The Wheat Field That Could Change the World | Guntur V. Subbarao | TED

المترجم: Abdulrahman Sallam المدقّق: Taim Kellizy

What you see over there is

ماترونه هناك هي صفوة خطوط انتاج القمح الحديثة

elite modern-day wheat lines

that have a special ability to produce

التي لها قدرة خاصة على إنتاج كميات كبيرة

large amounts of antibiotics

من المضادات الحيوية من أنظمة الجذور

from the root systems.

You may be wondering,

قد تتسائل

why do we need antibiotics from the wheat root systems?

لماذا نحتاج للمضادات الحيوية من الأنظمة الجذرية للقمح؟

You only take antibiotics when you are sick, isn't it?

تأخذ مضادات حيوية فقط حين تمرض,

أليس كذلك؟

The agricultural systems,

إن الأنظمة الزراعية,

the modern farming systems have become

أنظمة الزراعة الحديثة أصبحت مريضة بشكل متزايد في الآونة الاخيرة.

increasingly sick lately.

They are so sick that nearly 70 percent of the nitrogen fertilizers

إنها مريضة جداً لدرجة أن حوالي 70 بالمئة من

أسمدة النيتروجين التي توضع على الأرض الزراعية تتسرب.

that are being applied to farmlands

are being leaked out.

They're leaking nitrogen uncontrollably.

إنها تسرب النيتروجين بشكل خارج عن السيطرة.

If you look at the nitrogen fertilizer consumption

إذا نظرت الى استهلاك سماد النيتروجين من بداية الثورة الخضراء,

from the beginning of the Green Revolution,

it has grown nearly 30 fold.

سترى أنه ازداد ثلاثين ضعفاً.

From five million metric tons

من خمسة ملايين طن متري في بداية الثورة الخضراء,

at the beginning of the Green Revolution,

to 150 million metric tons,

إلى 150 مليون طن متري, ما نستخدمه حالياً.

what we are currently using.

A 30-fold increase in nitrogen fertilizer consumption

زيادة ثلاثون ضعفاً في إستهلاك سماد النيتروجين

has resulted in a four-fold increase in global food grain production.

أدت الى تضاغف انتاج حبوب الغذاء في العالم أربعة أضعاف.

Of course, we all know

بالطبع جميعنا يعلم

that the Green Revolution has transformed the global food grain production,

أن الثورة الخضراء غيرت الانتاج العالمي للحبوب الغذائية,

saved us from famine,

وأنقذتنا من المجاعة و ندرة الغذاء,

food scarcities,

and provided the global food security.

ووفرت لنا الأمن الغذائي العالمي.

But you have to ask yourself.

لكن عليك أن تتسائل

A 30-fold increase in nitrogen fertilizer consumption

إذا كان استهلاك سماد النيتروجين تضاعف ثلاثين ضعفًا

is supporting only four-fold increase in food grain production.

ليوفر أربعة أضعاف إنتاج الحبوب الغذائية فقط

What's happening?

ماذا يحصل؟

When you apply nitrogen fertilizers,

عندما نضع أسمدة النيتروجين على الأرض تكون غالباً على هيئة أمونيوم.

it is mostly in ammonium form.

Ammonium form binds the soil, doesn't move.

تركيبة الامونيوم ترتبط بالتربة ولا تتحرك

Doesn't create any harmful nitrogen byproducts.

وبالتالي لاتسبب أي نواتج نيتروجين ضارة.

There's no problem with ammonium nitrogen.

لامشكلة في نيتروجين الأمونيوم.

But there is a little bacteria, lives in the soil,

لكن توجد بكتيريا صغيرة تعيش في التربة

that started eating away this fertilizer, nitrogen ammonium,

بدأت بإلتهام هذا السماد -أمونيوم النيتروجين-

and spitting it out into nitrate.

وتتخلص منه على شكل نيترات

And also it's making many other

وتنتج أيضاً غيرها العديد

من منتجات النيتروجين الضارة الأخري.

harmful nitrogen byproducts.

