الزراعة المصاحبة

مارست الشعوب الأصلية للأمريكتين الزراعة المختلطة بأشكال متنوعة قبل وصول الأوروبيين. استأنس هؤلاء القرع منذ 8000 إلى 10000 عام، ^{[ 2 ] [ 3 ]} ثم الذرة، ثم الفاصوليا ، مشكلين بذلك تقنية الزراعة الثلاثية . كان ساق الذرة بمثابة دعامة للفاصوليا لتتسلق عليها، وكانت الفاصوليا تثبت النيتروجين ، مما يفيد الذرة، بينما توفر أوراق القرع العريضة ظلاً وافراً للتربة، مما يحافظ على رطوبتها وخصوبتها. ^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

كان مؤلفو اليونان وروما الكلاسيكيتان ، قبل حوالي ألفي عام، على دراية بأن بعض النباتات سامة ( مثبطة لنمو النباتات الأخرى المجاورة). ^{[ 7 ]} ذكر ثيوفراستوس أن شجرة الغار ونبات الكرنب يضعفان كروم العنب. ^{[ 8 ] [ 9 ]} وكتب بليني الأكبر أن "ظل" شجرة الجوز ( Juglans regia ) يسمم النباتات الأخرى. ^{[ 10 ] [ 9 ]}

في الصين، تُستخدم نباتات السرخس البعوضي ( Azolla spp.) منذ ألف عام على الأقل كنباتات مصاحبة لمحاصيل الأرز. فهي تؤوي بكتيريا زرقاء ( Anabaena azollae ) تُثبّت النيتروجين من الغلاف الجوي، كما أنها تحجب الضوء عن النباتات التي قد تُنافس الأرز. ^{[ 11 ]}

في الآونة الأخيرة، بدءًا من عشرينيات القرن الماضي، شاع استخدام الزراعة المصاحبة في الزراعة العضوية والبستنة ، نظرًا لحظر العديد من الوسائل الأخرى للتسميد ومكافحة الأعشاب الضارة والآفات. ^{[ 12 ]} وتدعو الزراعة المستدامة إلى أساليب مماثلة. ^{[ 13 ]}

تضم قائمة النباتات المصاحبة المستخدمة في هذه الأنظمة مجموعة كبيرة من النباتات، تشمل الخضراوات، وأشجار الفاكهة، وأعشاب المطبخ، وأزهار الحدائق، ومحاصيل العلف. ويزداد عدد التفاعلات الثنائية، سواء الإيجابية (حيث يساعد كل نوع من النباتات الآخر) أو السلبية (حيث يُفضل عدم زراعة النباتات معًا)، على الرغم من أن الأدلة على هذه التفاعلات تتراوح بين التجارب المضبوطة والروايات غير الموثقة. فعلى سبيل المثال، يُزعم تقليديًا أن نباتات الفصيلة الكرنبية ( Brassicaceae ) تنمو جيدًا مع الكرفس، ونباتات الفصيلة البصلية ( Allium )، والأعشاب العطرية، ولكن يُعتقد أنه من الأفضل عدم زراعتها مع الفراولة أو الطماطم. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

في عام 2022، أوصى خبراء الزراعة باستخدام أدوات متعددة، تشمل مقاومة النباتات للأمراض في المحاصيل، والحفاظ على الأعداء الطبيعيين ( الطفيليات والمفترسات ) لتوفير المكافحة البيولوجية للآفات ، والزراعة المصاحبة، مثل زراعة الأعشاب العطرية لصد الآفات، وذلك لتحقيق حماية مستدامة للمحاصيل. واعتبروا أن اتباع نهج متعدد المستويات الغذائية ، يأخذ في الحسبان التفاعلات المتعددة بين المحاصيل والنباتات المصاحبة والآفات العاشبة وأعدائها الطبيعيين، أمرٌ ضروري. ^{[ 16 ]} وقد تناولت العديد من الدراسات تأثير النباتات على آفات المحاصيل، إلا أن عددًا قليلًا نسبيًا من هذه التفاعلات دُرِسَ بعمق أو باستخدام التجارب الحقلية. ^{[ 17 ]}

تُزوّد ​​البقوليات ، كالنفل، النباتات المجاورة، كالأعشاب، بمركبات النيتروجين عن طريق تثبيت النيتروجين من الهواء بواسطة بكتيريا تكافلية في عُقيدات جذورها . وهذا يُتيح للأعشاب أو النباتات المجاورة الأخرى إنتاج المزيد من البروتين (مع تقليل استخدام الأسمدة الكيميائية )، وبالتالي زيادة نموها. ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}

