عندما يلتقي التكاثر بالزراعة المُنشأة، مما يفتح إمكانيات المزارع الداخلية عبر علم الوراثة

المقال التالي صادر عن تشنغشي يونونغ ، من تأليف تشنغشي يونونغ

في عالم يعاني من شح المياه ونقص الأراضي الزراعية، فإن مفهوم "مسافة الغذاء" ليس مجرد طلب للمستهلكين، بل يثير أيضًا تحديات في سلسلة التوريد وارتفاع تكاليف الوقود؛ ويبدو أن إمكانات الزراعة المحمية هائلة. تمثل هذه فرصة سوقية بقيمة 50 مليار دولار مدفوعة بالطلب على المنتجات الطازجة والمحلية والمستدامة.

تتمثل رؤية الزراعة في بيئة خاضعة للتحكم في تبني التكنولوجيا المتقدمة، واستخدام أضواء نمو النباتات، وتمكين المحاصيل من النمو في بيئة خاضعة للتحكم مدفوعة بالأتمتة المتقدمة والذكاء الاصطناعي. ومع ذلك، على الرغم من التقدم التكنولوجي المستمر في البرمجيات والأجهزة التي تشغل هذه المزارع، فإن الابتكار في العنصر الأكثر تعقيدًا - المحاصيل نفسها، مثل التحسينات في التربية - تم تجاهله. في هذا السوق سريع النمو، يعد تربية المحاصيل أساس ضمان تحقيق أرباح أعلى.

منذ العصور القديمة، جمع المزارعون البذور للتكاثر، مع التركيز على تربية الأصناف التي تظهر أفضل أداء في ظل ظروف الحقول؛ وبالإضافة إلى المحصول، فإن القدرة على تحمل الضغوط البيئية والآفات والأمراض هي الشاغل الرئيسي للمزارعين. وقد أهملت عمليات التربية هذه إلى حد ما طعم وقوام المحاصيل، لكن في الزراعة ذات البيئة الخاضعة للتحكم الدقيق، يمكن لمربي النباتات التركيز على الصفات النباتية التي تجاهلتها التربية التقليدية، وتصميم محاصيل بخصائص الإنتاج الداخلي لإرضاء أذواق المستهلكين وتحسين سلسلة التوريد، وإطلاق أقصى إمكانات البذور.

يعتقد مارك أوشيما، المؤسس المشارك لشركة AeroFarms، أنه بالنسبة للمزارع العمودية، يمكن للمربين تحويل انتباههم إلى الصفات الأكثر أهمية للمستهلكين: الطعم، والرائحة، والقوام، وخصائص أخرى مرتبطة بجودة الغذاء. كما أن النباتات ذات الشكل الفعال مهمة جدًا بحيث يمكن صيانتها وحصادها بسهولة في بيئات داخلية فريدة.

农田种植的水果和蔬菜的最大育种目标是抗病性。病理学家和育种家合作，必须保持领先于下一种疾病的爆发。设施农业中，尽管白粉病等一些疾病还是能在室内发生，但通常可以通过管理措施加以控制。这让育种家不必对下一次严重病害而提心吊胆，可以将育种的重点转移到开发和加速新作物发现、种植配方和改进效率，并在室内种植系统中规模化复制。

هذه التغييرات تفيد كلًا من المنتجين والمستهلكين. سيستفيد المنتجون من ثمار تدوم لفترة أطول، وجودة، ودورات نمو أسرع، وشكل نباتي مفيد، بينما سيتم تلبية احتياجات المستهلكين من النكهة والطعم واللون والقوام والقيمة الغذائية.

العلماء وشركات الزراعة في البيئات الخاضعة للتحكم يستكشفون العديد من الاحتمالات للزراعة الداخلية، مثل إنتاج الأدوية في النباتات، وزيادة محتوى العناصر الغذائية المحددة والمركبات النشطة بيولوجيًا، ومستويات أعلى من البروتين، والأغذية للأنظمة الغذائية الشخصية، وكل ذلك يساهم في تحسين الصحة!

معظم مزارعي الزراعة في البيئات المُتحكَّم بها لا يقومون بتربية النباتات بأنفسهم، لكن شركات البذور التقليدية تفتقر بوضوح إلى تقديم خدمات تربية مناسبة لهذا القطاع. وقد لاحظت شركة باير هذه الحاجة. وفي عام 2020، أسست شركة باير للزراعة وشركة تماسيك شركة مشتركة مستقلة باسم "أنفولد" (Unfold) لتلبية احتياجات تربية المحاصيل في المزارع العمودية. وتزوّد شركة أنفولد جميع المزارع الداخلية بالبذور، وقامت مؤخرًا بالشراكة مع شركة الزراعة العمودية "باوري فارمينغ" (Bowery Farming) لتسريع تطوير أصناف جديدة مخصصة خصيصًا لصناعة الزراعة العمودية.

باستخدام نماذج أعمال مختلفة، قامت شركة كاليرا، إحدى أسرع شركات الزراعة العمودية نموًا في الولايات المتحدة، باكتساب شركة تربية النباتات فيندارا العام الماضي لتطوير بذور مصممة خصيصًا لبيئات المزارع العمودية. يعتقد الدكتور جاد ستينسون، المؤسس والرئيس المشارك لشركة فيندارا، أن بعض الخصائص المثالية للزراعة هي غلة المحاصيل وشكلها، بينما من منظور الغذاء، فإن الخصائص المهمة هي الطعم واللون والقوام.

