الغطاء النباتي والتربة – الحفاظ على المياه

المحافظة على التربة النباتية

يعد وجود غطاء واقٍ جيد بالقرب من سطح التربة في بداية موسم زراعة المحاصيل أمرًا مهمًا للحفاظ على التربة والمياه – على الأقل في شرائط عبر المنحدرات، وعلى المنحدرات الحادة، وتحت الأشجار الطويلة، وعلى طول الأنهار.

الغطاء النباتي ضروري للحفاظ على التربة والمياه ويمكن أن يكون فعالًا حتى ضد تآكل الرياح. يمكن للغطاء النباتي حماية سطح التربة مباشرة، على سبيل المثال، من قطرات المطر الكثيفة والقوية، ويساعد في تسرب الماء وتثبيت الجسيمات التي تبدأ في التحرك. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لزيادة الغطاء النباتي أن تزيد تدريجياً من المادة العضوية في التربة، وتثبيت تركيبة التربة والأنشطة الحيوية وتحسين استقرار تركيبة التربة وامتصاص الماء. يمكن أن تؤدي الأنشطة الحيوية إلى تثبيت تركيبة التربة بوساطة الجذور والطين والهيفات الفطرية وتخليق مسامات في الأرض التي تسهل دخول الماء الى عمق التربه. يعتمد ذلك بشكل كبير على مصادر التغذية مثل بقايا النباتات والمواد العضوية الاخرى. ومع ذلك، ليكون فعالًا، يجب أن يكون الغطاء بالقرب من سطح التربة وموجودًا خلال فصول السنة القريبة من موسم الزراعة. يمكن أن تساعد أيضًا غطاء النباتات الميتة (نتيجة التساقط). يمكن أن يؤدي وجود المزيد من العناصر الغذائية والإدارة المكثفة إلى زيادة نمو النبات والنشاط الحيوي، ولكن مستويات الفوسفات العالية مقارنة بالمستويات المناسبة قد تقلل من نمو الجذور الدقيقة والفطريات التكاملية المتمددة. بالمثل، يمكن أن تقلل المزيد من مكافحة الأعشاب من الكتلة النباتية الإجمالية على مدار العام دون استخدام محاصيل غطاء.

إن إنشاء عدد كافٍ من النباتات أمر ضروري للحصول على غطاء نباتي في بداية النمو والإنبات ومعدل النمو في مرحلة مبكرة. يمكن أن يكون التأخر في اعداد التربه والبذور التالفة وسوء الاندماج بين البذور والتربة أسفلها وزراعة البذور بعمق كبير أو ضحل جدًا والتربة المدموغة أو الحارة وغيرها من الأسباب وراء الإنبات غير المنتظم والمنخفض. قد تكون البذور عرضة للأكل من قِبَل الحيوانات، أو يمكن أن يتسبب النمو البطيء بعد الإنبات أو ظروف غير مناسبة للطقس في ذلك. عادةً ما تحتوي النباتات التي تُزرع بشكل رئيسي للمساهمة في الحفاظ على التربة وتحسينها على بذور تختلف كثيرًا عن تلك التي يعتاد المزارعون استخدامها عمومًا. قد تكون البذور متعددة الاستخدامات الجديدة أصغر (أو أكبر) وتحتاج إلى أعماق زراعة معدلة. انظر أيضًا الفرع الفرعي التالي.

تستخدم البقوليات البرية (عائلة الفول السوداني) غالبًا في الخلط مع محاصيل غطاء أخرى. يمكن أن تساعد هذه الأنواع أيضًا من خلال تثبيت النيتروجين من هواء التربة (N₂) على التربة المتآكلة بحيث يمكن للنباتات استخدامه في شكل نترات الأمونيوم والنترات. قد تكون البذور الناضجة والجافة عاجزة عن امتصاص الماء بسبب قشرة البذور الصلبة والغير منفذة للماء أو المسامات القليلة والمحكمة دون معالجة مسبقة مناسبة. هذا نوع واحد من سُمُكِ البذرة. يمكن أن يفتح الماء الساخن بعض المسامات الصغيرة لامتصاص الماء على مدى بضعة أيام ولكنه قد يقتل الجرثوم الحيوي في البذور. قد تختلف احتياجات البذور وتحملها مع النضوج، ومحتوى الرطوبة ،والنوع الوراثي وغيرها. يعمل الضرر الميكانيكي عن طريق حفرة واحدة على الأقل في قشرة البذور الخارجية، ويمكن رؤية النتائج بعد بضع ثوانٍ أو دقائق من النقع في الماء (ورق صنفرة خشن إضافي، وآلات الصنفرة، أو الضغط بحذاء ضد الخرسانة المتآكلة يمكن استخدامه، من قبل ماندال)  ٦(