تعتمد زراعة المحاصيل الفخية على استخدام نباتات بديلة لجذب الآفات بعيدًا عن المحصول الرئيسي. على سبيل المثال، يُعدّ نبات الكبوسين ( Tropaeolum majus ) غذاءً لبعض اليرقات التي تتغذى بشكل أساسي على نباتات الفصيلة الكرنبية (Brassica)؛ ^{[ 24 ]} ويزعم بعض البستانيين أن زراعته حول الفصيلة الكرنبية يحمي المحاصيل الغذائية من التلف، حيث تُفضّل بيوض الآفات وضعه على الكبوسين. ^{[ 25 ]} ومع ذلك، فبينما تُحوّل العديد من المحاصيل الفخية مسار الآفات بعيدًا عن المحاصيل المستهدفة في التجارب الصغيرة في البيوت الزجاجية والحدائق والحقول، فإن نسبة ضئيلة فقط من هذه النباتات تُقلّل من أضرار الآفات على نطاق تجاري أوسع. ^{[ 26 ]}

أظهر إس. فينش وآر. إتش. كولير، في ورقة بحثية بعنوان "الحشرات ترى بوضوح الآن بعد زوال الأعشاب الضارة"، تجريبياً أن الآفات الطائرة أقل نجاحاً بكثير إذا كانت نباتاتها المضيفة محاطة بنباتات أخرى أو حتى "نباتات مُضلِّلة" ذات لون أخضر. ^{[ 27 ]} تجد الآفات عوائلها على مراحل، حيث تستشعر أولاً روائح النباتات التي تحفزها على محاولة الهبوط على النبات المضيف، متجنبةً التربة العارية. إذا كان النبات معزولاً، فإن الحشرة تهبط ببساطة على البقعة الخضراء القريبة من الرائحة، وهو ما يُعرف بـ"الهبوط المناسب". أما إذا وجدت نفسها على نبات خاطئ، وهو ما يُعرف بـ"الهبوط غير المناسب"، فإنها تنطلق وتطير إلى نبات آخر؛ وفي النهاية تغادر المنطقة إذا كثرت حالات الهبوط "غير المناسب". ^{[ 27 ]} وقد كان لزراعة البرسيم المصاحبة كغطاء أرضي تأثيرٌ مُزعجٌ بنفس القدر على ثمانية أنواع من الآفات تنتمي إلى أربع رتب حشرية مختلفة. في إحدى التجارب، وضعت 36% من ذباب جذور الملفوف بيضها بجانب الملفوف النامي في تربة مكشوفة (مما أدى إلى تلف المحصول)، مقارنةً بنسبة 7% فقط بجانب الملفوف النامي في البرسيم (مما سمح بمحصول جيد). وقد أثبتت المجسمات البسيطة المصنوعة من الورق المقوى الأخضر فعاليتها تمامًا مثل الغطاء الأرضي الحي. ^{[ 27 ]}

تُعدّ العديد من النباتات ذات خصائص مثبطة للنمو ، حيث تُنتج مواد كيميائية تُعيق نمو أنواع أخرى. على سبيل المثال، يُعدّ الجاودار محصولًا حبوبيًا مفيدًا، ويمكن استخدامه كمحصول تغطية لكبح نمو الأعشاب الضارة في الزراعات المختلطة، أو جزّه واستخدامه كغطاء عضوي لكبح نمو الأعشاب الضارة . ^{[ 28 ] [ 29 ]} يُنتج الجاودار مادتين سامتين للنباتات ، هما: [2,4-ثنائي هيدروكسي-1,4(2H)- بنزوكسازين -3-ون (DIBOA) و2(3H)-بنزوكسازولينون (BOA)]. تُثبّط هاتان المادتان إنبات ونمو بادرات كلٍّ من الأعشاب والنباتات ثنائية الفلقة . ^{[ 30 ]}

تساعد بعض النباتات المصاحبة في منع الحشرات الضارة أو الفطريات الممرضة من إتلاف المحصول، وذلك من خلال إنتاجها لمواد كيميائية عطرية متطايرة ، وهو نوع آخر من أنواع التضاد الكيميائي. ^{[ 17 ]} على سبيل المثال، يُزعم أن رائحة أوراق القطيفة تُبعد حشرات المن عن التغذي على النباتات المجاورة. ^{[ 31 ]} وجدت دراسة أجريت عام 2005 أن الزيوت المتطايرة المستخلصة من القطيفة المكسيكية يمكن أن تثبط تكاثر ثلاثة أنواع من المن ( من البازلاء ، ومن الخوخ الأخضر ، ومن البيوت الزجاجية، ومن البطاطس ) بنسبة تصل إلى 100% بعد 5 أيام من التعرض. ^{[ 32 ]} مثال آخر مألوف لدى البستانيين هو تفاعل البصل والجزر مع آفات كل منهما: فمن الشائع الاعتقاد بأن رائحة البصل تُبعد ذبابة جذور الجزر ، بينما رائحة الجزر تُبعد ذبابة البصل . ^{[ 19 ] [ 1 ]}

