بناء المادة العضوية في التربة: دليل عالمي لتربة أكثر صحة

المادة العضوية في التربة (SOM) هي أساس النظم البيئية الصحية والمنتجة. إنها شريان الحياة لتربتنا، حيث تؤثر على كل شيء بدءًا من تسرب المياه وتوافر العناصر الغذائية إلى عزل الكربون والقدرة على التكيف مع تغير المناخ. يقدم هذا الدليل نظرة شاملة على المادة العضوية في التربة وأهميتها والاستراتيجيات العملية لبنائها والحفاظ عليها في سياقات زراعية وبيئية متنوعة حول العالم.

ما هي المادة العضوية في التربة؟

المادة العضوية في التربة هي المكون العضوي للتربة، وتتكون من بقايا النباتات والحيوانات في مراحل مختلفة من التحلل، والكائنات الحية (الميكروبات والحيوانات الكبيرة)، والدبال المستقر. إنها خليط معقد يلعب دورًا حيويًا في وظائف التربة.

المكونات الرئيسية للمادة العضوية في التربة:

• الكتلة الحيوية الحية: تشمل البكتيريا والفطريات والأوليات والديدان الخيطية وديدان الأرض والكائنات الحية الأخرى التي تساهم في التحلل ودورة العناصر الغذائية.
• المادة العضوية المتحللة: البقايا الطازجة للنباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة التي تمر بمرحلة التحلل. هذا الجزء يتغير بنشاط ويطلق العناصر الغذائية.
• الدبال: مادة عضوية متحللة ومستقرة مقاومة للمزيد من التحلل. يحسن الدبال بنية التربة واحتباس الماء وتوافر العناصر الغذائية.

لماذا تعتبر المادة العضوية في التربة مهمة؟

المادة العضوية في التربة حاسمة لمجموعة واسعة من وظائف التربة وخدمات النظام البيئي. تمتد فوائدها إلى ما هو أبعد من الإنتاجية الزراعية لتشمل المرونة البيئية والمناخية.

فوائد المستويات الصحية للمادة العضوية في التربة:

• تحسين بنية التربة: تعمل المادة العضوية كعامل ربط، مما يخلق تجمعات تحسن بنية التربة ومساميتها وتهويتها. هذا يعزز تسرب المياه والصرف، مما يقلل من التعرية.
• زيادة الاحتفاظ بالماء: تزيد المادة العضوية من قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء، مما يجعلها أكثر مقاومة للجفاف ويقلل من الحاجة للري. هذا أمر حاسم بشكل خاص في المناطق القاحلة وشبه القاحلة.
• زيادة توافر العناصر الغذائية: المادة العضوية هي خزان للعناصر الغذائية الأساسية للنبات، بما في ذلك النيتروجين والفوسفور والكبريت. مع تحلل المادة العضوية، يتم إطلاق هذه العناصر الغذائية في أشكال يمكن للنباتات امتصاصها بسهولة.
• تعزيز النشاط البيولوجي: توفر المادة العضوية الغذاء والمأوى للكائنات الحية المفيدة في التربة، والتي تساهم في التحلل ودورة العناصر الغذائية وقمع الأمراض. يعد وجود ميكروبيوم تربة متنوع ونشط أمرًا ضروريًا لنمو النباتات الصحي.
• عزل الكربون: تعد المادة العضوية بالوعة كربون مهمة، مما يساعد على التخفيف من تغير المناخ عن طريق إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وتخزينه في التربة. تعد زيادة مستويات المادة العضوية في التربة استراتيجية رئيسية لخفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
• تقليل التعرية: يؤدي تحسين بنية التربة وزيادة تسرب المياه إلى تقليل خطر تعرية التربة بفعل الرياح والمياه. وهذا يحمي التربة السطحية القيمة ويمنع ترسب الرواسب في المجاري المائية.
• تحسين خصوبة التربة: تساهم المستويات الأعلى من المادة العضوية في التربة في خصوبة التربة بشكل عام، مما يؤدي إلى نباتات أكثر صحة ومحاصيل أعلى وتقليل الاعتماد على الأسمدة الاصطناعية.
• القدرة التنظيمية: تساعد المادة العضوية في تنظيم التربة ضد التغيرات في درجة الحموضة والملوحة والعوامل الأخرى التي يمكن أن تضغط على النباتات.

