyun tüm Avrupa’da tarımda kullanılmasını sağlayan bir düzenleme üzerinde çalışıyor. Bunun Haziran ayında yürürlüğe girmesi bekleniyor ve daha sonra ulusal mevzuata aktarılması gerekiyor.
Su olmadan hayat olmaz ama fazlası kadar azı da ölümcül olabilir. Bu nedenle MIT Technology Review’un yeni sayısı, elementi nasıl kullandığımıza biraz ışık tutuyor. Dergiden Öne Çıkanlar:
Seçenek: damla sulama
Bir diğer önemli konu da, büyük ölçekli yağmurlama yerine damla sulamanın kullanılması gibi sulamanın nasıl optimize edileceğidir. Tarlalara küçük delikli ince borular döşenir. Bununla birlikte, özellikle boruların her yıl yeniden yönlendirilmesi gerektiğinden, böyle bir boru sisteminin kurulması birkaç kat daha pahalıdır.
Aradaki bir şey, İspanyol start-up Spherag’ın çözümü olabilir. Bu, yakın zamanda diğerlerinin yanı sıra Münih merkezli tarım grubu BayWa’dan risk sermayesi aldı. Çiftçilerin mevcut sulama sistemlerini dijitalleştirmesine ve otomatikleştirmesine olanak tanıyan bir sistem sunar. Bunu yapmak için şirket, sulama sistemlerinin kontrol elemanlarına güneş enerjisiyle çalışan dijital modüller monte ederek sistemin dijital ikizini oluşturuyor. Çiftçiler daha sonra akıllı telefonlarında gerçek zamanlı olarak izleyebilir ve kontrol edebilir. Örneğin artık sulama sistemlerini kapatmak için tarlalara gitmek zorunda kalmıyorlar ve daha hızlı tepki verebiliyorlar. Baywa, su tüketiminin üçte birinin tasarruf edilebileceğini yazıyor.
Tarım için CRISPR genetik mühendisliği
Yeni bitki çeşitleri de faydalı olabilir. Kuraklığa dayanıklı bitkiler yaratmak, ister geleneksel yöntemler ister genetik mühendisliği kullanılarak olsun, dünya çapında en önemli ıslah hedeflerinden biri olarak kabul ediliyor. Genetiği değiştirilmiş bitkilerin yetiştirilmesi şu anda Avrupa’da yasaklanmıştır. Ancak Avrupa Komisyonu, CRISPR/Cas gen makası gibi yeni genetik mühendisliği yöntemleri üzerindeki yasağı hafifletmek istiyor. Uzmanlar bu yılın sonuna kadar böyle bir teklif bekliyorlar.
Diğer ülkelerde, genetiği değiştirilmiş bitkiler tarlalarda zaten büyüyor. Örneğin Arjantin, lisanslı çiftliklerde genetiği değiştirilmiş buğday ekimini geçen yıl onayladı. Buğdaya, yoğun sıcakta bile büyümeye devam etmesine yardımcı olan HB4 adı verilen bir ayçiçeği geni eklenmiştir. Ve kuraklığa dayanıklı mısır Güney Afrika, Nijerya ve Kenya’da zaten onaylanmıştır.
Bununla birlikte, kuraklığa dayanıklı bitkilerin üremesi zor kabul edilir. Transgen endüstri portalı, bazı haşerelere karşı dayanıklılığın aksine, bitkilerin sıcağa ve kuraklığa karşı dayanıklılığının bireysel genler tarafından belirlenmediğini yazıyor. Kuraklıkla başa çıkmak için, örneğin kök büyümesini yoğunlaştırarak karmaşık adaptasyon stratejileri kullandılar. Transgen, bu tür stratejileri ıslah boyunca çoğaltmak için, hangi genlerin onları kodladığını ve nasıl düzenlendiğini çok kesin bir şekilde anlamayı gerektirdiğini yazıyor. “Genellikle bunlar, bireysel DNA dizileri değil, birbirini etkileyen karmaşık ağlardır.”
Ayrıca kuruluk statik bir problem değildir. Bazen yapar, bazen yapmaz, bazen daha güçlüdür, bazen önce gelir. Bitkilerin de bununla başa çıkabilmesi gerekiyor. Bu nedenle, bunları belirli bir işlev için optimize etmek yeterli değildir.
MIT’nin teknoloji hakkındaki incelemesini buradan okuyun:
(gr)
Haberin Sonu