Correlation Between Integrated Soil Fertility Management (ISFM) Induced Selected Soil Chemical Properties, Crop Yields and Nutrients Uptake in Sweet potato/Soybean Intercrop

في المناطق المدارية الدافئة والرطبة، يواجه المزارعون صراعاً مستمراً للحفاظ على إنتاجية تربتهم. فغالباً ما تفتقر الأرض إلى العناصر الغذائية الأساسية التي تحتاجها النباتات لتزدهر، كما أن تكلفة شراء الأسمدة الكيميائية قد تكون باهظة بالنسبة للكثيرين. ولحل هذه المشكلة، يتطلع العلماء نحو استراتيجية تسمى "الإدارة المتكاملة لخصوبة التربة". لا يعتمد هذا النهج على حل واحد، بل يمزج بين ثلاثة أنواع من المدخلات: المادة العضوية مثل السماد أو روث الحيوانات، والتي تغذي التربة ببطء؛ والأسمدة المعدنية، التي توفر دفعة فورية من العناصر الغذائية؛ والمساعدات البيولوجية، مثل الفطريات النافعة التي تعيش في التربة وتساعد جذور النبات على الوصول إلى مسافات أبعد. والهدف هو إنشاء نظام تعمل فيه هذه العناصر المختلفة معاً، مما يحسن صحة التربة مع تعزيز كمية الغذاء المحصود. ويعد هذا التوازن حاسماً بشكل خاص لـ "الزراعة المتداخلة"، وهي ممارسة يتم فيها زراعة محصولين مختلفين جنباً إلى جنب في نفس الحقل. فقد يكون أحد المحصولين "شره التغذية" الذي يتطلب الكثير من العناصر الغذائية، بينما يكون الآخر "مثبتاً للنيتروجين" يسحب الغاز من الهواء ويحوله إلى غذاء لنفسه ولجاره. وفهم كيفية إدارة هذه العلاقات هو المفتاح لإطعام السكان المتزايدين دون تدهور الأراضي.

لقد وضع باحثون في جنوب غرب نيجيريا هذا المفهوم قيد الاختبار مؤخراً في تجربة ميدانية شملت محصولين حيويين: البطاطا الحلوة وفول الصويا. أُجريت الدراسة على مدار موسمين زراعيين، 2024 و2025، في مزرعة جامعية في أوغبوومو. وسعى الفريق لمعرفة كيف ستؤثر تركيبات مختلفة من معالجات التربة على التركيبة الكيميائية للتربة والحصاد النهائي. وقد أنشأوا اثنتي عشرة مجموعة معالجة متميزة، تتراوح من عدم فعل أي شيء على الإطلاق إلى تطبيق خلطات محددة من سماد الدواجن، والسماد المعدني، وسلالتين مختلفتين من الفطريات النافعة المعروفة باسم "الفطريات الجذريّة (Arbuscular Mycorrhizal Fungi)". تعمل هذه الفطريات كامتدادات للمجموع الجذري للنبات، مما يساعد النبات على امتصاص الماء والعناصر الغذائية بكفاءة أكبر. وقد طبق الباحثون هذه المعالجات على قطع من الأراضي حيث زُرعت عروش البطاطا الحلوة وبذور فول الصويا معاً، مع قياس كل شيء بعناقة، بدءاً من حموضة التربة ومستويات المغذيات وصولاً إلى وزن الدرنات والبذور المحصودة.

رسمت النتتائج صورة واضحة لكيفية تفاعل هذه المدخلات المختلفة. فعندما فحص الباحثون التربة بعد الحصاد، وجدوا أن القطع غير المعالجة، حيث لم يُضف إليها شيء، انتهت في الواقع بأعلى درجة حموضة (pH) في التربة. وفي المقابل، فإن القطع التي تلقت أسمدة معدنية، خاصة عند خلطها مع الفطريات، أصبحت أكثر حموضة قليلاً، وهو رد فعل شائع عندما تمتص النباتات العناصر الغذائية بنشاط. وظهرت التغييرات الأكثر أهمية في الكربون العضوي ومحتوى العناصر الغذائية في التربة. وقد ثبت أن الجمع بين سماد الدواجن وسلالة معينة من الفطريات، وهي "Rhizophagus irregularis"، كان فعالاً بشكل خاص في تعزيز كمية الفوسفور المتاحة في التربة، وهو عنصر غذائي غالباً ما يكون نادراً ويصعب على النباتات العثود إليه. وفي عام 2024، رفع هذا المزيج مستويات الفوسفور إلى 20.3 ملليجرام لكل كيلوغرام، وفي عام 2025، وصل إلى 37.3 ملليجرام لكل كيلوغرام، متفوقاً بمراحل على المعالجات الأخرى.

