NATURE | تعليقات

زراعة: زراعة النباتات المعمِّرة؛ لإنقاذ التربة الأفريقية

«التكامل بين النبـاتات المعمـرة ومحاصيـل الغذاء يمكنـه استعادة صحّـة التـربة، ويزيد نتاج غلال الغذاء الأساسية» جيري د. جلوفر، وجون ر. ريجانولد، وسندي م. كوكس.

  • جيري د. جلوفر
  • جون ب. ريجانولد
  • & سندي م. كوكس

Nature (2012) doi:10.1038/489359a | Download PDF | Published online | English article

تزرع رودا مانج يانا الذرة قرب الأشجار «المـُخصبة»؛ لكي تحسن من إنتاجية محصول مزرعتها وخصوبة التربة.
تزرع رودا مانج يانا الذرة قرب الأشجار «المـُخصبة»؛ لكي تحسن من إنتاجية محصول مزرعتها وخصوبة التربة.
JIM RICHARDSON

تنتج مزرعة رودا مانج يانا في مالاوي ـ التي تبلغ مساحتها نصف هكتار ـ كميات من محصول الذرة أكثر مما تستطيع أسرتها الممتدة ذات السبعة أفراد أن تستهلكه؛ فتبيع بعضًا من فائض المحصول، وتُطْعِم البعض الآخر للخنازير والماعز التي تبيعها أيضًا. و تتمكن بالمال ـ الذي تحصل عليه ـ من دفع أقساط مدرسة أحفادها، وشراء الاحتياجات الأساسية، كالصابون، والملح. وهذا ما دأبت على تقديمه إلى أسرتها منذ وفاة زوجها قبل خمسة عشر عامًا. وبالإضافة إلى الذرة، تنتج مزرعة مانج يانا حطب الوقود، وغير ذلك من أعلاف الحيوانات. وتتسم هذه المزرعة بالمرونة، فهي تعطي من محصول الذرة في سنوات الخير ما يكفي لتغطية احتياجاتها في سنوات الجفاف. ويكمن السر وراء تحسين إنتاجية أرض مانج يانا في زراعة النباتات المعمِّرة، أو التكامل بين الأشجار والمحاصيل المعمّرة (نباتات تعيش سنتين أو أكثر) في حقول المحاصيل الغذائية.

عندما تملكت مانج يانا المزرعة في التسعينات، كان تدهور التربة سببًا في تحديد محصول الذرة السنوي إلى أقل من طن واحد للهكتار، وهو مستوى إنتاج معتاد في أفريقيا، لكنه يعادل عُشر إنتاج حزام الذرة بالغرب الأوسط الأمريكي. ولتحسين التربة، بدأت بزراعة بازلاء الحمام المعمّرة (Cajanus cajan)، والفول السوداني (Arachis hypogaea)، مما تتطلب أسمدة أقل، إضافة إلى أن مثل هذه المحاصيل تضيف النيتروجين إلى التربة1. كما بدأت باستعمال أسلوب «زراعة النباتات دائمة الخضرة»، وزراعة الأشجار المتنوعة المثبتة للنيتروجين2، حيث تلبي كل منها حاجات مختلفة.. فالنباتات سريعة النمو وقصيرة العمر، مثل «جليريسيديا عظم الحبار» Gliricidia sepium أَمَّنَت حطبًا للوقود وعلفًا للحيوانات، في حين أسهمت الأشجار الأبطأ نموًّا والأطول عمرًا، مثل «فيدربيا ألبيدا» Faidherbia albida في إخصاب التربة لوقت طويل.

