اليوم العالمي للتربة : دور التقنيات النووية في وقف ملوحة التربة ودعم التعافي.

هناك موردان طبيعيان حيويان ساهما في توسُّع الحضارات البشرية على مدى آلاف السنين: ألا وهما التربة والمياه. وهما الآن معرضان للخطر بسبب تغير المشهد نتيجة للاستغلال البشري، فضلا عن تغير المناخ.

لا يزال السودان، الذي يهدف إلى أن يكون واحدا من أكبر منتجي الحبوب في العالم و الذي تُعتبر أراضيه من أكثر الأراضي خصوبة في أفريقيا، يواجه فجوة تكنولوجية في الزراعة. (الصورة : عماد الدين علي بابكر، هيئة البحوث الزراعية – السودان)

هناك موردان طبيعيان حيويان ساهما في توسُّع الحضارات البشرية على مدى آلاف السنين: ألا وهما التربة والمياه. وهما الآن معرضان للخطر بسبب تغير المشهد نتيجة للاستغلال البشري، فضلا عن تغير المناخ.

وموضوع "اليوم العالمي للتربة" لهذا العام هو "وقف تملح التربة، وتعزيز إنتاجية التربة"، وهو موضوع يذكرنا بأن عكس اتجاه تدهور الأراضي يستغرق سنوات عديدة. ولا يمكن تحقيقه إلا من خلال العمل المنسق والمشاركة المجتمعية القوية والتعاون على جميع المستويات. وهذا هو النهج الذي تتبعه الوكالة الدولية للطاقة الذرية (الوكالة) في دعم العلماء في جميع أنحاء العالم بشأن استخدام التقنيات النووية لتقييم الاحتياجات من مياه المحاصيل وحالة المغذيات وتآكل التربة لتنفيذ الممارسات الزراعية التي توقف تملح التربة.

جهود حفظ التربة والمياه في مختلف البلدان.

تطبق الوكالة، بالشراكة مع منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة (الفاو)، تقنيات نظيرية مختلفة لتحديد كفاءة استخدام المياه والمغذيات وتعزيز خصوبة التربة وإنتاجيتها للزراعة المراعية للمناخ، ووقف ملوحة التربة. وتشمل هذه التقنيات استخدام النظير المستقر النيتروجين-15 لتحديد كفاءة استخدام الأسمدة النيتروجينية لكي يتسنى تطبيق النوع والكمية الصحيحين، وتقنية النويدات المشعة المتساقطة للمساعدة على تحديد معدل تآكل التربة وفعالية ممارسات حفظ التربة؛ واستخدام مسبار نيوتروني لقياس رطوبة التربة من أجل تحديد مستوى الرطوبة في التربة وتحديد متى يجب إضافة المياه وما هي الكمية التي يجب إضافتها.

وقد نُفذت هذه التقنيات النووية في العديد من البلدان في أفريقيا وآسيا والمحيط الهادئ والبلدان العربية وأمريكا اللاتينية، من خلال برنامج التعاون التقني التابع للوكالة الذي يدعم اعتماد تقنيات زراعية مراعية للمناخ. وقال لي هنغ، رئيس قسم إدارة التربة والمياه وتغذية المحاصيل في المركز المشترك بين الفاو والوكالة لاستخدام التقنيات النووية في الأغذية والزراعة: "وفقا للأمم المتحدة، فإن ما يقرب من 20٪ من النباتات على سطح الأرض إما تشهد تدهوراً شديداً أو تسجِّل معدلات تدهورٍ عالية، حيث إنَّ 12 مليون هكتار من الأراضي تصبح غير قابلة للاستعمال كل عام بسبب تدهور حالتها"." كما أنَّ مواصلة الزراعة دون إضافة الأسمدة الكافية، والرعي المفرط، وعدم وجود ممارسات حفظ التربة والمياه، وحرائق الغابات العشوائية، فضلا عن ملوحة التربة، كلها عوامل تسهم في تدهور التربة. ويمكن للتقنيات النظيرية أن تحدد أسباب ذلك التدهور وبالتالي توفير المعلومات اللازمة للتغلب على هذه المشاكل". كما تستخدم بعض المبادرات الجارية تكنولوجيا الاتصالات الحديثة. ففي كينيا على سبيل المثال، تمكَّن المزارعون بفضل استخدام تكنولوجيا الهواتف المحمولة من معرفة الوقت المناسب للري واستخدام الأسمدة، استنادا إلى البيانات التي تُنقل إليهم من محطات الأرصاد الجوية التي رُكِّبت بدعم من الوكالة، من خلال برنامجها للتعاون التقني.

