النباتات الشريكة: توافق النباتات في الدراسات العلمية

هناك اعتقاد بأن تحقيق محصول جيد ممكن فقط من خلال مراعاة توافق النباتات. يمكن تشبيهه بـ “الأبراج الزراعية” التي تثير الابتسامة الساخرة. تُعتبر زراعة النباتات الشريكة أو “الزراعة التعاونية” (Intercropping) ممارسة شائعة، ولكن هل تؤيدها الأبحاث العلمية؟ من أين تأتي هذه القوائم والتوصيات اللانهائية بشأن جيران النباتات في الحقول؟

لا تستند أي من الأساليب المقترحة من نوع “ما هي النباتات التي تُزرع معاً” إلى أساس علمي. في غالبيتها، هي أساطير مختلقة تهدف إلى بيع الإعلانات أو الكتب، أو الترويج لأفكار أشخاص معينين. أفضل مثال على ذلك هو الكتاب الأكثر مبيعاً “الجزر يحب الطماطم” للكاتبة لويز ريوت. هذا الكتاب لا يحتوي على أي مرجع، ومعظم التوليفات لا تملك حتى تفسيراً منطقياً لسبب نجاحها - فقط يُقال إنها تعمل. ومع ذلك، تم تكرار هذه الادعاءات ملايين المرات وانتشرت بشكل رهيب مثل الميمات في عصر الإنترنت.

هناك منشورات علمية حول موضوع “ما الذي يجب أن يُزرع مع ما”، ولكن عدد التوليفات الناجحة كان قليلاً جداً، وهذا مبرر من خلال قوانين الطبيعة (المزيد عن ذلك أدناه). الاستثناء الوحيد كان المحاصيل المغطية للأرض، مثل البرسيم الأبيض، حيث إن تأثيرها الإيجابي لا جدال فيه (7).

ما الذي يتوقعه العلماء من الزراعة التعاونية؟

مكافحة الآفات وتقليل الضغط العدائي هو الهدف الأساسي لتنسيق النباتات (1). ومن خلال هذا الأسلوب غير المباشر فقط، يمكن تحقيق تحسين في جودة وكمية المحصول، وتقليل الاعتماد على المبيدات، وإنقاذ حياة الملقحات والمفترسات الحشرية.

في الممارسات الزراعية، لا يوجد مفهوم “الحب” بين الجزر والطماطم (Carrots Love Tomatoes Louise Riotte 1975). على العكس من ذلك:

التفاعل بين النباتات دائماً ما يؤدي إلى المنافسة، وأحياناً بشكل معتدل - مما يتيح بضع فوائد متبادلة من الجوار - لكن في الغالب تقلل المنافسة على الموارد إنتاجية النباتات الشريكة بشكل كبير.

لهذا السبب، نحن بحاجة إلى تطبيق نهج مدروس جيداً بشأن جيران النباتات وفهم الآليات والأهداف التي تستدعي هذه التغييرات الشاملة في الحقول.

الزراعة التعاونية في الحديقة: هل نحن بالفعل نمارسها؟

حدائقنا ومساحاتنا الزراعية الصغيرة التي تقدر بمساحة 5-7 دونمات تعتبر في الأصل أنظمة زراعة تعاونية، حيث تزرع فيها عادةً ما لا يقل عن 10 أصناف من النباتات الزراعية، عدا عن الأعشاب. غالباً ما تكون القطع مقسمة بممرات ضيقة، وفي حالة الانشغال بمحدودية المساحة تكون المسافات بين الصفوف رمزية. الفرق الرئيسي بين التخطيط التقليدي للحديقة وبين “الزراعة التعاونية العلمية” هو غياب تناوب المحاصيل المختلفة في نفس الصف (5).

أحد مخططات الزراعة التعاونية. مزيد من التفاصيل على الرابط 2.

الأنواع الرئيسية لترتيبات النباتات الشريكة:

• بدون ترتيب صفوف (غالباً تُستخدم مع الحبوب)

• تناوب الصفوف

• تناوب المحاصيل في الصف الواحد

• زراعة متتابعة (زراعة نوع قبل الآخر بحيث تتداخل دورات حياتهما جزئياً)

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

هذا يشبه إلى حد كبير معظم الحدائق وله معنى بالفعل، حيث تقل المخاطر المتعلقة بفقدان المحصول بالكامل. استراتيجية تقليل المخاطر متجذرة في أقدم أنظمة الزراعة التعاونية “الأخوات الثلاث”، وتوضح هذه الطريقة الكثير. وقد كان هذا النظام موضوعاً للعديد من الدراسات العلمية (3). سأركز على “الأخوات الثلاث” في السطور التالية.

