طلاب «زراعة عين شمس» يطورون مشروعًا مبتكرًا لتحويل الأراضي الملحية إلى مصدر لدعم الأمن الغذائي

 نجح فريق من طلاب قسم الأراضي والمياه بكلية الزراعة في جامعة عين شمس في تطوير مشروع تخرج مبتكر يعتمد على تقنيات الذكاء الاصطناعي والنانو تكنولوجي والبيوتكنولوجي، بهدف مواجهة مشكلة ملوحة التربة وتحويل الأراضي الهامشية إلى مورد اقتصادي وإنتاجي يدعم الأمن الغذائي والدخل القومي.

وجاء المشروع تحت إشراف الأستاذ الدكتور سامي عبد الله، بمشاركة ستة من الطلاب الباحثين هم: باسل إسماعيل حامد، وملك عاصم صلاح، وسما أحمد محمد كمال، وإسراء كساب عبدالحميد، وندى شوقي شوقي، وندى محمد عبدالسلام اللمعي.

فك الشفرة الجينية للأراضي الملحية

اعتمد المشروع على دراسة الميتاجينوميكس وتحليل الحمض النووي للتربة «Soil DNA»، بهدف تحديد البصمة الوراثية للكائنات الدقيقة الموجودة داخل الأراضي الملحية، باعتبارها خطوة أساسية لفهم طبيعة التربة وآليات التعامل مع الإجهاد الملحي الذي يؤثر على الإنتاج الزراعي.

وأوضح الفريق أن المشروع يمثل نموذجًا متكاملاً يجمع بين التكنولوجيا الحيوية والتحليل الرقمي، من أجل تطوير حلول ذكية ومستدامة تساعد على إعادة تأهيل الأراضي المتأثرة بالأملاح وتحويلها إلى بيئات صالحة للإنتاج الزراعي.

شريحة ميكروبية ذكية لتشخيص التربة

وتمكن الطلاب من تطوير فكرة «الشريحة الميكروبية الذكية» التي تعمل كحساس حيوي قادر على تقديم تقرير رقمي سريع عن الحالة الصحية والميكروبية للتربة، بما يسمح بالكشف المبكر عن المشكلات التي تواجه النباتات.

كما ابتكر الفريق «كبسولة حيوية نانوية» تهدف إلى حماية البكتيريا النافعة داخل التربة، وتعزيز قدرة جذور النباتات على تحمل الصدمات الملحية، بما يساهم في رفع كفاءة النمو والإنتاج.

الذكاء الاصطناعي لرصد الإجهاد قبل وقوعه

واعتمد المشروع على نظام رقمي استباقي لمراقبة المحاصيل قبل ظهور الأضرار الفسيولوجية الناتجة عن الملوحة، من خلال تطبيق مفهوم «التوأم الرقمي للمحاصيل» أو Crop Digital Twin.

ويقوم النظام على دمج بيانات متعددة تشمل مستشعرات الانبعاث الصوتي لرصد التغيرات داخل أوعية النبات، إلى جانب الاستعانة ببيانات الطائرات المسيرة والأقمار الصناعية لتحليل الصور الحرارية والطيفية وقياس مؤشرات نمو النباتات بدقة عالية.

وأكد الفريق أن هذه التقنيات تتيح التنبؤ المبكر بالإجهاد الملحي قبل أن ينعكس على الإنتاجية الزراعية، ما يمنح المزارعين فرصة التدخل السريع وتقليل حجم الخسائر.

النانو تكنولوجي لحماية الجذور

وفي إطار تطوير حلول عملية لمعالجة التربة، استخدم الطلاب مواد نانوية ذكية مثل «النانو هيدروجيل» عالي الامتصاص للاحتفاظ بالرطوبة وتقليل تركيز الأملاح حول الجذور، بالإضافة إلى أنابيب الكربون النانوية ومركبات أكسيد الجرافين التي تعمل على حماية النباتات من تأثير أيونات الصوديوم الضارة.

وأشار الفريق إلى أن هذه التقنية تحاكي آليات الترشيح الطبيعية الموجودة في بعض النباتات الساحلية مثل أشجار المانغروف، بما يساعد على تعزيز قدرة النباتات على النمو في البيئات شديدة الملوحة.

نباتات ملحية لتحقيق الأمن الغذائي

ولم يقتصر المشروع على الجانب المعملي فقط، بل شمل أيضًا إعداد نماذج بيئية لاستزراع النباتات الملحية «Halophytes» القادرة على النمو في الأراضي المتأثرة بالأملاح دون التأثير على كفاءتها الحيوية.

وأوضح الطلاب أن المشروع طرح حلولًا اقتصادية تعتمد على التوسع في زراعة نباتات مثل Atriplex وSesbania والبرسيم البري، لما تتمتع به من نسب بروتين مرتفعة يمكن أن تسهم في تقليل فجوة استيراد الأعلاف وتخفيف الأعباء الاقتصادية.

الوقود الحيوي ومستحضرات التجميل

كما تناول المشروع إمكانية إنتاج الوقود الحيوي والبيو ديزل من نباتات مثل الساليكورنيا والخردل الهندي، مع توقعات بإمكانية إنتاج كميات كبيرة من الزيوت حال استغلال مساحات واسعة من الأراضي الملحية.

وتضمن المشروع أيضًا دراسة فرص استخراج مركبات تجميلية وعلاجية عالية القيمة من بعض النباتات الملحية، بما يفتح المجال أمام صناعات جديدة ذات عائد اقتصادي مرتفع.