مساعدة رعاة الماساي على جعل المحاصيل تزدهر من خلال تحويل الأراضي المتدهورة إلى أرض سليمة.(الصورة: ل. - هنغ/الوكالة الدولية للطاقة الذرية)

مساعدة المزارعين على زراعة المزيد من المحاصيل باستخدام الري بالتنقيط في السودان

بسبب الظروف الجوية الصعبة في منطقة كسلا في الجزء الشرقي من السودان، يواجه صغار المزارعين الأسريين تحديات زراعة محاصيل كافية للحفاظ على سبل عيشهم بسبب ندرة المياه وعدم إمكانية الوصول إلى مصادر المياه الأخرى مما يسبب ضياع المحاصيل. ويهدف المركز المشترك بين الفاو والوكالة وهيئة البحوث الزراعية السودانية إلى زيادة الغلة عن طريق إدخال نظم أسرية صغيرة للري بالتنقيط من أجل التغلب على الإجهاد المائي في الزراعة. وقد عملا على جعل التكنولوجيات القائمة مثل الري بالتنقيط تلبي احتياجات هذه المنطقة الزراعية المحددة، وأشركا العلماء في تدريب المزارعين على إنشاء نظام الري بالتنقيط ووضع جدول زمني لتوفير الري لمحاصيلهم.

ونتيجة لهذا المشروع، تستفيد المزارع الصغيرة والحدائق المنزلية والنساء وأسرهن وقرى بأكملها من الحصول على جميع أنواع الخضروات، من البصل والباذنجان إلى البامية والخضر الورقية. وقد أدى نجاح هؤلاء المزارعين إلى انتشار العمل من قرية إلى أخرى. وقد أدمج الهلال الأحمر السوداني المزيد من المجتمعات الزراعية باستخدام هذه التكنولوجيا في محاولة لمساعدة المزيد من المزارعين على التكيف مع تغير المناخ، وفي نهاية المطاف، تحسين سبل العيش وتخفيف حدة الفقر في البلاد.

إثبات فعالية الطريقة التقليدية لحفظ التربة في تونس بالتقنيات النووية

في تونس، أُزيلت بعض أنواع التربة الأكثر خصوبة في البلاد بسبب تغير المناخ وزيادة تآكل التربة وتدهور الأراضي وانسداد البحيرات.

ويتطلب عكس هذا الاتجاه حماية البيئة، وحفظ التربة. وقد ساعدت التقنيات النووية مثل النويدات المشعة المتساقطة على تقييم فعالية الأساليب التقليدية لحفظ التربة وبالتالي تحسين ممارساتها.

و هناك مشروع بدعم من الوكالة ، وبالشراكة مع الفاو، وبالتعاون مع المركز الوطني للعلوم والتكنولوجيات، يستخدم السيزيوم ـ35 ككاشف لقياس معدل تآكل التربة وإثبات كفاءة أساليب الحفظ.

وينطوي أحد هذه الأساليب على  وضع حواجز ترابية لحفظ التربة تهدف إلى حفظ التربة والمياه.

وفي مستجمعات المياه التجريبية التي تبلغ مساحتها 335 هكتارا في الصبية بشمال تونس، تم تقييم حقلين منحدرين يزرعان القمح أحدهما يستخدم الحواجز الترابية لحفظ التربة والآخر لا يستخدمها. وشمل العمل إنشاء سلسلة من التربة يبلغ ارتفاعها 80 سم، وتقع على بعد حوالي 40 متراً من بعضها بعض.

وأوضح إميل فولاجتار، عالم التربة في المركز المشترك بين الفاو والوكالة لاستخدام التقنيات النووية في الأغذية والزراعة، أن "كل سلسلة من التلال تكسر طول المنحدر الفعال وتخلق حاجزا أمام جريان المياه السطحية، وبالتالي تقلل من تآكل التربة .“

وقد استخدم السيزيوم ـ137 لتقدير كمية التربة التي أزيلت بسبب التآكل. وأظهرت النتائج أن التلال خفضت تآكل التربة بنسبة 41 في المائة، من 37 إلى 22 طن/هكتار في السنة.

وقال أوسلاتى منصور، رئيس المركز الوطني للعلوم و التكنولوجيا النووية  بتونس، "تستخدم نتائج الدراسة لتوجيه الاستراتيجية الوطنية لوزارة الزراعة التونسية بشأن حفظ المياه والتربة".

وسيقوم المركز بدراسات إضافية لزيادة تحسين هذا الأسلوب، وستُعمَّم الحواجز الترابية لحفظ التربة على مناطق أخرى كجزء من استراتيجيات حفظ التربة.

Soil conservation efforts

In partnership with the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), the IAEA applies various isotopic techniques to determine water and nutrient use efficiency and enhance soil fertility and productivity for climate-smart agriculture, including in very dry climates.

