الموارد المغذية الفعّالة وإمكانات استبدال الأسمدة بكتلة جذور المحاصيل الرئيسية في الصين

مساعدة خفية تحت الحقول

عندما نتخيل حقل قمح أو أرز، عادة ما نفكر فيما نراه فوق الأرض: سنابل ذهبية وسيقان خضراء طويلة. لكن هناك عالمًا ضخمًا إلى حد كبير وغير مرئي تحت أقدامنا. تبحث هذه الدراسة في جذور المحاصيل الرئيسية في الصين وتطرح سؤالًا بسيطًا لكنه ذا مغزى: إذا قمنا بعدّ واستخدام ما تتركه هذه الجذور في التربة بشكل صحيح، كم يمكن أن تساعد في تخزين الكربون واستبدال الأسمدة الكيميائية؟

قياس ما لا يمكن رؤيته بسهولة

نظرًا لأن الجذور تنمو تحت الأرض، فإنها أصعب بكثير للملاحظة والوزن من السيقان والأوراق. واجه الباحثون هذا التحدي من خلال مراجعة الدراسات التجريبية التي قاست بعناية نمو الجذور والسيقان في المحاصيل الرئيسية في الصين — الذرة والقمح والأرز وفول الصويا والقطن والفول السوداني والكنولا. من هذه البيانات بنوا مجموعة من «النسب» التي تربط مقدار كتلة الجذور المتكوّنة مقابل كل وحدة من القش (السيقان والأوراق المتبقية بعد الحصاد). ثم جمعوا هذه النسب مع إحصاءات وطنية محدثة لمساحات المحاصيل وإنتاج القش لعام 2022 لتقدير كمية مادة الجذور المتبقية في تربة الأراضي الزراعية الصينية بعد الحصاد.

كمية مادة الجذور الموجودة في الأرض؟

اتضح أن الأرقام كبيرة جدًا. في عام 2022، بلغت كتلة جذور المحاصيل الرئيسية في الصين حوالي 152 مليون طن — أي ما يقرب من خُمس كمية القش المنتجة فوق الأرض. سيطرت ثلاث حبوب مألوفة على هذا المحصول تحت الأرض: الذرة والقمح والأرز شكّلوا معًا أكثر من 90% من إجمالي كتلة الجذور. تركز معظم هذه المادة الجذرية في شمال الصين وشمال شرق الصين والمنطقة الوسطى والسفلى لنهر اليانغتسي، وهي أيضًا مناطق السلة الغذائية للبلاد. تميزت مقاطعات مثل هينان وهييلونغجيانغ كثغرات ذات كتلة جذرية عالية بفضل سهولها الشاسعة والخصبة.

الجذور كمصدر هادئ لغذاء النبات

ليست الجذور مجرد نسيج ميت عند حصاد المحاصيل؛ بل هي حزم غنية بالنيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم، نفس المغذيات التي يشتريها المزارعون في أكياس الأسمدة. بدمج تقديرات الكتلة الحيوية مع بيانات محتوى المغذيات، حسب المؤلفون أن جذور المحاصيل الرئيسية في الصين تحتوي على نحو 3.22 مليون طن من هذه المغذيات الأساسية. وما يهم المزارعين أكثر هو مقدار ما يصبح متاحًا للمحصول التالي خلال الموسم الزراعي التالي مع تحلل الجذور ببطء. باستخدام معدلات منشورة لسرعة تحرر المغذيات من مخلفات المحاصيل المختلفة، قدر الفريق أن حوالي 2.32 مليون طن من مغذيات الجذور يمكن امتصاصها من قبل النباتات خلال موسم واحد، وكان للبوتاسيوم الحصة الأكبر.

تقليص استخدام الأسمدة دون التضحية بالمحصول

لفهم ما قد تعنيه هذه المغذيات الخفية عمليًا، قارن الباحثون تقديراتهم مع معدلات الأسمدة الكيميائية الموصى بها لكل محصول رئيسي. وجدوا أن المغذيات المحررة من الجذور خلال موسم زراعي واحد يمكن، نظريًا، أن تستبدل حوالي 5.3% من جرعة الأسمدة الكيميائية المثلى المطبقة على مستوى البلاد. كانت إمكانية الاستبدال متواضعة للنيتروجين والفوسفور — على مستوى عدة في المئة — لكنها كانت مرتفعة لافتة للنظر للبوتاسيوم، بنحو 13%. أظهر القمح أكبر فائدة نسبية، حيث كانت المغذيات المشتقة من الجذور تعادل أكثر من 7% من جرعة الأسمدة المثلى له. هذه الأرقام تمثل قيم «أفضل حالة»: الحقول الفعلية تختلف في نوع التربة والمناخ والإدارة، وكلها عوامل يمكن أن تسرّع أو تبطئ تحلل الجذور وكفاءة استخدام المحاصيل للمغذيات المحررة.

ماذا يعني هذا للتربة والأمن الغذائي

من منظور عام، الرسالة الأساسية للدراسة هي أن جذور المحاصيل مورد ثمين ومحلي تصنعه الصين بالفعل مجانًا. يساعد احتساب هذه الكتلة الحيوية تحت الأرض بشكل صحيح العلماء على تقدير أفضل لمقدار الكربون الذي يمكن لترب الأرض الزراعية أن تخزنه وكيف تتحرك المغذيات عبر المشهد. بالنسبة للمزارعين وصانعي السياسات، يقترح العمل أن إدارة المخلفات والجذور بشكل أذكى — إلى جانب استخدام أكثر دقة للأسمدة — قد يقلل الاعتماد على المدخلات الكيميائية، لا سيما البوتاسيوم، مع دعم صحة التربة والمحاصيل على المدى الطويل. رغم أن هناك عدم يقين في الأرقام الدقيقة وهناك حاجة لمزيد من البحث لتتبُّع سرعة تحرير هذه المغذيات في تربة مختلفة، فإن الاستنتاج العام واضح: الانتباه لما يحدث تحت الأرض يمكن أن يلعب دورًا ذا مغزى في بناء زراعة منخفضة الكربون وفعّالة الموارد.

الاستشهاد: Xie, J., Shao, J., Gao, C. et al. Effective nutrient resources and fertilizer substitution potential of root biomass of major crops in China. Sci Rep 16, 11107 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39892-8

الكلمات المفتاحية: جذور المحاصيل, مغذيات التربة, استخدام الأسمدة, كربون التربة, الزراعة في الصين