حراثة التربة في الزراعة العضوية

يتم حرث الأرض لجعل التربة في الحالة الفيزيائية المناسبة لإنبات البذور ونمو جذور المحاصيل ودمج الأسمدة الخضراء [غير الناضجة] والمخلفات الأخرى، ولخلط الروث، والسماد المخمر، والأسمدة، وللسيطرة على الأعشاب الضارة. كما يساعد الحرث على التهوية والتجفيف، ورفع درجة حرارة التربة. الحراثة السطحية يمكن أن تُنشِأ غطاءً من الغبار الذي يساعد في الحفاظ على المياه. الحراثة لها آثار في السيطرة على آفات أخرى غير الأعشاب الضارة. وتهوية التربة بعد الحراثة قد تساعد في مكافحة الأمراض. الحراثة تعرض الحشرات إلى ظروف معاكسة حيث تكون عرضة للافتراس، والتجمد، والتجفف.

إعداد مشاتل البذور

كما ذكرنا أعلاه، فإن الهدف الرئيسي من الحرث هو جعل التربة في حالة فيزيائية جيدة لنمو النبات، أو الفلاحة الجيدة. التربة المحروثة جيداً لديها بنية تجميعية جيدة. والمجمعات هي هياكل صغيرة، ويفضل أن تكون بحجم الرمل، تتشكل من ترتيب جزيئات التربة ضمن مجموعات تتماسك ببعضها بإحكام. تؤمن المجمعات ذات حجم الرمال المشكلة من الطين فلاحة جيدة لهذه التربة ذات النسيج الناعم. سوف تكون هذه التربة متفتتة ومفتتة أو قابلة للتفتيت. في التربة الرملية، لا يكون تطور حراثةً جيدةً مقلقاً كالحراثة في التربة الطينية. تسمى التربة الرملية بالتربة الخفيفة بسبب سهولة حرثها، وتمتلك حراثة جيدة بطبيعة الحال. الهياكل بحجم الحصى أو أكبر تسمى مدر ( Clods ) وتؤمن حراثةً سيئةً. لا تؤمن التربة ذات المدر عادةً حالةً جيدةً لنمو المحاصيل ذات البذور الصغيرة. تنتُج التربة ذات المدر من الضغط الذي ينتج من حرث التربة الرطبة، ذات النسيج الناعم، وفشل الجسيمات بالتجزؤ إلى تجمعات صغيرة.

يمكن أن تشكل الحراثة السليمة التجمعات، ولكن يتم تشكيل التجمعات في التربة التي تحتوي على الطين أو المواد العضوية، أو كلا المكونين، فقط. الرمال والطمي لن يتماسكا في إنتاج تجمعات مستقرة، على الرغم من أن هذه الجسيمات يمكن أن تندرج ضمن تجمعات الطين. تزيد المادة العضوية من استقرار التجمعات وتساعد في تشكيل هياكل بحجم الرمل من الطين، معززة بذلك الحراثة الجيدة. نمو وتحلل جذور النباتات وروث المحاصيل الأخضر يشجع على تجميع وتحسين استقرار التجمعات. تجمد وذوبان التربة يحسن التجمع ويفتت المدر. تعمل حراثة الخريف في كثير من الأحيان على التربة الطينية لتطوير الحراثة الجيدة. فعل التجمد والذوبان خلال فصل الشتاء يساعد على إنتاج بنية متجمعة. ومع ذلك، عموماً لا ينبغي حرث الأراضي المنحدرة في الخريف بسبب الاحتمالات العالية لتآكل التربة العارية غير المحمية.

مشاتل البذور ذات الحرث الجيد هي حبيبية، ولديها تهوية بشكل جيد، ومبتزلة بشكل جيد، ولها القدرة الجيدة على الاحتفاظ بالماء. كما أن لديها قدرةً جيدةً على امتصاص المياه بالفعل الشعيري من أعماق التربة وكذلك على امتصاص المياه من الأمطار أو الري. الحراثة السليمة يمكن أن تساعد في تطوير فلاحة جيدة للتربة. الحراثة غير السليمة يمكن أن تدمر الفلاحة. وينبغي تجنب حراثة التربة الرطبة. الضغط على التربة الرطبة ذات النسيج الناعم، بأدوات الحراثة، مثل المحراث القلاب ( Moldboard Plow ) (الشكل 1) أو المحراث الدوار ( Rotary Tiller )، يمكن أن يؤدي إلى بنية ضعيفة للتربة.

