الإدارة المستدامة للمغذيات: مقدمة إلى المفهوم والاستراتيجيات والمبادئ

الإدارة المستدامة للمغذيات: ضرورية للمزارعين والمستهلكين والبيئة والمناخ

غالبًا ما يؤدي هدر العناصر الغذائية (النيتروجين والفوسفور) إلى الإضرار بالبيئة ، وله تكلفة اقتصادية عالية ، ويسبب مشاكل في تغذية المحاصيل ، وغالبًا ما يضر بالمحاصيل (الغلات والجودة والقدرة على الصمود). تعني الغلات المنخفضة أن هناك حاجة إلى مزيد من الأراضي للزراعة لتغطية الطلب المتزايد على المنتجات ومساحة أقل للطبيعة والمراعي والغابات والأشخاص. قد ينخفض الهدر الغذائي وفقدان المغذيات في الإنتاج الحيواني للبعض ويزيد للبعض الآخر ، لكن سكان العالم وقدرته الشرائية لا تزالان في ازدياد. يمكن أن تتسبب كل من طرق إدارة المغذيات التجارية والتقليدية إما في انبعاثات عالية من غازات الاحتباس الحراري أو تضيف قيمة إلى الطاقة المتجددة والأشجار والنباتات الأخرى ، مما يؤدي إلى التقاط المزيد من الكربون (وأحيانًا النيتروجين) وتخزينه أو استبدال الوقود الأحفوري. المعرفة الحديثة ضرورية – لكن الآراء المتضاربة والمبسطة منتشرة ومثيرة للانقسام.

هل الإدارة المستدامة للمغذيات النباتية (SPNM) هي نفسها الإدارة المتكاملة للمغذيات؟

هناك الكثير من الجدل حول استدامة إدارة المغذيات النباتية والمصطلحات ذات الصلة ، ويشعر الكثيرون بالرضا عن الافتراضات الشائعة المبسطة ، والآراء ، والأساطير. سيُستخدم مصطلح إدارة المغذيات المستدامة (النباتية) هنا كهدف وموضوع واسع النطاق ، ولا توجد افتراضات عامة حول ما إذا كان يجب تضمين الأسمدة التجارية “الكيميائية” (كما هو متوقع في الإدارة المتكاملة للمغذيات النباتية) أم لا (كما هو الحال في الزراعة العضوية ). يمثل الوصول إلى الأسمدة الفعالة من حيث التكلفة والأسمدة العضوية الغنية بالمغذيات تحديًا كبيرًا في بعض الأماكن. هناك حاجة إلى رؤية أفضل على جميع المستويات. تعتبر الإدارة المستدامة للمغذيات أيضًا أولوية في الزراعة المتجددة أو الزراعة وفي الإيكولوجيا الزراعية ، والتي تغطي أيضًا جوانب أخرى ومصطلحات محددة بطرق عديدة.

سيتم التركيز على المبادئ ذات الصلة عمليًا في هذه المجموعة من المقالات حول SNM ، بما في ذلك المشورة بشأن الحصول على المزيد من البيانات والملاحظات المحلية. يمكن أن تساعد المقالات أيضًا كمقدمة أو تذكير أو تحديث لمعرفة المزيد ، وستكون هناك حاجة إلى مزيد من التعلم. ركزت خصوبة التربة أيضًا على مقالات مكتبة Wikifarmer حول الحفاظ على التربة والمياه بواسطة Mandal (2022). يعتبر امتصاص المغذيات واستخدامها الفعال أمرًا ضروريًا أيضًا لتغذية النباتات والبشر والماشية.

الشكل 2. يمكن أن يؤدي الحصاد والتعرية إلى إزالة العديد من العناصر الغذائية ، وقد يكون من الصعب إعادة تدوير كل ما يتم حصاده. غالبًا ما تحتوي التربة الحمراء أو الرملية على القليل من الاحتياطيات لاستنفادها ونادرًا ما تكون فترات الراحة الطويلة ممكنة اليوم.