تعالج بعض البذور في أسطوانات دوارة لدى مورّدي البذور. يمكن أيضًا استخدام أدوات صنفرة كهربائية و قد يساعد الماء الساخن على امتصاص الماء ببطء عبر بعض المسام الصغيرة أو يمكن أن يؤدي إلى موت البذور. يمكن أن يتم اختبار غلي الماء لمدة ٣ ثوانٍ أو الماء الساخن بدرجة ٨٠ درجة مئوية لمدة ٣ دقائق أو الماء الساخن بدرجة ٦٠ درجة مئوية يترك ليبرد تحت الغطاء لمدة ٣ – ٧ أيام في طبق به ماء. دون استخدام ميزان حرارة، يمكن استخدام الطرق التالية: نسبة حجم الماء بدرجة حرارة ١٠٠ درجة مئوية إلى حجم الماء بدرجة حرارة ٢٠ درجة مئوية تعطي درجة حرارة ٨٠ درجة مئوية. ونسبة حجم الماء بدرجة حرارة ١٠٠ درجة مئوية إلى حجم الماء بدرجة حرارة ٢٠ درجة مئوية بنسبة ١:١ تعطي درجة حرارة ٦٠ درجة مئوية. عادةً، يكون الماء المخزن بدرجة حرارة الغرفة حوالي ٢٠ درجة مئوية. تكون الإرشادات عادةً غير موثوقة أو لها تأثير ضئيل أو معدوم، لذلك يمكن تجربة الطرق المحلية بعد تخزين البذور وتجفيفها.

يمكن أيضًا استخدام حمض الكبريتيك، لكن يمكن أن يكون خطرًا على الإنسان، ويصعب توحيد الطريقة بسبب عدم كفاية التأثير السطحي المرئي في بعض الأحيان. تكون الإرشادات عادةً غير موثوقة، وينصح بإجراء الاختبار بعد التخزين (التجفيف). يمكن أن يكون الخدش العميق بين طبقتين من ورق الصنفرة الخشن ضمانة قياسية موثوقة للمقارنة مع الطرق الأسرع. يمكن أن يساعد غمر عينة من البذور في الماء غير المسخن في اختبار ما إذا كان هناك حاجة لمعالجة مسبقة للإنبات المبكر (أو البطيء). التوقيت المناسب للإنبات مهم لإدارة المحاصيل ومواجهة الجفاف والمنافسة.

لمزيد من المعلومات، يُرجى الاطلاع على المرجع) ٦ (أو الجزء المتعلق بالزراعة المتكاملة في القسم الزراعي للمرجع – على سبيل المثال، المعلومات المتعلقة بالطرق المحسنة ذات الإدخال المنخفض.

يمكن أن تساهم الزراعة في صفوف عرضية مع اتجاه الرياح أو المنحدر للحد من التآكل وفقدان الماء. يمكن تنفيذ هذه الطريقة على حد سواء للمحاصيل الرئيسية المحصودة وللنباتات الأخرى (مثل الأعشاب البرية والشجيرات و / أو الأشجار) التي تستخدم لحماية التربة والماء والمغذيات. بالمثل، يمكن أن تساعد الشرائط غير المحروثة التي تنبت بها النباتات بشكل تلقائي عبر اتجاه التآكل.

كما يمكن أن توفر الشرائط ذات النباتات الدائمة حماية وتغذية للمفترسات التي تأكل الآفات الضارة والتي يمكن أن تتكاثر بسرعة في المحاصيل الموسمية. عادة ما تكون الآفات التي تهاجم المحاصيل أكثر بساطة وسرعة في التكاثر من أعدائها الطبيعيين. يُساعد رحيق الزهور على إطعام الحشرات المفيدة الشابة بما في ذلك أنواع الحشرات التي تأكل الآفات. انظر الشكل ١، الجانب الأيسر والمنتصف.