عمق الحراثة ليس مسألة مهمة في تطوير الحراثة الجيدة. تحتاج التربة للحراثة السطحية فقط لإنشاء مهاد جيدة للبذور. الحراثة إلى عمق 3 أو 4 بوصات كافية لهذا الغرض. قد تلزم الحراثة إلى أعمق من 6 بوصات لإدماج المخلفات. والحراثة أعمق من 6 بوصات مضيعة للطاقة، حيث إن القوة اللازمة لجر المحراث خلال التربة تزيد بزيادة عمق الحراثة.

الشكل 1 مخططات (أ) المحراث القلاب و(ب) أرض محروثة بالمحراث القلاب.

دمج الأسمدة، والحجر الكلسي، والأسمدة العضوية، والروث، أو محسنات التربة الأخرى عميقاً في التربة قد يضع هذه المواد بعيداً عن متناول جذور النباتات، وخصوصاً خلال بداية الموسم عندما تصبح الشتلات ناضجة. الحراثة العميقة، 15 بوصة أو نحو ذلك، لتفتيت الحوض الطبيعي نجاحها محدود. قد يتكسر الحوض الطبيعي بنجاح من خلال الحراثة العميقة بشفرات المحراث، ويمكن فصل طين الحوض الطبيعي بواسطة الحراثة، ولكن عادةً ما تعود وتلتحم مع بعضها مرة أخرى.

يتوفر العديد من الأدوات اللازمة للحراثة وممارسات لإدارة الأراضي بالحراثة كخيارات للمزارعين تبعاً لأنواع التربة التي تتم زراعتها، والتفضيلات الشخصية للمزارعين.

أدوات الحراثة

المحراث القلاب

الأداة الأساسية للحراثة هي المحراث القلاب (الشكل 1 ). هذه الأداة فعالة في قلب التربة، بحيث يتم إنتاج بنية التربة المرغوب فيها، و تُقلب المخلفات إلى تحت [التربة] تأثير فعل هذه الآلة يشبه إلى حد ما قلب التربة بالمجرفة اليدوية. يلاحظ أن سطح الحقول التي تحرث بالمحراث القلب تكون نظيفةً، ونظيفةً جداً، في الواقع، إن بعض المزارعين العضويين وغيرهم اعترضوا على عدم وجود بقايا على السطح. الأسطح النظيفة قد تعرض التربة للتعرية بفعل الرياح والمياه. ثمة مشكلة أخرى هي أن الحراثة بالمحراث القلاب وبالعمق نفسه عاماً تلو الآخر يمكن أن تؤدي إلى انضغاط التربة [تحت منطقة الحراثة] وتشكيل نعل [منطقة] حراثة بمرور أدوات الحراثة. من المستحسن استخدام المحراث القلاب في التربة ذات المحتويات العالية من الحصى لضمان الخلط الجيد، وهو الأداة المختارة لحراثة التربة الطينية. المحراث القلاب يقلب التربة الطينية حيث إن أفعال القص، والرفع، واللوي تساعد على تعزيز تشكل الحبيبات. الطبقة العليا من التربة أو المخلفات الأخرى تقلب إلى الأسفل، وتتعرض التربة المبعثرة لتحسينات لاحقة مثل التمشيط، والتسوية بالقرص، أو السحب. إذا حرثت التربة وهي رطبة جداً، فإن الضغط الذي يطبق على التربة بتشغيل المحراث القلاب غالباً ما يؤدي إلى ظروف تركيب مدر ضعيف للتربة مع التربة الطينية. أما في التربة الرملية، فقد لا تكون هناك حاجة للمحراث القلاب، وتسوية الأرض بالقرص [مسلفة قرصية] قد يكون كافياً أو حتى أفضل من الحراثة.