These techniques include the fallout radionuclides technique, which is used to help determine the rate of soil erosion and the effectiveness of soil conservation practices; the development of small scale irrigation techniques known as drip irrigation; and the use of the soil moisture neutron probe in dry climates to determine the moisture level in the soil and to decide when and how much water to add.

2_maasai_healthier-crops.jpg

Assisting Maasai pastoralists to make crops thrive by turning degraded land into healthy land. (Photo: L. Kheng-Heng/IAEA)

These nuclear techniques have been implemented in many countries in Africa, Asia and the Pacific, and Latin America, through the IAEA technical cooperation programme supporting the adoption of climate-smart agricultural techniques in Mali, Mauritania, Nigeria, Sudan (drip irrigation) and Chile, Morocco, Sri Lanka, Tunisia, Uganda, Viet Nam (soil erosion).

“According to the UN, approximately 20% of the Earth’s vegetated surface is either highly degraded or undergoing high rates of degradation, with 12 million hectares of land lost each year to degradation processes,” said Lee Kheng Heng, Head of the Soil and Water Management and Crop Nutrition Section at the Joint FAO/IAEA Centre of Nuclear Techniques in Food and Agriculture. “Poverty-related agricultural practices are a major contributor to desertification in Africa. Continuous cultivation without adding adequate fertilizers, overgrazing, lack of soil and water conservation practices, and indiscriminate bushfires aggravate the process of desertification. Isotopic techniques can identify the causes to provide information to overcome these problems,” she added.

Some of the ongoing initiatives make use of modern communication technology. For instance, in Kenya, the use of mobile phone technology has enabled farmers to know when to irrigate and apply fertiliser, based on data transmitted to them from weather stations installed with the support of the IAEA, through its technical cooperation programme.

Improving groundwater management in Honduras

The sustainable use of groundwater can support life and agriculture in arid areas, enabling people to improve their livelihoods even when rain is scarce.

Honduras lies in the so-called Central American Dry Corridor, a region on the Pacific Coast of Central America that is among the most sensitive areas to climate change worldwide, according to Ricardo Sánchez-Murillo, Associate Professor at the School of Chemistry at Costa Rica’s Universidad Nacional Heredia. This is characterized by alteration between long periods of drought and extreme rainfall events, which makes these areas less habitable, causing many to leave their homes and migrate.

Deforestation is compounding the problem, said Sánchez-Murillo. “Once you have watersheds devastated by deforestation, you have a precipitation deficit; you don’t have seasonal water storage. Therefore, you don’t have a lot of surface water discharge or groundwater recharge, so wells can go dry.”

3_deforested-area_resized.jpg

Deforested areas across the Dry Corridor of Honduras. The combination of steep slopes, bare soil and a lack of native vegetation increases surface runoff, which in turn decreases recharge of groundwater. (Photo: R. Sánchez/ Universidad Nacional Heredia, Costa Rica).

Solving the issue of drought with the help of nuclear techniques is one of the top priorities of the technical cooperation programme of Honduras with the IAEA. Around 40% of the Honduran territory is affected by land degradation. Therefore, sustainable land and water resource management is key to the sustainable development of the country, said Tania Peña Paz, Coordinator of the Master’s Program of Hydrological Resources at the National Autonomous University of Honduras, who uses isotopic techniques to study groundwater and determine its age and rate at which it recharges from rain. “The earlier we start with sustainable land management, the earlier we will achieve results,” she said. “The information is key for recovering degraded areas, as well as conserving those that have not yet been affected.”

The IAEA’s support is focused on helping Honduras use isotopic techniques to analyse data from water samples to understand from where exactly the water is being recharged and at what rate. This has enabled them to create an inventory of water sources.

Supplying water to cities

Growing populations and expanding industries require more water. In arid climates subject to desertification, cities such as the Honduran capital Tegucigalpa are threatened by a shortage of water. Honduran experts sought the IAEA’s assistance to determine the suitability of aquifers as a quick and economical solution to improve the availability of drinking water in Tegucigalpa.

With the support of IAEA experts, they created a network of monitoring wells around the city and analysed the groundwater samples collected to determine which areas are critical for ecosystem protection and restoration. As a result of this joint work, local experts recommended setting up a water governance body of local stakeholders to prevent water disputes, as well as reforestation and the development of a strong environmental curriculum in schools to increase awareness and reduce water pollution.

The IAEA is supporting similar initiatives in several neighbouring countries, where it is building national capacity in evaluating groundwater resources, supporting sustainable groundwater management.

“For the community, the impact is very important because we are talking about the conservation of water resources and the sustainable use of our natural resources,” said Peña Paz.

موارد ذات صلة