التنوع الحيوي الزراعي يرفع الإنتاج ويدعم استقراره : مدونة بيوتك

 2. التنوع الحيوي الزراعي يرفع الإنتاج ويدعم استقراره

 زيادة الإنتاجية وإستقرارها

النظم الإيكولوجية الأكثر تنوعا، مع المزيد من الأنواع أو المزيد من التنوع الجيني داخل الأنواع، غالبا ما تكون إنتاجيتها الإجمالية أعلى من الأنظمة الأبسط. وقد قام تيلمان وزملاؤه بتوثيق ذلك على نطاق واسع بالنسبة للأنظمة البيئية في البراري (غير الزراعية)، حيث، على سبيل المثال، أنتجت قطع الأراضي التي تحتوي على 16 نوعًا كتلة حيوية أكبر بمقدار 2.7 مرة من الزراعات الأحادية . أشارت الأبحاث الحديثة إلى أن التنوع الذي تم التلاعب به تجريبيًا في الأراضي العشبية يعزز الاستقرار الزمني على العديد من مستويات تنظيم النظام البيئي في وقت واحد . كما تفوق مخاليط أصناف الشعير في بولندا بشكل عام متوسط إنتاجية الأصناف كحاملات نقية . وترتبط زيادة الإنتاجية أيضًا بزيادة استقرار العائد؛ كما أشار تيلمان وآخرون.  إلى أن قطع الأراضي عالية التنوع كانت أكثر استقرارًا بنسبة 70٪ من الزراعات الأحادية.

إن مقياس تيلمان للاستقرار - نسبة متوسط الكتلة الحيوية الإجمالية إلى الانحراف المعياري مع مرور الوقت - هو مجرد نسخة واحدة من الاستقرار، وقد ناقش علماء البيئة منذ فترة طويلة العلاقة بين التعقيد ومقاييس الاستقرار المختلفة في النظم البيئية والشبكات الغذائية . وفي النظم الزراعية المبسطة، يتعين على المزارعين أن يقرروا مسبقاً أي أصناف من المحاصيل سوف يزرعونها في أي موسم معين. واعتماداً على عوامل مثل ظروف النمو والأسواق، يؤدي ذلك إلى خلق احتمالات لمحاصيل وفيرة وفشل، وهو ما ينعكس في التباين الكبير في الإنتاجية على أساس سنوي. وقد أظهرت الدراسات التجريبية والتجارب الميدانية واسعة النطاق أن التنوع البيولوجي الزراعي يمكن أن يقلل من التباين، مما يساهم في هذا النوع الخاص من الاستقرار في الإنتاجية.

تعد الحدائق المنزلية من أكثر أنظمة الإنتاج تنوعًا في العالم وأيضًا من أكثر الأنظمة إنتاجية لكل وحدة مساحة . ورغم أنها عادة ما تكون كثيفة العمالة وصغيرة الحجم، فإنها توفر مع ذلك فوائد مباشرة من حيث الإنتاج والدخل والتغذية لملايين صغار المزارعين في جميع أنحاء العالم. على سبيل المثال، أفاد ناير  أنه في البرازيل، ولدت حديقة منزلية تعتمد على الحراجة الزراعية بمساحة 10-20 هكتارًا دخلاً صافيًا يعادل 1000 هكتار من مزرعة الماشية، بالإضافة إلى العمالة الريفية للنساء، وكل ذلك دون الحاجة إلى إزالة الغابات. يمكن أن تتمتع الحدائق المنزلية في إندونيسيا بكتلة حيوية أعلى، وتنتج دخلاً صافيًا أعلى وتحسن الاستقرار والاستدامة والإنصاف مقارنة بالمناطق المماثلة لزراعة الأرز الأحادية . كما أدى مشروع لتشجيع النساء في السنغال على زراعة الخضروات إلى ارتفاع الدخل والمكانة الاجتماعية للنساء المشاركات وعدم حدوث أي تغيير تقريبًا في الحالة التغذوية لأن الخضروات لم تكن تؤكل في المنزل ولم تستخدم النساء الأموال المكتسبة لشراء الطعام.

 يستشهد ألتيري  بأرقام توضح أن مزايا إنتاج المحاصيل متعددة الأنواع في أمريكا اللاتينية تتراوح من 20% إلى 60%. وفي المكسيك، ينتج هكتار واحد مزروع بمزيج تقليدي للغاية من الذرة والفاصوليا والقرع من الغذاء ما يعادل 1.73 هكتار مزروعة بالذرة وحدها. علاوة على ذلك، يمكن للزراعة المتعددة للذرة والقرع والفاصوليا أن تنتج ما يصل إلى 4 طن هكتار من المادة الجافة التي يمكن إعادتها إلى التربة، مقارنة بـ 2 طن هكتار من زراعة الذرة الأحادية. ويعكس هذا إلى حد ما وجود محصول البقوليات، على الرغم من أن الفصل بين المناطق المتخصصة، وانخفاض حالات الفقد بسبب الآفات والأمراض وتنافس الأعشاب الضارة والاستخدام الأكثر كفاءة للموارد الطبيعية كلها تلعب دورًا.