الشكل ١. تغطية سطح التربة الواقية. يمكن أن تقلل الشرائط العشبية الضيقة نسبياً (اليسار) أو الواسعة (المنتصف) من جريان المياه والتآكل. قد يكون النباتات التثبيتية التي تثبت النيتروجين تحتاج إلى الشجيرات، وخصوصًا إذا تمت إزالة المغذيات للاستخدام كأعلاف. يمكن أيضًا استخدام نباتات أخرى إذا تم الاحتفاظ بتغطية منخفضة للسطح خلال فصل التآكل الأكثر شدة. يعتبر تغطية التربة الأولية قرب سطح المحاصيل أمرًا هامًا أيضًا. تساعد المواد النباتية الميتة (المعروفة أيضًا بالسماد) أيضًا في هذا الصدد (الجانب الأيمن). بالمثل، يمكن أن تستخدم الحجارة. هذه المعلومات مستمدة من الدراسة في كينيا بواسطة موريوكي وماتشاريا) ٥ (

تستطيع المواد النباتية الميتة التي تغطي السطح (المخلفات، القش) أيضًا إيقاف التآكل إذا كانت متوفرة بكمية كافية بالقرب من السطح. ومع ذلك، يمكن أن يكون من الصعب الحصول على كمية كافية؛ حيث تتحلل بعضها بسرعة بينما يمكن أن تظل أوراق الأوكالبتوس، على سبيل المثال، سليمة وتنفصل أو تُطرح بفعل التيار المائي أو الرياح. قد تشكل الثعابين والقوارض والحرائق الهائلة والحشرات والدواجن الزاحفة، التي تقتل الشتلات، مشكلة أيضًا عند استخدام طبقات من القش. يمكن أن تقلل هذه المواد من التبخر من سطح التربة وتبرده، ولكن قد لا تكون الأمطار فعالة في الوصول إلى الجذور. يصبح سطح التربة الذي لا تنمو عليه نباتات حية جافًا جدًا بسرعة حتى لا يكون هناك ما يمتص المزيد من الماء بسرعة (بواسطة حركة الماء بالتسامي) ما لم يكن هناك كتل كبيرة وفجوات في التربة. يكون الجفاف بسبب الانتشار العشوائي لجزيئات بخار الماء الفردية أبطأ بكثير من الامتصاص وغيرها من حركات المواد المتكتلة.

توقيت زراعة النباتات الغطائية والزراعة المختلطة: يمكن دمج زراعة النباتات الغطائية أو الزراعة المختلطة مع قلع الأعشاب أو تشكيل التربة الزراعية إذا كانت الزراعة بعد الزراعة الأولى هي الأفضل. يمكن أن يساعد ذلك المحصول الأول على التأسيس بأقل منافسة، وقد تكون الصفوف المناسبة عبر المنحدر كافية لوقف التآكل. يمكن ميل البُرْد لتشكيل الحاجبات، أو يمكن للحراثة الخشنة السريعة السطح، بحيث لا يجري الماء عادة عبر الأخاديد.

تمديد فترة غطاء المحصول: طريقة أخرى لتقليل المنافسة هي استخدام نبات غطاء التربة أو الزراعة المختلطة الذي يطور جذورًا عميقة قبل أن يصبح الجزء العلوي كبيرًا، ويمكن للجزء العلوي أن ينمو بعد ذلك بكثير بعد حصاد المحصول الرئيسي أو المحصول الأول. يمكن أن يكون الزراعة قبل الحصاد أو بعدها أيضًا. يمكن أن يكون الزراعة الميكانيكية حتى بين بقايا النباتات أو نباتات الغطاء ممكنة باستخدام آلات مناسبة.

الاستفادة المتعددة من النباتات المحافظة على التربة والمغطاة بالنباتات الكثيفة مبكرًا يمكن أن يساعدان في الحفاظ على التربة والمياه. كل من الفوائد والتكاليف المبكرة والطويلة الأمد تهم المزارعين.

 يمكن للغطاء النباتي المبكر والجيد أن:

• يقمع التحديات التي تواجهها الأعشاب الضارة،
• يوفر الغذاء والمأوى للأعداء الطبيعيين لآفات المحصول،
• يقلل من تسرب النيتروجين والبوتاسيوم،
• يزيد من تثبيت النيتروجين الحيوي،
• يحافظ على الفوسفات وغيرها من المغذيات على سطح التربة،
• يحسن بنية التربة ونفاذية الماء (ولكن قد يزداد التبخر)، و
• يحسن نمو الجذور والمادة العضوية للتربة والنشاط الميكروبي.

يمكن استخدام بعض النباتات الغطائية كعلف أو طعام. يمكن أن يساعد تجميع النباتات المختلفة على إنشاء غطاء قرب سطح التربة في وقتٍ مبكر ولفترة أطول. يمكن أن تضيف هذه التركيبات أيضًا قيمة إلى الأراضي المحمية؛ لمنع تلوث المياه، وخاصة بالنترات، يُعَد ترك التربة عارية أكثر مما هو ضروري، شيء غير قانوني في الدانمارك على سبيل المثال.

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

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

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