طريقة عملية ومستدامة لمعالجة تدهور التربة.. محاصيل التغطية المختلطة مستقبل الزراعة المستدامة

من تغير المناخ إلى تدهور التربة، تواجه الزراعة تحديات متزايدة، تسلط دراسة جديدة نُشرت في مجلة الزراعة والنظم البيئية والبيئة الضوء على حل واعد: استخدام المحاصيل التغطية كـ “غطاء حي”.

يكشف البحث، الذي قاده علماء من معهد علم البيئة التطبيقية في الأكاديمية الصينية للعلوم في شنيانج، كيف يمكن لزراعة الذرة مع المحاصيل الغطائية أن تعمل على تجديد صحة التربة ودورة المغذيات.

أجرت الدكتورة لي تشانج وفريقها تجربة في مقاطعة تشانحتو، شمال شرق الصين، فحص الباحثون كيف أثرت البقوليات والأعشاب ومخاليط كليهما كمحاصيل تغطية على خصائص التربة والمجتمعات الميكروبية وتوافر العناصر الغذائية.

وقد تؤدي هذه النتائج إلى إعادة تشكيل ممارسات الزراعة المستدامة على مستوى العالم.

ونشرت الدراسة في مجلة الزراعة والنظم البيئية والبيئة .

ما هي المحاصيل التغطية؟

المحاصيل التغطية هي نباتات تزرع جنبًا إلى جنب مع المحصول الرئيسي أو بعده لتعزيز صحة التربة، وعلى عكس الممارسات التقليدية حيث تُترك التربة عارية بعد الحصاد، تعمل المحاصيل التغطية على منع التآكل، وإثراء خصوبة التربة، وتعزيز إعادة تدوير العناصر الغذائية للنباتات.

وأوضح الدكتور تشانج، أن “تدهور التربة الناجم عن ممارسات الزراعة غير المستدامة يهدد الأمن الغذائي، وتوفر المحاصيل التغطية وسيلة لاستعادة الأراضي الزراعية المتدهورة دون المساس بالإنتاجية”.

يتضمن مفهوم “الغطاء النباتي الحي” زراعة محاصيل تغطي التربة بين صفوف الذرة طوال دورة حياة المحصول، ويختلف هذا النهج عن الاعتماد فقط على مخلفات التحلل، ويمثل طريقة استباقية لمعالجة تدهور التربة.

اختبار إمكانات المحاصيل الغطائية

قام الباحثون بتنفيذ دراسة ميدانية بثلاث معالجات.

1- المحاصيل البقولية: تشتهر هذه المحاصيل بقدرتها على تثبيت النيتروجين، وتضيف البقوليات عناصر غذائية قيمة إلى التربة.
2- المحاصيل العشبية: تساهم الأعشاب في الاحتفاظ بالكربون وتعزيز بنية التربة.
3- المحاصيل الغطائية المختلطة: تتضمن هذه المعالجة الجمع بين البقوليات والأعشاب للاستفادة من فوائدها التكميلية.
وعلى مدار التجربة، قام الفريق بتقييم مستويات العناصر الغذائية في التربة، والنشاط الميكروبي، وصحة النظام البيئي بشكل عام.

إطلاق العنان لإمكانات التربة

يقدم كل نوع من المحاصيل الغطائية مزايا فريدة:

لقد أدت البقوليات إلى زيادة الكربون العضوي المذاب والنيتروجين المتاح في التربة، وقد أدت هذه التغييرات إلى تغيير ديناميكيات المجتمع الميكروبي، مما أدى إلى تقليل قيود الكربون الميكروبي وتعزيز دورة الكربون. ويمكن للميكروبات الوصول إلى العناصر الغذائية الأساسية بكفاءة أكبر، وبالتالي تعزيز صحة التربة بشكل عام .

حافظت الأعشاب على مستويات الكربون والنيتروجين في التربة مع تعزيز نمو الكتلة الحيوية الميكروبية. كما دعمت التنوع البكتيري، وهو عامل أساسي لدورة المغذيات القوية.