إرث “الأخوات الثلاث”

“الأخوات الثلاث” الموروثة من الشعوب الأصلية في أمريكا الشمالية والوسطى هن الذرة، البقوليات، والقرعيات. كان سكان الإروكوا الأمريكيين الأصليين يمارسون زراعة هذه المحاصيل معاً ويربطونها بمجموعة من الممارسات الدينية. ربما تكونون قد صادفتم هذا التنسيق من الخضراوات كأفضل مثال على نموذج النباتات الشريكة الفعّال.

كيف يجب أن تعمل هذه الطريقة:

• تحصل البقوليات على الدعم من الذرة والحماية من الرياح عبر النمو على ساقها.
• يحمي القرع التربة من فقدان الرطوبة الزائد، ويقمع الحشائش بظله، ويبقي جذور النباتات الشريكة باردة.
• كل من القرع والذرة يحصلان على جزء من النيتروجين الذي تجمعه العقد الجذرية للبقوليات.

جميل، بسيط، منطقي. الآن الحقائق:

1. الزراعة المتكاملة تطلبت وقتًا وجهدًا أقل مقارنة بزراعة المحاصيل الأحادية. هذا الجمع بين الخضروات لم يُمارَس لزيادة الإنتاجية، إذ لم يتم تأكيد الارتباط بين الإنتاجية والزراعة المشتركة المرافقة.
2. كانت زراعة “الأخوات الثلاث” تتم على تلال أو أكوام في أراضٍ غير مزروعة، مما زاد بشكل كبير من فرص الحصول على محصول طبيعي. كانت القطعة تُستخدم لمدة عامين فقط، وفي الأعوام الثمانية التالية تُترك الأرض لتستريح وتنمو عليها الأعشاب.
3. تُظهر إعادة بناء النُّظم الحديثة لنظام “الأخوات الثلاث” أن إنتاجية الذرة لا تنخفض بوجود الفاصوليا والقرع، ولكن تغلُّ الذراع والقرع ينخفض بشكل ملحوظ مقارنة بزراعتهما بشكل أحادي. كان الجمع يُستخدم فقط عندما كانت الذرة هي المحصول المستهدف، وليس الفاصوليا أو القرع. وتمت زراعة كل محصول على حدة في دورات دورية.
4. الأنواع التاريخية من الذرة، الفاصوليا الخضراء، والقرع الشتوي تختلف بشكل كبير عن الهجائن الحديثة المصممة للزراعة المكثفة. اليوم، يزرع المتبعون لهذه الطريقة الذرة الحلوة، والفاصوليا السلطانية، والقرع الجوزي.

توفر الجدول مقارنةً بين الإنتاجية في نظام “الأخوات الثلاث” وزراعة كل نبات بشكل أحادي. رابط المقال الأصلي في النهاية (3).

ما المشكلة في التفسير التقليدي لنجاح “الأخوات الثلاث”

الفاصوليا تُشارك الذرة والقرع بالنيتروجين. من الصحيح أن البقوليات تثبت النيتروجين من الهواء، لكن هذا النيتروجين لا يصل تقريبًا إلى التربة المحيطة بالنباتات البقولية بل يُستخدم من قِبل النبات للنمو وإنتاج البذور. بالتالي، الذرة لا تحصل على النيتروجين من البقوليات المجاورة.

القرع يُقلل من جفاف التربة. صحيح أنه يظلل التربة، لكنه أيضًا يحتاج إلى الري ويتنافس مع الذرة والفاصوليا للحصول على الماء. يبدو أن التغطية بالمواد العضوية هي حل أكثر عقلانية من زراعة نبات منافس.

إذن لماذا تم تبني هذه الطريقة؟ على الأرجح، هذا النظام الزراعي المتعدد الثقافات دعم عددًا أكبر من الناس لكل هكتار مقارنة بالزراعة الأحادية:

باستخدام نظام “الأخوات الثلاث”، تمكن المزارعون من الحصول على نفس الكمية من الكربوهيدرات تقريبًا مثلما يفعلون من الذرة وحدها، ولكنهم زادوا بشكل كبير من البروتين عبر زراعة الفاصوليا والقرع إلى جانب الذرة. هذه هي قيمة “الأخوات الثلاث” - تقديم نظام غذائي متوازن أكثر من كل “أخت” بشكل منفصل.

