الزراعة الغابية – دمج الأشجار والزراعة لتحسين الحفاظ على التربة والماء

صورة الغلاف: حزام المأوى كمصد للرياح. هذا شكل من أشكال الزراعة الغابية حيث يتم استخدام تفاعلات الأشجار أو الشجيرات والمحاصيل.

الزراعة الغابية لا تعني بالضرورة أن يبدو الحقل كغابة أو حديقة غابية. 

يمكن أن تكون نظمًا زراعية غالبًا مع وجود أسوار حجرية، وأشجار منتشرة، أو العديد من الأشجار على طول الحدود والمباني. ومع ذلك، من المهم للحفاظ على التربة أن تكون على الأقل الأشرطة المستعرضة عبر المنحدر مغطاة بالقرب من السطح – خاصة تحت الأشجار.

الزراعة الغابية يمكن أن تكون أشجارًا مثمرة، او أشجار المكسرات، أو أشجار ذات أغراض متعددة تُزرع في الغابات. يمكن أن تكون حدائق الغابات التي تم إنشاؤها بشكل مشترك ويمكن أن يتم إنشاء وإزالة الأعشاب الضارة وحماية الغابات أو المزارع الصغيرة بين المحاصيل خلال السنوات الأولى. على سبيل المثال يمكن دمج الأشجار مع زراعة المحاصيل في الموسم الأول. تعتبر المراعي التي تحتوي على أشجار كنوع من انواع الزراعة الغابية أيضًا و مع ذلك  تتناقص المساحات المتاحة للغابات الطبيعية.

الغابة الطبيعية عادة ما تكون فعالة في تغطية وحفظ سطح التربة والسماح للماء بالوصول إلى عمق التربة. ومع ذلك، يمكن أن تزيد الأشجار الطويلة فوق سطح التربة العارية من حجم قطرات الأمطار والطاقة وبالتالي تسبب الانجراف.

مع وجود غطاء قريب من السطح، يمكن أن تساعد الزراعة الغابية في الحفاظ على التربة واختراق المياه بالتالي:

• إضافة المادة العضوية مثل الأوراق إلى شرائط التسوية وحواف السلالم وحدود الحقول مع النباتات الدائمة القريبة من السطح مثل الأعشاب والأعشاب الطبية والشجيرات المنخفضة.
• ويؤدي سقوط الأغصان والأوراق على سطح التربة الي تباطؤ المياه الجارية بشكل جيد. وفي حال زراعة السياج على مسافة تبلغ ٥٠ سم تكون عملية إزالة الأعشاب الضارة بشكل مكثف أقل فعالية بكثير إذا تم إزالة الأعشاب الضارة بشكل مكثف.

كما يمكن أن تساهم الأشجار الليجومية المثبتة للنيتروجين والتي يتم تقليمها في إلقاء أوراق غنية بالبروتين، في تعزيز النشاط الحيوي تحتها وتوفير الظل للسطح القريب. وبالتالي، يتسرب الماء بسرعة إلى الأرض، مما يتسبب في ترسيب المواد وتشكيل البساتين الصغيرة. على سبيل المثال، يمكن أن تغطي أوراق نوع Calliandra calothyrsus التربة لبضعة أسابيع وتفرج تدريجيًا عن نسبة النيتروجين فيها نظرًا لاحتوائها على مركبات البوليفينول المرتبطة بالبروتين. وتُسمى هذه المركبات أيضًا التانين ويمكن أن تسبب شعورًا لزجًا طفيفًا عند مضغ الورقة. كما تزيد ألياف الأوراق من قوتها (جرب مدق الأوراق المجففة للاختبار). في غرب كينيا، كنت قادرًا على إدخال إصبعي بعمق ٨ سم في التربة تحت مثل هذه الأشجار المبذرة التي يزرعها المزارعون مباشرة والتراسات التي تشكلت على مدى بضع سنوات.