كانت المحاصيل المختلطة من البقوليات والأعشاب هي العلاج الأكثر فعالية. فقد أدى هذا المزيج إلى تحسين مستويات الكربون والنيتروجين، وتوازن العناصر الغذائية في التربة، وتضخيم الوظائف الميكروبية. وقد أبرزت التحولات الزمنية في النشاط الميكروبي الفوائد الديناميكية لهذا النهج.

وأشار الدكتور تشانج إلى أن “نظام المحاصيل المغطاة المختلطة أظهر إمكانات ملحوظة لتعزيز النشاط الميكروبي والحفاظ على توازن العناصر الغذائية في التربة، وهذا يجعله حلاً مثاليًا لزراعة الذرة بين المحاصيل”.

معالجة تدهور التربة

إن تدهور التربة يشكل قضية ملحة، وخاصة في مناطق التربة السوداء مثل شمال شرق الصين. وتواجه هذه المناطق، التي تشكل أهمية بالغة لإنتاج الغذاء، انخفاضاً في الخصوبة وتآكل التربة. ويقدم الاستخدام المبتكر للمحاصيل الغطائية كغطاء حي حلاً قابلاً للتطوير ومستداماً.

من خلال تحسين المادة العضوية في التربة، وموازنة العناصر الغذائية، وتعزيز التنوع الميكروبي، تعمل هذه النباتات على تقليل الاعتماد على الأسمدة الاصطناعية.

وهذا لا يفيد البيئة فحسب، بل يدعم المزارعين أيضًا من خلال خفض تكاليف المدخلات وتعزيز الإنتاجية على المدى الطويل.

التأثيرات على الزراعة العالمية

وتتجاوز أهمية النتائج التي توصلت إليها الأكاديمية الصينية للعلوم حدود شمال شرق الصين.

تواجه الأنظمة الزراعية على مستوى العالم تحديات، مثل استنزاف المغذيات، وفقدان التنوع البيولوجي، والضغوط المرتبطة بالمناخ. إن تبني الأنظمة القائمة على النباتات من شأنه أن يحول ممارسات الزراعة ، ويجعل الزراعة أكثر مرونة واستدامة.

وقال الدكتور تشانج: “إن بحثنا يوفر خارطة طريق لدمج المحاصيل الغطائية في أنظمة الزراعة في جميع أنحاء العالم. إنه أمر مربح للمزارعين والبيئة”.

توسيع نطاق الحل باستخدام المحاصيل التغطية

ورغم النتائج الواعدة، لا تزال هناك تحديات قائمة، وقد يحتاج المزارعون إلى الدعم لتبني ممارسات زراعة المحاصيل الغطائية، بما في ذلك التعليم والموارد والحوافز السياسية.

ويتطلب توسيع نطاق هذه الأساليب التعاون بين الباحثين وصناع السياسات وأصحاب المصلحة الزراعيين.

ومن المرجح أن تركز الأبحاث المستقبلية على تحسين خلطات النباتات في مناطق وأنظمة زراعية مختلفة، وبالإضافة إلى ذلك، فإن فهم الفوائد الاقتصادية طويلة الأجل للمزارعين سيكون أمرًا بالغ الأهمية لتبني هذه التقنية على نطاق واسع.

فرصة متنامية

إن استخدام المحاصيل التغطية كغطاء حي يوفر طريقة عملية ومستدامة لمعالجة مشكلة تدهور التربة، ومن خلال إثراء صحة التربة، وتعزيز النشاط الميكروبي، ودعم دورة المغذيات، تمهد هذه الأنظمة الطريق لمستقبل زراعي أكثر مرونة.

وكما تؤكد أبحاث الدكتور تشانغ، فإن الابتكار في الزراعة لا يتطلب دائما حلولا عالية التقنية. ففي بعض الأحيان، تكمن الإجابة في النباتات نفسها ــ المتجذرة في التربة والمستعدة لتحويل الطريقة التي نزرع بها طعامنا.