إدارة التربة

إدارة التربة هي تطبيق العمليات والممارسات والمعالجات لحماية التربة وتعزيز أدائها (مثل خصوبة التربة أو ميكانيكا التربة ). وهي تشمل الحفاظ على التربة وتعديلها وتحسين صحتها . في الزراعة ، هناك حاجة إلى قدر معين من إدارة التربة في كل من الأنواع غير العضوية والعضوية لمنع الأراضي الزراعية من أن تصبح ضعيفة الإنتاجية على مدى عقود من الزمن. تؤكد الزراعة العضوية على وجه الخصوص على الإدارة المثلى للتربة، لأنها تستخدم صحة التربة كمصدر حصري أو شبه حصري لتخصيبها ومكافحة الآفات .

تُعد إدارة التربة أداة مهمة لمعالجة تغير المناخ من خلال زيادة الكربون في التربة وكذلك معالجة القضايا البيئية الرئيسية الأخرى المرتبطة بممارسات الزراعة الصناعية الحديثة . يسلط مشروع Drawdown الضوء على ثلاث ممارسات رئيسية لإدارة التربة كخطوات قابلة للتنفيذ للتخفيف من تغير المناخ : تحسين إدارة المغذيات ، ^[1] والزراعة الحافظة (بما في ذلك الزراعة بدون حرث )، ^[2] واستخدام الزراعة التجديدية . ^[3]

وفقًا لوكالة حماية البيئة ، يمكن أن تؤدي ممارسات إدارة التربة الزراعية إلى إنتاج وانبعاث أكسيد النيتروز (N ₂ O)، وهو غاز دفيئة رئيسي وملوث للهواء. تشمل الأنشطة التي يمكن أن تساهم في انبعاثات أكسيد النيتروز استخدام الأسمدة والري والحرث . تمثل إدارة _التربة أكثر من نصف الانبعاثات من قطاع الزراعة. تمثل الماشية ثلث الانبعاثات، من خلال انبعاثات الميثان . كما تنتج إدارة السماد وزراعة الأرز انبعاثات. ^[4] قد يؤدي استخدام الفحم الحيوي إلى تقليل انبعاثات أكسيد _{النيتروز} من التربة بمعدل 54٪. ^[5] يؤدي استخدام الأسمدة الاصطناعية في المجال الزراعي إلى اختلال التوازن الغذائي في التربة.

يمكن للتربة أن تحجز ثاني أكسيد الكربون (CO ₂ ) من الغلاف الجوي، وذلك في المقام الأول عن طريق تخزين الكربون ككربون عضوي في التربة (SOC) من خلال عملية التمثيل الضوئي . يمكن أيضًا تخزين ثاني أكسيد الكربون _ككربون غير عضوي ولكن هذا أقل شيوعًا. يؤدي تحويل الأراضي الطبيعية إلى أراضٍ زراعية إلى إطلاق الكربون مرة أخرى في الغلاف الجوي. تعتمد كمية الكربون التي يمكن للتربة حجزها على المناخ والاستخدام والإدارة الحاليين والتاريخيين للأراضي. ^[6] تتمتع الأراضي الزراعية بإمكانية حجز 0.5-1.2 بيتا غرام من الكربون / سنة ويمكن أن تحجز أراضي الرعي والمراعي 0.3-0.7 بيتا غرام من الكربون / سنة. ^[7] يمكن أن تساعد الممارسات الزراعية التي تحجز الكربون في التخفيف من تغير المناخ . ^{[8] تؤدي} الزراعة المكثفة إلى تدهور وظائف التربة.