الأقراص [المسلفة القرصية]

التحسينات اللاحقة للأراضي من أجل الزراعة بعد حراثتها بالمحراث القلاب هي التمشيط أو التسوية بالقرص التربة الحراثة الجيدة. ينبغي أن تكون التسوية بالقرص معتدلة. التحريك المفرط للأرض يجففها ويعزز الأكسدة ونضوب المواد العضوية. يمكن أن تدمر بنية التربة الجيدة بالتقطيع والكبس. قد تستعمل أيضاً أقراص التمشيط للتجهيز الأولي للأرض، لكن إذا كان المطلوب هو حراثة أعمق ينبغي استخدام أقراص الحراثة.

محراث القرص

أقراص الحراثة (الشكل 2) تستخدم عادةً في حراثة الأراضي القاسية الممتلئة بالحجارة، وبنتوءات الصخور، أو بجذوع الأشجار. وقد تستخدم أيضاً في الحراثة التقليدية للأراضي غير القاسية. أقراص الحراثة تترك الكثير من البقايا النافرة من سطح منطقة الحراثة. هذه الحالة مفضلة من قبل بعض المزارعين بسبب تأثيرات البقايا في منع التآكل. ومع ذلك، فإن البقايا التي لا يتم إدماجها [في التربة] قد لا تموت بأقراص الحراثة وقد تستأنف النمو، مثل الأعشاب الضارة. كثيراً ما تلزم عمليات حرث لاحقة كالتمشيط بالأقراص أو غيرها من الآلات للسيطرة على هذه الأعشاب.

الشكل 2 مخطط (أ) الوجهات الأمامية والجانبية لقرص الحراثة و(ب) مظهر الأرض التي حرثت بقرص الحراثة.

المحراث الدوار

المحراث الدوار (Rotary Tillers) هو أداة بأسنان شوكة دوارة تقطع التربة. بحسب طبيعة التربة والبقايا فيها، قد يهيئ المحراث الدوار التربة بمرورٍ واحد عبر التربة. يعمل المحراث الدوار عمل المحراث والقرص، وقد يكون لديه مشاكل عند الاستخدام في التربة الرطبة الطينية. إن أسنان المحراث الدوار تقطع الطين الرطب، واللزج وترمي الشرائح الشبيهة بالتجمعات. تجفيف هذه الشرائح من دون تفتتها إلى بنية حبيبية سيؤدي إلى حراثة ضعيفة. الزراعة بالمحراث الدوار في التربة الرملية ستنتج مشاكل أقل. تخلط الحراثة الدوارة للأرض المواد العضوية في المنطقة المحروثة.

الحد الأدنى من الحراثة

الحراثة التقليدية بالمحراث القلاب أو غيرها من الآلات، كثيراً ما تؤدي إلى انضغاط التربة وتآكل التربة المتزايد، وإلى انخفاضات في محتويات المواد العضوية في التربة. وقد أظهرت الأبحاث أنه ليس من الضروري حراثة الأرض عميقاً فقط ولكن يجب أن لا تسوى الأرض بشكل ناعم كما يعتقد البعض. كذلك، يجب عدم تجهيز كامل سطح الأرض للزراعة. الممارسات التي تقلل من قدر حراثة الأرض تسمى الحد الأدنى من الحراثة، الحراثة المحافظة، أو عمليات من دون حراثة.

واحدة من ممارسات الحد الأدنى من الحراثة، هي حرث كامل الأرض تقليدياً ومن ثم إعداد أحزمة ضيقة للزراعة فقط. وتترك المنطقة المحروثة بين الصفوف خاماً، تاركة هذا المساحة مساعدة لعمليات تسرب للمياه، ومواتية للسيطرة على التآكل، وغير مواتية لنمو الأعشاب الضارة (مشاتل البذور الخشنة تكون فقيرةً في نمو الأعشاب الضارة). ويؤدي عدد أقل من تنقلات [المحراث] عبر الحقل أو الحديقة تحت هذا النظام من إعداد مشاتل البذور إلى تحقيق مدخرات كبيرة في الطاقة والوقت والمال. كذلك قد تزرع صفوف المحاصيل في مسارات عجلات الأدوات، التي تسحق التربة وتترُك مشتل البذور بعد تحركها مناسباً للغرس من دون مزيد من الإعداد.