أظهرت بعض الدراسات فوائد عديدة. فعلى سبيل المثال، قد تتضرر محاصيل الكرنب بشدة من عثة الكرنب ، التي لها عدو طبيعي هو دبور طفيلي يُدعى Microplitis mediator . تُمكّن زراعة زهور الذرة بين محاصيل الكرنب الدبور من التكاثر بأعداد كافية لمكافحة العثة. وهذا يعني إمكانية المكافحة الطبيعية، مع تقليل استخدام المبيدات الحشرية، مما يعود بالنفع على المزارع والتنوع البيولوجي المحلي. ^{[ 33 ]} في مجال البستنة، توفر زهور القطيفة حماية جيدة لنباتات الطماطم من الذبابة البيضاء (نوع من حشرات المن) الموجودة في البيوت الزجاجية، وذلك بفضل مادة الليمونين العطرية التي تنتجها. ^{[ 34 ]} ليست كل تركيبات النباتات المستهدفة والنباتات المصاحبة فعالة؛ فعلى سبيل المثال، لا يُخفي البرسيم، وهو نبات مصاحب مفيد للعديد من المحاصيل، محاصيل الكرنب . ^{[ 35 ]}

مع ذلك، فإن تأثيرات الزراعة المختلطة على الأنظمة متعددة الأنواع معقدة، وقد لا تزيد من غلة المحاصيل. فعلى سبيل المثال، يثبط نبات القطيفة الفرنسية دودة التفاح ، وهي آفة خطيرة تدمر يرقاتها التفاح، ولكنه يثبط أيضًا أعداء هذه الدودة من الحشرات، مثل دبور التطفل Ascogaster quadridentata ، وهو من فصيلة الدبابير الطفيلية . ونتيجة لذلك، تفشل الزراعة المختلطة في الحد من الأضرار التي تلحق بالتفاح. ^{[ 36 ]}

قد تساعد النباتات المصاحبة التي تنتج كميات وفيرة من الرحيق أو حبوب اللقاح في حديقة الخضراوات ( نباتات جاذبة للحشرات ) على تشجيع أعداد أكبر من الحشرات المفيدة التي تكافح الآفات. ^{[ 38 ]}

تجذب بعض الأعشاب المصاحبة التي تنتج مركبات عطرية متطايرة الأعداء الطبيعية، مما يساعد على مكافحة الآفات. يجذب النعناع والريحان والقطيفة أعداء الحشرات العاشبة، مثل المفترسات العامة. على سبيل المثال، يجذب النعناع الأخضر حشرة الميريد Nesidiocoris tenuis ، بينما يجذب الريحان حشرة أسد المن الأخضر Ceraeochrysa cubana . ^{[ 37 ]}

تتسم التفاعلات المتعددة بين أنواع النباتات، وبينها وبين أنواع الآفات وأعدائها الطبيعيين، بالتعقيد وعدم الفهم الكافي. وقد وجدت دراسة ميدانية أُجريت عام ٢٠١٩ في البرازيل أن زراعة البقدونس جنبًا إلى جنب مع محصول الكرنب الأخضر ساهمت في كبح جماح آفات المن ( Brevicoryne brassicae و Myzus persicae )، على الرغم من أنها قللت أيضًا من أعداد الدبابير الطفيلية . وقد ازدادت أعداد أنواع الحشرات المفترسة ، وربما افترست الطفيليات القاتلة للمن، في حين أن انخفاض أعداد المن قد يكون ناتجًا عن ازدياد أعداد المفترسات العامة. ^{[ ٣٩ ]}

تُزرع بعض المحاصيل تحت مظلة واقية من أنواع مختلفة من النباتات، سواءً كمصدات للرياح أو لتوفير الظل. على سبيل المثال، يُزرع البن ، وخاصةً بن أرابيكا ، تقليديًا في ظل خفيف تُوفره أشجار متناثرة ذات أغصان رقيقة، مما يسمح بمرور الضوء إلى شجيرات البن مع حمايتها من الحرارة الزائدة. ^{[ 40 ]} تشمل الأشجار الآسيوية المناسبة: إريثرينا سوبومبرانس (تون تونغ أو داداب)، وغليريسيديا سيبيوم (خاي فالانغ)، وكاسيا سياميا (خي ليك)، وميليا أزداراخ (خاو داو سانغ)، وباولونيا تومينتوسا ، وهي شجرة خشبية مفيدة. ^{[ 41 ]}