فيما يلي بعض الأمثلة الأكثر شيوعًا على “ما يُزرع مع ماذا”، بالإضافة إلى البيانات العلمية المرتبطة بها.

الطماطم تُحب الريحان. أم أن الأمر أكثر تعقيدًا؟

بعد “الأخوات الثلاث”، يأتي مزيج النباتات الأكثر شيوعًا في الحدائق: الطماطم والريحان. في دراسة من عام 2004 أجراها Michael K. Bomford من جامعة West Virginia (2)، تم فحص تأثير الزراعة المشتركة لهذين النباتين. الاستنتاج الأساسي من الدراسة ينطبق على معظم التفاعلات النباتية:

الأنواع القوية ذات المنافسة داخل الأنواع القوية تتطور بشكل أفضل عند زراعتها مع أنواع نباتية أخرى، حيث تُستبدل المنافسة داخل النوع بمنافسة أضعف بين الأنواع (Joliffe and Wanjau 1999).

في هذا السياق، الطماطم هي النوع المهيمن.

لم تؤكد الدراسة أن الطماطم المزروعة بجانب الريحان أصبحت أكثر صحة أو أن ثمارها أصبحت ألذ أو أكثر عطرية. أما بالنسبة للريحان، فإن القرب من الطماطم يعيق نموه ويُسرّع الإزهار. كلما كان الريحان أقرب للطماطم، كلما أصبحت منطقة الجذور أقل تهوية، وأصبح من الصعب تقليم الطماطم وربطها.

عند الزراعة بطريقة التناوب بين النباتات، كانت المسافة المثلى بين المحاصيل المستهدفة تتراوح من 25 إلى 40 سم، مما يوفر بعض المساحة مقارنة بالمسافة المثلى بين شجيرات الطماطم في الزراعة الأحادية، والتي تبلغ حوالي 50 سم.

الشركاء الأفضل للخضروات في الحديقة - الشبت والكزبرة

تجذب أزهار الشبت والكزبرة الحشرات المفيدة المفترسة والمُلقّحة بشكل فعّال للغاية، وقد أصبحت هذه الأعشاب موضوعًا للعديد من الرسائل الجامعية والدراسات الميدانية.

كيف يعمل هذا: غالبًا ما تكون اليرقات والبيض للعديد من الآفات مقاومة للمبيدات الحشرية واسعة الانتشار، وحتى الأنواع الحساسة تصبح بعيدة المنال بمجرد دخول الفاكهة. فقط الحشرات المفترسة - مثل الدعسوقة، وعين الذهب، والذباب الطائر، والدبابير الطفيلية، وبعض أنواع العناكب والحشرات المفترسة - يمكنها التعامل مع هذه الآفات. الشبت والكزبرة يزيدان من فرص بقاء هذه الحشرات المفيدة - أزهارهما مبنية بطريقة تُتيح الوصول بسهولة إلى الرحيق وحبوب اللقاح ليس فقط للمُلقّحات المتخصصة. تشكل النباتات ملاذًا إضافيًا، مصدرًا للطعام، ومكانًا للتكاثر. زيادة أعداد الحشرات المفيدة من خلال الزرع التكاملي لا يصل إلى مستوى التطبيق التجاري (كما لوحظ في عدد من الدراسات)، لكنه يسمح بتقليل استخدام المبيدات الحشرية (خصوصًا البيريثرويد الصناعي الذي يقتل المقاتلين ضد المنّ)، وهذا بالفعل ميزة كبيرة. كما يمكن الاكتفاء بمبيدات أقل ضررًا للخنافس مثل الأفيرمكتينات الأضعف على سبيل المثال. بالمناسبة، أشارت العديد من الدراسات إلى انخفاض حاد في أعداد المنّ في الحقول المزروعة بالشبت والخضار. ومن المهم الحفاظ على ازدهار النباتات المصاحبة، لذلك تمت إعادة زرعها ثلاث مرات خلال الموسم.

أحب فكرة استخدام نبات الشبت كنبات مصاحب: يمكنك قطع الأغصان دون لمس الساق (دعه يزهر)، ويمكن زرعه كغطاء أرضي يقلل من تبخر الرطوبة إلى الحد الأدنى، كما أنَّه لا يعوق الضوء للنبات الهدف ويحتاج إلى كميات قليلة من الأسمدة (منافس ضعيف على الموارد)(8,9).