على النقيض، لم يكن لها أي تأثير ظاهر عندما يُحافظ على سطح التربة أسفلها نظيفًا (على سبيل المثال، في مقر مركز الأبحاث الزراعية الغابية الدولي في نيروبي). حوالي ٥٠٪ من الحد من التآكل في السنوات الأولى هو الشيء الذي يُلاحظ عادة في الدراسات المجراة في المناطق الاستوائية دون تناول الانتباه للنباتات النامية تحتها والتي يتم نقلها بمسافة تقدر بحوالي ٥٠ سم. ومع اتباع الإرشادات القياسية، يمثل تأسيس عدد كافٍ من هذه الأشجار تحديًا أمام المزارعين) ٦ (. انظر الشكل رقم ١.

الشكل رقم ١. سياج متعدد الأغراض من عائلة النباتات الليجومية. سياج مكون من شجرة مثبتة للنيتروجين ومتعددة الاستخدامات ومقومة بالأعلاف Calliandra calothyrsus مع نمو نباتات سفلية تحمي التربة وتثبت المنحدرات بأوراقها القريبة من سطح التربة وسقوط أوراقها وجذورها وتحسين التغذية بالعناصر الغذائية وتضيف قيمة للمناطق غير المزروعة (غير محرثة). يمكن أن تكون الأشجار الطويلة على المزارع أيضًا تحديًا بسبب قطرات المطر التي تتحد فيها مما يؤدي إلى زيادة الطاقة التآكلية لكل متر مربع إذا لم يكن سطح التربة مغطى مثلما هو الحال في الغابات الطبيعية على سبيل المثال. يمكن أن يكون وزنها وحركة الرياح مشكلة على المنحدرات الشديدة، ولكن الجذور يمكن أن تثبت التربة. الصورة بواسطة تي. ماندال ٢٠١٩، كيتالي، كينيا، في في آي آجروفورستري.