ينطوي نظام آخر لإعداد مشاتل البذور على حراثة الأحزمة التي تتم زراعة المحصول فيها فقط، تاركةً المناطق بين الصفوف من دون حراثة، وفي بعض الأحيان مع استمرار الغطاء النباتي في المكان (الشكل 3). تجهز المنطقة بأدوات مثل المحراث الدوار أو بمحاريث أو أدوات زراعة متباعدة لحرث أحزمة ولترك مناطق بين الصفوف من دون حراثة. المناطق بين الصفوف [المزروعة] قد تمهد أو تغطى بشكل تقليدي، أو قد يزرع عشب، وبرسيم، أو غيرها من النباتات كمهاد حي. باستعمال المهاد الحي، ينبغي أن تكون المنطقة المحروثة لصف المحصول بعرض 18 بوصة كحد أدنى. عموماً، يتم تطبيق بعض عمليات السيطرة مثل القص على النباتات بين الصفوف (المهاد الحي) لضمان أن لا تصبح أعشاباً ضارةً وتقيد نمو محاصيل في الصف المحروث. المنطقة المغطاة أو المقصوصة يمكن أن تجعل الحقل أو الحديقة جذابة وتوفر طريقاً للوصول إلى المحاصيل لصيانتها وحصادها.

الشكل 3 حراثة أحزمة بمناطق مزروعة بعرض 18 بوصة للزراعة وللمهاد الحي بين المناطق المزروعة.

في الزراعة من دون حراثة، تجهز منطقة وضع البذور أو الشتلات للزراعة فقط. يمكن أن لا تتجاوز هذه المنطقة العرض اللازم لاستيعاب وضع البذور أو الشتلات أو الحد الأدنى للعرض الذي يمكن أن يُحرث بالأدوات (معازق، وغرافات، وأزاميل، ومسالف). قد تلزم أدوات خاصة متعددة الأغراض لعمليات واسعة النطاق. استخدام هذه الأدوات يزيد من مقدار العمل الذي يجب القيام به في عملية واحدة؛ فالحرث والغرس يتمان في عملية واحدة. هذا الشرط يجعل ممارسة الزراعة من دون حراثة لا تحظى بشعبية عند بعض المزارعين. يمكن أن تكون الزراعة من دون حراثة باهظة الثمن أيضاً، وقد لا يستثمر المزارعون في هذه المعدات. المزارعون - الحارثون (الذين ينفذون عمليات الحرث والغرس في عملية واحدة) يمكنهم أن يستأجروا المعدات للزراعة على نطاق واسع من وكالات تشجيع ممارسات حفظ التربة (مناطق الحفظ، وخدمة المحافظة على الموارد الطبيعية، والإرشاد التعاوني).

في العمليات الواسعة النطاق التقليدية، من دون حراثة، تستخدم مبيدات الأعشاب لقتل الأعشاب الضارة أو محاصيل التغطية، وتزرع المحاصيل الرئيسية عبر القش والبقايا. المزارعون العضويون لا يمكنهم استخدام معظم مبيدات الأعشاب بهذه الطريقة، ولكن يمكنهم تطوير النظم التي يمكن أن تُستخدم للممارسات من دون حراثة. يمكن للمزارع العضوي أن يضع على الأرض غير المحروثة مهاداً عضوياً لمكافحة الأعشاب الضارة ومن ثم يزرع صفوف المحاصيل من خلال المهاد. ويمكن أن يزرع المزارع العضوي أيضاً محصولا طرياً للتغطية، مثل الشوفان الشتائي، الذي يزرع في الخريف، وينمو جيداً أواخر الخريف قبل أن يموت في الشتاء. تبقى بقايا المحصول الميت في الشتاء كغطاء للأرض في الربيع. قد تزرع المحاصيل خلال هذه البقايا من دون حراثة في ما عدا النطاقات المزورعة بالمحاصيل. يشار أحياناً إلى المحاصيل التي تترُك هذه البقايا الميتة في الشتاء المحاصيل الخانقة، على الرغم من أن هذا المصطلح عادة ما يشير إلى المحاصيل الكثيفة المتنامية التي توقف نمو الأعشاب الضارة. المحاصيل كثيفة النمو، مثل الشعير والبرسيم والبيقهة، والتي تقمع نمو النباتات الأخرى، ولا سيما الأعشاب الضارة، هي المحاصيل الخانقة. يمكن أن تستعمل هذه المحاصيل في مناطق المهاد الحي لعمليات الحد الأدنى للحراثة.