حساسية الديدان الخيطية تجاه الأزهار المخملية

زراعة الأزهار المخملية لردع الديدان الخيطية الجذرية تحظى بشعبية كبيرة الآن. ولكن الأزهار المخملية لا تطلق تقريبًا مواد (البيريثريم والثيروفين) في التربة التي يمكنها قتل الخيطيات – فالديدان تموت فقط عند تغذيتها على الجذور، بشرط أن تختار النوع الصحيح من المخملية (Tagetes spp. وليس Calendula spp.).

أمثلة على زراعة الأزهار المخملية في الأسرة

هل يخيف رائحة الأزهار المخملية الآفات؟ البيريثرويد الموجود في المبيدات الحشرية أكثر تركيزًا بمئات المرات من الموجود في المخملية، ولكن المنّ، ويقات الكرنب، وذباب الأوراق، وبعض الحشرات الأخرى تتغذى على النباتات المعالجة (وإن كان لوقت قصير).

إذن، هل يمكن لنبتة واحدة أن تفيد الأخرى؟

بأي طريقة كانت، فإن أي نباتات، سواء زُرعت بشكل موحَّد أو تكاملي، تحاول التنافس على الموارد، مما يضر إنتاجية الجانب الخاسر. لا يُجدُ معنى لتخطيط زراعات تكاملية كثيفة بهدف زيادة إنتاجية جميع المشاركين – هذا لا يحدث. بالمقابل، فإن مراعاة المسافات العاقلة بين النباتات لا تختلف عن التخطيط الزراعي العادي. حتى إذا لم تتنافس النباتات المصاحبة على الضوء ولم تغطي النبات الهدف بالظل، فإن النباتات تستجيب للضوء المنعكس من الجيران في النطاق الأحمر – هذا أول إشارة للتنافس – من خلال إطالة المسافة بين العقد (نتيجة دراسات بيولوجيا الضوء)(4).

الحماية والدعم الجسدي. لا يمكن الجدال في أن الشجيرات تحمي زهور الدلفينيوم الطويلة والهشة من الرياح، بينما تخدم الذرة كدرج ودعامة لأصناف الفاصوليا والخيار المتسلقة.

مصيدة للآفات. يتم استخدام نبات معين لجذب الآفة حتى تترك النبات المصاحب (مثال: البندق والخنفساء). غالبًا، تعمل هذه المصائد كمغناطيس للحشرات من المنطقة بأكملها، مما يجعلها أكثر عددًا في حديقتك مقارنةً بما كان يمكن أن يكون دون المصيدة. قترح زرع نبات المصيدة لجارك – بذلك ستنخفض أعداد الآفة المستهدفة في منطقتك.

الخردل المصيدة ينقذ الكرنب من الخنافس Diversity by Design: Using Trap Crops to Control the Crucifer Flea Beetle

ليست كل الحشرات تعتمد على الرؤية أو حاسة الشم. تعتمد بعض الحشرات متعددة التغذية مثل الذباب الأبيض والمنّ على الألوان المنعكسة بدلًا من مظهر النبات، حيث تنجذب إلى الضوء الأخضر المصفر المنعكس من الأوراق. أيضًا، هذه الحشرات “بلانكتون جوي” ضعيف الطيران، حيث تهبط على النبات عشوائيًا وفقًا لاتجاه الرياح (التربس ضمن هذه المجموعة أيضًا). بعد ذلك، تبدأ عملية التكاثر. إذا لم يتم رش المصيدة بالمبيدات الحشرية، فإن الآفة تتكاثر بنجاح عليها ثم تبحث عن نبات جديد. إذا كانت المصيدة مزهرة؟ سنضطر إلى تسميم النحل بالتبعية.

نتائج التجارب باستخدام نباتات المصائد ليست دائمًا مثالية (تم مناقشتها بالتفصيل هنا: Intercropping and Pest Management: A Review of Major Concepts Hugh Adam Smith and Robert McSorley). لكي تنجح الطريقة، يجب تخصيص من 10% إلى 50% من المساحة للثقافات البينية والم divert insحب المزيد. تولد. الصي. تس。我 النباتات الرفيقة تشارك العناصر الغذائية. المثال الكلاسيكي الذي لم يُشكك فيه قط هو النباتات البقولية، التي تمتلك متكافلات جذرية قادرة على استخراج النيتروجين من الهواء ومشاركته مع النبات المضيف مقابل السكريات. ولفترة طويلة كان يُعتقد أن هذا النيتروجين يصل إلى منطقة الجذور، مما يُغذي الجيران. ولكن أظهرت الدراسات الميدانية أن البكتيريا العقدية تفقد كميات ضئيلة جدًا من النيتروجين، حيث يذهب جميعه تقريبًا إلى نمو وتطور النبات المضيف. وحتى بعد تحلل السيقان في التربة، لا يصل المزيد من النيتروجين مقارنة بالنباتات غير البقولية.

