گرسنه‌گی مردم جهان، یکی از بزرگ‌ترین معضلاتی است که کشورهای مختلف برای مقابله با آن سعی دارند از فناوری‌های مختلف بهره جویند. این بحران می‌تواند تا چند ده‌سال آینده، بسیاری از مردم جهان را با خطر مرگ مواجه سازد. تولید دو برابر محصولات کشاورزی تا سال ۲۰۵۰ به منظور تأمین غذای مورد نیاز در حدود ۹ بیلیون انسان با درنظر گرفتن کاسته شدن روز به روز از سطح زمین‌های قابل کشت، بحرانی است که عبور از آن بسیار پیچیده به نظر می‌آید. ‎اما دانشمندان جهان در تلاش اند انقلاب سبز دومی را در صنعت کشاورزی به وجود آورند. استفاده از میکروب‌های تولید کنندۀ نایتروژن، حس‎گرهای زیرخاکی و روبات‌های برداشت میوه، از ابزارهایی هستند که این انقلاب برای پیشبرد خود نیاز خواهد داشت.‎
‎تبدیل بیابان‌ها به مزرعه: در حال حاضر در حدود ۷۰ درصد از آب پاک جهان، در صنعت کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صورتی که بتوان گلخانه‌هایی را در کناره سواحل دریاها راه‌اندازی کرد، می‌توان مقادیر قابل توجهی از آب دریاها را بدون نیاز به سیستم‌های پرهزینۀ نمک‌زدایی، به آب قابل استفاده در کشاورزی تبدیل کرد. در این صورت، کشاورزان می‌توانند برخی از محصولات کشاورزی مانند کاهو و کچالو را در بیابان‌ها و یا زمین‌هایی در نزدیکی سواحل پرورش دهند. به اعتقاد یک طراح انگلیسی، مرز میان بیابان و دریا می‌تواند یکی از بهترین نقاط برای بنای چنین گلخانه‌هایی باشد. چنین گلخانه‌هایی که ساخت آن‌ها کمتر از پنج دالر در هر فوت مربع سرمایه نیاز خواهد داشت، آب مورد نیاز خود را از دریا تأمین می‌کند. این آب از طریق نل‌‌دوانی یا پمپ کردن به شبکه‌هایی لانه زنبوری هدایت شده و با تبخیر شدن، هوای اطراف خود را به شدت سرد و مرطوب می‌سازند. این هوا با حرکت کردن در سطح گلخانه به تدریج داغ‌تر شده و قبل از رسیدن به مرحلۀ تبخیر دوم که هوا را به حالت فوق اشباع در خواهد آورد، رطوبت بیشتری را در خود حفظ می‌کند‎.
‎پس از اشباع شدن، هوا به سرعت وارد سیستم فشاری می‌شود که آب پاک را از رطوبت هوا خارج کرده و به تانک‌های زیرزمینی هدایت می‌کند تا در آینده از آن به منظور آبیاری محصولات استفاده شود. به منظور افزایش حرارت هوای مرطوب، می‌توان از سیستم انرژی‌رسانی خورشیدی نیز استفاده کرد. ‎
حس‌گرهای زیر خاکی: در حال حاضر از حدود ۳۰۰ تا ۵۰۰ پاند در جریب، کود در مزارع امریکا استفاده می‌شود که با استفاده از شبکه‌یی از حس‌گرهای زیرزمینی میزان مناسب کود و آب را متناسب با نیاز خاک به خاک‌های زراعی وارد کرد. در این صورت، از میزان هزینه‌های ناشی از تولید و تأمین این مواد نیز کاسته شده و تولید محصولات کشاورزی مقرون به صرفه خواهد شد‎.