وبعد بضع سنوات، استأنفت مانج يانا زراعة الذرة. وقد أتاح لها الناتج الأفضل إمكانية الاستثمار في الخنازير والماعز، وبدأت في استعمال روث الحيوانات، إلى جانب الأسمدة المعدنية في الحقل. وقد بلغ حجم ما تنتجه الآن 4 أطنان من الذرة لكل هكتار في السنة الجيدة. وتعتبر معظم أنواع التربة الأفريقية فقيرة بطبيعتها بالعناصر المغذيّة، مقارنةً ـ على سبيل المثال ـ بالمساحات الطبيعية الأصغر عمرًا في أمريكا الشمالية. وهناك حوالي 16% فقط من الأراضي الأفريقية تمتلك تربة عالية الجودة وملائِمة لتنمية الثروة الحيوانية والمحاصيل الزراعية؛ وحوالي 29% تقريبًا تعتبر جيدة إلى حدٍّ ما؛ بينما تعتبر بقية الأراضي غير مناسبة للزراعة3. وكثيرًا ما يفاقِم المزارعون حالة الأرض الفقيرة أصلًا بتجريدها من العناصر المغذية، أكثر مما يسعون إلى تغذية التربة4.

ويسهم كلٌّ من النمو السكاني، والجو المتقلِّب الناجم عن التغيرات المناخيّة في تفاقم هذه المشكلات5. وبالرغم من أن محصول الحبوب قد ازداد بمعدل 2% سنويًّا في معظم بلاد أفريقيا خلال الفترة الممتدة بين 1961 و2003، إلا أن النمو السكاني كان أسرع ( 2.6% سنويًّا)؛ مما أدى إلى تراجع إجمالي قدره 43.5% في إنتاجية الحبوب للفرد الواحد في تلك الفترة6.

كبر الصورة

ويعيش حوالي ربع سكان العالم الذين يعانون من نقص التغذية – حوالي 240 مليون نسمة – في أفريقيا، جنوب الصحراء الكبرى. ومن بين عوامل مختلفة تحتاج إلى عناية فورية من أجل زيادة الإنتاجيّة الزراعيّة، حددّ علماء الإقليم جودة التربة كأولوية ملحّة5. ونعتقد أنه يجب اللجوء إلى زراعة النباتات المعمِّرة على نطاق واسع؛ لمساعدة المزارعين على مواجهة التحدِّيات المتعلِّقة بتحسين التربة، وزيادة المحاصيل الغذائيّة في آنٍ واحد.

جذور عميقة

يكافح عديد من المزارعين الأفريقيين لتلبية الاحتياجات الغذائية لمحاصيلهم الزراعية. ونظرًا إلى أن المصادر العضوية ـ كالمخلفات الحيوانية والنباتية ـ غالبًا ما تكون قليلة في أفريقيا، لذا.. تسعى الحكومات ووكالات التنمية لترويج الأسمدة المعدنية، كَحَلٍّ لمشكلة التربة منخفضة الخصوبة، لكن الاستثمار في الأسمدة المعدنية قد يكون مخاطرة – في سنوات الجفاف مثلًا – لأن المزارعين قد لا يتمكّنون من إنتاج ما يغطي تكلفته. وبدون وجود المخصِّبات العضويّة، فإن فائدة الأسمدة المعدنية لتحسين حالة التربة تبقى ضئيلة، بل ربما تسهم في الإساءة إليها عن طريق تسريع خسارة التربة للكربون7.

وتتمكّن النباتات المعمّرة من استخلاص كميات أكبر من العناصر المغذية والمياه من التربة، ولوقت أطول، مقارنةً بالمحاصيل الحوْليَّة. وكثيرًا ما تمتد جذورها لأكثر من مترين عمقًا (مقارنةً بأقل من متر واحد لمعظم النباتات الحولية)، كما أن مواسم نموها أطول. وهذه العوامل تجعلها أكثر مقاومة للظروف البيئية القاسية. ونظرًا إلى أنها تنتج كتلةً حيويّة أكبر، فوق الأرض وتحتها، فهي تلعب دورًا أفضل في التقليل من تآكل التربة، ونقل الإضافات العضوية إلى كائنات التربة المجهريّة وزيادة كمية الكربون المختزنة في التربة – وهذا أمر أساسيّ بالنسبة إلى صحة التربة8. وبعد ذلك.. تسهم الإضافات العضوية والكائنات المجهرية في تحسين خصوبة التربة وتكوينها، بالإضافة إلى زيادة رشح المياه وتخزينها – وهذا كله يرفع من كميّة المياه المتوفرة والمستعملة من قبل النباتات7-8. وفضلًا عن ذلك.. فعند تزويد التربة بالكربون، يمكن للنباتات المعمِّرة أن تحسِّن قابلية المحاصيل الغذائية لاستخدام الأسمدة المعدنية، وبالتالي تساعد المزارعين على التكيُّف، ومواجهة تغيُّرات المناخ ,1,23.

