كيف يمكن لأرض رملية سريعة النفاذية، لا تحتفظ بالمياه ولا بالعناصر الغذائية، أن تصبح أكثر قدرة على الإنتاج الزراعي؟ سؤال يبدو بسيطًا، لكنه يمثل أحد التحديات الرئيسية أمام التوسع في استصلاح الأراضي الصحراوية، خاصة مع محدودية الموارد المائية وارتفاع تكلفة مستلزمات الإنتاج.
ومن هذا التحدي بدأت حكاية مشروع «إيجيبت كلاي»، الذي يقوده الدكتور علي عبد العزيز، أستاذ الاحتياجات المائية بشعبة مصادر المياه والأراضي الصحراوية بمركز بحوث الصحراء، ويستهدف تحسين خواص التربة الرملية من خلال حقنها بحبيبات السلت والطين، بما يساعدها على الاحتفاظ بالمياه والعناصر الغذائية داخل منطقة انتشار الجذور، ويهيئها لإنتاج محاصيل زراعية بكفاءة أعلى.
المشروع لا يقوم على تحويل الرمال إلى طين، وإنما على تغيير بعض الخصائص الطبيعية والكيميائية والمائية للتربة الرملية، حتى تصبح أكثر ملاءمة للزراعة، وتقل كمية المياه والأسمدة التي تفقدها بعيدًا عن جذور النباتات.
من أين بدأت الفكرة؟
بدأ التفكير في المشروع عام 2013، عندما اتجه فريق البحث إلى دراسة مشكلة الأراضي الرملية التي تمثل مساحات واسعة من الأراضي القابلة للاستصلاح في مصر.
وتكمن المشكلة الرئيسية في طبيعة هذه الأراضي؛ فحبيباتها كبيرة نسبيًا، والمسافات بينها تسمح بتسرب المياه بسرعة إلى الطبقات العميقة، وهو ما يجعل التربة محدودة القدرة على الاحتفاظ بالمياه والعناصر الغذائية التي يحتاج إليها النبات.
وبالتالي، لا تقتصر المشكلة على توفير مياه الري أو إضافة الأسمدة، وإنما تتعلق بقدرة التربة نفسها على الاحتفاظ بهذه الموارد وإتاحتها للجذور في الوقت المناسب.
وفي عام 2014، جرى تقديم الفكرة في صورة بحث تطبيقي، قبل أن يحصل المشروع عام 2017 على تمويل من مؤسسة مصر الخير، بما ساعد على الانتقال من مرحلة الدراسة إلى تطوير آلية عملية لتجهيز الخامات واستخدامها في الأراضي الرملية.
لماذا اختار الباحثون السلت والطين؟
اعتمدت الفكرة على الاستفادة من الخصائص الطبيعية لحبيبات السلت والطين، التي تتميز بصغر حجمها مقارنة بحبيبات الرمال، وقدرتها على تحسين تماسك التربة والحد من سرعة نفاذ المياه.
وبدأ الفريق البحثي دراسة مصادر مختلفة للحصول على هذه الحبيبات، وقسّمها إلى نوعين رئيسيين: مصادر رطبة، تشمل رواسب بحيرة ناصر ونواتج تطهير الترع والمصارف، ومصادر جافة، تضم الخامات الجيولوجية الموجودة في المناطق الصحراوية.
لكن دراسة المصادر الرطبة كشفت عن مجموعة من العقبات الفنية والاقتصادية؛ فالحصول على الرواسب من بحيرة ناصر يرتبط بعمق البحيرة وتكاليف الاستخراج والنقل، كما أظهرت تحليلات بعض العينات سيادة معدن الكاولينيت، الذي لم يحقق الكفاءة المطلوبة في الاستخدام المستهدف.
أما نواتج تطهير الترع والمصارف، فظهرت بشأنها تحفظات تتعلق باحتمالات وجود عناصر ثقيلة أو ملوثات ناتجة عن اختلاط الرواسب بمخلفات الصرف.
لذلك اتجه الفريق إلى دراسة الخامات الجافة الموجودة في المناطق الصحراوية، وشملت عمليات البحث المنطقة الغربية الممتدة من الضبعة إلى السلوم، والوادي الجديد والواحات، وسيناء، إلى جانب المنطقة الجنوبية الممتدة من الجيزة إلى أسوان.
وكان الهدف الوصول إلى خامات مناسبة من حيث التركيب والخصائص، ويمكن تجهيزها واستخدامها بتكلفة تسمح بتطبيق المشروع على نطاق أوسع.
خط إنتاج لتجهيز حبيبات السلت والطين
لم تتوقف الفكرة عند تحديد مصادر الخامات، وإنما احتاجت إلى تطوير مراحل تجهيزها حتى تصبح مناسبة للحقن داخل التربة.
ولهذا جرى إنشاء خط إنتاج «قادر 1» بمركز التنمية المستدامة لموارد مطروح، لتكسير وطحن الخامات وفصل حبيبات السلت والطين وتجهيزها للاستخدام الزراعي.
وركز الفريق على الحبيبات التي يقل حجمها عن 0.02 ملليمتر، للوصول إلى التركيب والحجم المناسبين لتحسين خواص التربة الرملية.
