Assessment of Sewage Sludge Application with Beneficial Microbial Inoculants on Fenugreek Productivity in Sandy Loam Soil

ملخص تقني: تقييم تطبيق حمأة مياه الصرف الصحي مع الملقحات الميكروبية النافعة على إنتاجية الحلبة في التربة الرملية الطميّة

بيان المشكلة
تتطلب النظم البيئية الزراعية الحديثة إمداداً متوازناً من المغذيات الكبرى الأولية —النيتروجين (N)، والفسفور (P)، والبوتاسيوم (K)— لتحسين تراكم الكتلة الحيوية وكفاءة استخدام الأسمدة. وتتميز التربة الرملية الطميّة، الشائعة في مناطق مثل السهل العلوي لجانج، بانخفاض المادة العضوية ومحدودية قدرتها على الاحتفاظ بالمغذيات. وبينما تعالج الأسمدة الاصطناعية نقص المغذيات، تبرز الحاجة إلى استراتيجيات مستدامة تدمج بين المخصبات العضوية والأسمدة الحيوية لتعزيز خصوبة التربة دون تدهور بيئي. وتعد الحلبة (Trigonella foenum-graecum L.)، وهي محصول بقولي ذو قيمة غذائية وصيدلانية كبيرة، نموذجاً لاستقصاء ممارسات إدارة المغذيات المتكاملة هذه. تعالج الدراسة تحدي تعظيم إنتاجية الحلبة في التربة الرملية الطميّة من خلال التطبيق التآزري لحمأة مياه الصرف الصحي، والأسمدة الكيميائية، والملقحات الميكروية.

المنهجية
أُجريت تجربة ميدانية خلال موسم "رابي" 2023–24 في مزرعة أبحاث علوم التربة بجامعة سام هيجينبوتوم للزراعة والتكنولوجيا والعلوم في براياجاج، ولاية أوتار براديش. يتميز الموقع بمناخ شبه استوائي وتربة رملية طميّة. استخدمت الدراسة تصميم القطاعات العشوائية الكاملة (RBD) مع ثلاث مكررات.

تضمن التصميم التجريبي 18 معاملة تختلف في معدلات تطبيق أسمدة NPK (بنسب 0%، و50%، و100% من الجرعات الموصى بها)، وحمأة مياه الصرف الصحي (0، 15، و30 طن هكتار⁻¹)، والملقحات الميكروبية (الريزوبيوم وبكتيريا إذابة الفوسفات - PSB).

• التلقيح: تم تطبيق "الريزوبيوم" كمعاملة بذور بمعدل 2 جم كجم⁻¹ من البذور، بينما تم تطبيق بكتيريا إذابة الفوسفات (PSB) في التربة بمعدل 3 كجم هكتار⁻¹ عند الزراعة.
• تطبيق الحمأة: تم نثر حمأة مياه الصرف الصحي بشكل موحد عبر الحقل.
• القياسات: تم تسجيل سمات النمو (ارتفاع النبات، عدد الفروع) عند 30 و50 يوماً بعد الزراعة (DAS). وسجلت سمات الإنتاج (طول القرنة، عدد القرون لكل نبات، عدد البذور في كل قرنة، وزن الـ 1000 بذرة، وإنتاج البذور بقنطار هكتار⁻¹).

المساهمات الرئيسية والنتائج
قيمت الدراسة تأثير إدارة المغذيات المتكاملة على نمو وإنتاجية الحلبة. وأشارت النتائج إلى أن التطبيق المشترك لحمأة مياه الصرف الصحي مع الملقحات الحيوية رفع بشكل كبير من توافر العناصر الغذائية، لا سيما الفسفور والنيتروجين المتاح حيوياً، مما أدى إلى تحسينات ملحوظة في التطور الخضري وجودة البذور مقارنة بمجموعات الضبط.

• سمات النمو: سجلت المعاملة التي جمعت بين 100% NPK، و30 طن هكتار⁻¹ من حمأة مياه الصرف الصحي، والريزوبيوم (المعاملة T18) أقصى ارتفاع للنبات (39.1 سم عند 30 يوماً بعد الزراعة و54.1 سم عند 50 يوماً بعد الزراعة) وأعلى عدد فروع لكل نبات (4.1 عند 30 يوماً و5.2 عند 50 يوماً). وكانت هذه القيم متفوقة بشكل ملحوظ على معاملة الضبط (T1: 0% NPK + 0 حمأة + 0 ملقحات) التي سجلت 28.2 سم و47.1 سم للارتفاع، على التوالي.
• سمات الإنتاج: حققت المعاملة T18 أيضاً أعلى القيم لطول القرنة (12.5 سم)، وعدد القرون لكل نبات (27.8)، وعدد البذور في كل قرنة (14.9)، ووزن الـ 1000 بذرة (12.47 جم).
• إنتاج البذور: تم تحقيق أقصى إنتاج للبذور قدره 19.92 قنطار هكتار⁻¹ باستخدام المعاملة T18. وكان هذا أعلى بك٠ثير من الحد الأدنى للإنتاج البالغ 13.27 قنطار هكتار⁻¹ الملاحظ في معاملة الضبط (T1). كما جاءت المعاملة T17 (100% NPK + 30 طن هكتار⁻¹ حمأة + PSB) في المرتبة التالية مباشرة بإنتاج 19.78 قنطار هكتار⁻¹.

أظهرت البيانات اتجاهاً إيجابياً حيث ارتبطت المستويات المتزايدة من NPK، وحمأة مياه الصرف الصحي، والأسمدة الحيوية بتحسن معايير النمو والإنتاج. وقد أدى التفاعل التآزري بين المدخلات المعدنية، والمخصبات العضوية، والملقحات الحيوية إلى تحسين توافر المغذيات في منطقة الجذور (الريزوسفير)، وتخليق الكلوروفيل، والقدرة على التمثيل الضوئي.

الأهمية والادعاءات
تدعي الورقة أن الإدارة المتكاملة للأسمدة الكيميائية، وحمأة مياه الصرف الصحي، والملقحات الميكروبية النافعة توفر مساراً مستداماً لتعزيز خصوبة التربة والإنتاجية الزراعية في التربة الرملية الطميّة. وتحديداً، تشير الدراسة إلى ما يلي:

1. الآثار التآزرية: يؤدي الجمع بين حمأة مياه الصرف الصحي مع الريزوبيوم وبكتيريا إذابة الفوسفات (PSB) إلى إحداث آثار تآزرية على تمعدن المادة العضوية، وإذابة الفوسفات غير الذائب، وتثبيت النيتروجين البيولوجي.
2. الاستدامة البيئية: يمكن لهذه الممارسة الإدارية تعزيز محاصيل الإنتاج وخصوبة التربة دون تشكيل تهديدات للبيئة، مما قد يقلل الاعتماد على الأسمدة الاصطعية.
3. الاستراتيجية المثلى: يمثل تطبيق 100% NPK مع 30 طن هكتار⁻¹ من حمأة مياه الصرف الصحي وتلقيح الريزوبيوم (المعاملة T18) الاستراتيجية الأكثر فعالية لتعظيم إنتاجية الحلبة في ظل الظروف المدروسة.

يخلص المؤلفون إلى أن ممارسات إدارة المغذيات المتكاملة هذه يمكن أن تعزز بشكل كبير الوظائف البيولوجية والتركيب الفيزيائي للتربة، مما يعزز المرونة الإيكولوجية مع تلبية الاحتياجات الغذائية للمحاصيل البقولية مثل الحلبة.