تأثير نوع ممارسات الزراعة على احتجاز الكربون في التربة وإنتاجية بعض المحاصيل

لماذا تهمنا طريقة زراعتنا للهواء الذي نتنفسه

معظم الكربون المخزون على اليابسة مخفي تحت أقدامنا، محتبسًا في التربة. ذلك الخزان تحت السطح يلعب دورًا هادئًا لكنه مهمًا في تغيّر المناخ وفي تغذية العالم. يطرح هذا البحث سؤالًا بسيطًا لكن ذا تبعات واسعة: هل يمكن لتغيير أساليب الزراعة — من الطرق التقليدية المعتمدة على المواد الكيميائية إلى النهج العضوي أو البيوديناميكي — أن يساعد التربة على تخزين مزيد من الكربون، واستخدام المياه بحكمة أكبر، وما زال يوفّر محاصيل جيدة وأرباحًا للمزارعين؟

ثلاث طرق لإدارة نفس المزرعة

عمل الباحثون لمدة خمس سنوات في مزرعة رملية بمصر، وزرعوا أربعة محاصيل مألوفة: الذرة، والطماطم، والفول، والبطاطس. قسّموا الأرض إلى 27 قطعة وأداروها باستخدام ثلاثة أنظمة مميزة. تلقت القطع التقليدية أسمدة معدنية ومبيدات اصطناعية. اعتمدت القطع العضوية على الكمبوست، وشاي الكمبوست، وروث البيوغاز، ومساحيق الصخور الطبيعية، ووسائل مكافحة آفات بيولوجية، دون مواد كيميائية صناعية. استخدمت القطع البيوديناميكية نفس المدخلات العضوية بالإضافة إلى تحضيرات بيوديناميكية خاصة، بما في ذلك جرعات صغيرة من روث القرن ورشّات السليكا. من خلال الحفاظ على المحاصيل والمناخ والري ثابتة، استطاعوا التركيز على كيفية تأثير أسلوب الزراعة نفسه في التربة واستخدام المياه والمحصول والاقتصاديات.

ماذا حدث للتربة

خلال السنوات الخمس، أصبحت التربة تحت الإدارة العضوية والبيوديناميكية أكثر صحة من الناحيتين الفيزيائية والكيميائية مقارنة بالزراعة التقليدية. انخفضت الكتلة الحجمية — مقياس لمدى تماسك وثقل التربة — في جميع الأنظمة، لكنها انخفضت أكثر في الإدارة البيوديناميكية، مما جعل التربة أكثر تَخلخلًا وتهويةً. ارتفعت قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء في كل الأنظمة، لكنها صعدت بمعدل أعلى وأسرع في القطع العضوية والبيوديناميكية، مما يعني أن التربة كانت قادرة على الاحتفاظ بمزيد من الرطوبة بين الريّات. كيميائيًا، أدت التسميد التقليدي إلى دفع قيمة الحموضة (pH) للأعلى قليلاً ورفع الموصلية الكهربائية (مؤشر مرتبط بالملوحة) إلى أعلى المستويات. في المقابل، عززت الأنظمة العضوية والبيوديناميكية المادة العضوية للتربة والكربون العضوي، بالإضافة إلى العناصر الغذائية الأساسية مثل النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم، وكل ذلك دون الارتفاع نفسه في الملوحة.

المياه والمحاصيل والكفاءة

روت كمية مياه الري قصة مثيرة للاهتمام. عبر المحاصيل الأربعة، استهلكت القطع التقليدية باستمرار أكبر قدر من المياه، بينما استخدمت القطع العضوية والبيوديناميكية كميات أقل بكثير. وصلت وفورات المياه مع هذه الأنظمة البديلة إلى نحو 16–26% اعتمادًا على المحصول. رسمت المحاصيل صورة أكثر تعقيدًا. في بداية التجربة، كانت القطع التقليدية تنتج عادة محاصيل أعلى، وهو انعكاس للتأثير السريع للأسمدة المعدنية. ومع تحسّن حالة التربة مع الزمن، ارتفعت المحاصيل في كل الأنظمة وتقلّص الفارق. بحلول العام الخامس، كانت محاصيل الذرة والطماطم والفول والبطاطس كلها قد زادت بشكل ملحوظ تحت الإدارة العضوية والبيوديناميكية، وكانت كفاءة استخدام المياه — كيلوجرام محصول لكل متر مكعب من الماء — أعلى في هذه الأنظمة مقارنة بالقطع التقليدية.

