Unravelling Farm-Level Constraints to Maize Productivity in northern Ghana

في المناظر الطبيعية الشاسعة والمشمسة في شمال غانا، لا يُعد الذرة مجرد محصول فحسب؛ بل هي أساس الحياة اليومية، والمصدر الرئيسي للغذاء، والمحرك الحيوي لدخل الأسرة. ومع ذلك، بالنسبة لصغار المزارعين الذين يرعون هذه الحقول، غالبًا ما يكون الحصاد بمثابة مقامرة ضد واقع قاسٍ. فالتربة فقيرة بطبيعتها، حيث تحتفظ بالقليل من العناصر الغذائية الأساسية التي تحتاجها النباتات لتزدهر، والأمطار غير متوقعة، إذ تصل متأخرة أو تتلاشى في منتصف موسم النمو. ولعقود من الزمن، كان الحل السائد لضعف المحاصيل هو ببساطة إضافة المزيد من الأسمدة، بافتراض أن نقص العناصر الغذائية هو الشيء الوحيد الذي يعيق المزارعين. ومع ذلك، فإن العلاقة المعقدة بين التربة والطقس والممارسات الزراعية تشير إلى أن الإجابة نادرًا ما تكون بهذه البساطة. لفهم سبب فشل المحاصيل أو نجاحها حقًا، يجب على العلماء النظر إلى ما وراء السطح، وفحص ليس فقط ما ينقص الأرض، بل كيف يتفاعل نظام الزراعة بأكهله مع المناخ المتغير.

لقد شرع فريق من الباحثين في فك رموز هذه الأسرار في المناطق الشمالية من غانا، وتحديدًا عبر مناطق كباندي، وإيست غونجا، ونانومبا. أرادوا تجاوز الافتراضات العامة ومعرفة ما يحدث بالضبط في المزارع الفردية. وعلى مدار ثلاث سنوات متتالية، من عام 2020 إلى 2022، أنشأوا تجربة فريدة في أربعة وعشرين مزرعة مختلفة. وبدلاً من مجرد مراقبة ما يفعله المزارعون بالفعل، عمل العلماء مباشرة مع المزارعين لإنشاء قطع تجريبية خاضعة للرقابة في قلب الحقول. وفي كل موقع، وضعوا ست سيناريوهات مختلفة لاختبار كيفية استجابة الذرة لمجموعات مختلفة من العناصر الغذائية. تلقت بعض القطع أي سماد على الإطلاق، لتكون بمثابة خط أساس. وتلقت قطع أخرى أزواجًا محددة من العناصر الغذائية، مثل النيتروجين والبوتاسيوم، أو الفوسفور والبوتاسيوم. بينما تلقت مجموعة واحدة حزمة كاملة من النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم، بينما تلقت المجموعة الأخيرة تلك الحزمة الكاملة بالإضافة إلى مزيج من العناصر الثانوية والدقيقة مثل الكبريت والمغنيسيوم والزنك والبورون. ومن الأهمية بمكان أن الباحثين أداروا هذه القطع بأنفسهم، مما ضمن زراعة البذور بالكثافة الصحيحة، ومكافحة الأعشاب الضارة، ومعالجة الآفات، مما سمح لهم بعزل تأثير العناصر الغذائية عن المتغيرات الأخرى.

رسمت النتة صورة واضحة ومثيرة للقلق نوعًا ما للتحديات التي تواجه هؤلاء المزارعين. فعندما تُركت الحقول دون إدارة مكثفة من قبل الباحثين، بلغ متوسط إنتاج الذرة في هذه المزارع 1.7 طن لكل هكتار فقط. وفي المقابل الصارخ، عندما طبق الباحثون تغذية متوازنة وتقنيات زراعية مثالية على نفس أنواع الأراضي، أنتجت الذرة ما يقرب من 5.4 طن لكل هكتار. كشف هذا الفارق الهائل أن إمكانات الإنتاج العالي موجودة في التربة، لكنها حاليًا محتجزة بسبب مجموعة من العوامل. كان العائق الأكثر إلحاحًا هو نقص السماد؛ فقد أكدت الدراسة أن النيتروجين والفوسفور هما أهم عنصرين مفقودين. وفي كل حقل تقريبًا، استجابت المحاصيل بشكل كبير عند إضافة هذين العنصرين. ومع ذلك، لم تنته القصة عند هذا الحد؛ فقد وجد الباحثون أن إضافة النيتروجين والفوسفور وحدهما لم تكن كافية للوصو إلى الإمكانات الكاملة. ففي العديد من الحقول، كانت المحاصيل أيضًا مقيدة بنقص البوتاسيوم والمغنيسيوم والكبريت والزنك والبورون. عملت هذه العناصر الثانوية والدقيقة كطبقة ثانية من القيود، مما منع النباتات من الوصول إلى حجمها الكامل حتى في وجود العناصر الغذائية الأساسية.