العوامل المؤثرة على مستويات المادة العضوية في التربة

تتأثر مستويات المادة العضوية في التربة بتفاعل معقد من العوامل، بما في ذلك المناخ ونوع التربة وممارسات إدارة الأراضي والغطاء النباتي. إن فهم هذه العوامل أمر حاسم لوضع استراتيجيات فعالة لبناء والحفاظ على المادة العضوية في التربة.

العوامل الرئيسية المؤثرة على المادة العضوية في التربة:

• المناخ: تلعب درجة الحرارة وهطول الأمطار دورًا مهمًا في معدلات التحلل. تتميز المناخات الدافئة والرطبة عمومًا بمعدلات تحلل أعلى ومستويات أقل من المادة العضوية في التربة مقارنة بالمناخات الباردة والجافة. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي هطول الأمطار المفرط أيضًا إلى التعرية وفقدان المادة العضوية في التربة.
• نوع التربة: يؤثر نسيج التربة والمعادن على تخزين المادة العضوية. تميل التربة الطينية إلى الاحتفاظ بمزيد من المادة العضوية مقارنة بالتربة الرملية بسبب مساحتها السطحية الأكبر وقدرتها على ربط الجزيئات العضوية.
• ممارسات إدارة الأراضي: للممارسات الزراعية، مثل الحراثة والتسميد والدورة الزراعية، تأثير عميق على مستويات المادة العضوية في التربة. يمكن أن تسرع الحراثة المكثفة من التحلل وتقلل من المادة العضوية، بينما يمكن لممارسات الحراثة المحافظة على التربة أن تساعد في بناء المادة العضوية.
• الغطاء النباتي: يؤثر نوع وكمية الغطاء النباتي على مدخلات المادة العضوية في التربة. يمكن لممارسات مثل محاصيل التغطية والزراعة الحراجية أن تزيد بشكل كبير من مستويات المادة العضوية في التربة.
• التعرية: تزيل تعرية التربة الطبقة السطحية، وهي عادة الطبقة الأكثر غنى بالمادة العضوية. يعد منع التعرية أمرًا ضروريًا للحفاظ على المادة العضوية في التربة.
• التعديلات العضوية: يمكن أن تؤدي إضافة التعديلات العضوية، مثل السماد العضوي والسماد الحيواني والفحم الحيوي، إلى زيادة مستويات المادة العضوية في التربة بشكل مباشر.

استراتيجيات بناء المادة العضوية في التربة

يعد بناء المادة العضوية في التربة عملية طويلة الأمد تتطلب نهجًا شاملاً لإدارة الأراضي. يمكن تنفيذ الاستراتيجيات التالية في مختلف البيئات الزراعية والبيئية لتعزيز مستويات المادة العضوية في التربة.

الاستراتيجيات الرئيسية لزيادة المادة العضوية في التربة:

• الحراثة المحافظة على التربة: يؤدي تقليل الحراثة أو التخلص منها إلى تقليل اضطراب التربة وتقليل التعرية وتعزيز تراكم المادة العضوية. تعد الزراعة بدون حرث، والتي تتضمن الزراعة مباشرة في تربة غير مضطربة، ممارسة فعالة للغاية للحراثة المحافظة على التربة. أمثلة: إنتاج فول الصويا بدون حرث في البرازيل، الزراعة المحافظة على التربة في زامبيا.
• محاصيل التغطية: توفر زراعة محاصيل التغطية بين المحاصيل النقدية غطاءً مستمرًا للتربة، وتقلل من التعرية، وتضيف مادة عضوية إلى التربة. يمكن لمحاصيل التغطية أيضًا تثبيت النيتروجين وقمع الحشائش وتحسين بنية التربة. أمثلة: محاصيل تغطية الجاودار في الولايات المتحدة، محاصيل تغطية البقوليات في نيجيريا.
• الدورة الزراعية: يؤدي تدوير المحاصيل ذات أنظمة الجذور المختلفة والمتطلبات الغذائية إلى تحسين صحة التربة وزيادة المادة العضوية. يمكن أن يؤدي تضمين البقوليات في الدورات الزراعية إلى تثبيت النيتروجين وتعزيز خصوبة التربة. أمثلة: دورات الذرة والبقوليات في كينيا، دورات الأرز والقمح في الهند.
• التعديلات العضوية: تؤدي إضافة التعديلات العضوية، مثل السماد العضوي والسماد الحيواني والفحم الحيوي، إلى إضافة مادة عضوية مباشرة إلى التربة. يوفر السماد العضوي والسماد الحيواني أيضًا العناصر الغذائية الأساسية للنبات. أمثلة: تحويل نفايات الطعام إلى سماد عضوي في الحدائق الحضرية في أوروبا، استخدام السماد الحيواني في الزراعة العضوية في الأرجنتين.
• الزراعة الحراجية: يؤدي دمج الأشجار والشجيرات في النظم الزراعية إلى تعزيز المادة العضوية وتقليل التعرية وتوفير فوائد إضافية مثل الظل والأخشاب والفواكه. أمثلة: الزراعة في الممرات في جنوب شرق آسيا، الرعي الحرجي في أمريكا الجنوبية.
• الرعي المدار: يمكن أن يؤدي تطبيق أنظمة الرعي التناوبي إلى تحسين صحة التربة وزيادة المادة العضوية عن طريق تعزيز نمو الجذور وتوزيع السماد بالتساوي عبر المراعي. أمثلة: الإدارة الشاملة في زيمبابوي، الرعي المدار في نيوزيلندا.
• تقليل استخدام الأسمدة: في حين أن الأسمدة يمكن أن تزيد من غلة المحاصيل، فإن الاستخدام المفرط يمكن أن يؤثر سلبًا على صحة التربة ويقلل من المادة العضوية. يمكن أن يساعد تحسين تطبيق الأسمدة بناءً على اختبار التربة واحتياجات المحاصيل في تقليل هذه الآثار السلبية. ضع في اعتبارك استخدام الأسمدة بطيئة الإطلاق أو العضوية.
• إدارة المياه: تعتبر الإدارة السليمة للمياه أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على المادة العضوية في التربة. يمكن أن يؤدي الري المفرط إلى التشبع بالمياه والظروف اللاهوائية، مما قد يمنع التحلل ويقلل من المادة العضوية. يمكن أن تساعد تقنيات الري الفعالة، مثل الري بالتنقيط، في الحفاظ على المياه وتحسين صحة التربة.
• الزراعة الكنتورية والمدرجات: على الأراضي المنحدرة، يمكن أن تساعد الزراعة الكنتورية والمدرجات في تقليل التعرية والحفاظ على التربة والمياه. تتضمن هذه الممارسات الحرث والزراعة على طول خطوط الكنتور وإنشاء منصات مستوية لإبطاء الجريان السطحي.
• إعادة التحريج والتشجير: يمكن أن تؤدي زراعة الأشجار في الأراضي المتدهورة أو الهامشية إلى زيادة المادة العضوية وتقليل التعرية وعزل الكربون. تتضمن إعادة التحريج إعادة زراعة الأشجار في المناطق التي كانت غابات سابقًا، بينما يتضمن التشجير زراعة الأشجار في المناطق التي لم تكن غابات سابقًا.

تقييم المادة العضوية في التربة

يعد التقييم المنتظم لمستويات المادة العضوية في التربة أمرًا ضروريًا لمراقبة فعالية ممارسات إدارة التربة وتحديد المجالات التي تحتاج إلى تحسينات. يمكن استخدام عدة طرق لتقييم المادة العضوية في التربة، بدءًا من التقييمات البصرية البسيطة إلى التحليلات المختبرية.

طرق تقييم المادة العضوية في التربة:

• التقييم البصري: يمكن أن يوفر مراقبة لون التربة وبنيتها وتجمعاتها تقييمًا سريعًا وسهلاً للمادة العضوية. التربة الداكنة عمومًا لها مستويات أعلى من المادة العضوية مقارنة بالتربة الفاتحة.
• نسيج التربة باللمس: يمكن أن يوفر تقدير نسب الرمل والطمي والطين في عينة التربة رؤى حول قدرتها على الاحتفاظ بالماء وإمكانية تخزين المادة العضوية.
• اختبار التفكك: يتضمن هذا الاختبار البسيط غمر تجمعات التربة في الماء لتقييم استقرارها. التجمعات المستقرة في الماء لها عمومًا مستويات أعلى من المادة العضوية وبنية تربة أفضل.
• اختبار تنفس التربة: يمكن أن يشير قياس معدل إطلاق ثاني أكسيد الكربون من التربة إلى مستوى النشاط الميكروبي وتحلل المادة العضوية.
• التحليل المختبري: يمكن أن يوفر إرسال عينات التربة إلى مختبر للتحليل قياسات دقيقة لمحتوى المادة العضوية ومستويات العناصر الغذائية وخصائص التربة الأخرى. تشمل الطرق الشائعة لقياس المادة العضوية الفقد عند الاشتعال (LOI) وأكسدة والكلي-بلاك.

