أظهرت دراسة نشرت في مجلة Nature Communications، بناءً على تجارب ميدانية وتجارب دفيئة في جامعة كانساس، كيف أن زيادة الإنتاج الزراعي تأتي من زراعة محاصيل متنوعة بدلاً من زراعة نوع نباتي واحد فقط: مسببات الأمراض في التربة الضارة بالنباتات تواجه صعوبة في الازدهار.
قال المؤلف المقابل جيمس بيفر: “من الملاحظ بشكل شائع أن المجتمعات النباتية المتنوعة يمكن أن تكون أكثر إنتاجية واستقرارًا بمرور الوقت”. “يمكن للمراعي التي تحتوي على العديد من الأنواع أن تظهر إنتاجية متزايدة. لكن السبب وراء ذلك كان غامضا بعض الشيء”.
الآليات الكامنة وراء فوائد التنوع النباتي
في حين أن تناوب المحاصيل وممارسات الزراعة الأخرى قد عكست منذ فترة طويلة فوائد مزيج من النباتات، فإن البحث الجديد يضع بيانات ثابتة لآلية مهمة تدعم الملاحظة: أعداد الكائنات الحية الدقيقة في التربة التي تأكل النباتات.
وقال بيفر: “إن المجتمعات الزراعية المتنوعة لديها القدرة على إبعاد مسببات الأمراض، مما يؤدي إلى زيادة المحاصيل”. “ما نظهره هو أن الدافع الرئيسي هو تخصص مسببات الأمراض، وخاصة تلك الخاصة بأنواع النباتات المختلفة. تعمل مسببات الأمراض هذه على قمع الغلات في المجتمعات منخفضة التنوع. ومن المزايا المهمة لتنوع المراعي أن مسببات الأمراض تستهلك كمية أقل من الكتلة الحيوية، مما يسمح بمزيد من الكتلة الحيوية لاستخدامات أخرى، مثل الماشية. نفس العملية حاسمة بالنسبة للإنتاج الزراعي.
المنهجية والجهود التعاونية للتنوع النباتي
تم تطوير البيانات الجديدة في جامعة كانساس باستخدام التجارب الميدانية في المحطة الميدانية بجامعة كانساس، إلى جانب فحوصات الدفيئة ونمذجة ردود الفعل باستخدام أجهزة الكمبيوتر. تم دعم هذا المشروع من خلال منح تعاونية كبيرة لجامعة الكويت من المؤسسة الوطنية للعلوم ووزارة الزراعة الأمريكية.
النتائج المتعلقة بالميكروبيوم الممرض للتربة
وقال بيفر: “لقد أجرينا تجربة لمعالجة عدد النباتات في قطعة الأرض ومستويات هطول الأمطار المتفاوتة – كان لدينا من نوع واحد إلى ستة أنواع في قطعة الأرض”. “ثم قمنا بتقييم تكوين الميكروبيوم الممرض للتربة. ما وجدناه هو أن التباين في تكوين العوامل المسببة للأمراض في الزراعات الأحادية تنبأ بشكل كبير بالمحصول عند دمجه. عندما تكون هناك مجتمعات مسببة للأمراض متميزة، فإن خلطها يؤدي إلى إطلاق أكبر لمسببات الأمراض من جيرانك. أسوأ السيناريوهات هو عندما يكون لدى المحصول المجاور نفس مسببات الأمراض. في هذه الحالة، فإنك تواجه كثافة مضاعفة – مسببات الأمراض في محاصيلك وتلك الموجودة في المحاصيل المجاورة لك.
نقد ممارسات الزراعة الأحادية
ووفقا لبيفر، فإن البحث يجادل ضد الممارسة الصناعية الزراعية المتمثلة في زراعة محصول غذائي واحد على عدة أفدنة من الأراضي، والتي يشار إليها غالبا باسم “الزراعة الأحادية”.
وقال: “فيما يتعلق بممارسات الزراعة الأحادية، يبدو أن فلسفة تعزيز التنوع النباتي تتعارض مع الممارسات السائدة”. “الزراعة الأحادية – زراعة مساحات شاسعة بمحصول واحد – مدفوعة بأسباب تكنولوجية وليس بيولوجية. وقد حفزت الجوانب العملية للزراعة والحصاد هذا النهج. تتضمن الزراعة والممارسات التقليدية للأمريكيين الأصليين في المناطق الاستوائية زراعات متعددة تحتوي على أنواع متعددة. في الصين، هناك حركة نحو الإنتاج الآلي للزراعة المتعددة، مما يشكل تحديًا لنموذج الزراعة الأحادية السائد في الولايات المتحدة. ومن الضروري النظر إلى الزراعة الأحادية كنموذج للتكلفة والعائد مع زيادة المدخلات واستكشاف طرق بديلة مثل تناوب المحاصيل لإدارة مسببات الأمراض مع مرور الوقت.
تطبيق للمنزل والبستانيين
وقال بيفر إن خلط النباتات في قطع أراضي مختلفة سيكون مفيدًا لمزارعي المنازل وغيرهم من الذين يزرعون النباتات.
وقال: “عندما تقوم بأعمال البستنة، فإنك لا تعتمد على الزراعة الميكانيكية والحصاد الميكانيكي”. “من مصلحتك بالتأكيد أن تخلط محاصيلك، وأن تزرعها في خليط غير متجانس في قطعة الأرض. للراحة، قد نزرع صفوفًا متناوبة من محاصيل مختلفة. سيؤدي ذلك إلى القيام بعمل أفضل في السيطرة على مسببات الأمراض مما لو كان لديك عدة صفوف من نفس المحصول بجوار بعضها البعض.
“إذا كان لديك أربع قطع أراضي منفصلة في الفناء الخلفي لمنزلك، فلن ترغب في وضع كل الطماطم في واحدة وكل القرع في أخرى، وثالثة بالأعشاب – سترغب في مزجها. ستقلل من مسببات الأمراض من خلال القيام بذلك. وهذا ما تظهره بياناتنا.”
تأثير التنوع البيولوجي على مسببات الأمراض
أخيرًا، قال بيفر إن النتائج التي توصل إليها فريقه والتي تظهر أن التنوع البيولوجي يحظر نمو مسببات الأمراض ليست واضحة تمامًا خارج المملكة النباتية. في الواقع، الفكرة مثيرة للجدل في الأنظمة الحيوانية مثل مرض لايم.
وقال: “إن نتيجتنا الواضحة في عالم النبات تتناقض مع تعقيد هذا الأدب في عالم الحيوان”. “في سياق الاهتمام الأخير بمسببات الأمراض، كما هو الحال مع فيروس كورونا، كانت دراسة مسببات الأمراض في البيئة مثيرة للجدل. لقد تمت مناقشة تأثير التنوع على تأثيرات مسببات الأمراض، سواء زادت أو نقصت.
اقرأ ايضاً :