وسنسلِّط الضوء هنا على ثلاثة أساليب لزراعة النباتات المعمِّرة، تبدو واعدة في أفريقيا، جنوب الصحراء الكبرى: زراعة نباتات دائمة الخضرة وأنظمة البقوليات المضاعفة، كتلك التي لجأت إليها مانج يانا، وأسلوب لتدبير وعلاج آفات المحاصيل الزراعيّة، يدعى «دفْع - سحْب».

إن زراعة نباتات دائمة الخضرة هي المعروفة بشكل أفضل، والأكثر استعمالًا بين هذه الطرق الثلاث. ويعمد مئات الآلاف من المزارعين عبر منطقة السودان والساحل، الممتدة إلى شرق وجنوب أفريقيا إلى زراعة «الأشجار المُخصَّبة» بجانب الذرة، والسرغم (الذرة الرفيعة) والدخن على مساحة تزيد على 5 ملايين هكتار من الأراضي الزراعية2. والأشجار البقولية في هذه الطرق، مثل «فيدربيا ألبيدا» Faidherbia albidaيمكنها أن ترفع محصول الذرة إلى ثلاثة أضعافه، بينما تعمل في الوقت نفسه على تحسين التربة. كما أن هذه الأشجار تلبّي احتياجات أخرى أيضًا، فهي تؤمِّن حَطَبًا للوقود، وعلفًا للمواشي على سبيل المثال2.

الخنازير التي تربيها وتبيعها رودا مانج يانا لتدفع بثمنها أقساط مدرسة أحفادها، تأكل نخالة الذرة، وفروع الجليرسيديا والأعشاب التي تنمو في الحقول.
الخنازير التي تربيها وتبيعها رودا مانج يانا لتدفع بثمنها أقساط مدرسة أحفادها، تأكل نخالة الذرة، وفروع الجليرسيديا والأعشاب التي تنمو في الحقول.
JIM RICHARDSON

في أنظمة البقوليات المضاعفة، التي أصبح عدد معتمديها الآن 8000 أسرة في مالاوي1، يقوم المزارعون بزراعة بازلاء الحمام، إلى جانب البقوليّات السنويّة، مثل فول الصويا (Glycine max)، أو الفول السوداني. وبعد حصاد البقوليات، يزرع المزارعون الذرة في نفس صفوف بازلاء الحمام، أو بجوارها، ثم يحصدونهما معًا. ويمكن للمزارعين استخدام أنواع مختلفة من بازلاء الحمام، استنادًا إلى كمية الحبوب التي يرغبون في الحصول عليها كطعام، والأوراق والجذوع التي يحتاجونها كعلف لحيواناتهم. كما يمكنهم تغيير توقيت الزراعة وترتيباتها؛ لتناسب الذرة أو البقول. ويمكن لبازلاء الحمام الغنيّة بالعناصر المغذّية والبروتينات أن تستمر في الشهور الأكثر جفافًا، بعد نفاد مخزون الذرة9، كما يمكنها أن تحسّن النظام الغذائي لأسر المزارعين بشكل ملموس.

