Mchele wa Upland unakua kwenye kilima cha Bolivia, mbali na mashamba yoyote ya pedi. Cait, CC BY-SA

Kusahau kuhusu mafuta au gesi - unapaswa kuwa na wasiwasi juu ya chini ya kujadiliwa lakini zaidi zaidi juu ya ukweli kwamba dunia ni nje ya safi, maji ya kunywa.

Niliandika makala hii wakati wa Kathmandu. Mji mkuu wa Nepali na mji mkuu una uhaba mkubwa wa maji. Ingawa wamiliki wa nyumba wote wanalipa ada kwa serikali ili kupata maji kwenye bomba, vifaa vinaendesha mara moja kwa wiki kwa masaa machache. Wakazi wenye kukata tamaa wanalazimika kununua maji kutoka kwa wauzaji binafsi. Ingawa hii ni nafuu kwa watu matajiri, ni tatizo kubwa kwa madarasa ya chini na ya kati. Kwa wengi katika ulimwengu unaoendelea, maji ni kweli tofauti kati ya mafanikio na umasikini.

Zaidi ya watu bilioni kote ulimwenguni hakuna upatikanaji wa maji safi. Magonjwa mengi katika nchi zinazoendelea yanahusishwa na maji, na kusababisha mamilioni ya vifo kila mwaka (mtoto anahesabiwa kufa kutokana na kuhara kila sekunde 17).

Kutokana na yote haya, tunapaswa kuja na suluhisho la matumizi ya maji duniani haraka, kabla ya uhaba wa maji kuwa sababu kubwa ya migogoro ya kimataifa.

Wengi wa maji yetu hupatikana katika bahari. Tu 3% ni safi na inaweza kutumika kwa ajili ya kilimo na kunywa, na kwa hali yoyote hii wengi huhifadhiwa kwenye glaciers na kofia za barafu za polar. Hiyo inamaanisha tu 0.5% ya maji ya Dunia ni kupatikana na, kwa hili, zaidi ya theluthi mbili ni kutumika katika kilimo.

Ikiwa tunakwenda kupunguza matumizi yetu ya maji, tunapaswa kuzingatia kufanya mashamba yetu yawe endelevu na yenye ufanisi zaidi. Pamoja na idadi ya watu duniani bado inakua, tutahitaji kuzalisha mazao milele zaidi kwa kutumia maji kidogo, katika ardhi chini ya kilimo.

Kote duniani, zaidi ya theluthi (37%) ya ardhi ambayo inaweza kutumika kukua mazao ni sasa kutumika. Mashamba ya kilimo yanaweza kupatikana, lakini haijatengenezwa kutokana na ukosefu wa miundombinu, kufunika msitu au uhifadhi. Ukosefu wa ardhi sio shida kubwa kama ilivyo sasa - lakini maji ni.

Nenda zaidi ya kilimo cha jadi

Hivyo jinsi ya kukua mazao kwa kutumia maji machache? Chaguo moja ni kutafuta njia endelevu ya kuondoa chumvi kutoka kwenye hifadhi zetu za maji (ya kimsingi isiyo na mwisho) ya maji ya bahari. Ya shamba nchini Australia Kusini mfano hapa chini hutumia nishati kutoka jua ili kuondokana na maji ya bahari na kuifuta kwa kuunda maji safi, ambayo yanaweza kutumika kukua mazao katika mabwawa makubwa.

Mashamba hayo yanategemea maeneo yasiyokuwa na mimea, na mimea hupandwa na mfumo wa hydroponics ambao hauhitaji udongo. Mazao ya kukua kama hayo mwaka mzima ingeweza kupunguza kiasi kikubwa matumizi ya maji safi katika maeneo ya moto na kavu, lakini gharama ya kuanzisha hifadhi hizi bado ni suala.

Uhaba wa maji pia utasaidia sana kama wakulima wanaweza kutumia maji kidogo tu kuzalisha mavuno sawa. Rahisi alisema kuliko kufanya, bila shaka, lakini hii ni muhimu hasa katika maeneo ya kukabiliwa na ukame.

Wanasayansi wa mimea duniani kote ni busy kutambua jeni ambayo huwezesha ukuaji wa kupanda katika hali kavu, kavu. Kwa mfano, ni nini kinachofanya mchele wa upland Kukua katika udongo kavu wakati mchele wa chini ya ardhi unahitaji mashamba ya mboga yenye umwagiliaji kwa ukuaji?

Mara funguo za uvumilivu wa ukame ni kutambuliwa, zinaweza kuletwa katika mazao kwa njia ya uhandisi wa maumbile (na hapana, hii hainahusisha kuingiza chakula na sumu kama ilivyopendekezwa na Utafutaji wa picha ya Google).

Wakulima kwa kawaida walikuza mazao ya kuhimili ukame kwa njia ya mchakato wa polepole na wenye nguvu wa uteuzi na kuvuka vizazi vingi. Uhandisi wa maumbile (GE) hutoa muda mfupi.

Utafiti wa hivi karibuni umebaini tofauti usanifu wa mizizi mifumo katika aina tofauti za chickpea. Masomo ya baadaye yana matumaini ya kutambua jeni ambazo hufanya mizizi yenye ufanisi katika kunyakua maji na virutubisho kutoka kwenye udongo kavu. Mara baada ya sababu ya maumbile ni kutambuliwa, wanasayansi wana uwezo wa kutoa moja kwa moja jeni inayosaidia mimea kukamata maji zaidi.

Sababu muhimu ya uvumilivu wa ukame katika mimea ni homoni ya mimea asidi ya abscisic (ABA), ambayo huongeza ufanisi wa mimea kwa ukame. Lakini ABA pia inapunguza ufanisi wa photosynthesis, ambayo inapunguza ukuaji wa mimea kwa muda mrefu, na kama matokeo ya mazao ya mazao yanapungua.

Lakini mimea haikuwa na biashara hii daima: mazao ya kisasa yamepoteza jeni muhimu ambayo imewezesha mimea ya ardhi mapema kama mosses ili kuvumilia kupungua kwa maji mwilini. Hii imewezesha mimea ya mapema ili kulinda ardhi kutoka kwa maji safi baada ya miaka 500m iliyopita. Kisasa mosses jangwa pia kukusanya maji kupitia majani yao ambayo huwasaidia kukua katika hali kavu.

Hii ni changamoto kubwa kwa wanasayansi wa mimea. Ili kuzalisha mazao ambayo yanaweza kukua na umwagiliaji wa chini na ambayo hatimaye itasaidia kupunguza uhaba wa maji, itabidi tupate kuimarisha mifumo ya kuvumiliana na maji ya maji ambayo mimea nyingi "za juu" zimepoteza lakini vitu kama moss vinahitajika.

Uhandisi wa maumbile unabakia hata kama masomo ya kisayansi ya kina Ripoti ya mazao ya GE inapatikana katika masoko ni salama kwa matumizi. Hii ni sehemu tu kushindwa kwa mawasiliano. Lakini ukweli ni kwamba hatimaye tunahitaji kutumia teknolojia yote inapatikana kwetu, na mimea ya GE ina uwezo mkubwa wa kupuuza.

Kuhusu Mwandishi

Rupesh Paudyal, Wafanyabiashara wa Utafiti wa Baadaye (Biolojia Masi na Kiini), Chuo Kikuu cha Leeds

Makala hii ilichapishwa awali Mazungumzo. Soma awali ya makala.

Vitabu kuhusiana:

at InnerSelf Market na Amazon