أصدر باحثون من مركز جامعة ميريلاند للعلوم البيئية، دراسة هي الأولى من نوعها تحدد ميزانيات الفوسفور في أراضي المحاصيل حول العالم، والتي ستساعد في تحديد فجوات إدارة المغذيات في مناطق مختلفة في أنظمة إنتاج واستهلاك الغذاء.
ستساعد قاعدة البيانات الجديدة الدول والمناطق على تقييم أدائها في معالجة تحديات التلوث والندرة بالفوسفور، وتوجيه الإجراءات نحو مستقبل أكثر استدامة.
قال المؤلف الرئيسي للدراسة تان زو: “لمواجهة هذه التحديات الإدارية، من الضروري استخدام الفوسفور بشكل أكثر كفاءة في الزراعة”، “يمكن أن تساعد معرفة هذه الثغرات والمحركات المحتملة في توجيه تطوير وتنفيذ أفضل ممارسات الإدارة، مثل اختبار التربة والأسمدة المتخصصة التي تمتصها المحاصيل بشكل أفضل.”
يعد الفوسفور من العناصر الغذائية الأساسية للمحاصيل والكائنات الحية، ولكن الفوسفور الزائد المتدفق من الحقول الزراعية وإلى المسطحات المائية أدى إلى تكاثر الطحالب الضارة ومناطق انخفاض الأكسجين التي تضر بالنظم الإيكولوجية المائية.
يمكن أن يؤدي سوء إدارة المغذيات إلى إهدار المغذيات أو ضياعها أو نقصها، مما يؤدي إلى مشاكل اجتماعية وبيئية مثل التلوث البيئي وتقليل غلة المحاصيل.
قال زو: “التحدي العالمي المهيمن هو تعزيز غلة المحاصيل مع إعادة الاضطرابات البشرية لدورات الفوسفور إلى حدود الكوكب”، “يمكن تحقيق ذلك من خلال تطوير وتنفيذ ممارسات أكثر كفاءة لإدارة المغذيات وتخصيص موارد الإنتاج والمدخلات للمناطق ذات مستويات كفاءة استخدام الفوسفور الأعلى.”
في حين تم تكريس العديد من الجهود لتحسين ممارسات إدارة المغذيات في المزارع، فقد بحثت دراسات قليلة الاتجاهات التاريخية لكفاءة استخدام الفوسفور ، ودوافعها الاجتماعية والاقتصادية والزراعية على المستوى الوطني.
هذه هي الدراسة الأولى التي تقدم قاعدة بيانات فريدة لميزانيات الفوسفور الزراعي وكفاءة استخدام الفوسفور حسب البلد والسنة، ونوع المحصول، ودراسة المساهمة الكبيرة للعديد من الدوافع الاجتماعية والاقتصادية ومناقشة تحديات وفرص إدارة الفوسفور في الأراضي الزراعية حسب البلد.
تختلف تحديات وفرص إدارة الفوسفور في الأراضي الزراعية على نطاق واسع بين البلدان وترتبط بالعديد من العوامل الاجتماعية والاقتصادية والزراعية ، مثل مرحلة التنمية الاقتصادية ، وكفاءة استخدام النيتروجين، وحجم المزرعة.
تقليل الأضرار البيئية للفوسفور
تجاوزت المستويات الأخيرة لفقدان الفوسفور من الأراضي الزراعية الحدود الكوكبية المقترحة ، مما يبرز الحاجة إلى استخدام أكثر كفاءة للأسمدة الفوسفورية من أجل تقليل الأضرار البيئية للفوسفور مع تأمين الإمدادات الغذائية في المستقبل.
لتلبية الطلب المتوقع على الغذاء في عام 2050، مع خفض مستوى فائض الفوسفور إلى ما دون حدود الكوكب ، يجب تحسين كفاءة استخدام الفوسفور العالمي إلى حوالي 70-80٪.
قال المؤلف المشارك وأستاذ UMCES إريك ديفيدسون: “بينما يتم تنفيذ ممارسات إدارة المغذيات عادة في المزارع، فإن القرارات التي يتخذها أصحاب المصلحة على طول سلسلة الإمداد الغذائي تحدد إلى حد كبير المحاصيل التي يتم إنتاجها والمقدار المفقود من المزرعة إلى الشوكة”.
إن التحدي المتمثل في ندرة الفوسفور هو أكثر إثارة للقلق بالنسبة للبلدان التي لديها احتياطيات محدودة للغاية، مثل الهند والمكسيك.
تحتاج جميع البلدان التي تعتمد على الأسمدة المستوردة إلى النظر في مدى تعرضها للأحداث الجيوسياسية، مثل تلك الموجودة في أوكرانيا اليوم، والتي يمكن أن تؤثر على تجارة الأسمدة والأغذية وتحديد مصادر بديلة.
سعر الفوسفور والأسمدة النيتروجينية أعلى مستوياته
قال المؤلف المشارك والأستاذ المساعد في UMCES شين تشانج، “بلغ سعر الفوسفور والأسمدة النيتروجينية أعلى مستوياته على الإطلاق، مما قد يؤدي إلى تفاقم معضلة “الكثير جدًا والقليل جدًا”، بينما يستخدم جزء من العالم الكثير من الأسمدة المغذية التي تسبب التلوث، فإن الجزء الآخر من العالم تكافح مع نقص الأسمدة التي يمكن الوصول إليها وبأسعار معقولة لدعم إنتاج احتياجات التغذية الأساسية من قبل السكان، إن معالجة هذه المعضلة ضرورية لتحقيق أهداف التنمية المستدامة وتتطلب التعاون عبر البلدان “.
من خلال فحص المسارات التاريخية لميزانيات الفوسفور لإنتاج المحاصيل حسب البلد ونوع المحصول في العقود الخمسة الماضية ، يوضح هذا العمل مسارًا مشتركًا لكفاءة استخدام الفوسفور مع قيام البلدان بتطوير اقتصاداتها وتكثيف إنتاج المحاصيل.
تسد هذه الدراسة تلك الثغرات البحثية في دراسات كفاءة استخدام الفوسفور لتوجيه صنع السياسات لمواجهة التحديات التي تأتي مع تلوث الفوسفور وندرته.
نُشر كتاب “الاتجاهات العالمية لاستخدام الفوسفور في الأراضي الزراعية وتحديات الاستدامة” في مجلة Nature بواسطة تان زو، شين جانج ، وإريك ديفيدسون من مركز جامعة ميريلاند للعلوم البيئية.