ويمكن للنباتات المعمّرة أن تساعد في علاج أمراض وآفات النبات. لقد اعتمد أكثر من 30 ألف مزارع بشرق أفريقيا على أنظمة «دفْع - سحْب» للتخلص من العث الثاقب للجذوع (Chilo partellus)، وأعشاب الساحرة الأفريقية (Striga hermonthica)، وكلاهما واسع الانتشار بجنوب الصحراء الكبرى. وفي هذا الأسلوب يتم نشر وتوزيع نبات الأوراق الفضيّة Desmodium uncinatum، وهو أحد أنواع البقوليّات المعمِّرة وتستعمل كعلف للحيوانات، بين نباتات الذرة. وينتج نبات الأوراق الفضية مواد كيميائية تبعد أو «تدفع» الآفات بعيدًا، كما يزرع عشب نابيير Pen¬nisetum purpureum حول أطراف الحقول، فيعمل على «سحب» الآفات إليه بإغرائها بأوراقه الجذّابة كمكان لوضع بيوضها. ويمكن لأنظمة «دفْع - سحْب» أن تزيد محصول الذرة لأكثر من الضعف، عن طريق إنقاص الآفات10، وزيادة كمية النيتروجين في التربة.

ويمكن اعتماد كل من هذه الأنظمة الثلاثة البانِيَة للتربة لأنواع معينة من الزراعة، كالزراعة المحافظة، وتدبير الموارد العضوية أو التقليدية، أو إنتاج المحاصيل الزراعية والمواشي معًا. وقد قامت منظمات ـ مثل الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية (USAID)، والبنك الدولي ـ باستثمارات مستدامة في استراتيجيات، اكتشفها وطوَّرها المزارعون. وقد أثبتت هذه الجهود أهميتها في مكافحة الجوع على مدى الخمسين عامًا الماضية. لقد أصبحت أساليب الإرواء والتخصيب من التخصصات العلمية المهمّة، ممّا شجع على إنشاء معاهد مخصصة للأبحاث في كافة أنحاء العالم.

وقد طوَّر المزارعون ـ في عديد من المناطق الأفريقية ـ أساليب زراعة النباتات المعمِّرة إلى ما بعد مرحلة إثبات صحة المفهوم. وبرغم ذلك.. ما زالت هناك عدة أسئلة، مثل: ما هي الأنواع التي تناسب بشكل أفضل أيّ نوع من الأرض، وكيف يمكن الوصول بالقدرة الإنتاجية إلى أقصاها في المناطق المختلفة. إننا نعتقد أنّ زراعة النباتات المعمّرة ـ بالإضافة إلى الطرق التكنولوجيّة، كاستعمال البذور المحسَّنة ـ يجب أن تشكِّل أولويّة لهيئات الأبحاث والتطوير الزراعية الدوليّة. وهذا يعني رفع معدّل استخدام الأساليب المعروفة بنجاحها، مثل زراعة نباتات دائمة الخضرة (في المناطق المناسبة)، ودعم الأبحاث ذات الصلة بالأصناف والطرق التكنولوجية التي لم يختبرها المزارعون بَعْدُ بشكل جيّد.

رفْع المعدَّل
إن بعض الجهود الرامية إلى التوسع في زراعة النباتات المعمّرة قد بدأت بشق طريقها بالفعل. ففي الشهر الماضي، تم إطلاق مشروع «أشجار من أجل الأمن الغذائي» ـ ومدّته أربع سنوات ـ من قِبل المركز العالمي للأحراج الزراعية (World Agroforestry Center)، وهو معهد دولي للأبحاث في نيروبي، كينيا، اضطلع بقيادة تطوير زراعة النباتات دائمة الخضرة. ويهدف هذا المركز إلى زراعة ملايين الأشجار في الأراضي الزراعيّة على امتداد جنوب الصحراء الكبرى في أفريقيا، بمشاركة من حكومات إثيوبيا، ورواندا، وبوروندي، وأوغندا.

وبشكل مماثِل، عكف المعهد الدولي لأبحاث محاصيل المناطق الاستوائية شبه القاحلة، في باتانشيرو، بالهند، لأكثر من عقدين من الزمن على دراسة بازلاء الحمام، وجمع وتصنيف الأنواع المختلفة، وتوعية المزارعين باستعمالاتها. إن تعاون المعهد مع جامعة ولاية ميتشجان وسواها شجَّع اعتماد أنظمة البقول المضاعفة بشكل لافت خلال السنوات العشر الماضية، خاصة في مالاوي1.