تشمل الاستراتيجيات والمصطلحات الهامة للإدارة المستدامة لمغذيات النبات ما يلي:

• الحصول على كفاءة عالية في استخدام المغذيات (NUE ، جزء الإمدادات المحصودة). يتطلب ذلك نظرة ثاقبة والعديد من الممارسات والمبادئ الجيدة – ليس فقط لخصوبة التربة ولكن أيضًا لقدرة النباتات على تناول العناصر الغذائية واستخدامها في التعايش مع البكتيريا والفطريات.
• تقليل الخسائر التي تلحق بالبيئة من النض تحت منطقة الجذر بواسطة الماء أو الهواء (التطاير) بسبب التآكل. يمكن دمج هذا مع البناء أو الحفاظ على غطاء السطح والمواد العضوية. راجع تسعة مقالات عن التركيز على الحفاظ على التربة والمياه في مكتبة Wikifarmer بواسطة Mandal (2022).
• استبدال العناصر الغذائية التي تمت إزالتها من الحقل (على الأقل عند الحاجة). قد تكون بعض العناصر الغذائية ناقصة منذ البداية ، على الأقل في الأشكال المتاحة بيولوجيًا. في المقابل ، قد يكون لدى الآخرين احتياطيات متاحة في الحقل لعدة قرون أو حتى مستويات زائدة (سامة). في المناطق الاستوائية الفقيرة ، غالبًا ما تكون خصوبة التربة وحتى المحتوى الغذائي الكلي منخفضة للغاية ، وكذلك القدرة على إيجاد أو شراء أو نقل ما يكفي من السماد أو الأسمدة بشكل متكرر. يمكن أن تساعد الأنشطة البيولوجية في إتاحة بعض العناصر الغذائية للنبات ، ولكن بعض أنواع التربة تعاني من نقص في إجمالي العناصر الغذائية ، بما في ذلك المغذيات النباتية غير المتوفرة ، والموجودة داخل أحجار صلبة صغيرة. فقدت بعض أنواع التربة المهمة في المناطق المدارية الرطبة المعادن التي يمكن أن تطلق العناصر الغذائية (معادن داكنة أو لامعة قابلة للتجوية). هذا هو الحال بشكل خاص بالنسبة لأنواع التربة القديمة جدًا ، والرشح ، والمحمرة المسماة Oxisols من قبل وزارة الزراعة الأمريكية أو Ferralsols من قبل منظمة الأغذية والزراعة / اليونسكو بشكل أساسي. قد لا تكون بعض العناصر الغذائية مناسبة للاستبدال ، مثل الحديد المغذيات الدقيقة ، حيث يمثل امتصاص التربة غير الحمضية بدلاً من محتوى التربة تحديًا. ومع ذلك ، يمكنهم ، على سبيل المثال ، الاحتفاظ ببعض الفوسفات في أشكال يمكن إطلاقها ببطء بتركيزات منخفضة جدًا. بعض النباتات والبكتيريا التكافلية (“المتعاونة”) وفطريات الجذور تفيد هذه العملية. انظر الشكل 2.
• تعرف على العناصر الغذائية التي تحد من العناصر الغذائية وتوفرها. تمنع هذه العناصر الغذائية زيادة غلة المحاصيل ، ولكن إذا تم توفير أحدها (خاصة بكميات كبيرة) ، فقد يتم تقييد آخر عاجلاً أم آجلاً. قد تنخفض الغلة إذا ظهر نقص في المغذيات في العديد من نباتات محصولنا. يمكن أن يكون الماء أيضًا عامل نمو مقيد. داخل البيوت الزجاجية ذات الظروف المثلى ، يمكن أن يكون ثاني أكسيد الكربون في بعض الأحيان هو الحد من النمو. ومع ذلك ، نادرًا ما يكون هذا هو الحال في الحقول المفتوحة مع قيود أخرى غير ثاني أكسيد الكربون ، وفي النباتات التي تكون إما صغيرة أو ناضجة خلال معظم الموسم. تعتبر العناصر الغذائية الأساسية ضرورية للنباتات و / أو تثبيت النيتروجين و / أو الحيوانات ولكنها غالبًا ما تكون متوفرة بشكل كافٍ. ونادرًا ما يكون بعضها محدودًا. قد تفيد المغذيات الدقيقة المفيدة الأخرى بعض النباتات أو البكتيريا المثبتة للنيتروجين أو الحيوانات. يمكن أن تكون العناصر الغذائية الزائدة (التي تتجاوز المستوى المناسب والأمثل) ضارة ؛ يمكن أن يكون هذا بسبب السمية أو المنافسة مع أيونات المغذيات الأخرى بشحنة مماثلة. يظهر مبدأ قانون Liebig لعامل النمو المحدد أو الأدنى في الشكل 3.