يُعتقد أن النباتات ذات الجذور العميقة تجلب العناصر الغذائية إلى الطبقات الخصبة من التربة. لكن هذا لم يتم تأكيده أيضًا. ربما يكون من الجدير إعداد مادة منفصلة حول هذا الموضوع، حيث توجد دراسات علمية رائعة تبحث في دور “البطاريات الديناميكية” بين النباتات.

القضاء على الأعشاب الضارة. من المهم فهم كيف يحدث القضاء عليها. إذا كان النبات منافسًا بشكل كبير لدرجة أنه لا يترك فرصة حتى للنباتات الأكثر تكيفًا، فهل سيكون هذا الرفيق معتديًا على النبات المستزرع المجاور؟

هل يجب تجربة الزراعة المشتركة؟

فقط إذا لم يجعل هذا الشراكة رعاية النباتات أكثر تعقيدًا أو يُجبرك على التفكير بشكل مكثف في تخطيط الأسرّة الزراعية. اعتمد على الممارسة السليمة وتذكر أن النباتات ليست لديها طبيعة تُظهر الإيثار.

الروابط والمراجع

1. Litsinger and Moody 1976; Perrin 1977; Kass 1978; Perrin and Phillips 1978; Altieri and Letourneau 1982; Andow 1983, 1991a ; Risch et al. 1983; Vandermeer 1989; Altieri 1994

2. YIELD, PEST DENSITY, AND TOMATO FLAVOR EFFECTS OF COMPANION PLANTING IN GARDEN-SCALE STUDIES INCORPORATING TOMATO, BASIL, AND BRUSSELS SPROUT Michael K. Bomford https://orgprints.org/6614/1/6614.pdf

3. Food Yields and Nutrient Analyses of the Three Sisters: A Haudenosaunee Cropping System ­Jane Mt.Pleasant

4. Ballare, C. L., Scopel, A. L., & Sanchez, R. A. (1990). Far-Red Radiation Reflected from Adjacent Leaves: An Early Signal of Competition in Plant Canopies. Science, 247(4940), 329–332.

5. Intercropping and Pest Management: A Review of Major Concepts Hugh Adam Smith and Robert McSorley

6. Theunissen, J., Booij, C. J. H., & Lotz, L. A. P. (1995). Effects of intercropping white cabbage with clovers on pest infestation and yield. Entomologia Experimentalis et Applicata, 74(1), 7–16.

7. Intercropping in Field Vegetables as an Approach to Sustainable Horticulture Jan Theunissen Research Institute for Plant Protection (IPO-DLO), Binnenhaven 5, 6700 GW Wageningen, Netherlands

8. Investigating the Effects of Companion Plantings on Predation of European Corn Borer Eggs in Bell Peppers George C. Hamilton

9. Ransgressive yielding in bean: Maize intercrops; interference in time and space International Center for Tropical Agriculture (CIAT), Cali Columbia
   Accepted 23 November 1984, Available online 25 June 2003.

الزراعة المشتركة في الضوء الإيجابي (بدون أدلة، مقال وصفي في Agriculture Specialist) Companion Planting & Botanical Pesticides: Concepts & Resources By George Kuepper and Mardi Dodson 2016

إعادة سرد قصص من كتاب Rayott من جامعة كورنيل (مع إشارة إلى الكتاب، ولكن بدون مراجع إلى الدراسات) Cornell Cooperative Extension provides Equal Program and Employment Opportunities counties.cce.cornell.edu/chemung

مجموعة مقالات حول موضوع الزراعة المشتركة (بشكل أكبر عن الحبوب) على موقع sciencedirect (لاستخدام النصوص الكاملة، استخدم سايهاب) https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/companion-planting

Linda Chalker-Scott, Ph.D., Extension Horticulturist and Associate Professor, Puyallup Research and Extension Center, Washington State University The Myth of Companion Plantings

تحليل الأساطير المرتبطة بالزراعة من أساتذة جامعة واشنطن https://puyallup.wsu.edu/lcs/

شكرًا على انتباهكم!