في فيلم The Martian عام 2015، تمكن مات ديمون من البقاء على قيد الحياة على سطح المريخ بعد استخدام برازه كسماد لزراعة البطاطس.
وقد يبدو مثل هذا الشيء بعيد المنال – أو حتى غير ضروري هنا على الأرض – ولكن دراسة جديدة وجدت أن الملفوف المزروع في سماد مصنوع من براز بشري آمن للأكل.
ويمكن أن يغير هذا الاكتشاف قواعد اللعبة، لأنه على الرغم من أنه قد يبدو أن الأسمدة الحالية جيدة، إلا أنه من أجل معالجة أزمة المناخ وفقدان التنوع البيولوجي والتلوث، ستحتاج البشرية إلى الانتقال إلى وجود أكثر قابلية لإعادة التدوير.
وهذا هو السبب في أن العلماء يتساءلون عن ميزة الحصول على الأسمدة الغنية بالمغذيات التي يجرفها الإنسان إلى محيطاتنا ومدافن النفايات، في حين أنه يمكن إعادتها بسهولة إلى التربة.
كما أن تحويلها إلى سماد بدلا من التخلص منها سيقلل من استخدام المياه، بينما تقلل إضافتها إلى الأرض أيضا من الحاجة إلى الأسمدة الاصطناعية، والتي يمكن أن تنجرف بعيدا عن الحقول إلى الأنهار والبحيرات وتتطلب الوقود الأحفوري لصنعها.
وتؤدي إحدى طرق صنعها، والمعروفة باسم عملية Haber-Bosch، إلى حوالي 1.8% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية.
لذا فإن للأسمدة البشرية فوائدها بالتأكيد، طالما أنه لا يوجد خطر من أن الميكروبات الضارة أو آثار الأدوية يمكن أن ينتهي بها الأمر في المحاصيل، وهو ما أكدته جامعة هوهنهايم، شتوتغارت، الآن، وقالت معدة الدراسة فرانزيسكا هافنر: نوضح هنا أن المنتجات المشتقة من إعادة تدوير البول والبراز البشري هي أسمدة نيتروجينية آمنة وصالحة لزراعة الملفوف.
وأدى الاستخدام المشترك لأسمدة البول النيتروجينية والسماد البرازي إلى انخفاض طفيف في غلة المحاصيل، ولكنه قد يزيد محتوى الكربون في التربة على المدى الطويل، ما يعزز إنتاج الغذاء المقاوم للمناخ”.
وتحدث معظم العناصر الغذائية اللازمة لنمو النبات في البول والبراز البشريين، مع وجود النيتروجين والبوتاسيوم في البول – إلى جانب كميات ضئيلة من المعادن مثل البورون والزنك والحديد – والفوسفور والكالسيوم والمغنيسيوم والكربون العضوي في البراز.
وفي دراستهم، قارنت طالبة الدكتوراه هافنر وزملاؤها محصول الملفوف الأبيض المزروع بين يونيو وأكتوبر 2019 في معهد لايبنيز لمحاصيل الخضر.
وتم إثراء التربة بأربعة أنواع من الأسمدة المعاد تدويرها، وطبقت تدريجيا على مدار موسم النمو، مع استخدام النبيذ العضوي المتاح تجاريا كمعيار لمقارنة البول والبراز البشريين.
وتم أيضا اختبار اثنين مما يسمى “أسمدة البول النيتروجينية” (NUFs)، وهي منتجات حديثة يتم تصنيعها من بول الإنسان تم جمعها بشكل منفصل عن البراز، حيث يتم تحويل المركبات الحاملة للنيتروجين بواسطة الميكروبات إلى أمونيوم ونترات قيّمة.
وأخيرا، تم استخدام السماد البرازي المعاد تدويره من المراحيض الجافة، مع أو بدون خلط NUFs.
ويتراوح العائد القابل للتسويق، المعرّف على أنه أجزاء الكرنب التي يمكن بيعها، من 35 إلى 72 طنا متريا للهكتار الواحد.
وكان أعلى بالنسبة للأراضي المخصبة بواسطة NUFs وvinasse، والأدنى بالنسبة للأراضي المخصبة بواسطة السماد البرازي وحده.
وفي مكان ما في الوسط كان هناك سماد برازي مدمج مع NUFs.
ويقول الباحثون إن نتائجهم تشير إلى أن التربة المخصبة بالمواد غير الغذائية غير المنتظمة تكون منتجة مثل تلك المزودة بالنبيذ التجاري واسع الاستخدام.
وفي الدراسة، قاموا أيضا بفحص وجود 310 مادة كيميائية في السماد البرازي، من المستحضرات الصيدلانية إلى إضافات المطاط، ومثبطات اللهب ومرشحات الأشعة فوق البنفسجية، ومثبطات التآكل، وطاردات الحشرات. وفقط 6.5% من هذه كانت موجودة فوق حد الكشف في السماد، وإن كان ذلك بتركيزات منخفضة.
وتم اكتشاف فقط مسكن الآلام ايبوبروفين ومضاد الاختلاج والعقار كاربامازيبين الذي يساعد على استقرار الحالة المزاجية، في الأجزاء الصالحة للأكل من الملفوف، بتركيزات منخفضة.
وقال الباحثون إن هذا يعني أن أكثر من نصف مليون رأس ملفوف يجب أن تؤكل لتجميع جرعة تعادل حبة كاربامازيبين واحدة.
وإلى جانب التحول الزراعي الذي ينطوي على الحد من تربية الماشية وزراعة النباتات من أجل الأعلاف، سيكون من الضروري تقليل استخدام الأسمدة الاصطناعية، ما يؤدي على سبيل المثال إلى انخفاض استهلاك الغاز الطبيعي الأحفوري.
نُشر البحث في مجلة Frontiers.