توجد استراتيجيات ذات صلة.

• تركز الزراعة أو الزراعة المحافظة على الموارد على تقليل الحرث أو عدمه وتؤكد على تخفيف التربة الجوفية المتماسكة أولاً ، وتقليل أو عدم الحراثة ، وتغطية المحاصيل ، وأحيانًا الحراجة الزراعية ، وما إلى ذلك. يختلف استخدام الأسمدة والمبيدات ، ولكن غالبًا ما تستخدم مبيدات الأعشاب. في الجنوب الأفريقي ، تم إدراج الأشجار المثبتة للنيتروجين ، في السنوات الأخيرة ، كجزء حيوي من الزراعة المحافظة على الموارد بعد ارتفاع أسعار الأسمدة.
• الزراعة المتجددة لها نفس التركيز ولكنها أوسع في تعريفها ، مثل الزراعة الإيكولوجية ولكن مع تركيز أقل على الاجتماعية والاقتصادية.
• تشمل الزراعة العضوية العديد من الأهداف والأساليب المتشابهة. ومع ذلك ، فإن القيود المفروضة على استخدام الأسمدة القابلة للذوبان في الماء تجعلها موضع نقاش في الحالات والمقاييس التي تكون مستدامة لتغذية النبات أم لا.

تعتبر الإيكولوجيا الزراعية والمفاهيم المتداخلة الأخرى مهمة أيضًا وتمت مناقشتها في مقالة نظرة عامة أخرى بواسطة Mandal (2023) في مكتبة Wikifarmer حول تغذية النبات. تعتبر الكفاءة والمرونة من خلال إعادة التدوير والتآزر والتنوع (على سبيل المثال ، استخدام الحراجة الزراعية ، وتناوب المحاصيل ، والزراعة البينية) من العوامل الأساسية في الإيكولوجيا الزراعية ، جنبًا إلى جنب مع العوامل الاجتماعية والاقتصادية لدعم صغار المزارعين والإمدادات الغذائية التقليدية.

باختصار ، تتطلب إدارة المغذيات المستدامة استخدامًا فعالًا للمغذيات بناءً على تطبيق ما هو متاح ، ومطلوب ، ويمكن للنباتات تناوله وتقليل الخسائر. اعتمادًا على الموقف ، يمكن أن يتم ذلك باستخدام أو بدون استخدام ما يسمى بالأسمدة “الكيميائية” ، ولكن يجب مراعاة الجمع بين العديد من طرق خصوبة التربة. قد تضطر بعض مستويات المغذيات إلى الزيادة ، وقد ينخفض البعض الآخر لبعض الوقت. يجب أيضًا إدارة المواد العضوية ودرجة الحموضة والأملاح وبيولوجيا التربة والحفظ على نحو مستدام. توجد استراتيجيات ومبادئ مختلفة للمساعدة على النجاح في هذه الأهداف

مراجع:

FAO (2018):  The 10 Elements of Agroecology. 10 elements | Agroecology Knowledge Hub | Food and Agriculture Organization of the United Nations (fao.org)

Fertilizer Industry Handbook 2022 (yara.com)

Mucheru-Muna M, Mugende D, Pypers P, Mugwe J, Kung’u J, Vanlauwe B, Merckx R.  (2014): Enhancing maize productivity and profitability using organic inputs and mineral fertilizer in central Kenya small-holder farms.  Experimental Agriculture, 50(2), 250-269. Doi:10.1017/S0014479713000525

Mudombi-Rusinamhodzi G and Rusinamhodzi L (2022): Food sovereignty in sub-Saharan Africa: Reality, relevance, and practicality. Front. Agron. 4:957011. doi: 10.3389/fagro.2022.957011.