تخزين الكربون وتخفيض الانبعاثات

نظرًا لأن الكربون العضوي في التربة يتكوّن أساسًا من مواد نباتية المنشأ، تتبّع الفريق مقدار الكربون الإضافي الذي تم احتجازه تحت كل نظام. خزّنت القطع العضوية والبيوديناميكية كميات أكبر من الكربون في التربة مقارنة بالقطع التقليدية، لا سيما بحلول السنة الثالثة. تُرجمت هذه الزيادة في التخزين إلى تخفيضات أكبر في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون عند التعبير عنها بمصطلحات مناخية. خلال السنوات الخمس، كانت كمية CO2 التي أُزيلت فعليًا من الجو أكبر بكثير في الأنظمة العضوية والبيوديناميكية، مما حوّل هذه الحقول إلى حلفاء أقوى للمناخ. عندما حوّل الباحثون هذه المكاسب إلى مصطلحات سوق الكربون، كان "الربح الكربوني" المالي أيضًا الأعلى للنظام البيوديناميكي.

الأرباح من تربة أكثر صحة

تتقاطع قرارات الزراعة في النهاية مع المال بقدر تقاطعها مع المبادئ البيئية، لذا أحصت الدراسة بعناية جميع التكاليف والعوائد. شملت التكاليف الإجمالية الأسمدة والبذور والعمالة والطاقة والري ومكافحة الآفات. وعلى الرغم من أن تكاليف المدخلات البيولوجية كانت أحيانًا أعلى، استفادت الأنظمة العضوية والبيوديناميكية من تحسّن التربة، واستخدام أفضل للمياه، والأهم من ذلك — قيمة سوقية جيدة لمنتجاتها. بعد خمس سنوات، قدّمت الزراعة العضوية أعلى صافي ربح إجمالي للأربعة محاصيل، رغم أن سعر البيع في التحليل احتُفظ به موحّدًا عبر الأنظمة. من ناحية أخرى، حققت الزراعة البيوديناميكية أكبر دخل من احتجاز الكربون. تقترح هذه النتائج مجتمعة أن الابتعاد عن الطرق التقليدية لا يجب أن يكون تضحية مالية؛ فبظروف مناسبة يمكن أن يكون مسارًا نحو فوائد مناخية ودخل زراعي أقوى.

ماذا يعني هذا للطعام اليومي والمناخ

بالنسبة لغير المتخصصين، الرسالة واضحة: طريقة زراعة الغذاء يمكن أن تغيّر التربة من مصدر للكربون إلى مصفوفة لاحتجازه، بينما توفر الماء وتحافظ على ربحية المزارع. في هذه المزرعة المصرية، بنت الممارسات العضوية والبيوديناميكية تدريجيًا تربة أغنى وأكثر إسفنجية احتفظت بمزيد من الكربون واستهلكت ريًّا أقل، ومع ذلك واصلت إنتاج محاصيل تنافسية وأعلنت أرباحًا أطول أجلاً أعلى. إذا ما نُفّذت مثل هذه المناهج على نطاق أكبر وتكيّفت مع الظروف المحلية حول العالم، فيمكن أن تساعد في تأمين الإمدادات الغذائية، ودعم سبل عيش المزارعين، واحتجاز المزيد من الكربون المسبّب لاحتباس الحرارة بأمان تحت الأرض.

الاستشهاد: Khater, ES., Bahnasawy, A., Hamouda, R. et al. Effect of type of farming practices on the soil carbon sequestration and yield of some crops. Sci Rep 16, 4368 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35230-0

الكلمات المفتاحية: كربون التربة, الزراعة العضوية, الزراعة البيوديناميكية, كفاءة استخدام المياه, الزراعة الذكية مناخياً