وعندما يتعلق الأمر بالحصاد الفعلي، كانت فوائد هذه المعالجات المشتركة لا تقبل الجدل. فقد استجابت درنات البطاطا الحلوة، التي تعد المصدر الغذائي الرئيسي في هذا الاقتران، بشكل دراماتيكي للنهج المتكامل. وجاء أعلى إنتاج من قطعة الأرض التي تلقت سماد الدواجن، وفطريات "Rhizophagus irregularis"، والجرعة الكاملة من مزيج السماد المعدني. في عام 2024، أنتجت هذه المعالجة 7,250 كيلوغراماً من البطاطا الحلوة لكل هكتار، وفي عام 2025، ارتفع الإنتاج ليصل إلى 12,542 كيلوغراماً لكل هكتار. وبالمقارنة، أنتجت قطع التحكم غير المعالجة 2,167 كيلوغراماً فقط في عام 2024 و3,083 كيلوغراماً في عام 2025. ويسلط هذا الفرق الهائل الضوء على أن المحاصيل لم تكن تنجو فحسب، بل كانت تزدهر عندما تمت إدارة التربة بمزيج من المدخلات العضوية والبيولوجية. كما تتبعت الدراسة كمية النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم التي امتصتها النباتات. وأظهرت البيانات وجود رابط قوي بين كمية العناصر الغذائية التي امتصتها البطاطا الحلوة وحجم حصادها؛ فكلما تمكنت النباتات من الوصول إلى المزيد من العناصر الغذائية، أنتجت درنات أكثر.

كما أظهر مكون فول الصويا في الزراعة المتداخلة استجابات مثيرة للاهتمام، وإن كانت النتائج تباينت قليلاً بين العامين. في عام 2024، أنتج الجمع بين سماد الدواجن وفطريات "Rhizophagus irregularis" أعلى إنتاج من البذور بواقع 1,332 كيلوغراماً لكل هكتار. وفي عام 2025، لوحظ أعلى إنتاج للبذور مع التطبيق المنفرد للسماد المعدني (163 كجم/هكتار)، متفوقاً بفارق ضئيل على مزيج سماد الدواجن والفطريات (159 كجم/هكتار). وهذا يشير إلى أنه بينما يعد المزيج البيولوجي والعضوي قوياً، فإن الاحتياجات المحددة لفول الصويا يمكن أن تتغير اعتماداً على الموسم. كما قامت الدراسة بقياس كمية النيتروجين التي سحبها فول الصويا من الهواء، وهي عملية تُعرف بتثبيت النيتروجين. ووجد الباحثون أنه عندما تكون مستويات النيتروجين في التربة مرتفعة بالفعل بسبب السماد، يعتمد فول الصويا بشكل أقل على تثبيت النيتروجين الخاص به من الهواء. وهذا يؤكد مقايضة بيولوجية معروفة: إذا استطاع النبات العثور على النيتروجين بسهولة في التربة، فإنه يتوقف عن العمل بجد لإنتاجه من الغلاف الجوي.

في نهاية المطاف، يثبت البحث أن النهج المتوازن في إدارة التربة يعمل بشكل أفضل من الاعتماد على نوع واحد من المدخلات. ووجدت الدراسة أن خلط سماد الدواجن مع فطريات نافعة محددة وجرعة مخفضة من السماد المعدني خلق أفضل الظروف لكلا المحصولين. وقد أدى هذا المزيج إلى تحسين قدرة التربة على الاحتفاظ بالعناصر الغذائية، وزيادة المواد العضوية، وأدى إلى إنتاجية أعلى بكثير من البطاطا الحلوة. وتشير النتائج إلى أن المزارعين في بيئات مدارية مماثلة يمكنهم تحقيق حصادات أفضل وتربة أكثر صحة من خلال الابتعاد عن الاعتماد الكثيف على الأسمدة الكيميائية وحدها. بدلاً من ذلك، فإن دمج المادة العضوية والمساعدات البيولوجية مع كمية معتدلة من السماد المعدني يقدم مساراً مستداماً، محولاً التربة إلى أساس أكثر إنتاجية ومرونة لإنتاج الغذاء.