‎محققان کشاورزی و مهندسی بیوسیستم‌ها در دانشگاه آیووا در تلاش اند شبکه‌یی از این حس‌گرها را با مقاومت بالا برای استفاده از مزارع مختلف تولید کنند. این حس‌گرها به صورت مداوم می‌توانند رطوبت، حرارت و اطلاعات مربوط به مواد غذایی خاک را به ثبت رسانده و به رایانه مرکزی انتقال دهند. ‎این حس‌گرها در قالب شبکه‌مانند در عمق ۱۸ تا ۴۸ متری از سطح زمین قرار گرفته و اطلاعات جمع‌آوری شده را با کمک امواج رادیویی با طول موج کوتاه به رایانه انتقال می‌دهند. استفاده از این شبکه، میزان استفاده از کود را در صنعت کشاورزی به شکلی قابل توجه کاهش خواهد داد. هزینۀ نصب ۶ حس‌گر در هر جریب از زمین در حدود ۲۰ تا ۳۰ دالر خواهد بود، اما در کنار آن صرفه‌جویی در میزان آب و کود می‌تواند در حدود ۱۵۰ دالر در جریب از هزینه‌های کشاورز بکاهد‎.
‎تغییر ژنتیکی برنج: به منظور تأمین نیاز جمعیتی که ۵۰ درصد از ساکنان جهان را تشکیل داده و برنج غذای اصلی آنها به شمار می‌رود، می‌توان با کمک گرفتن از مهندسی ژنتیک، میزان بیشتری از این محصول کشاورزی را تولید کرد. در این صورت، می‌توان میزان تولید برنج را تا ۵۰ درصد افزایش داده و از شیوه‌یی مشابه در تولید دیگر محصولات کشاورزی نیز استفاده کرد‎.
‎ محققان موسسۀ تحقیقات ملی برنج در مانیل، در همین راستا در حال ایجاد تغییرات بنیادینی در ساختار برنج هستند. محققان در تلاش اند با ایجاد تغییر در روش‌های نورگیری این محصول، رشد آن را سرعت ببخشند. این برنج‌ها می‌توانند در شرایط گرم و خشک با استفاده از فرایندهایی خاص، کاربوهیدرات‌هایی تولید کنند که به میزان کمتری کاربن دی اکساید نیاز خواهد داشت‎.
‎این فرایند مدت زمانی را که گیاه برای باز نگاه داشتن حفره در برگ‌های خود به منظور جذب بیشتر کاربن دی اکساید نیاز دارد را کاهش داده و آب کمتری از برگ‌ها تبخیر خواهد شد. به منظور ایجاد چنین خصوصیتی، محققان باید ژنی را که در برنج وظیفۀ متعادل‌سازی ساختار برگ‌ها را به عهده دارد، شناسایی کرده و آن را تغییر دهند. در صورت دست‌یابی به این ژن و تغییر آن، امکان بهبود دادن بسیاری از دیگر محصولات کشاورزی نیز به وجود خواهد آمد‏‎.
‎جایگزینی کودها: میزان گازهای گلخانه‌یی ناشی از تولید انواع کودها در جهان در حدود ۱٫۲ درصد است که می‌توان این میزان را با استفاده از میکروب‌هایی که توانایی تولید نایتروژن را دارند، کاهش داد. استفاده از چنین میکروب‌هایی در کنار پاک‌تر نگاه داشتن محیط زیست، می‌تواند خاکی سالم را برای کشاورزی به وجود آورد‎.‎ کودها به دلیل تولید میزان بیشتری از نایتروژن، فسفر و پتاسیم که برای تولید آمینو اسید و سلول‌های دیواره در گیاه بسیار حیاتی اند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صورتی که میکروب‌های مولد نایتروژن جایگزین این کودها شوند، صدها هزار دالر از میزان هزینۀ تأمین کود از هزینه‌های کشاورزان کاسته خواهد شد‎.
‎ محققان دانشگاه میشیگان به منظور جایگزینی میکروب‌ها بر روی بیش از ۳۰۰ میکروب طبیعی موجود در خاک مطالعه کرده و ترکیبی از آنها را ارایه کرده اند که می‌تواند میزان نیاز به کودهای فسفری و نایتروژنی را کاهش داده، از گیاه در برابر آفات، حمایت کرده و بازدهی محصول را در هر گونه گیاهی افزایش دهد. آزمایش این میکروب‌ها بر روی نوعی کچالو، باعث افزایش ۹۰ درصدی میوه‌های این گیاه ۹۰ شده است‎.

منبع: تفاهم‌نیوز