تشمل الأساليب التي تعزز بشكل كبير من عزل الكربون في التربة الزراعة بدون حرث ، وتغطية المخلفات ، وزراعة المحاصيل ، وتناوب المحاصيل ، وكلها تستخدم على نطاق واسع في الزراعة العضوية مقارنة بالزراعة التقليدية. ^{[9] [10]} نظرًا لأن 5٪ فقط من الأراضي الزراعية في الولايات المتحدة تستخدم حاليًا عدم الحرث وتغطية المخلفات، فهناك إمكانية كبيرة لعزل الكربون. ^[11] وقد تم اقتراح ممارسات مماثلة مثل تحويل الأراضي الصالحة للزراعة إلى أراضٍ عشبية ومخلفات المحاصيل والمحاصيل الغطائية في أوروبا. ^[12]

تعتمد الزراعة التقليدية على التصنيع وتهدف إلى تعظيم الكفاءة. وتشمل الممارسات الزراعة واسعة النطاق المتخصصة في الزراعة الأحادية واستخدام المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب والأسمدة. ^{[8] [13]} وتشمل البدائل الزراعة المحافظة والمتجددة والعضوية، والتي يمكن تصنيفها على نطاق واسع على أنها زراعة مستدامة . للزراعة المحافظة ثلاث ممارسات رئيسية: تقليل اضطراب التربة، والحفاظ على تغطية التربة الدائمة، وتنويع أنواع المحاصيل. ^[14] وبالمثل، تستخدم ممارسات الزراعة المتجددة الحد الأدنى من الحرث أو عدمه، والمحاصيل الغطائية، وتناوب المحاصيل، والسماد، والرعي. ^[15] تتضمن الزراعة العضوية معظم هذه الممارسات وتؤكد على الإدارة البيولوجية، وليس الاصطناعية. ^[16] هناك ثلاث ممارسات شاملة تعمل على تحسين عزل الكربون في التربة: زيادة مدخلات الكتلة الحيوية، وتقليل خسائر الكربون العضوي في التربة، وزيادة متوسط ​​وقت إقامة الكربون العضوي في التربة. ^[7]

تشمل ممارسات إدارة التربة المحددة التي تؤثر على صحة التربة ما يلي: ^[17]

• يساعد التحكم في حركة المرور على سطح التربة على تقليل ضغط التربة ، مما قد يقلل من التهوية وتسرب المياه .
• زراعة المحاصيل التغطية التي تبقي التربة ثابتة ومغطاة في غير مواسمها بحيث لا تتآكل التربة بفعل الرياح والأمطار.
• تتضمن تناوب المحاصيل ^[18] للمحاصيل الصفراء تناوب المحاصيل ذات المخلفات العالية مع المحاصيل ذات المخلفات المنخفضة لزيادة كمية المواد النباتية المتبقية على سطح التربة خلال العام لحماية التربة من التآكل.
• يمكن أن تساعد إدارة العناصر الغذائية على تحسين خصوبة التربة وكمية المادة العضوية ، مما يحسن بنية التربة ووظيفتها.
• حرث التربة، أو الحرث ، هو كسر التربة، مثل استخدام المحراث أو المحراث، لإعداد التربة للبذور الجديدة. تختلف أنظمة الحرث في شدتها واضطرابها. الحرث التقليدي هو نظام الحرث الأكثر كثافة ويزعج أعمق مستوى من التربة. يبقى ما لا يقل عن 30٪ من بقايا النباتات على سطح التربة في الحرث المحافظ. ^{[19] [20]} تحد عمليات الحرث المنخفض أو عدم الحرث من مقدار اضطراب التربة أثناء زراعة محصول جديد، وتساعد في الحفاظ على بقايا النباتات على سطح التربة للحماية من التآكل واحتباس المياه.
• إن إضافة المواد العضوية إلى سطح التربة يمكن أن يؤدي إلى زيادة الكربون في التربة ووفرة وتنوع الكائنات الحية الدقيقة في التربة. ^{[21] [22]}
• يؤدي استخدام الأسمدة إلى زيادة العناصر الغذائية مثل النيتروجين والفوسفور والكبريت والبوتاسيوم في التربة. يؤثر استخدام الأسمدة على درجة حموضة التربة وغالبًا ما يؤدي إلى زيادة حمضية التربة، باستثناء سماد البوتاسيوم. ^[23] يمكن أن تكون الأسمدة عضوية أو صناعية.
• استخدام محصول حبوب معمر مثل Thinopyrum intermedium .