استخدامات الليزر في الزراعة وفوائده للتربة ولمعدلات الإنتاج

تطبيقات واستخدامات الليزر تشعبت في كافة المجالات، ومنها المجال الزراعي، الذي قد تتوقف معرفة بعض المزارعين به على استخدامه في تسوية الأرض، ورغم إهمية هذه العملية إلا أنها تعد غيض من فيض استخدامات وتطبيقات الليزر، وهي المسألة التي تطرق إليها الدكتور وليد توفيق – الأستاذ بمعهد علوم الليزر بجامعة القاهرة، ورئيس قسم تطبيقات الليزر – خلال حلوله ضيفًا على الإعلامي الدكتور حامد عبد الدايم، مقدم برنامج “صوت الفلاح”، المذاع عبر شاشة قناة مصر الزراعية.

تعريف الليزر وتطبيقاته في الزراعة والطب

في البداية عرف الدكتور وليد توفيق الليزر الذي تم اكتشافه عام 1960، مبسطًا إياه بأنه يشبه الضوء العادي، مع بعض الاختلافات وفي مقدمتها أنه يكون مركزًا جدًا، وهي المسألة التي يمكن الاستدلال عليها عبر تركيز أشعة الشمس باستخدام “عدسة مكبرة” لتوليد حرارة كبيرة، وهي نفس الفكرة التي يعتمد عليها الليزر، مشيرًا إلى أهمية استخدام الليزر بشكل آمن وتحت إشراف متخصصين.

تطرق “توفيق” بعدها إلى أبرز مجالات وتطبيقات الليزر، من بينها الطب، حيث يُستخدم في العمليات الجراحية، وخاصة في جراحة العيون، موضحًا أنه يتم ضبط قوته بحسب الحاجة، مثل إزالة الأورام أو لحام الخلايا في العمليات القيصرية، أو إصلاح عيوب البصر كـ”الاستيجماتيزم”، وهي الاستخدامات التي تختلف على حسب شدة الضوء والطول الموجي، مؤكدًا أن الاستخدام غير السليم لها قد يؤدي إلى مخاطر جسيمة.

انتقل بعد ذلك إلى الحديث عن استخدام الليزر لقياس وتحديد الأبعاد في المجالات الهندسية، مشيرًا إلى دقته العالية وانخفاض نسبة الخطأ فيه، مما يجعله أداة هامة في التطبيقات المختلفة، خاصة في المجالات التي تتطلب دقة متناهية مثل المسح الهندسي، علاوة على أوجه الاستفادة منه في المجال الزراعي، لتسوية التربة، وهي المسألة التي تعزز قدرة المزارعين على توفير استهلاكهم للمياه بنسبة 30% على أقل تقدير، علاوة على مردودها الإيجابي الذي ينعكس على مضاعفة معدلات الإنتاجية، وتقليص فرص الإصابة بالأمراض الناجمة عن عدم تجانس توزيع مياه الري في التربة، وأبرزها أعفان الجذور.

تأثير التغيرات المناخية واستخدام الليزر في التحليل الزراعي

أشار “توفيق” إلى أن الدول الكبرى تتعامل بجدية تامة مع قوانين حماية السلالات الزراعية، مشيرًا إلى أن هذه الجدية تنعكس في صرامة القوانين التي تمنع دخول البذور أو الثمار غير المصرح بها، حفاظًا على الإنتاج الزراعي الوطني، نظرًا لأنه ليس اقتصادًا فرديًا، بل هو اقتصاد دولة يعتمد على سمعة المنتجات الزراعية في السوق العالمية، واستشهد بحادثة فراولة مصرية تعرضت لانتقادات دولية بسبب زيادة نسبة المبيدات، مما أثر سلبًا على التصدير، حتى لو كانت المشكلة متعلقة بحالة فردية فقط.

تابع شرحه موضحًا أن التحليلات التي أجريت على التربة الزراعية أوضحت أن التغيرات المناخية العالمية نتيجة استخدام مصادر الطاقة غير المستدامة مثل الفحم والبترول تسببت في ظواهر احتباس حراري، مما يزيد من تبخر البحار وحدوث العواصف والفيضانات القوية، بالإضافة للأنشطة البشرية، مثل بناء السدود في أماكن غير مناسبة، ما يؤدي إلى زلازل ناتجة عن عدم توازن الطبقات الأرضية.

وأشار إلى أن هذه التغيرات أثرت بشكل مباشر على التربة الزراعية، حيث باتت تحتوي على سموم تنتقل عبر الهواء أو المياه التي تُروى بها الأراضي، ثم تطرق إلى أساليب التحليل التقليدية للتربة والمياه، موضحًا أن هذه التحاليل قد تكون مكلفة ولا تتمتع بالدقة العالية بسبب قِدم الأجهزة المستخدمة والأخطاء البشرية المحتملة، كما أن عدم معايرة الأجهزة باستمرار يؤدي إلى زيادة نسبة الخطأ، وهي المسألة التي ترجح كفة استخدام الليزر في تحليل وبأعلى مستوى دقة.

ولفت إلى استخدامات الليزر في المجال الزراعي، والتي تبدأ من مرحلة البذرة وصولًا للثمرة، موضحًا أنه يتم الاعتماد عليها في معالجة جودة الإنتاج، مع اختيار نوع التربة الملائم لطبيعة المحصول، لتحقيق الهدف المرجو منها، بالوصول إلى منتج آمن وصحي وعالي الجودة.

تطبيق الليزر في تحليل التربة والآثار

أوضح الدكتور وليد أن استخدام الليزر في تحليل التربة يُعد تقنية حديثة وفعالة، تعتمد على استشعار عن بُعد دون الحاجة إلى لمس العينة، مما يقلل من احتمالات التفاعل الكيميائي الذي قد يؤثر على النتائج، مشيرًا إلى أن هذه التقنية تُستخدم لرفع درجة حرارة العينة وتحويلها إلى حالة تُعرف بـ”البلازما”، وهي الحالة الرابعة للمادة، وفي هذه الحالة، يمكن تحليل مكونات العينة بشكل دقيق جدًا.

وأكد أن البلازما تنتج ضوءًا يعتمد على مكونات المادة، مما يسمح بالكشف عن العناصر الكيميائية الموجودة بدقة وبدون خداع أو غش، موضحًا أن الليزر يستطيع تحديد جميع العناصر الموجودة في العينة خلال أقل من ثانية، مقارنةً بالتقنيات التقليدية التي قد تستغرق أيامًا وتتطلب تكلفة كبيرة.

انتقل الدكتور وليد للحديث عن تطبيقات أخرى لليزر، مثل تحليل الآثار، موضحًا أن الليزر يستخدم أيضًا في تحليل القطع الأثرية دون الحاجة إلى إتلافها، حيث يمكن الحصول على تحليل دقيق لمكونات الأثر وتحديد العصر الذي ينتمي إليه، دون الحاجة إلى أخذ عينات كبيرة كما هو الحال في التحليلات الكيميائية التقليدية، مؤكدًا أن دقة الليزر في التحليل تساعد على الحفاظ على المواد الأصلية دون إهدار.