كيف تستخدم النظائر المشعة في مجال الزراعة؟

1 إجابة واحدة

ترتبط الصناعات النوويّة وكل يتعلّق بها في أذهاننا بالحروب والأسلحة وما شابه ذلك، لكن ما يجب أن ندركه أنّ توظيف هذه الصناعات في جميع مجالات الحياة الأخرى الطبيّة منها والصناعيّة والزراعيّة وغيرها، أتى بنتائجه الفعّالة والإيجابيّة لتصبح تطبيقات الطاقة النوويّة غير قابلة للاستبدال في تطوير العلوم وما ارتبط به من إنجازات، والتأسيس للمستقبل.

تعدّ النويدات المشعّة Radioisotope من مصادر الطاقة النوويّة الأساسيّة والتي تعرف أكثر باسم النظائر المشعّة Radionuclide كونها مشتقّة من العناصر الأصليّة الطبيعيّة، أمّا مصدر الطاقة النوويّة التي تصدرها فهو يعود للكتلة الزائدة في نواتها، بحيث تمتلك بناءً عليه كتلة نوويّة أكبر من نظيراتها الطبيعيّة، وتوجد هذه النظائر إمّا في الطبيعة بشكل طبيعي كنظائر اليورانيوم مثلًا، أو بشكل صنعي، حيث يتمّ تصنيعها بطريقتين الأولى عبر المفاعلات النوويّة لتصنع النظائر ذات النيوترونات الفائضة كالموليبوديوم (Mo -99) والثانية التي تتمثّل بأجهزة التحطيم الذريّة لصنع النظائر ذات البروتونات الفائضة كالفلورين (F -18).

لعلّك سمعت عن تطبيقات النظائر المشعّة في المجال الطبيّ، لكن ما قد لا تعرفه أنّ استخدام هذه النظائر لا يقتصر على هذا المجال وحسب بل يمتدّ ليشمل مجال التكنولوجيا، والصناعة، ومجال الفنون والترميم، والعلوم الدوائية، وبالطبع في المجال الزراعي؛ قد تستهجن الأمر في البداية لتعلّقه بمصادر الغذاء لكن في الواقع قفزات نوعيّة كبيرة قد حدثت بفضل الاستعانة بالطاقة النوويّة في الزراعة.

وفقًا لمنظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة FAO إن شخصًا واحدًا من أصل تسعة أشخاص يعاني من نقص التغذية المزمن في 2014 – 2016 وقد ساعد استخدام النظائر المشعّة والإشعاع في الأغذية والزراعة على تقليل هذه الأرقام بشكل ملحوظ ذلك عبر توظيفها في العديد من النواحي التي تخصّ هذا المجال كالتالي:

تشعيع الأغذية Food irradiation: أي تعريض المواد الغذائيّة لأشعّة غاما من أجل القضاء على البكتيريا التي تنتقل عبر الأغذية وزيادة العمر الإضافي لها من خلال قدرة الإشعاع على تأخير نضج الخضار والفواكه، حيث أنّ 30 – 25% من المحاصيل تتعرّض للتلف قبل أن تستهلك خاصةً في الأماكن الحارّة والعالية الرطوبة، لذا يتمّ اعتماد تكنولوجيا تشعيع الغذاء عوضًا عن تبريده أو معالجته بمواد كيميائيّة في أكثر من 60 دولة حول العالم والعدد في تزايد فهو يقدّم نفس الإيجابيات للوسائل السابقة لكن دون أن يترك أي أثر على الأغذية، فقد تمّ دحض مخاوف المستهلكين بشأن تعرّض أغذيتم للإشعاع بواسطة التجارب السريريّة التي أثبتت أنّ الإشعاع الغذائي آمن، ومن المعروف أنّ روّاد الفضاء يستهلكون الأطعمة المحفوظة بالإشعاع.

التسميد وتغذية النبات: بما أنّ استخدام السماد مكلف وقد يودي بنتائج مدمّرة للبيئة في حال لم يستخدم بعناية ومقادير مدروسة يتمّ الاستعانة بالنظائر المشعّة المسمّاة Labelled القادرة على تحديد الفوسفور والنتروجين في التربة (المواد المغذيّة) وبالتالي معرفة الكم الواجب تطبيقه من الأسمدة النيتروجينية وكميّة والفوسفات على التربة بالشكل الأمثل باستخدام النظائر المشعّة كعلامة، إضافةً لاستخدامها من أجل تحديد حاجة النبات من المياه لاسيما في المناطق الجافّة حيث تخفّف هدر المصدر المائي الثمين بهذه الحالة.

الهندسة الجينيّة الزراعيّة: تأثّر النظائر المشعة على التغيّرات الجينيّة الهادفة لتحسين النوع أو زيادة الطفرات، فتقوم بالحثّ على هذه التغييرات من خلال تطبيق جرعات من أشعة غاما أو إشعاع نيوتروني كجزء من تربية النبات، فأصبح بالإمكان الحصول على نبات أكثر مقاومةً للأمراض، أو أكثر مقاومة للظروف القاسية، أو أغزر إنتاجًا بأوقات نمو أقصر، أو تعزيز طفرة لها أهميّة اقتصاديّة.

مكافحة الحشرات: تدّمر الحشرات ما يقارب 10% من محاصيل العالم سنويًا لذا تمّ استخدام الإشعاع (جاما أو أشعة X) للتحكّم في تعداد الحشرات عن طريق SIT أي تقنيّة تعقيم الحشرات Sterile Insect Technique، وهي وسيلة صديقة للبيئة ينتج عنها حشرات قادرة على القيام بالتنافس الجنسي دون إنتاج نسل جديد أي تعطيل استمراريّة الحشرات لكنّ بالطبع أنواع محددّة منها مثل ذبابة تسي تسي في أفريقيا والدودة الحلزونيّة في المكسيك وفراشة العث في جنوب أفريقيا وغيرها، ووفقًا للشروط التالية:

  • الحشرات التي يتم إدخالها غير قادرة على التكاثر بالتالي لن تستمر في الطبيعة بعد إدخالها كدخيل جديد.
  • خاصّة بالأنواع المستهدفة وتؤثر على دورة التناسل فقط.
  • لا تتضمّن إدخال أنواع غير موجودة على النظام البيئي التي يتمّ تطبيقها عليها.

حيث يتمّ تعقيم الحشرات المعدّلة وراثيًا وإدخالها في الطبيعة المستهدفة في حال لم تنجح المكافحة البيولوجيّة الكلاسيكيّة أو حتّى دون اللجوء إليها وتعتبر وسيلة فعّالة للغاية يتم تطبيقها في بعض الدول كالولايات المتحدّة الأمريكيّة منذ ما يقرب 60 عامًا.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "كيف تستخدم النظائر المشعة في مجال الزراعة؟"؟