غالبًا ما يُنظر إلى الأسمدة كأداة لتعزيز نمو النبات في ظل ظروف مثالية . ولكن البحوث الجديدة تشير إلى أنه قد يكون لها قوة غير متوقعة: مساعدة النباتات على البقاء أثناء الجفاف .
وجدت دراسة عالمية شملت 26 موقعًا للعشبة في 9 دول - بما في ذلك عمل أعضاء هيئة التدريس بجامعة بينغهامتون بجامعة ولاية نيويورك (جامعة ولاية نيويورك) - أن الأسمدة يمكن أن تقلل أو حتى إلغاء الضرر الذي يحدثه الجفاف لزراعة النمو .
في عالم يتأثر بشكل متزايد بالإجهاد المناخي ، يمكن أن تكون هذه البصيرة مهمة للزراعة والأنظمة الغذائية في كل مكان .
وقال آمبر تشرشل ، أستاذ مساعد النظام الإيكولوجي في جامعة بينغهامتون والمؤلف المشارك للدراسة .: "لقد تم تغيير موارد مثل العناصر الغذائية والمياه بشكل أساسي من قبل البشر على نطاق عالمي ، وهذا يمكن أن يعطل كيفية نمو النباتات".
"من المتوقع أن يكون للتغيرات الشديدة في هذه الموارد تأثير محتمل أكبر ، مع وجود آثار على مجموعة من القطاعات الاقتصادية ."
هل يمكن أن تساعد الأسمدة نباتات الجفاف؟
لاستكشاف كيف يمكن للأراضي العشبية التعامل مع الجفاف وتغيير مستويات الموارد ، قام العلماء بإعداد تجربة ميدانية واسعة النطاق-شيء نادراً ما يتم في هذا النطاق .
نظر المشروع في كيفية إضافة العناصر الغذائية مثل النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم التي أثرت على مرونة النبات في ظل ظروف الجفاف الشديدة .
وقال تشرشل .: "لقد استغرق الأمر غالبًا ما يكون منهجيات خاصة بالموقع ، حيث نحن مهتمون بتأثيرات العناصر الغذائية أو آثار توافر الجفاف وتوافر المياه ، وقام بتجربة موقع واحد إلى شيء ما على نطاق مكاني أكبر بكثير".
لم تكن الجدة هنا فقط حجم الدراسة . كانت القدرة على النظر في التفاعلات - ليس فقط ما يفعله الجفاف أو الأسمدة بشكل فردي ، ولكن كيف يؤثرون على بعضهما البعض عند تطبيقه معًا.
الأسمدة يقلل من تلف الجفاف
اكتشف الباحثون أن الجفاف وحده خفض نمو النبات بنسبة 19 ٪ . سماد وحده عززها بنسبة 24 ٪ . ولكن الجمع بين كليهما؟ من المثير للدهشة ، أنه أدى إلى عدم وجود خسارة صافية للنمو . تقريبًا
هذا يعني أن النباتات - وخاصة الأعشاب - تمكنت من الحفاظ على مستويات النمو حتى في الظروف الجافة ، وذلك بفضل العناصر الغذائية المضافة .
وقال تشرشل . "إن الوجبات الجاهزة الكبيرة حقًا هي أن إضافة العناصر الغذائية يمكن أن تعوض تأثير الجفاف ، وهذا صحيح حقًا في المناطق الجافة بالفعل".
يتعارض هذا الاكتشاف مع افتراض طويل: أنه في البيئات القاحلة ، فإن حدود المياه التي تنمو النباتات بقوة لدرجة أن العناصر الغذائية الإضافية لن تهم . لكن الدراسة أظهرت أن النباتات . في مواقع أكثر جفافًا استجابت فعليًا بشكل أفضل لإضافة العناصر الغذائية.
جمع البيانات لتجارب جديدة
كانت تشرشل عملية في اثنين من المواقع العالمية . في موقع Yarramundi في أستراليا ، وسجلت التواجد النباتي والوفرة . في موقع Minnesota's Cedar Creek ، قامت بتنظيف وكميات ضخمة من البيانات لشبكة البحث الأوسع .
"من حيث الجفاف ، نحصل على نمو أقل ؛ نضيف الأسمدة ، ونحصل على المزيد من النمو" ، أوضح تشرشل . "تقليديًا ، قد نفترض أنه إذا كانت النباتات محدودة بالفعل بالمياه في ، على سبيل المثال ، موقع arid ، قد لا تكون النباتات قادرة على الرد على إضافة النيتروجين {{1} ، لكننا في الواقع ، فإننا نعارض ذلك.}
تقوم تشرشل الآن بإحضار هذا البحث إلى المنزل . ستنفذ علاجات مماثلة في Nuthatch Hollow بجامعة Binghamton-A75- Acre Open-Air Lab-كجزء من مشروع جديد يسمى المراعي وتجربة التنوع العالمي للتنوع العالمي (Pledge) .
تحتاج الحلول طويلة الأجل إلى التنوع البيولوجي
في حين أن فكرة الأسمدة كمخزن مؤقت للجفاف مثيرة ، فهي ليست رصاصة فضية .
"في نظام إنتاج العلف حيث تحتاج إلى تعويض آثار الجفاف ، فإن إضافة الأسمدة ستزيل هذا الجفاف الفعال" ، قال تشرشل . "هذا فائدة كبيرة ، لكن هذا يكلف الكثير من المال . لذلك هناك مفاضلة هناك ."
هناك أيضًا سؤال حول كيفية استجابة النظم الإيكولوجية على مدار الأطر الزمنية الطويلة . أحد العوامل التي قد تثبت بنفس أهمية التنوع البيولوجي . قد يكون مجتمع نبات أكثر تنوعًا أكثر مرونة للإجهاد البيئي .
"لدينا تنبؤ بأن لديك المزيد من الأنواع ، أحد هذه الأنواع من المرجح أن يقاوم الجفاف" ، قال تشرشل . "وبالتالي فإن الفكرة هي أن لديك مجموعة حيوية أكثر استقرارًا على المدى الطويل إذا كان لديك المزيد من الأنواع الحاضرة ."
سيتم نشر البحث فيبيئة الطبيعة والتطورتحت العنوان: "تعمل الجدار على تعديل استجابات الكتلة الحيوية للأراضي العشبية للجفاف المشترك وإضافة المغذيات ."