The problem with the nitrates is,

المشكلة في النيترات هي،

though many plants can use nitrates as a nitrogen source,

وعلى الرغم من أن العديد من النباتات يمكنها إستخدام النيترات كمصدر نيتروجين,

but nitrogen cannot bind to the soil.

لكن النيتروجين لا يستطيع التمسك بالتربة.

It washes out.

إنه يُغسَل منها.

If you have rain, if you have irrigation,

إن كان لديك مطر, إن كان لديك ري,

it washes out from the farmlands.

فإنه يغُسَل من الأراضي الزراعية.

That is the problem.

هذه هي المشكلة.

This little bacteria [that] used to be a small,

هذه البكتيريا الصغيرة التي اعتادت أن تكون

نشاط ميكروبي صغير مكبوح في النشاط الحيوي العام للتربة,

subdued microbial activity in the soil biological activity,

has grown now into a monster.

نمت الأن إلي وحش.

It's consuming nearly 95 to 99 percent of the fertilizer nitrogen

إنها تلتهم ما يقارب 95 إلي 99 بالمئة من سماد النيتروجين

and splitting it out into nitrates.

وتبصقه علي شكل نيترات.

We should be asking,

يجب أن نسأل,

are we fertilizing our crops,

أنحن نسمّد محصولنا

or are we fertilizing this little bacteria

أم نحن نسمّد هذه البكتيريا الصغيرة

which we have helped to grow into a big monster?

التي ساعدناها أن تنمو إلي وحش كبير؟

This is what happens when the nitrogen moves into water streams,

هذا ما يحدث عندما ينتقل النيتروجين إلي تيارات المياه,

pollutes lakes,

يلوث الأنهار,

triggers algal blooms

يسبب تزهر الطحالب,

and creates another Green Revolution.

ويحدث ثورة خضراء أخري.

If you don't keep the nitrogen in farmlands,

إن لم تحتفظ بالنيتروجين في الأراضي الزراعية,

if you allow it to move into the water bodies,

إن سمحت له بالإنتقال إلي الأجسام المائية,

to the larger ecosystem,

إلي النظام البيئي الأكبر,

it creates another Green Revolution in a ecologically destructive way.

فإنه يخلق ثورة خضراء أخري بشكل مدمر بيئيًا.

If you look at the soil,

إن نظرت إلي التربة,

it's a living biological system.

لوجدتها نظام بيولوجي حي.

An invisible microbial world.

عالم ميكروبي خفي.

There's a large microbial universe operating in these soil systems.

هناك كون ميكروبي كبير يعمل في أنظمة التربة تلك.

They are involved in numerous functions,

إنهم مشاركون في العديد من الوظائف,

breaking down everything into individual components,

يقسمون كل شئ إلي مكونات منفردة,

nourishing our crops to grow and produce food.

مغذيين محاصيلنا لتنمو و تنتج الطعام.

It's so complex.

إنه معقد جداً

It's much, much bigger than the ecosystem that we know,

إنه أكبر بكثير من النظام البيئي الذي نعرفه,

the ecosystem above the ground that we know.

النظام البيئي فوق السطح الذي نعرفه.

It's much more complex.

إنه أكثر تعقيدًا بكثير.

Just to give you an example,

لأُعطيكم مثالاً,

a gram of soil would have about 10 billion microbial cells.

جراماً واحداً من التربة قد يحتوي علي حوالي 10 مليار خلية ميكروبية.

Ten billion microbes in a gram of soil, doing various functions.

عشرة مليارات ميكروب في جرام من التربة, يقومون بالعديد من الوظائف.

It's much larger than the entire human population,

إنه أكبر بكثير من التعداد السكاني للبشر أجمعين,

what you see on Earth.

الذي تروه علي الأرض.

This microbial universe is affected,

هذا الكون الميكروبي تأثر,

affected so severely,

وتأثر بشدة,

from the last seven decades of the Green Revolution.

من السبعة عقود الأخيرة من الثورة الخضراء.

Particularly,

بالتحديد,

the infusion of large amounts of nitrogen fertilizers

غرس كميات كبيرة من سماد النيتروجين

caused disruption to this microbial activity

سبب خللاً في هذا النشاط الميكروبي

and changed the population dynamics.

و غير الديناميات السكانية.