وما جعل هذه الدراسة كاشفة بشكل خاص هو قدرتها على إظهار كيف تتغير هذه المشكلات بمرور الوقت وعبر المواقع المختلفة. اكتشف الباحثون أن الحاجة إلى العناصر الغذائية لم تكن ثابتة؛ ففي السنة الأولى، كانت المحاصيل متعطشة في المقام الأول للنيتروجين والفوسفور. ولكن مع مرور المواسم وزراعة نفس الأرض بشكل متكرر دون تعويض التربة، نمت الحاجة إلى البوتاسيوم بشكل كبير. وبحلول السنة الثالثة، أصبح نقص البوتاسيوم عائقًا رئيسيًا، مما أظهر أن احتياطيات التربة يتم استنزافها بسرعة أكبر مما يمكن تعويضه طبيعيًا. علاوة على ذلك، لم تكن الاستجابة للسماد موحدة عبر المنطقة؛ فقد استجابت بعض الحقول بقوة للعناصر المضافة، بينما أظهرت حقول أخرى تحسنًا طفيفًا فقط. ارتبط هذا التباين بما سماه الباحثون "جودة الحقل"؛ فالحقول التي بدأت بظروف تربة أفضل قليلاً أو تاريخ من الإدارة الأفضل كانت أكثر استجابة للسماد، بينما عانت الحقول الأفقر غالبًا في استخدام العناصر المضافة بفعالية، مما يشير إلى أن التربة نفسها كانت تعاني من مشاء هيكلية، مثل ضعف الاحتفاظ بالمياه، وهو ما لا يمكن للسماد وحده إصلاحه.

ولعل الاكتشاف الأكثر أهمية كان القوة الطاغية للطقس التي يمكنها تجاوز حتى أفضل الممارسات الزراعية. فقد شهد العام الثالث من الدراسة جفافًا شديدًا وأنماط أمطار غير منتظمة. وحتى في القطع التي وفر فيها الباحثون التوازن المثالي لجميع العناصر الغذائية وأداروا المحاصيل بعناية فائقة، انخفضت الإنتاجية بشكل حاد. وفي بعض الحالات، فشلت المحاصيل تمامًا. أثبت هذا أنه لا يمكن لأي كمية من السماد أن تعوض تمامًا نقص المياه. إن الطبيعة المتقلبة للأمطار في شمال غانا تعمل كسقف للإنتاجية، مما يحد من مقدار ما يمكن للمزارعين تحقيقه بغض النظر عن مدى جودة إدارة تربتهم. كما سلطت الدراسة الضوء على أن ممارسات المزارعين الحالية، والتي تتضمن غالبًا زراعة البذور على مسافات متباعدة جدًا أو استخدام أصناف بذور محلية غير محسنة، قد قللت أيضًا من إمكانات الحصاد. كانت كثافة النباتات في حقول المزارعين أقل من نصف الكثافة الموصى بها، مما يعني أنه حتى لو كانت التربة مثالية، فإن الأرض لم تكن تُستخدم بكفاءة.

خلص الباحثون إلى أن المسار المستقبلي لزيادة إنتاج الذرة في شمال غانا لا يمكن أن يعتمد على حل واحد. فمجرد توزيع المزيد من الأسمدة على المزارعين لن يحل المشكلة إذا كانت التربة متدهورة للغاية بحيث لا تستطيع الاحتفاظ بالعناصر الغذائية، أو إذا لم تهطل الأمطار. بدلاً من ذلك، يتطلب الحل نهجًا شاملاً يعالج النظام بأكله. وهذا يعني الجمع بين المزيج الصحيح من العناصر الغذائية المصممة خصيصًا لتلبية الاحتياجات المحددة لكل حقل، بدلاً من استخدام توصية واحدة تناسب الجميع. ويعني أيضًا دمج المواد العضوية في التربة لتحسين قدرتها على الاحتفاظ بالمياه والعناصر الغذائية، واعتماد ممارسات زراعية تتوافق مع المناخ المحلي، مثل تدوير الذرة مع المحاصيل البقولية مثل الفول السوداني. يمكن لهذه البقوليات أن تضيف النيتروجين إلى التربة بشكل طبيعي، مما يقلل من الحاجة إلى الأسمدة الكيميائية ويحسن الصحة العامة للمزرعة. ومن خلال فهم القيود المحددة لكل حقل والطبيعة غير المتوقعة للطقس، يمكن للمزارعين والعلماء العمل معًا لبناء نظام زراعي أكثر مرونة وإنتاجية يمكنه دعم المجتمعات التي تعتمد عليه.