وخلال مراحل التطوير، اختبر الباحثون استخدام النانو كلاي، لكن التجارب لم تحقق النتائج المرجوة، بسبب سرعة غسل هذه المواد وصعوبة التعامل معها أثناء الخدمة والحرث.
وبناءً على نتائج التجارب، اتجه العمل إلى استخدام حبيبات السلت والطين بأحجامها الطبيعية، باعتبارها أكثر ملاءمة لطريقة التطبيق المستهدفة.
كيف تتم عملية حقن التربة الرملية؟
تعتمد التقنية على إدخال حبيبات السلت والطين إلى طبقات التربة التي تنتشر فيها جذور النباتات، بدلًا من الاكتفاء بإضافتها على السطح.
وتختلف الكميات المستخدمة وفقًا لنوع المحصول وطبيعة الأرض وعمق الجذور.
ففي المحاصيل الحقلية والخضر، تتراوح الكمية المستهدفة بين 20 و25 طنًا للفدان، ويتم الحقن على عمق يتراوح بين 40 و50 سنتيمترًا.
أما في حالة الأشجار، فتتراوح الكمية بين 70 و100 كيلوجرام للشجرة الواحدة، مع وصول عمق الحقن إلى متر أو متر ونصف، بحسب طبيعة الأشجار والتربة.
وتستهدف هذه العملية تحسين قدرة منطقة الجذور على الاحتفاظ بالمياه والعناصر الغذائية، وتقليل الفاقد الناتج عن تسرب مياه الري إلى الطبقات العميقة، بما يرفع كفاءة استخدام المياه والأسمدة.
ولا يعني ذلك أن جميع الأراضي تحتاج إلى الكميات نفسها أو أن تطبيق التقنية يتم بطريقة واحدة؛ إذ يتطلب الأمر دراسة طبيعة التربة والمحصول وتحديد الكميات والأعماق المناسبة لكل حالة.
توفير المياه والأسمدة وزيادة الإنتاجية
تشير النتائج المعلنة للمشروع إلى إمكانية توفير ما يتراوح بين 50 و60% من مياه الري في بعض التجارب، نتيجة تحسين قدرة التربة على الاحتفاظ بالمياه داخل منطقة الجذور.
كما أظهرت النتائج انخفاضًا في الاحتياج إلى الأسمدة الكيميائية بنسب تراوحت في بعض التجارب بين 30 و40%، مع تراجع استخدام الأسمدة العضوية بنحو 70%، إلى جانب زيادة إنتاجية المحاصيل الحقلية والخضر بنسب تتراوح بين 15 و30%.
وتختلف هذه النتائج من تجربة إلى أخرى، وفقًا لنوع التربة والمحصول وظروف الري والإدارة الزراعية، ولذلك لا يمكن اعتبار هذه النسب نتائج ثابتة أو مضمونة في جميع الأراضي.
وتكمن أهمية الفكرة في أنها لا تستهدف زيادة إنتاجية الفدان فقط، وإنما تحاول معالجة أحد أسباب ارتفاع تكلفة الزراعة في الأراضي الرملية، وهو فقد جزء كبير من مياه الري والأسمدة قبل استفادة النبات منها.
غرب المنيا.. اختبار الفكرة في أرض بكر
انتقلت التجارب من مراحل البحث والتطوير إلى التطبيق الميداني في عدد من المناطق، من بينها غرب المنيا ومطروح، إلى جانب مواقع أخرى مثل الصالحية الجديدة ومحطة بالوظة في شمال سيناء.
ومن أبرز التجارب التي استند إليها المشروع تطبيق التقنية على مساحة بلغت 100 فدان في غرب المنيا، بأرض بكر لم يسبق زراعتها، وكانت متأثرة بمشكلة الملوحة.
وأعلن فريق المشروع أن نتائج التجربة أظهرت تحسنًا في خصوبة التربة، إلى جانب انخفاض استهلاك مياه الري بنحو 60%.
وتكتسب التجربة أهميتها من أنها لم تُجرَ في أرض زراعية مستقرة سبق استغلالها، وإنما استهدفت أرضًا جديدة تواجه تحديات تتعلق بطبيعة التربة والملوحة، وهي من المشكلات التي تعوق استغلال مساحات من الأراضي الصحراوية.
مطروح.. زراعة محاصيل حساسة في أراضٍ صعبة
في مطروح، اتجهت التجارب إلى الأراضي الرملية الجيرية التي تعاني التدهور وارتفاع الملوحة والقلوية، وهي ظروف تجعل زراعة بعض المحاصيل أكثر صعوبة.
واستهدفت التجارب اختبار قدرة التقنية على تحسين ظروف نمو محاصيل خضر حساسة نسبيًا، من بينها البصل والثوم والكرنب الأحمر والأخضر والبسلة، إلى جانب المحاصيل الحقلية والأشجار.
وتكشف هذه التطبيقات عن أحد الأهداف الرئيسية للمشروع، وهو توسيع نطاق المحاصيل التي يمكن زراعتها في الأراضي الصحراوية، بدلًا من اقتصار الاستغلال الزراعي لبعض هذه الأراضي على محاصيل محدودة تتحمل الظروف الصعبة.