كشفت دراسة مفصلة لما يسمى بتجربة جينا، وهي دراسة طويلة المدى للأراضي العشبية ذات التنوع المختلف، عن تأثير واضح لثراء الأنواع على الإنتاجية ، بما في ذلك تأثيرات التنوع النباتي على اللافقاريات العاشبة  واللافقاريات على إنتاجية النبات .وفي الواقع فإن "التنوع الأعلى هو الأكثر فعالية في زيادة الإنتاجية من زيادة كثافة الإدارة".

وقد تم العثور على نتائج مماثلة في أنظمة إنتاج الغذاء، وخاصة في الصين. يستشهد Zhang وLi بتقرير يفيد بأن "ثلث إجمالي مساحة الأراضي المزروعة يُستخدم في زراعة محاصيل متعددة ويتم إنتاج نصف إجمالي إنتاج الحبوب من خلال محاصيل متعددة.(. وقد قامت مجموعة تشانغ ولي بدراسة تفصيلية لآثار التنوع البيولوجي الزراعي، كما قامتا بالتحقيق في بعض الآليات الأساسية. يظهر القمح زيادة بنسبة 74% في إنتاجية المحاصيل المتداخلة مع الذرة وزيادة بنسبة 53% في إنتاجية فول الصويا. مثل الحراثة المتزايدة التي شوهدت في الأفراد المقاومين للأمراض في حقل الأصناف المختلطة من نفس النوع ، يعزو تشانغ ولي بعض الإفراط في إنتاج مخاليط الأنواع إلى ما يسمونه الانتعاش التنافسي، مع التأثيرات فوق الأرض وتحت الأرض. يمكن تخفيف الضغوط اللاأحيائية عن طريق الزراعة البينية. يعد داء الاخضرار الناتج عن نقص الحديد أمرًا شائعًا في الفول السوداني (وهو محصول بذور زيتية رئيسي في الصين)، خاصة عندما يزرع كمحصول وحيد. يكون التسمم بالكلور أقل حدة ويعتمد على الاختلاط الوثيق بين أنظمة جذر الذرة والفول السوداني عند زراعته مع الذرة. يمتلك الفول السوداني والذرة أنظمة مختلفة لامتصاص الحديد، ومن المفترض أن نظام امتصاص الحديد الفعال في الذرة يحرك الحديد في شكل يمكن للفول السوداني الاستفادة منه بشكل أفضل. وقد شوهدت نتائج مماثلة فيما يتعلق بامتصاص الفوسفور (P) في الذرة المزروعة مع الفول البلدي، حيث يُعتقد أن الفول البلدي يجعل الفسفور متاحًا أكثر للذرة. مرة أخرى، يجب أن تختلط الجذور بشكل وثيق حتى يتم ملاحظة الإفراط في الإنتاج. يعمل الحمص على تحسين امتصاص الفسفور بواسطة القمح والذرة عبر مسار معقد يضع قدرة الحبوب الأكبر على امتصاص الفسفور القابل للذوبان مقابل قدرة البقوليات الأكبر على تعبئة الفسفور العضوي . تقلل الزراعة البينية من تراكم النترات في التربة، مما يسمح بمعدلات استخدام أقل للنيتروجين ويقلل من التأثيرات النهائية.

ويعمل التنوع أيضًا داخل أنواع المحاصيل على تعزيز الإنتاجية. يمكن للتنوع الوراثي أن يقلل من خطر فشل المحاصيل في البيئات عالية الإجهاد، كما هو موضح من قبل Ceccarelli  بالنسبة للشعير، على الرغم من أن مستويات الإنتاج قد تكون أقل من تلك التي تحققها بعض الأصناف في ظل ظروف غير الإجهاد. أشارت العديد من الدراسات إلى أن تجنب المخاطر واحتياجات الاستخدام المتعدد والاستقرار هي من بين الأسباب التي تجعل العديد من صغار المزارعين يواصلون زراعة أصناف المحاصيل التقليدية والحفاظ على مستويات عالية من التنوع الجيني والمحاصيل في جميع أنحاء العالم.

على نطاق أوسع، هناك اعتراف واسع النطاق بأهمية الحفاظ على تنوع أنواع المحاصيل في أنظمة الإنتاج من أجل تجنب الضعف وفقدان المحاصيل على نطاق واسع نتيجة لتأثير إجهاد حيوي أو غير حيوي معين على زراعة أحادية موحدة وراثيا  . يمكن أن تعزى الخسائر الكبيرة، والتي يمكن التنبؤ بها ، لمحصول القلقاس الغذائي الأساسي في ساموا في الفترة 1993-1994 إلى مثل هذا الضعف، كما يمكن أن يعزى تأثير آفة الذرة الجنوبية على محصول الذرة في الولايات المتحدة في الفترة 1970-1971.