التحديات والاعتبارات

يمكن أن يكون بناء المادة العضوية في التربة والحفاظ عليها أمرًا صعبًا، خاصة في التربة المتدهورة أو المدارة بشكل مكثف. يمكن أن تحد عدة عوامل من تراكم المادة العضوية، بما في ذلك:

• القيود المناخية: غالبًا ما يكون لدى المناطق القاحلة وشبه القاحلة توافر محدود للمياه، مما يمكن أن يحد من نمو النباتات ومدخلات المادة العضوية.
• تدهور التربة: قد تحتوي التربة المتآكلة أو المتدهورة على مستويات منخفضة من المادة العضوية وبنية تربة سيئة، مما يجعل من الصعب إنشاء الغطاء النباتي وبناء المادة العضوية.
• تضارب استخدامات الأراضي: يمكن أن تحد استخدامات الأراضي المتنافسة، مثل الزراعة والغابات والتوسع الحضري، من توفر الأراضي لممارسات بناء المادة العضوية.
• العوامل الاجتماعية والاقتصادية: يمكن أن يعيق نقص الوصول إلى الموارد والمعرفة التقنية والأسواق اعتماد ممارسات إدارة التربة المستدامة.
• الدعم السياسي والمؤسسي: هناك حاجة إلى سياسات ومؤسسات داعمة لتعزيز ممارسات بناء المادة العضوية وتوفير حوافز للمزارعين ومديري الأراضي.

أمثلة عالمية لمبادرات بناء المادة العضوية الناجحة

توضح العديد من المبادرات الناجحة حول العالم إمكانية بناء المادة العضوية في التربة وتحسين صحتها. تسلط هذه الأمثلة الضوء على أهمية النهج الخاصة بالسياق والشراكات التعاونية.

أمثلة على مبادرات بناء المادة العضوية:

• مبادرة 4 لكل 1000 (عالمية): مبادرة دولية تهدف إلى زيادة مخزونات الكربون العضوي في التربة العالمية بنسبة 0.4٪ سنويًا كوسيلة لتحسين الأمن الغذائي والتخفيف من تغير المناخ.
• السور الأخضر العظيم (أفريقيا): مبادرة لمكافحة التصحر وتدهور الأراضي في منطقة الساحل من خلال زراعة فسيفساء من الأشجار والشجيرات والأعشاب عبر القارة.
• تربة تيرا بريتا (حوض الأمازون): تربة قديمة من صنع الإنسان غنية بالفحم الحيوي والتعديلات العضوية الأخرى، مما يوضح الإمكانات طويلة الأجل لبناء المادة العضوية.
• التكثيف المستدام في زراعة أصحاب الحيازات الصغيرة (آسيا وأفريقيا): تعزيز اعتماد ممارسات الزراعة المحافظة على التربة، مثل الزراعة بدون حرث، ومحاصيل التغطية، والدورة الزراعية، لتحسين صحة التربة وزيادة غلة المحاصيل.
• حركة الزراعة التجديدية (عالمية): حركة تؤكد على صحة التربة كأساس للزراعة المستدامة، وتعزز الممارسات التي تبني المادة العضوية، وتعزز التنوع البيولوجي، وتعزل الكربون.

الخاتمة

يعد بناء المادة العضوية في التربة أمرًا ضروريًا لإنشاء نظم بيئية مرنة ومستدامة. من خلال اعتماد ممارسات إدارة الأراضي المناسبة، يمكننا تعزيز صحة التربة، وتحسين الإنتاجية الزراعية، والتخفيف من تغير المناخ، وحماية البيئة للأجيال القادمة. يتطلب هذا جهدًا عالميًا يشارك فيه المزارعون والعلماء وصانعو السياسات والمستهلكون الذين يعملون معًا لتعزيز صحة التربة والإدارة المستدامة للأراضي. يوفر فهم المبادئ والممارسات الموضحة في هذا الدليل أساسًا متينًا للشروع في رحلة نحو تربة أكثر صحة في جميع أنحاء العالم.