هل يمكن للمزارعين الأفارقة تقليل اعتمادهم على الأسمدة المعدنية عن طريق زراعة البقوليات؟

يعد القضاء على الجوع بحلول عام 2030 أحد أهداف التنمية المستدامة التي حددتها الأمم المتحدة. هذا تحد كبير في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى ، حيث لا يزال ثلث جميع الأسر معرضة لانعدام الأمن الغذائي. لتلبية طلب السكان الأفارقة الذين يتزايد عددهم بسرعة ، هناك إجماع واسع النطاق على أن المزارعين بحاجة إلى زيادة غلات محاصيل الحبوب.

غلات المحاصيل في المنطقة محدودة للغاية بسبب التربة المستنفدة ، بعد عقود من الزراعة التي لا هوادة فيها مع الإخصاب غير الكافي. وذلك لأن المزارعين الأفارقة يكافحون من أجل الحصول على الأسمدة المعدنية بأسعار معقولة ، في حين أن نقص الكتلة الحيوية يجعل الأسمدة العضوية بعيدة المنال.

في الوقت الحالي ، ستحتاج كمية مدخلات النيتروجين إلى زيادة 15 ضعفًا لإنتاج محاصيل الحبوب اللازمة لتحقيق الأمن الغذائي.

العناصر الغذائية الثمينة في السماد الأخضر

توفر الأسمدة المعدنية حلاً واحدًا لحقن النيتروجين في المحاصيل. على الرغم من أنها ضرورية لتحسين غلات محاصيل الحبوب ، إلا أنها يمكن أن تضر بالبيئة إذا تم استخدامها بشكل زائد ، وغالبًا ما تكون باهظة الثمن بالنسبة للمزارعين. أدت الحرب في أوكرانيا إلى تفاقم نقص الأسمدة في المنطقة ، على الرغم من استقرار الأسعار منذ ذروتها في عام 2022.

طريقة أخرى للتسميد تسعى لتسخير النيتروجين من البقوليات. من خلال البكتيريا التكافلية ، تتمتع هذه النباتات بقدرة فريدة على تثبيت النيتروجين الموجود في الغلاف الجوي في أنسجتها. لتأمينها لمزارع الحبوب ، يمكن للمزارعين تبني تقنية تتمثل في زراعة البقوليات ودفع مخلفاتها في التربة قبل بذر بذور الحبوب.

هذا التأثير معروف جيدًا في الأنظمة المعتدلة والاستوائية ، ولكن يمكن أن يختلف اختلافًا كبيرًا من سنة إلى أخرى. في الحالات التي توجد فيها زيادة مفاجئة في درجة الحرارة ، سوف تتحلل بقايا البقوليات بسرعة أكبر ، بينما يمكن أن تتسبب الأمطار الغزيرة في ترشيح النيتروجين الناتج عن تحلل البقايا.

الأسمدة والمناخ ونمو الأرز في مدغشقر

لأكثر من 20 عامًا ، كان FOFIFA (معهد البحوث الزراعية في مدغشقر) و CIRAD يستكشفان طرقًا مختلفة تهدف إلى تكثيف الإنتاج الزراعي بشكل مستدام في مدغشقر والتخفيف من حدة الفقر.

في دراسة حديثة ، نظرنا في إمكانية زيادة غلة حقول الأرز البعلية في مدغشقر عن طريق استبدال بعض الأسمدة المعدنية بالسماد الأخضر. تنص سياسة الدولة للدولة على زيادة إنتاج الأرز من أجل ضمان الاكتفاء الذاتي الغذائي في البلاد.

أدى كل من تشبع السهول الفيضية المستخدمة في زراعة الأرز المروي وظهور أصناف الأرز في المرتفعات إلى قيام العديد من المزارعين بزراعة الأرز البعلي في مرتفعات مدغشقر.

ومع ذلك ، فإنهم يحصلون حاليًا على متوسط ​​محصول يبلغ 1.6 طن / هكتار ، وهو أقل بكثير من الحد الأقصى للإنتاجية من حوالي 4 إلى 6 طن / هكتار الذي يمكن الحصول عليه في محطات البحث في ظل ظروف تجريبية ، وبعبارة أخرى عندما لا تكون العناصر الغذائية محدودة ومتى. يتم التحكم في الآفات – الحشرات والأمراض والأعشاب الضارة.

موكونا وكروتالاريا

ج روتالاريا. CIRAD ، مقدمة من المؤلف

في تجربتنا ، كان السماد الأخضر المزروع عبارة عن مزيج من بقوليات “موكونا” و “كروتالاريا”. بفضل نموهما التكميلي وبنيتهما فوق الأرض ، يمكن لهذين النباتين إنتاج كمية كبيرة من الكتلة الحيوية النباتية وبالتالي تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي. نما هذا السماد الأخضر خلال موسم الأمطار في السنة الأولى من دورة لمدة عامين على أساس الأرز البعلي ، ثم تم دمج المخلفات في التربة قبل الحرث وبذر الأرز لموسم المحاصيل التالي.

