تحسين استخدام النيتروجين لإنتاج الأرز المستدام في الصين
ضمان دمج الفوائد الاجتماعية والاقتصادية والبيئية لاستخدام الأسمدة في التحليل
إن التصدي للتحدي المزدوج المتمثل في الأمن الغذائي وجودة البيئة يسلط الضوء على أهمية إدارة مدخلات النيتروجين في إنتاج الأرز بطريقة مسؤولة وفعالة، يتمثل أحد الجوانب غير المستكشفة في البحث السابق في أنه في المناطق التي يهيمن فيها المزارعون أصحاب الحيازات الصغيرة على المشهد الزراعي، غالبًا ما يكون هناك تباين كبير في أداء الغلة بين الحقول المختلفة.
لذلك، قد يؤدي تنفيذ تدابير تحسين الأسمدة النيتروجينية الموحدة إلى تقلبات في الغلة أو مخاطر اقتصادية للمزارع الصغيرة، وبالتالي، فإن حشد الملايين من المزارع الصغيرة لتقليل مدخلات الأسمدة النيتروجينية يشكل تحديًا كبيرًا، من الأهمية بمكان إجراء تحليل للمخاطر يأخذ في الاعتبار المخاطر المحتملة في إنتاج الأرز والتأثير البيئي لاعتماد نهج تحسين الأسمدة النيتروجينية.
في دراسة نُشرت في مجلة Nature ، قام فريق بحث بقيادة البروفيسور Zhao Xu و Yan Xiaoyuan من معهد علوم التربة التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (ISSCAS) ، والمتعاونين من جامعة كاليفورنيا، ديفيس، مركز جامعة ميريلاند بالنسبة لعلوم البيئة وجامعة الصين الزراعية، استراتيجية مثالية لمعدل النيتروجين باستخدام نماذج جديدة خاصة بالمنطقة الفرعية، مع ضمان دمج الفوائد الاجتماعية والاقتصادية والبيئية لاستخدام الأسمدة في التحليل.
كما قاموا بتحليل مجموعة بيانات واسعة من الدراسات التي أجريت على المزرعة لتقييم مخاطر فقدان الغلة بين أصحاب الحيازات الصغيرة والتحديات المرتبطة بتنفيذ الاستراتيجية.
استراتيجية معدل النيتروجين المثلى
وجد الباحثون أن تحقيق أهداف إنتاج الأرز الوطنية في عام 2030 في الصين ممكن في ظل استراتيجية معدل النيتروجين المثلى مع تقليل استهلاك النيتروجين على الصعيد الوطني في نفس الوقت بنسبة 10٪ -27٪، وتخفيف خسائر النيتروجين التفاعلي بنسبة 7٪ -24٪، وزيادة كفاءة استخدام النيتروجين بمقدار 30٪ – 36٪، علاوة على ذلك، يمكن تقييد تلوث النيتروجين التفاعلي الوطني من أنظمة الأرز بموجب الحدود البيئية المقترحة دون المساس بمخزون النيتروجين في التربة أو الفوائد الاقتصادية لأصحاب الحيازات الصغيرة.
اقترح الباحثون أيضًا نهجًا متعدد الأوجه لتسهيل تنفيذ استراتيجية معدل النيتروجين دون الإقليمية المنقحة سنويًا، والتي تم تصميمها وفقًا للحالة الحالية لأنظمة زراعة الأرز في الصين: أولاً، بناء شبكة مراقبة وطنية واسعة النطاق لاستجابة إنتاجية المحاصيل.
لتطبيق النيتروجين ونظام إدارة ذكي لصنع القرار “السيطرة على النيتروجين”؛ وثانيًا، إنشاء نظام إدارة حصص الأسمدة النيتروجينية مع استخدام حصص الشراء وإصدار الحوافز والإعانات لتحسين استخدام النيتروجين لجميع المزارعين.
قال البروفيسور تشاو من ISSCAS “يهدف هذا النهج إلى الحد من عدم التجانس المكاني والزماني للمجالات، وتحسين دقة وتطبيق النيتروجين الأمثل، وتقليل تكلفة تعميم التكنولوجيا، وضمان التنفيذ العلمي والدقيق للتحكم الكلي في تحديد مناطق النيتروجين، وزيادة الفوائد الإقليمية إلى أقصى حد”.
قال يان شياويوان من ISSCAS “قد توفر دراستنا استراتيجية نيتروجين مفضلة مخصصة لكل منطقة على أساس المقايضة بين المخاطر الاقتصادية والمنافع البيئية”.
