نظام استشعار ورقي لتنظيم ري النباتات

يستهلك البشر معظم المياه الحلوة في ري المزروعات، بحسب إحصائيات الأمم المتحدة، لكن نظامًا يابانيًا جديدًا ربما يقنن ري النباتات بحسب حاجتها بالضبط.

ماجد الخطيب: يقول العلماء اليابانيون من شركة "سينسبراوت" إن الري بنظامهم الاستشعاري الجديد يتلائم تمامًا مع أساليب الزراعة الحديثة، وخصوصًا رعاية المرزوعات والمساحات الخضراء، بواسطة نظام التنقيط السائد في البلدان التي تشح فيها المياه الحلوة.&هذا يجعل النظام جذابًا جدًا في بلدان الخليج العربي، لأنه يقتصد بالكثير من المياه سنويًا.&تقنين الصرف المائي&لا يهم نظام الري الاستشعاري الحديث البلدان التي تقل فيها المياه الحلوة فحسب، لأن العالم مقبل، بحسب رأي العديد من الخبراء الدوليين، على زمن تستعر فيه الحروب بسبب شح الماء واستهلاكه غير العقلاني. وهذا يجعل من تقنين صرف المياه عاملًا يساهم في دعم السلم العالمي وحل المشكل المتعلقة بالخلافات حول مصادر المياه.&يستخدم الانسان، بحسب منظمة يونسكو، 3 في المئة من حاجاته للمياه لأجل الشرب فقط، وتستهلك الكميات المتبقية في تلبية حاجات الإنسان الأخرى الممتدة بين الري (الحصة الكبرى) والصناعة والتنظيف...إلخ. وتشير توقعات المنظمة المذكورة إلى أن حصة الفرد الواحد من المياه العذبة ستنخفض إلى النصف خلال خمس سنوات، ما لم يتم وضع حدود واضحة للاستهلاك المفرط للمياه، وما لم يتعامل البشر بعقلانية مع مصادرهم من المياه.&توصل فريق العمل الياباني، بقيادة الباحث يوشوهيرو كاواهارا، إلى طريقة حديثة لتقنين استخدام المياه، بل وزيادة كفاءتها في الزراعة، من خلال نظام استشعار ورقي يخبر صاحب الأرض بمدى حاجة المزروعات (أو الأرض الزراعية) إلى الماء بالضبط.&نظام استشعار مطبوع&الأهم في هذا النظام أنه ورقي، يمكن لصاحب الأرض، أو هاوي البستنة، أن يطبعه منزليًا وأن يستخدمه بلا حدود في سبيل تحسين الري، وبالتالي زيادة محاصيله. وشارك في تطوير النظام، إلى جانب كاواهارا، علماء من جامعة جيورجيا التقنية الأميركية، وآخرون من مختبرات "ميت ميديا لاب" الاميركية. ويفترض أن يحتوي الورق، ذو السمك الاعتيادي، على مصباح استشعار منمنم يعمل بنظام الصمامات الثنائية، ويخبر عن مدى رطوبة الأرض التي يتم فيها زرع النباتات المختلفة.&أطلق العلماء على النظام اسم سينسبراوتس (SenSprouts) وأرتفعت التوظيفات فيه من 10 آلاف دولار خلال سنة إلى 170 ألفًا بعد أن أدركت الشركات الاميركية أهمية الابتكار وسهولة إنتاجه وتوظيفه. وتعول هذه الشركات على انتشار سريع وواسع للنظام عالميًا، في سد كلفة تطوير النظام، ومن ثم تحقيق الأرباح الكافية من خلاله.&لا يرتفع سعر ورقة النظام الأصلي من سينسبراوتس، التي يمكن استنساخها لاحقًا، عن 30 يورو، وهو سعر يضمن شراءها من قبل المزارعين الكبار، كما يضمن شراءها من أصحاب البيوت ذات الحدائق، أو من أصحاب هواية تربية الكثير من النباتات داخل المنزل. ولا يحتاج المرء حينها سوى إلى حبر ناقل جزئيًا للكهربائية الصغيرة، لأن النظام مخصص لأجهزة الكباعة البسيطة بالحبر.&وهناك ما هو أهم وأسهل للحصول على نظام سينسبراوت، لأن كاواهارا يتحدث عن إمكانية تحميل الورق اونلاين ومن ثم طباعته.
جزيئات نانوية وطاقة صوتية&يحتوي الحبر الذي يطبع على ورقة نظام سينسبراوتس من جزئيات نانوية فضية تم تحويرها بالسلولوز كي تسيل بلا مشكلة مع الحبر، واستخدم نفس النوع من السيلولوز في صناعة الورق نفسه. يطبع شكل زهرة أو ورقة على الورق بواسطة هذا الحبر، وتشكل الجزيئات النانوية الفضية، بعد جفاف الحبر، نظام استشعار هو عبارة عن توصيلة كهربائية صغيرة ذات مرسل (أريل) منمنم. وتكتسب التوصيلة كهربائيتها من موجات الراديو والتفزيون وأجهزة الأرسال والاتصالات الأخرى المنتشرة في الهواء، حيث يلتقطها المرسل الصغير، ويحولها إلى تيار كهربائي مستمر.&يتغير لون الورقة كل مرة ليخبر ما إذا كانت التربة، وبالتالي النبتة، عطشى وبحاجة إلى ماء (أقرب إلى الأحمر)، أو أن الري كافة (قلب وردي)، أو أنها زيادة عن اللازم (شكل قطرة ماء عليها علامة الضرب)، كما يظهر ذلك من الرسم المرفق.&هناك بالطبع أجهزة استشعار إلكترونية للتحكم بكمية المياه أثناء الري، لكنها أجهزة كبيرة ويحتاج المزارع إلى العديد منها كي يقنن زراعته تمامًا، بحسب كازوهيتو ماين، مدير أعمال شركة سينسبراوت اليابانية. ونظام الاستشعار الورقي متفوق من ناحية سهولة الاستعمال وانخفاض الكلفة، لأن الجهاز الواحد "التقليدي" من أجهزة التحكم بكميات المياه الكافية للري ثمنه 4000 يورو. فعلى المزارع توظيف 75 ألف يورو للتحكم بالري المقنن عند زراعة حقل بمساحة متوسطة. ولايوجد مزارع، بحسب تقدير ماين، مستعد لصرف مثل هذا المبلغ عند زراعة الذرة أو البنجر.
&