• الجذور الخشبية: بالإمكان أن تثبت الجذور الخشبية للشجيرات والأشجار الصغيرة بناء التراسات، ولكن الجذور وحدها يمكن أن تركز بعض تدفقات الماء وتسرعها. 
• الحواجز الطولية، وخطوط الأشجار، وما إلى ذلك، يمكن أن تجبر الفلاحين الذين يستأجرون الثيران أو الجرارات على قيادتها بمسؤولية عبر المنحدر ليس من الضروري أن تصل جميع السياجات إلى حواف الحقل ، لذا يمكن أن يكون الدوران ممكنًا. 
• الأشجار والشجيرات يمكن أن توفر وقودًا وخشبًا وأحيانًا أعلاف غذائية. يقلل ذلك من الحاجة إلى حرق بقايا المحاصيل لأنه يمكن استخدام الخشب كوقود ولأن بقايا المحاصيل يمكن إثراؤها بأوراق الأشجار الخضراء وتحويلها إلى شيء مفيد. على سبيل المثال، يكون قصب الذرة غير كافٍ، في الغالب من حيث البروتين أو النيتروجين، لكي يكون جيدًا كعلف. يمكن أن تساعد خلطه مع أوراق وأغصان الأشجار الغنية بالبروتين. خصوصا الأشجار الليجومية (من عائلة الفاصوليا أو البازلاء) الغنية بالبروتين وعادة ما تستطيع إصلاح النيتروجين من الهواء في التربة. 
• يمكن أن تحسن المزيد من العناصر الغذائية التغطية النباتية ومحتوى المواد العضوية، كما ذكرنا. يمكن للأشجار المثبتة للنيتروجين أن تستخدم مصادر الفوسفات ذات التحرر البطيء بشكل أفضل مثل الرماد أو معظم صخور الفوسفات. تحتاج المحاصيل الموسمية إلى مستويات عالية نسبيًا من الفوسفات المتاح بشكل مباشر من التربة عندما لا يزال طول جذورها منخفضًا، ولم يتم تمديده بالكامل بواسطة الفطر التكافلي (المايكوريزا) الشائع في التربة مع بقايا النباتات. يمكن للأشجار والشجيرات أيضًا أن تستخدم المواد الغذائية، مثل النيتروجين والبوتاسيوم، من طبقات عميقة من التربة حيث تم غسلها (صُفّت) أو حيث تُراكمت طبقة عميقة من التربة العلوية بفعل الرواسب تحت الأشجار.
• يمكن أن تضيف أشجار وشجيرات الزراعة الغابية قيمة للمناطق الحزامية التي لم تُحرث بعد، وحواف التراسات، والصرف الجانبي، ومكافحة الأخاديد، والحواجز، والمراعي، وضفاف الأنهار، والمناطق المحمية. يمكن أن تكون الأشجار والشجيرات المثبتة للنيتروجين أنواعًا نموذجية وقيمة للبدء – إذا تم استخدام أساليب وأنواع مناسبة. العديد من أنواع الغابات العالية والفواكه هي صعبة في البداية على الأراضي العقيمة المفتوحة. يكون مجرد تضمين منطقة ومنع استخدامها لعدة سنوات مكلفًا وتحديًا للحصول على الموافقة عليها. يمكن إجراء اتفاقات محلية وقد يتم احترامها في السنوات المعتادة إذا كانت الفائدة المحلية ستكون مهمة وتأتي مبكرًا. الانتظار فقط لإعادة “طبيعية” للنباتات يمكن أن يعطي نتائج متفاوتة. في المناطق التي تعاني من التدهور والرعي المفرط والتآكل، قد يكون قد نجا فقط أصغر الأنواع قيمة وكذلك البذور القاسية، والجذور والسيقان الصالحة للزراعة قد تكون موجودة. بذور أشجار الغابات المطيرة وأشجار الفاكهة عادة ما تعيش لبضعة أسابيع فقط وتموت إذا جفت. يُطلق على مثل هذه البذور اسم “متمردة” على النقيض من البذور الأرثوذكسية. قد يعتمد ذلك أيضًا على الحيوانات المتخصصة في التلقيح ونشر البذور. بدون توفير أدنى وحدات مستمرة من العناصر الغذائية على الأراضي المتدهورة، يمكن أن يكون بطيئًا ومكلفًا إنشاء الحشائش حتى في أكثر أنواع الأعشاب المناسبة لحيوانات الرعي (مثل أنواع الفيتيفر المستخدمة في كثير من الأحيان). يعتبر الزراعة الغابية مع أشجار أو شجيرات الفاكهة، مثلاً، أمرًا أساسيًا لإضافة قيمة للخطوط التعادلية ذات النباتات الواقية الدائمة بما في ذلك حواف التراسات وهام للمزارعين لاستخدام الأرض فيها، مثلما هو الحال في كينيا. 
• يمكن لشرائط الحماية والجدران من الأشجار أن تقلل من سرعة الرياح الكاشفة بمقدار ٣٠-٤٠ مرة أبعد من ارتفاع الجدار الواقي المناسب. يكون ذلك أكثر فعالية عندما يكون متوسط الكثافة، على سبيل المثال، ٣٠٪ – ٧٠٪ مفتوح للنظر في المناطق المعتدلة. الحرائق الهائلة تُدهِن المناظر الطبيعية وتؤدي إلى التآكل. يمكن استخدام الزراعة الغابية أحيانًا كحواجز ومصدات للحرائق ويتم ذألك عن طريق مع الأنواع القابلة للاشتعال، وتضيف العناصر الغذائية حتى يتمكن المواد القابلة للانكماش والاشتعال من التعفن، وتظل خضراء ورطبة في المواسم الحارة والجافة، و/أو تقلل من سرعة الرياح. لا تسمح للنيران بالتحرك من العشب إلى الأعلى (ربما للحيوانات آكلة الأوراق) أو تسمح لأجزاء محترقة بالطيران بعيدًا. 
• التغطية على سطح التربة أو بالقرب منها ضرورية للحفاظ على التربة ومنع تآكلها بالماء. يمكن لأشجار الزراعة الغابية أن تضيف قيمة للعشب والأعشاب والفواضل الميتة المغطاة أسفل الأشجار. ومع ذلك، يمكن أن تزيد الأشجار المزروعة فوق التربة التي تم حراثتها بشكل مكثف وعدم وجود أوراق قرب الأرض من التآكل لأن قطرات المطر تتحد على الأوراق وتسقط بطاقة أكبر لوحدة المنطقة بعد التسارع بما يقارب نصف متر أو أكثر.