تم تكرار الدوران مرتين لاغراض التجربة ومقارنته بزراعة الارز المنفردة. لقد أجرينا مراقبة متعمقة لهذه التجربة ، وقياس كمية النيتروجين في التربة والنباتات ، وديناميكيات نمو الأرز ، والكتلة الحيوية المنتجة ومحصول الحبوب. مكنتنا البيانات التي تم جمعها من تكييف نموذج محاكاة المحاصيل مع حالة الأرز البعلي في مدغشقر ، من أجل إعادة إنتاج تأثير دمج السماد الأخضر وتحلله على نمو الأرز.

نموذج واعد

مكننا النموذج بعد ذلك من استكشاف المزايا المحتملة للسماد الأخضر لنمو الأرز ، لمدة 24 موسمًا افتراضيًا لزراعة الأرز ، تم بناؤها باستخدام قياسات مناخية تتوافق مع منطقة دراستنا ، للفترة من 1994 إلى 2018. في هذه التجربة الافتراضية ، قمنا بتعيين كمية السماد الأخضر المدمجة في التربة قبل زراعة الأرز بمعدل 6 طن / هكتار (أو 140 كجم من النيتروجين) ، بناءً على النتائج التي تم الحصول عليها في الحقل.

أظهرت النتائج التي توصلنا إليها أن زراعة وتكامل السماد الأخضر جعل من الممكن تقليل الأسمدة المعدنية اللازمة لتحسين غلة الأرز. حددنا العائد المستهدف عند 3.7 طن / هكتار ، أو 75٪ من الحد الأقصى للإنتاج الذي تم الحصول عليه في التجارب التي أجريت على المحطة. لقد حققنا ذلك من خلال 40 كجم / هكتار من النيتروجين الذي توفره الأسمدة المعدنية عند إضافة السماد الأخضر إلى التربة. على سبيل المقارنة ، كان من الضروري استخدام أكثر من ضعف هذه الكمية أو 100 كجم / هكتار دون استخدام السماد الأخضر.

يجب إجراء المفاضلات

ومع ذلك ، تتطلب هذه الممارسة الواعدة تعديلات كبيرة لجعلها جذابة للمزارع العائلية في مدغشقر. هناك ثلاثة جوانب أساسية يجب أن تؤخذ في الاعتبار.

أولاً ، وكما لوحظ سابقًا ، فإن هطول الأمطار الغزيرة سيضعف فوائد السماد الأخضر على إنتاجية الأرز. لمعالجة هذا الأمر ، سيتعين على المزارعين إدارة المخلفات والأسمدة بشكل ديناميكي وتكييفها مع المحاصيل الفردية.

بعد ذلك ، فإن المكاسب المرتبطة باستخدام السماد الأخضر لا تعوض تمامًا الخسائر الناتجة عن زراعته. في هذه العملية ، يتعين على المزارعين استخدام جزء من الأرض التي من شأنها أن تستخدم في زراعة الأرز لتحقيق الاكتفاء الذاتي. يعالج تناوب المحاصيل هذه المشكلة ، فضلاً عن المساعدة (مكافحة الآفات والديدان الخيطية والأعشاب الضارة ، وزيادة خصوبة التربة بمرور الوقت والحفاظ على التنوع البيولوجي).

أخيرًا ، عادةً ما تُترك بقايا المحاصيل على الأرض لترعيها الماشية في المنطقة. لذلك ، هناك حاجة إلى حلول بديلة لإطعام الماشية ، كما يجب تطوير سلاسل القيمة المناسبة لضمان الإمدادات لهؤلاء المزارعين ، الذين غالبًا ما يعيشون بعيدًا عن أي بنية تحتية. من الضروري أيضًا التأكد مرة أخرى من وجود آليات لتعويض هذا الإنفاق الإضافي للمزارع ، التي يعيش معظمها على أقل من 540 يورو سنويًا لكل عامل زراعي.

بقوليات ثنائية الغرض

يمكن التغلب على العقبات المرتبطة بهطول الأمطار من خلال تعديل التواريخ التي يتم فيها دمج السماد الأخضر وزرع الأرز. يمكن أن يساعد النموذج الذي قمنا بمعايرته في إجراء هذا النوع من التقييم في السيليكو.

وبالمثل ، لا يحتاج المزارعون إلى الاختيار بين الأمن الغذائي والأسمدة. يمكن استخدام بعض محاصيل البقول ، مثل الفول السوداني ، كسماد أخضر وكغذاء للمزارعين. تركز التجارب في جنوب إفريقيا حاليًا على تقييم تناوب المحاصيل البقولية “المزدوجة”. ومع ذلك ، من المهم ضمان وجود سوق لهذه المنتجات بسعر مرتفع بدرجة كافية.

الوقت قصير ، لكننا مقتنعون بأن التغيير يمكن أن يحدث بسرعة لتحويل نظام إنتاج الحبوب الحالي نحو إنتاجية واستدامة أكبر. توجد حلول ، بما في ذلك السماد الأخضر ، ولكن يتعين على مسؤولي الإرشاد والباحثين والجهات الفاعلة في سلسلة القيمة وصناع السياسات مساعدة المزارعين على الاستثمار في هذه التقنيات التي من شأنها زيادة الإنتاج إلى أقصى حد على المدى القصير ، ولكنها ستكون أكثر استدامة على المدى الطويل.

شهدت العقود الأخيرة ظهور العديد من الباحثين الأفارقة الموهوبين. الآن الأمر متروك للقادة لاتخاذ القرارات.