As I said, what used to be a small,

كما قلت, ما كان نشاطاً صغيراً

insignificant microbial activity in the soil

غير جدير بالذكر في التربة

has grown into a monstrous proportion,

نما بمقدار وحشي,

sucking up all the fertilizer nitrogen [that] we are applying.

ملتهمًا كل سماد النيتروجين الذي نضعه.

Nature has evolved many solutions

طورت الطبيعة الكثير من الحلول

to some of the problems we are facing in agriculture

لبعضٍ من المشكلات التي نواجهها في الزراعة

and some of the problems we are going to create

و بعض من المشكلات التي سنحدثها

and face in the future.

و نواجهها في المستقبل.

What you see over there is a Brachiaria tropical pasture grass.

ما ترونه هناك هو عشب مراعي إستوائية براكياريا (brachiaria)

It grows extensively in South America.

ينمو علي نطاق واسع في أمريكا الجنوبية.

It has a unique ability.

لديه قدرة فريدة.

It produces large amounts of antibiotics from the root systems.

إنه ينتج كميات كبيرة من المضادات الحيوية من الأنظمة الجذرية.

These antibiotics are specifically directed to this little bacteria,

تلك المضادات الحيوية موجهة علي وجه الخصوص إلي هذه البكتيريا الصغيرة,

we say the nitrifying bacteria.

نقول عليها البكتيريا المنترجة.

Because of that, it tightly controls

بسبب ذلك, إنه يتحكم بإحكام

this nitrifying bacteria function in the soil.

بوظيفة تلك البكتيريا المنترتة في التربة.

It doesn't allow it to function.

لا يسمح لها بالعمل.

It doesn't kill that bacteria,

هو لا يقتل البكتيريا

but it doesn’t allow it to function,

ولكنه لا يسمح لها بالعمل

just [keeps] them in a kind of coma state.

هو فقط يبقيها في نوع من حالة الغيبوبة.

Because of that,

لذلك,

you don't see any kind of nitrate formation

لا تري أي شكل من تكوين النيترات

in these tropical pastures.

في هذه المراعي الإستوائية.

In particular, this tropical pasture grass.

وبالتحديد, عشب المراعي الإستوائي هذا.

And also, you don’t see any nitrogen gas emitted from these pastures.

وأيضًا, لا تري غاز النيتروجين يُبعث من هذه المراعي

No nitrous oxide is emitted from these pastures

لا يُبعث أوكسيد النيتروز من هذه المراعي

because it controls these bacteria so tightly

لأنها تتحكم بهذه البكتيريا بإحكام شديد

by producing large amounts of antibiotics from the root systems.

من خلال إنتاج كميات كبيرة من المضادات الحيوية من الأنظمة الجذرية.

The question is,

السؤال هو,

how do we bring this kind of ability into our crop lands?

كيف نأتي بمثل هذه القدرة إلي أراضي محاصيلنا؟

Most of our food production comes from four crops:

أغلب إنتاج طعامنا يأتي من أربعة محاصيل:

Wheat, maize, rice and sorghum.

القمح, الذرة, الأرز, والسورجم (الذرة البيضاء).

These are the four crop that provide the global food security.

تلك هي الأربعة محاصيل التي تؤمن الأمن الغذائي العالمي.

Almost 80 to 90 percent of the food grains are produced from these four crops.

حوالي 80 إلي 90 بالمئة من حبوب الطعام تُنتَج من هذه المحاصيل الأربعة.

And also ... more than 90 percent

وأيضًا, تلك المحاصيل الأربعة تستهلك أكثر من 90 بالمئة

of the entire nitrogen fertilizer produced industrially

من سماد النيتروجين المُنتَج صناعيًا بأكمله

goes to these four production systems.

يذهب إلي أنظمة الإنتاج الأربعة تلك.

These food crops, the staple crops,

هذه المحاصيل الغذائية, المحاصيل الأساسية,

don't have much ability.

لا تملك الكثير من القدرة.

That's the reason they are leaking.

وهذا هو السبب أنها تسرب.

So, if you look at this, you see the wild wheat.

إذًا, إن نظرت لهذا, تري هذا القمح البري.