سيتم تبخير بعض مياه الأمطار مباشرة من سطح الشجرة أو تتدفق ببطء على طول الجذع. ومع ذلك، قد تبدأ التدفق المركز من الجذوع في التآكل بشكل الأخاديد، وفي بعض الأحيان تكون التربة المظللة بالأشجار عارية على المنحدرات. على سبيل المثال، قام شبكة البعوض التي تم اختبارها عند ارتفاع ٢٠ سم بإيقاف التآكل.

يواجه الشجر اليوكاليبتوس (أو أحيانًا الصنوبر) تحديات للأسف مما أدى إلى إلحاق سمعة سيئة بجميع أشجار “الأجناس الأجنبية”. وبالمثل، تم ترويج شجيرة لوكينا ليوكوسيفالا كشجرة عجيبة. ومع ذلك، في عام ١٩٩٠، تعرضت أوراقها الجديدة للهجوم بشدة من قبل الجراد لأوراق للوكينا الذي انتشر في العالم قبل أن تتضاعف الأعداء الطبيعيون محليًا.

مراجع

Baumhardt RL, and Blanco-Canqui H 2014 Soil: Conservation Practices. In: Neal Van Alfen, editor-in-chief. Encyclopedia of Agriculture and Food Systems 5, Elsevier, 153-165.

Hudson W N 1987 Soil and water conservation in semi-arid areas. Silsoe Associates Ampthill, Bedford United Kingdom. Soil Resources, Management and Conservation Service. FAO Land and Water Development Division. Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome, 1987 https://www.fao.org/3/t0321e/t0321e00.htm

Land and Water Division 2000 Manual on Integrated Soil Management and Conservation Practices. FAO land and water bulletin Series number: 1024-6703. 214 pp. ISBN: 9251044171 https://www.fao.org/publications/card/en/c/31f117c4-13e2-5631-bf16-ebaaa10b714f

Luna et al. 2000. The role of olive trees in rainfall erosivity and runoff and sediment yield in soil beneath. Hydrology and Earth Sciences 4, 141-153.  https://hess.copernicus.org/articles/4/141/2000/hess-4-141-2000.pdf

Muriuki JP, Macharia PN 2011 Green Water Credits Report K12: Inventory and Analysis of Existing Soil and Water Conservation Practices in Upper Tana, Kenya. https://www.isric.org/documents/document-type/green-water-credits-report-k12-inventory-and-analysis-existing-soil-and Open access.

Mandal T. 2010. Low-cost soil and water conservation with many early benefits. Presentation Researchers’ Day: Climate Change Impact, Adaptation and Mitigation GEUS, Inst. of Geography, University of Copenhagen. 7 October 2010. Arranged by the Climate Change Task Force. https://www.yumpu.com/en/document/view/35209735/present-danish-water-forum

Thomas DB et al. 1997. Soil and water conservation manual. Soil and Water Conservation Branch, Min. Agric. Livestock Dev. and Marketing, Nairobi Kenya.

Watene G and others 2021 Water Erosion Risk Assessment in the Kenya Great Rift Valley Region Sustainability 2021, 13(2), 844; https://doi.org/10.3390/su13020844

Yoshinori et al. 2018 Factors influencing the erosivity indices of raindrops in Japanese cypress plantations. Catena 171, 54-61, December 2018, DOI：10.1016/j.catena.2018.06.030  +http://www.ffpri.affrc.go.jp/ffpri/en/research/results/2018/20180910-06.html

أسباب وتأثيرات انجراف التربة والجريان السريع للمياه

إستراتيجيات حفظ التربة والمياه

هياكل حفظ التربة والمياه

يمكن أن يساعد الحرث في بعض الأحيان ولكنه عادة ما يضر بالحفاظ على التربة والمياه

الغطاء النباتي والتربة – الحفاظ على المياه

الزراعة البينية لتحسين إدارة التربة والمياه

الحراجة الزراعية – الجمع بين الأشجار والزراعة لتحسين التربة – الحفاظ على المياه

نهج المناظر الطبيعية والإدارة المتكاملة لمستجمعات المياه

طرق الري المحافظة على التربة والمياه وبدائلها