لطالما اعتمد المزارعون على مواد طبيعية مثل الجير والجبس والسماد لتحسين التربة من أجل زراعة المحاصيل. الآن، فتح فريق بحثي بقيادة جامعة ميسوري استخدامات جديدة لمادة شائعة تُعرف بالفحم الحيوي (مادة شبيهة بالفحم مصنوعة من نفايات النباتات)، مما يظهر إمكاناتها في حل التحديات التي يواجهها مزارعو القطن حاليًا.

ركز البحث على كيفية مساعدة الفحم الحيوي لمزارعي القطن في منطقة دلتا الولايات المتحدة (دلتا المسيسيبي). قاد الأستاذ المساعد في علوم النبات بكلية الزراعة والغذاء والموارد الطبيعية في جامعة ميسوري، غوربير سينغ (Gurbir Singh)، الفريق نحو التركيز على تفل قصب السكر – وهي المادة العضوية الليفية المتبقية بعد عصر قصب السكر – والتي، عند تحويلها إلى فحم حيوي وإضافتها إلى التربة، تحسن بشكل كبير قدرة التربة على الاحتفاظ بالمغذيات والمياه، مما يخلق ظروفًا أكثر ملاءمة لنمو نباتات القطن.

أشار سينغ إلى أن القطن غالبًا ما يُزرع في تربة رملية وتربة طينية رملية ذات محتوى منخفض من المادة العضوية، وقدرة ضعيفة على الاحتفاظ بالمياه، واستقرار ضعيف للتكتلات، مما يجعلها غير قادرة على الاحتفاظ بالمياه والمغذيات، مما يتطلب المزيد من الري ويزيد من صعوبة إدارة إنتاج القطن. يقدم الفحم الحيوي حلاً فعالاً لهذه المشكلات.

بالإضافة إلى ذلك، اكتشف البحث بشكل غير متوقع فائدة أخرى كبيرة للفحم الحيوي: فهو يمنع تسرب نترات النيتروجين (مكون شائع في الأسمدة) إلى المياه الجوفية، مما يحسن جودة المياه ويقلل من مخاطر النترات على صحة الإنسان والبيئة. أوضح سينغ: "يحتفظ الفحم الحيوي بالنترات لفترة أطول، مما يبقيها في التربة ويمنعها من الوصول إلى مصادر المياه."

في المستقبل، يخطط سينغ وفريقه لتوسيع نتائج البحث من الحقول التجريبية الصغيرة في المختبر إلى المزارع الفعلية، بالتعاون مع المزارعين القادرين على الحصول على الفحم الحيوي، للتحقق من النتائج في ظروف الزراعة الفعلية. كما يأملون في تطبيق نتائج البحث على محاصيل أخرى مثل الذرة وفول الصويا، واستكشاف أنواع وكميات الفحم الحيوي تحت محاصيل مختلفة لتحقيق فوائد مماثلة.