أنظمة عدم الحراثة ممتازة للحد من تآكل التربة، ولزيادة المواد العضوية والمياه في التربة، وتقليل انضغاط التربة. التحريك المحدود للأرض يقلل من أكسدة المواد العضوية وتجفيف التربة. ويحافَظ على الماء بالتقليل من الجريان السطحي والتبخر لزيادة عمليات التسرب.

تقليل رحلات [أدوات الحراثة] عبر الحقل تقلل من الفرص لضغط التربة. ومع ذلك، تحت نظام عدم الحراثة، قد تؤدي هذه الممارسة إلى قلق من أن التطبيقات السطحية للأسمدة والكلس قد لا توفر التغذية الكافية للمحاصيل، وتزايد كميات التطبيق لضمان التغذية الكافية. في بعض الأحيان، ينصح بالحراثة لخلط الأسمدة والكلس في التربة. على أية حال، جذور المحاصيل في التربة غير المحروثة تكون أكثر سطحية منها في التربة المحروثة، بسبب رطوبة أكثر قرب السطح، ولربما يمكن لجذور السطحية الوصول إلى الفسفور والبوتاسيوم التي تتحرك في المناطق السطحية السفلى من التربة. الأسمدة النيتروجينية ستتحرك بسهولة إلى داخل التربة، ولكنها ستتعرض لخسائر أيضاً إذا بقيت على سطح التربة. مع مرور الوقت، سوف يخترق الكلس التربة غير المحروثة، وربما سيؤثر في حموضة التربة إلى عمق 4 بوصات بعد سنة. بصفة عامة، تطبيقلا حاجة لزيادة كمية من الكلس لا تحتاج في النظم من دون حراثة أكثر من القدر اللازم للأرض المحروثة.

المشاكل التي قُدمت للزراعة من دون حراثة تشمل صعوبات في السيطرة على الآفات النباتية، وإعاقة ارتفاع درجة حرارة التربة في فصل الربيع. مكافحة الأمراض والحشرات قد تشكل مشاكل أكبر في الأنظمة الزراعية بدون حراثة منها في أنظمة الحراثة، لأن البقايا على سطح التربة تعطي مواقع قد تكون جيدة لإيواء الآفات. ارتفاع درجة حرارة التربة الثقيلة (الطمي، والطين) من المحتمل أن تكون أبطأ في الممارسات من دون حراثة. في الربيع، تكون التربة أكثر برودة تحت المخلفات المجودة على السطح بقدر Fº 6 [درجة ونصف مئوية] مما في الأرض محروثة التربة. قد تَمنع درجات حرارة باردة نمو البذور وإنبات الشتلات. درجات الحرارة الباردة قد تعيق قدرة النباتات على امتصاص الفوسفور، مما يؤدي إلى توقف النمو بسبب عدم قدرة النباتات على الحصول على ما يكفي من الفوسفور من التربة الباردة. لا تحدث هذه المشاكل كما يشيع في التربة الرملية كما هو الحال في تربة الطمي والطين.

حراثة المحافظة

الحد الأدنى من الحراثة شكل من أشكال الحراثة المحافظة، ولكن الحراثة التقليدية يمكن أيضاً أن تُستخدم كطرق للتقليل من تآكل التربة. الزراعة على المحيط تجعل صفوف المحاصيل عبر الأرض المنحدرة مما تكون صعوداً ونزولا من المنحدرات. الصفوف المحيطية تعترض الماء المتحرك وتخفض سرعته إلى أسفل التلال، وبالتالي تقلل حركة التربة إلى أسفل المنحدر مقارنة بالحركة التي تحدث مع الصفوف المزروعة صعوداً ونزولا في التلال. على المنحدرات الحادة المزروعة، قد تتناوب شرائط المحاصيل الأخرى أو من الأرض غير المحروثة ذات الغطاء مع محاصيل الصفوف للتقليل أكثر من التآكل. الأحزمة غير المحروثة قد تكون دائمة العشب أو الأشجار أو قد تكون من المحاصيل التي تم حصادها للعلف أو الرعي. ينبغي أن يمارس شكلٌ من أشكال الحراثة المحافظة على الأرض التي تنحدر أكثر من 4% إلى 6% (4-6 متر ارتفاع أو سقوط لكل 100 متر في المسافة الأفقية).

