Wakulima hutumia muda na pesa nyingi kudhibiti magugu na wadudu wengine, na mara nyingi hulazimika kugeukia vifukizo vya kemikali ili kuzuia wadudu waharibifu zaidi. Wakulima pia wanashindana na nini cha kufanya na mazao ya chini ya thamani ya uzalishaji wa mazao, kama vile ngozi, mbegu na maganda kutoka kwa usindikaji wa matunda, mboga mboga na njugu.
Je, ikiwa mito hiyo ya taka za kilimo inaweza kuzalisha njia mbadala za vifukizo vya kemikali na kufanya kilimo kiwe na tija, faida na rafiki wa mazingira?
Labda wanaweza. Watafiti katika Chuo Kikuu cha California, Davis, wanatiwa moyo na matokeo ya awali kutoka kwa majaribio shirikishi ya "biosolarization," mchakato unaochanganya joto la jua na marekebisho ya udongo ili kudhibiti magugu na wadudu wengine wa udongo.
"Inaonekana kuahidi," alisema profesa wa sayansi ya chakula na teknolojia Christopher Simmons, ambaye anajaribu biosolarization na mazao anuwai na kufanya kazi na wakulima katika jimbo lote. "Bado tuna kazi nyingi ya kufanya, lakini biosolarization inaonyesha uwezo halisi kama njia salama na endelevu ya kudhibiti wadudu huku ikiboresha ubora wa mazao na mavuno."
Kuimarisha nishati ya jua
Wakulima wengi wa bustani wanajua nguvu ya jua. Unapoweka turuba ya plastiki iliyo wazi juu ya udongo wenye unyevunyevu, unaweza kunasa mionzi ya jua na joto udongo kiasi cha kuua magugu na wadudu wengine wanaoenezwa na udongo. Inafaa, lakini inaweza kuchukua wiki 4 hadi 6, ambayo mara nyingi ni ndefu sana kwa shamba kutolimwa.
Biosolarization inaweza kuharakisha na kuboresha mchakato. Simmons na timu yake wanaongeza marekebisho ya kikaboni kama vile ngozi za zabibu na nyanya au vifuniko vya njugu kwenye udongo kabla ya kuinyunyiza, ambayo inakuza ukuaji wa bakteria yenye manufaa. Vijidudu vinavyosaidia hushindana na wadudu na hufanya udongo kuwa na tindikali zaidi na usio na ukarimu kwa magugu na wadudu wengine.
Pamoja, joto la udongo na shughuli za microbial zinaweza kupunguza muda wa matibabu kwa siku, sio wiki.
"Na kwa kuamilisha vijiumbe vyenye manufaa kwenye udongo, biosolarization ina uwezo wa kuboresha afya ya udongo kwa muda mrefu," Simmons alielezea.
Mtihani chini ya hali ya kibiashara
Vifukizo vya kemikali ni ghali, na vingi vimetambuliwa kuwa vya kusababisha kansa na mashirika ya udhibiti wa serikali na shirikisho. Lakini linapokuja suala la kuua wadudu wanaotokana na udongo, ni bora sana.
"Fumigants ni biocidal kwa upana, kumaanisha kuwa huathiri vijidudu vyenye faida pamoja na wadudu," Simmons alisema. "Biosolarization huruhusu vijidudu zaidi visivyo na madhara na vyenye faida kuendelea kuwepo kwenye udongo."
Lakini ili wakulima watumie biosolarization kama njia mbadala ya vifukizo vya kemikali, matibabu lazima yawe ya ufanisi, yanayoweza kutabirika na ya kiuchumi. Kwa hivyo, timu inajaribu uwekaji jua kwa mimea mbalimbali, marekebisho na udongo dhidi ya wadudu mbalimbali katika maeneo mbalimbali kwa kiwango cha kibiashara katika jimbo lote.
"Tuna majaribio ya shambani yanayoendelea na lettuce, nyanya, tikiti na mazao mbalimbali ya kufunika," Simmons alisema. "Na tuna jaribio la muda mrefu la ekari 10 na mlozi katika bustani ya kawaida huko Chico."
Huko Chico, Simmons na timu yake wanashirikiana na mkulima wa almond Rory Crowley katika Kampuni ya Nicolaus Nut kwa usaidizi wa ufadhili kutoka kwa Bodi ya Almond ya California na Kituo cha Magharibi cha Afya na Usalama ya Kilimo. Wana mwaka mmoja katika jaribio la miaka 25 ili kuona ikiwa mabaki ya usindikaji wa mlozi na jua zinaweza kuimarisha afya ya udongo na kupunguza magugu na wadudu wengine wanaoenezwa na udongo. Kufikia sasa, Crowley amevutiwa.
"Imekuwa nzuri kwa udongo," Crowley alisema. "Kwa kutumia biosolarization na mmea unaofunika haradali, tumeongeza mabaki ya viumbe hai kwa asilimia 1.25 hadi 1.75, ambayo ni mafanikio makubwa. Hiyo ni nzuri kwa uchukuaji kaboni na afya kwa ujumla ya udongo.
Ni mapema mno kusema kama uboreshaji wa udongo utaleta mavuno mengi zaidi, lakini Crowley anafikiri kwamba uwekaji jua kwenye jua unaweza kuwa zana nzuri ya kudhibiti wadudu na matumizi muhimu kwa kile ambacho kingekuwa takataka za kilimo.
"Tunahitaji kutafuta makao ya bidhaa za usindikaji wa mlozi, kwa hivyo kwa nini tusione kama tunaweza kuzitumia kuboresha afya ya udongo huku tukidhibiti wadudu?" Crowley anauliza.
Majaribio ya uwanjani yanaendelea
Simmons na timu yake wanajaribu uwekaji jua kwenye mimea kadhaa ya kila mwaka na ya kufunika katika mashamba kwenye chuo cha UC Davis kwa kutumia mito ya taka za kilimo kutoka kwa usindikaji wa nyanya na divai. Hivi karibuni wataanza majaribio na jordgubbar, ambazo kwa kawaida hutibiwa na vifukizo kila msimu huku wakulima wakipanda matunda upya.
Lengo la Simmons: Kuhakikisha wakulima kwamba biosolarization inaweza kuwa na ufanisi na kiuchumi chini ya anuwai ya hali dhidi ya idadi kubwa ya wadudu.
"Tunatengeneza msingi muhimu," alisema. "Tuna matumaini kwamba uwekaji jua kwenye jua unaweza kusaidia wakulima kurejesha taka za chakula na kilimo kwenye mfumo ili kudhibiti wadudu na kuboresha uzalishaji wa mazao."
- Diane Nelson, UC Davis
Picha: Huko Chico, timu ya UC Davis inajaribu kama mabaki ya usindikaji wa mlozi na jua zinaweza kuimarisha afya ya udongo.