يسعى معظم منتجي الزراعة في المرافق إلى التعاون مع مؤسسات تربية طرف ثالث، بما في ذلك الجامعات وشركات البذور. أجرت Aerofarms تعاونًا إيجابيًا متعددًا مع مؤسسات التربية وتقوم حاليًا بتقييم عدة أصناف مملوكة من الفراولة والقفزات طورتها أطراف ثالثة لتناسب بيئات النمو الخاضعة للتحكم الكامل.

شاركت AeroFarms أيضًا مع جامعة كورنيل ومؤسسات أكاديمية أخرى، بالإضافة إلى وكالات حكومية مثل ناسا ووزارة الطاقة الأمريكية ووزارة الزراعة الأمريكية، لتحسين ظروف النمو لمختلف المحاصيل بما في ذلك الخس.

Sakata Seed America是一家专注设施农业的种子公司。2019年，该公司开始注意到室内农场的专有作物开发。现在，他们与主要的设施农业种植者合作，培育出生菜、芝麻菜、罗勒、甜菜、芥末和小白菜等等，并开始了下一代育种项目。为设施农业行业寻找和提供具有最佳产量、有利的植物形态以及风味、颜色和质地的优质种子。

إلى جانب الخضروات الورقية، تُعد الفراولة واحدة من أكثر المحاصيل تركيزًا في الزراعة ذات البيئة الخاضعة للتحكم. أعلنت مزرعة البستنة العمودية "Plenty" وشركة إنتاج التوت العالمية "Driscoll's" عن مشروع مشترك لاستخدام المواد الوراثية الحصرية لـ "Driscoll's" وخبرتها في التوت، إلى جانب تقنية الزراعة العمودية لـ "Plenty"، لأبحاث وزراعة أصناف توت تحمل علامة "Driscoll's" التجارية.

وفقًا لسكوت كومار، نائب الرئيس الأول للبحث والتطوير العالمي في شركة دريسكولز، تمتلك شركة دريسكول أكبر مجموعة من المواد الوراثية للتوت في العالم، والتي يمكن اختيارها وتحسينها باستخدام بيئات النمو الداخلية من قبل بليتي. يمنح هذا دريسكول ميزة كبيرة، مما يضعها في المقدمة مقارنة ببرامج التربية الأصغر حجمًا والأقل تنوعًا.

ما هي الأدوات التي يستخدمها المربون للتهجين في الزراعة المحمية؟ التاريخ الوراثي والتربوي للفواكه والخضروات ليس متطورًا مثل العديد من محاصيل الحقول، وعدد أنواع المحاصيل ضخم، لكن الصناعة تلحق بالركب.

يستخدم المربون أدوات تربية متقدمة لتلبية الطلب في السوق على منتجات زراعية مغذية وعالية الإنتاجية ولذيذة. تشمل الأدوات التي يمكنهم استخدامها الجينوميات والبيولوجيا الحاسوبية، والتحليلات والتعلم الآلي العميق، بالإضافة إلى طرق التربية التقليدية أكثر مثل التربية المساعدة بالعلامات وإدخال الجينات.

تثير العديد من الشركات والمربين اهتمامًا بتعديل الجينات، حيث يرون فيها أداة لجعل التربية أسرع وأكثر دقة. ومع ذلك، في بيئة تنظيمية عالمية غير مؤكدة، لا يزال تعديل الجينات يُستخدم كأداة تربية في المجالات غير التجارية لتحديد الجينات ذات الاهتمام بسرعة واستكشاف الاحتمالات. ثم، تُستخدم طرق التربية التقليدية التي تتطلب وقتًا وموارد لتطوير صفات مماثلة.

حاليًا، باستثناء صنف الطماطم الغني بحمض جاما-أمينوبيوتيريك الذي دخل السوق الياباني العام الماضي، لا توجد أي منتجات زراعية معدّلة جينيًا متاحة في أي سوبرماركت في أي مكان. ونظرًا لاستمرار اهتمام المستهلكين بالأناناس الوردي والتفاح المقاوم للتحبّب والبابايا المقاومة للأمراض، فقد يكون مستقبل المنتجات الزراعية المعدّلة جينيًا أيضًا مشرقًا.

أخيرًا، مع النمو السريع للسوق، يولي المربون والمنتجون اهتمامًا متزايدًا لتطوير أصناف المحاصيل الأنسب للزراعة الداخلية. لا يؤدي التلقيح فحسب إلى إحداث تغييرات قفزية في الصفات الزراعية وتحسين الاقتصاديات لكل وحدة، بل يخلق أيضًا منتجات متميزة من خلال صفات تركز على المستهلك. تتجنب الزراعة المحمية الضغط على المحاصيل للنمو في الهواء الطلق بسبب العوامل المناخية، مما يتيح لنا إعادة تقييم أهداف التربية والاستثمار في تطوير أصناف تلبي احتياجات المستهلكين من حيث النكهة والطعم واللون والملمس والتغذية.

يمثل التكاثر المخصص للزراعة المحمية فرصة هائلة غير مستغلة. لم نبدأ للتو في فهم إمكانيات التكاثر للمحاصيل الداخلية.

المصدر: تشنغشي يونغونغ