Evaluating the effects of different anaerobic digestate rates on the growth, yield, and chlorophyll content of finger millet (Eleusine coracana) grown in biochar treated soil under semi-arid ecosystems of Zimbabwe
تُظهر هذه الدراسة أن تطبيق 4000 مل من المادة المهضومة لاهوائياً على التربة المعالجة بالفحم الحيوي يعزز بشكل كبير طول الساق، ومحتوى الكلوروفيل، وإنتاجية الحبوب لمحصول الدخن الإصبع في النظم البيئية شبه القاحلة في زيمبابوي.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
في المناظر الطبيعية الجافة والمشمسة في جنوب زيمبابوي، يواجه صغار المزارعين صراعاً مستمراً لزراعة ما يكفي من الغذاء. فغالباً ما تكون التربة رقيقة وفقيرة بالعناصر الغذائية، كما أن الأمطار شحيحة وغير منتظمة. وعلى مر الأجيال، اعتمد المزارعون على حبوب صلبة تُعرف باسم "الدخن الأصبعي" (finger millet). هذا المحصول هو شريان حياة؛ إذ يمكنه الصمود أمام موجات الجفاف التي قد تقتل نباتات أخرى، ويُخزن جيداً لسنوات دون أن يفسد، وهو غني بالمعادن الأساسية مثل الكالسيوم والحديد. ومع ذلك، ورغم قدرته على التحمل، غالباً ما ينتج هذا النوع من الحبوب محاصيل منخفضة لأن التربة تفتقر إلى عناصر غذائية محددة يحتاجها ليزدهر. وكثيراً ما يحاول المزارعون إصلاح ذلك باستخدام أسمدة كيميائية مصممة لمحصول الذرة، لكن هذه الخلطات العامة غالباً ما تفشل في توفير التوازن الصحيح من العناصر الغذائية للدخن الأصبعي، بل ويمكنها حتى الإضرار بالتربة بمرور الوقت عن طريق جعلها شديدة الملوحة.
ولإيجاد حل أفضل، يتطلع الباحثون نحو مزيج من موردين طبيعيين: "الفحم الحيوي" (biochar) و"الهضم اللاهوائي" (anaerobic digestate). الفحم الحيوي هو مادة تشبه الفحم تُصنع عن طريق تسخين المواد النباتية في بيئة منخفضة الأكسجين؛ وهو يعمل مثل الإسفنجة في التربة، حيث يحتفظ بالماء والعناصر الغذائية حتى لا تنجرف بعيداً. أما الهضم اللاهوائي فهو سماد سائل غني بالعناصر الغذائية ينتج عندما تتحلل النفايات العضوية، مثل روث الحيوانات وبقايا الطعام، دون وجود أكسجين. وعند استخدام هذين الموردين معاً، فإنهما يوفران وسيلة لتغذية التربة والمحصول دون الآثار الجانبية القاسية للمواد الكيميائية الاصطناعية. وكان السؤال الذي أراد الباحثون الإجابة عليه بسيطاً: إذا خلطنا هذا السماد السائل الطبيعي مع الفحم الحيوي، فهل يمكننا زراعة المزيد من الدخن الأصبعي في هذه الظروف شبه القاحلة الصعبة؟
وضع فريق من العلماء في جامعة غواندا (Gwanda State University) خطة لاختبار هذه الفكرة في منطقة فيلابوسي (Filabusi)، وهي منطقة نموذجية لمناطق الزراعة الجافة في زيمبابوي. قاموا بتجهيز التربة بإضافة كمية محددة من الفحم الحيوي إلى كل قطعة أرض، لضمان امتلاك الأرض لبنية أفضل للاحتفاظ بالرطوبة. وفي هذه التربة المعالجة، زرعوا بذور الدخن الأصبعي وطبقوا كميات مختلفة من السائل الناتج عن الهضم اللاهوائي. تلقت بعض القطع أي كمية من السائل لتكون بمثابة خط أساس للمقارنة، بينما تلقت قطع أخرى جرعات صغيرة ومتوسطة وكبيرة من الماء الغني بالعناصر الغذائية. كان الهدف هو معرف من خلال مراقبة ما إذا كان إضافة المزيد من هذا السماد الطبيعي سيجعل النباتات تنمو بشكل أطول وأكثر اخضراراً وإنتاجية.
أظهرت النتائج أن البذور نبتت بنفس الكفاءة في جميع القطع، بغض النظر عن كمية السماد السائل المضافة. وكان هذا اكتشافاً مهماً لأنه يعني أن السائل لم يضر البذور أو يمنع نموها، حتى عند أعلى الجرعات. ومع ذلك، بمجرد أن بدأت النباتات في النمو، أصبحت الفروقات واضحة. فالقطع التي تلقت أكبر كمية من الهضم اللاهوائي أنتجت النباتات الأكثر طولاً. وبحلول نهاية موسم النمو، كانت النباتات في القطع ذات الجرعة العالية قد نمت بشكل أطول بكثير من قطع التحكم التي لم تتلقَ أي سماد. وقد دل هذا الطول الإضافي على أن النباتات كانت تستخدم العناصر الغذائية لبناء سيقان وأوراق قوية.
كما تحسنت خضرة الأوراق، وهي علامة على مدى جودة صنع النبات للغذاء من ضوء الشمس، مع زيادة كمية السماد. وقاس الباحثون ذلك باستخدام جهاز يدوي يقرأ شدة لون الأوراق. وكانت النباتات التي تلقت أعلى جرعة من الهضم اللاهوائي تمتلك أوراقاً أكثر خضرة، مما يشير إلى أنها تمتص النيتروجين والعناصر الغذائية الأخرى بكفاءة عالية. وقد تُرجمت هذه الخضرة مباشرة إلى الحصاد النهائي؛ حيث أنتجت القطع التي حصلت على أكبر كمية من الهضم اللاهوايي أكبر كمية من الحبوب. ووصل أعلى إنتاج إلى ما يقرب من 2,369 كيلوغراماً للهكتار الواحد، وهي زيادة كبيرة مقارنة بالقطع التي لم تتلقَ أي سماد، والتي أنتجت ما يزيد قليلاً عن 1,772 كيلوغراماً للهكتار. وحتى الكميات الصغيرة من السائل ساعدت، لكن المكاسب الأكبر جاءت من الجرعات الأكبر.
تشير الدراسة إلى أن الجمع بين الفحم الحيوي وهذا النوع المحدد من الأسمدة العضوية يعد وسيلة قوية لتعزيز إنتاج الدخن الأصبعي في المناطق الجافة. ومن المرجح أن الفحم الحيوي قد ساعد من خلال الحفاظ على العناصر الغذائية الموجودة في السماد السائل بالقرب من جذور النبات، مما منع فقدانها في التربة. وقد سمح ذلك للدخن الأصبعي بالوصول إلى إمداد ثابت من الغذاء طوال دورة نموه. وخلص الباحثون إلى أن المزارعين في هذه المناطق شبه القاحلة يمكنهم استخدام هذه الطريقة لزراعة المزيد من الغذاء دون الاعتماد على الأسمدة الكيميائية المكلفة أو الضارة المحتملة. ومن خلال خلط النفايات المتاحة محلياً في سائل غني بالعناصر الغذائية وتطبيقه على تربة معالجة بالفحم الحيوي، يمتلك صغار المزارعين مساراً عملياً ومستداماً لتحقيق حصادات أفضل.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.