لقد عمدت معاهد أبحاث كثيرة، بما فيها جامعة ولاية واشنطن في بولمان8 إلى الاهتمام بتطوير الحبوب المعمّرة على نطاق واسع. كما أن الوكالة الأمريكية للتنمية الدولية تستثمر 9 ملايين دولار أمريكي سنويًّا في «أبحاث أفريقيا في التكثيف المستدام من أجل الجيل القادم»، وهو برنامج يتضمن دعم دراسة استراتيجيات النباتات المعمّرة ( www.africa-rising.net ). إلا أن هذا كله لا يزال قطرات في المحيط، مقارنةً بمقياس الحاجة.

إن إيلاء الزراعات المعمّرة الدعم الذي تحظى به الطرق التكنولوجية الآن، كالأسمدة المعدنية وتطوير البذور، قد يتطلب مئات الملايين من الدولارات، حسب تقدير كريس رايج، الخبير في الزراعة الأفريقية بمعهد موارد العالم في واشنطن العاصمة، كما سيحتاج الأمر أيضا 50 مليون دولار، ولو من أجل (إظهار كيف يمكن رفع معدّل النجاحات الحالية في الزراعات الحراجيّة).

وبرغم ذلك.. تبدو هذه الأرقام ضعيفة، بالمقارنة بخسارة النيتروجين، والفسفور، والبوتاسيوم من حقول مزارع جنوب الصحراء الأفريقية الكبرى كل سنة، التي يقدّر بأنها تعادل مليارات الدولارات التي تُنفَق على الأسمدة.

ومن المتوقع أن يبلغ عدد سكان أفريقيا بين 1.5 – 2 مليار نسمة بحلول عام 2050. والعدد متضخِّم فعلًا في مناطق عديدة؛ وخطر الجفاف والفيضانات آخذ في الازدياد؛ ومعظم أنواع التربة فقيرة؛ والدول الأكثر ثراءً تشتري الأراضي الصالحة للزراعة؛ لضمان أمنها الغذائي. لقد أثبت المزارعون الأفريقيون أن الزراعات المعمّرة زراعات واعدة، وحان الوقت للتوسّع في استعمالها والاعتماد عليها ووضعها بثقة وإصرار على خريطة الأبحاث والتطوير.

  1. Snapp, S. S., Blackie, M. J., Gilbert, R. A., Bezner-Kerr, R. & Kanyama-Phiri, G. Y. Proc. Natl Acad. Sci. USA 107, 20840–20845 (2010)
  2. Garrity, D. P. et al. Food Sec. 2, 197–214 (2010).
  3. Eswaran, H., Almaraz, R., van den Berg, E. & Reich, P. Geoderma 77, 1–18 (1997)
  4. Henao, J. & Baanante, C. Agricultural Production and Soil Nutrient Mining in Africa: Implications for Resource Conservation and Policy Development (International Center for Soil Fertility and Agricultural Development, 2006)
  5. Committee on a Study of Technologies to Benefit Farmers in Africa and South Asia, National Research Council. Emerging Technologies to Benefit Farmers in Sub-Saharan Africa and South Asia (National Academies Press, 2008)
  6. Betru, S. & Kawashima, H. Afr. J. Agric. Res. 5, 2757–2769 (2010)
  7. Bationo, A., Kihara, J., Vanlauwe, B., Waswa, B. & Kimetu, J. Agr. Syst. 94, 13–25 (2007)
  8. Glover, J. D. et al. Science 328, 1638–1639 (2010)
  9. Adu-Gyamfi, J. J. et al. Plant Soil 295, 127–136 (2007).
  10. Hassanali, A., Herren, H., Khan, Z. R., Pickett, J. A. & Woodcock, C. M. Phil. Trans. R. Soc. B 363, 611–621 (2008)
// script for altemetric donuts