لكن نجاح التجارب في مواقع محددة لا يعني بالضرورة إمكانية تعميم النتائج على جميع الأراضي الصحراوية؛ فاختلاف التركيب المعدني والملوحة والقلوية وخصائص الصرف يفرض دراسة مستقلة لكل موقع.
3 براءات اختراع لتطوير استخدامات التقنية
لم يقتصر المشروع على تطوير طريقة لحقن التربة الرملية بحبيبات السلت والطين، وإنما امتد إلى تسجيل ثلاث براءات اختراع مرتبطة بمعالجة الأراضي وتحسين خواصها.
البراءة الأولى رقم 31153، وتتعلق بتركيبة من معقد غروي عضوي معدني مشحون بالعناصر الكبرى والصغرى، يتم حقنها لمعالجة التربة الرملية.
أما البراءة الثانية رقم 31154، فتتناول تركيبة من معقد عضوي معدني حيوي، تستهدف معالجة الأراضي الرملية الجيرية المتدهورة.
وجاءت البراءة الثالثة رقم 31210، لترتبط بتركيبة من حبيبات السلت والطين المخصبة باستخدام التدوير الذكي للمخلفات العضوية والصخور الطبيعية، وتُخلط بهدف تثبيت الكثبان الرملية.
وتعكس البراءات الثلاثة اتجاهًا لتوسيع استخدامات المواد الطبيعية والمعالجة الحيوية في تحسين الأراضي، مع تقليل الاعتماد على بعض محسنات التربة المصنعة، مثل الهيدروجيل والبوليمرات والبيوشار.
من مطروح إلى المنيا.. جوائز محلية وتقدير دولي
حصل المشروع على المركز الأول بمحافظة مطروح في فئة المشروعات المتوسطة بالدورة الثالثة للمبادرة الوطنية للمشروعات الخضراء الذكية عام 2024.
وفي عام 2026، عاد المشروع ليحصد المركز الأول في فئة المشروعات المتوسطة بمحافظة المنيا، ضمن الدورة الرابعة للمبادرة، وذلك من بين 112 مشروعًا مشاركًا بالمحافظة، فيما تأهل 13 مشروعًا للمنافسة على المستوى الوطني.
كما حصل الدكتور علي عبد العزيز في أكتوبر 2026 على المركز التاسع كأفضل فائز في فئة أفضل براءة اختراع، ضمن مسابقة الكويت الدولية الرابعة للابتكار وريادة الأعمال والتكنولوجيا، عن البراءة رقم 31153.
وتعكس هذه المشاركات انتقال المشروع من نطاق البحث العلمي والتجارب التطبيقية إلى المنافسة في مجالات الابتكار والمشروعات الخضراء، وإن كانت الجوائز في حد ذاتها لا تغني عن تقييم الجدوى الاقتصادية واستدامة النتائج على نطاق زراعي أوسع.
كم تبلغ تكلفة تحويل الفدان؟
تظل التكلفة أحد أهم الأسئلة التي تواجه تعميم المشروع، خصوصًا أن استخدام كميات كبيرة من الخامات يتطلب عمليات استخراج وتجهيز ونقل وحقن، وكل مرحلة منها تؤثر في التكلفة النهائية.
ووفقًا لدراسة جدوى نُشرت في نوفمبر 2025، ارتفعت تكلفة حقن الفدان من نطاق يتراوح بين 20 و35 ألف جنيه إلى ما بين 35 و65 ألف جنيه، نتيجة زيادة أسعار الخامات والمحروقات وتكاليف التشغيل.
وقدمت الدراسة نموذجًا حسابيًا لفدان مزروع بالطماطم على ثلاث عروات، بافتراض أن تكلفة الحقن تبلغ 50 ألف جنيه.
وفي هذا النموذج، قُدرت الوفورات الناتجة عن خفض استخدام الأسمدة الكيميائية بنحو 7 آلاف جنيه، والأسمدة العضوية بنحو 14 ألف جنيه، فيما قُدرت الزيادة في قيمة إنتاج الطماطم بنحو 27 ألف جنيه.
كما احتسب النموذج عائدًا محتملًا بقيمة 90 ألف جنيه من استغلال نصف كمية المياه التي جرى توفيرها في زراعة مساحة إضافية.
وبذلك يصل إجمالي العوائد والوفورات المحسوبة إلى نحو 138 ألف جنيه، قبل خصم تكلفة الحقن، ويبلغ صافي العائد الحسابي نحو 88 ألف جنيه بعد خصم تكلفة الـ50 ألف جنيه.
ابتكار يستهدف واحدة من أصعب مشكلات استصلاح الصحراء
تقدم تجربة «إيجيبت كلاي» معالجة مختلفة لمشكلة الأراضي الرملية؛ فبدلًا من التركيز على زيادة مياه الري أو إضافة مزيد من الأسمدة لتعويض ما تفقده التربة، ينطلق المشروع من محاولة تحسين قدرة التربة نفسها على الاحتفاظ بهذه الموارد.
By
By
By