الحراثة بين المحاصيل

تشير الحراثة بين المحاصيل إلى الزراعة بين الصفوف أو داخل صفوف المحاصيل. الغرض الأكثر أهمية لهذا الحرث هو التحكم في الأعشاب الضارة. وتمارَس الحراثة بين المحاصيل في بعض الأحيان لإنشاء مهاد للتربة للحفاظ على المياه. وقد تتيسر تهوية التربة بحراثة قشرة التربة.

الشكل 4 طبقة الغبار التي تقطع ارتفاع الشعيري للماء وتبخر الماء من سطح التربة.

مكافحة الأعشاب الضارة

الزراعة السطحية هي المطلوبة لمكافحة الأعشاب الضارة. قشطُ الأرض كافٍ لقطع الأعشاب الضارة. الزراعة العميقة تجفف التربة بشكل غير ضروري ويمكن أن تقلم الجذور وتقلل من قدرة المحاصيل في الحصول على الماء. وينبغي تجنب الزراعة الروتينية على جدول زمني ثابت. الزراعة بين الصفوف لمكافحة الأعشاب الضارة يجب أن تحدث عندما تنبت الأعشاب على سطح التربة. الحرث ضروري عادة بعد الأمطار التي تحفز على النمو وظهور الأعشاب.

مهاد التربة

[الكلام] عن فائدة التربة أو الغبار (الشكل 4) لإيقاف تبخر الماء من سطح التربة قابل للنقاش. قد يكون لمهاد التربة المزيد من الفوائد في المناطق الجافة أكثر منه المناطق الرطبة. يجب أن يعاد صنع المهاد في المناطق الرطبة بعد كل هطول للمطر. قد تزداد المشكلة في المناطق الجافة، فقد يزداد تآكل المهاد الجاف القابل للتفتيت بالرياح. ربما لا يساعد تحريك التربة مباشرة بعد هطول الأمطار في الحفاظ على المياه. في الواقع، الزراعة السطحية قد تعجل التجفيف على الرغم من تحسن التهوية في التربة السطحية. الزراعة العميقة إلى 2 بوصة أو أكثر ليست ممارسة جيدة بسبب زيادة التبخر للماء من المنطقة المحروثة.

كسر الطبقة العليا [القشرة]

التربة الناعمة النسيج، ولا سيما المحتوية على نسبة عالية من الطمي، وقد تشكل قشرة. تهوية التربة قد تتعرقل بالقشرة. يمكن أن تعيق القشور ظهور شتلات المحاصيل (الشكل 5). الحرث لكسر القشرة لتنبت الشتلات هي ممارسة جيدة، إن لم يكن إلزامياً في بعض الحالات. قد لا تكون هناك حاجة للحراثة لكسر القشور لغرض تحسين التهوية، ويجب تقييم مدى خطورة المشكلة بالفحص البصري للمنطقة قبل بدء الحراثة لهذا الغرض. إذا لم تنبت الشتلات عبر القشرة، هناك احتمال للحاجة إلى كسر القشرة. وتستخدم الأدوات الخاصة مثل المعاول الدوارة، لكسر القشور.

الشكل 5 إعاقة نبت الشتلات من خلال قشرة من التربة.

عموماً لا تتعرض الرمال الطمي لتشكل القشرة، وليس من الضروري أن تحرث لهذا الغرض. تشكل القشرة في التربة الطينية ليس مقلقاً، مثل تربة الطمي، لأن الطين يتكسر ويضبط ويفتت القشور، بينما لا تملك التربة الخصبة هذه الميزة.