It has the ability to produce 20 to 30 times antibiotics

لديه القدرة علي إنتاج 20 إلي 30 مرة مضادات حيوية

from the root systems.

من الأنظمة الجذرية.

Our group has worked for the last 15 years

عملت مجموعتنا للخمسة عشر عامًا الفائتين

to try and locate the genomic region

في محاولة تحديد المنطقة الجينومية

responsible for producing these antibiotics

المسؤولة عن إنتاج هذه المضادات الحيوية

and transfer to the cultivated wheat.

و نقلها إلي القمح المزروع.

We have done it.

حققنا ذلك.

You see that the orange,

تري الجزء البرتقالي

orange is here part of the chromosome that is coming from the wild wheat,

البرتقالي هنا هو جزء من الكروموسوم الآتي من القمح البري,

which is coding the antibiotics.

الذي يقوم بترميز المضادات الحيوية.

We have got that integrated to the wheat genome

لقد جعلنا ذلك مدمجًا بجينوم القمح

without disrupting the elite [agronomic] architecture of the wheat system,

بدون الإخلال بالهندسة الزراعية لنظام القمح

and also without disrupting the yield potential

و أيضًا بدون الإخلال بإمكانات العائد

and without interfering with the bread-making quality of the wheat.

و بدون التدخل في جودة صنع الخبز للقمح.

This new category of wheats we call BNI-wheats,

هذا التصنيف الجديد من القمح نسميه قمح-BNI (BNI-wheats)

the wheats that can produce large amounts of antibiotics

قمح يمكن أن ينتج كميات كبيرة من المضادات الحيوية

from the root systems

من الأنظمة الجذرية

to control this bacteria

ليتحكم بهذه البكتيريا

so that they can control the nitrate production in the root systems.

حتي يستطيع أن يتحكم بإنتاج النترات في الأنظمة الجذرية.

Because of this,

بسبب ذلك,

the nitrogen fertilizer, whatever we are applying,

سماد النيتروجين, أيًا كان ما نضعه,

would stay in the [root-zone], doesn’t leak.

يبقي في منطقة الجذور, لا يتسرب.

Look at the the BNI wheats, well, it looks quite healthy and green.

انظر إلي قمح-BNI, حسنًا, إنه يبدو صحيًا و أخضر اللون.

You see the right side,

تري الجزء الأيمن,

that is the current modern wheats,

هذا هو القمح الحديث الحالي,

which leaks out all the nitrogen, whatever we have applied.

الذي يسرب جميع النيتروجين, أيًا كان ما وضعنا.

Both the plants were applied the same amount of nitrogen

النباتين وُضِع لهما نفس الكمية من النيتروجين

at exactly the same time.

في نفس الوقت بالضبط.

In one case, it leaked out.

في حالة واحدة, تسرب خارجًا.

In the other case, it remained in the farmland.

و في الحالة الأخري, بقي في الأرض الزراعية.

These are the BNI wheats.

هذا هو قمح-BNI

These are the next generation wheats under development.

هذا هو الجيل الجديد من القمح تحت الإنشاء.

So in a few years from now,

لذا بعد بضع أعوام من الأن,

they will be available to the farmers.

سيكون متاحاً للمزارعين.

So our hope is, in the next 10 years,

لذا أملنا هو أن, في العشرة أعوام القادمة,

most of the wheats that are grown in different parts of the world

الغالبية من القمح الذي ينمو في مختلف أنحاء العالم

would have this kind of ability

يكون لديها ذلك النوع من القدرة

so that the nitrogen leakage can be stopped

حتي يمكن وقف تسريب النيتروجين

by infusing these large amounts of antibiotics

عبر غرس تلك الكميات الكبيرة من المضادات الحيوية

from the root systems.

من أنظمة الجذور.

That’s what is going to control --

هذا ما سيتحكم --

that’s what is going to reduce the amount of nitrogen fertilizer in future ...

هذا ما سيقلل كمية سماد النيتروجين في المستقبل

in wheat root systems.

في نظام جذور القمح.

Thank you.

شكرًا لكم.

(Applause)

(تصفيق)