كيف يؤثر تغير المناخ على إنتاج نبات دوار الشمس

يُعد عباد الشمس محصول قوي قادر على إنتاج غلات قابلة للحياة حتى خلال المواسم الحارة والجافة، ولكن مع استمرار تغير المناخ في التأثير على أنماط الطقس، وماذا يعني هذا لمزارعي عباد الشمس.

آثار تغير المناخ

انبعاثات غازات الاحتباس الحراري

قد نعتقد أن تغير المناخ وفهمنا للموضوع جديد نسبيًا، ولكن كان ذلك في أواخر القرن التاسع عشر عندما اعتبر العلماء لأول مرة أن انبعاثات غازات الدفيئة بشرية المنشأ يمكن أن تغير المناخ، فعلى وجه التحديد كان الفيزيائي الفرنسي جوزيف فورييه هو الذي وصف “تأثير الاحتباس الحراري” الطبيعي للأرض في عام 1824، ولكن لم يكن ذلك حتى عام 1896 عندما اكتشف الكيميائي السويدي سفانتي أرينيوس أن حرق الفحم من شأنه أن يعزز تأثير الاحتباس الحراري الطبيعي.

حيث هناك العديد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري أو غازات الدفيئة التي تساهم في تغير المناخ، وتعمل عن طريق امتصاص الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من سطح الأرض وإعادة إشعاعها إلى الأرض، فبعبارة أخرى تحبس غازات الدفيئة الطاقة الواردة من الشمس، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض والهواء فوقها مثل الدفيئة.

إن الفرق اليوم هو أن النشاط البشري زاد من كمية غازات الدفيئة في الغلاف الجوي، فالمصادر الأولية لانبعاثات غازات الدفيئة هي من إنتاج الكهرباء والحرارة والنقل والتصنيع والزراعة والغابات، ومن بعض الغازات الدفيئة المتوفرة (ثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز والأوزون ومركبات الكربون الكلورية فلورية).

الزراعة وتغير المناخ

تشكل الزراعة حوالي 10٪ من غازات الدفيئة في الاتحاد الأوروبي، كما أنه يتأثر بشدة بتغير المناخ ولكن للمفارقة أنه يمكن أن يكون أيضًا جزءًا من الحل وتشمل مصادر غازات الدفيئة الزراعية ما يلي:

• ثاني أكسيد الكربون الناتج عن إزالة الغابات وحرق الوقود الأحفوري.

• الميثان من الماشية أثناء الهضم.

• أكسيد النيتروز من إنتاج واستخدام الأسمدة.

عزل كربون التربة

تحتوي التربة الزراعية على نسبة أقل من الكربون العضوي في التربة (SOC) مقارنة بالنباتات الطبيعية بسبب إزالة المواد النباتية باعتبارها الجزء المحصود من المحصول، والذي يحتوي على الكربون، ونتيجة لذلك تقل نسبة الكربون العضوي في التربة الزراعية بنسبة 30 إلى 40٪ عن التربة الموجودة تحت الغطاء النباتي الطبيعي.

من الواضح أنه لا يمكننا تحويل جميع الأراضي الزراعية إلى نباتات طبيعية، حيث يجب علينا إنتاج الغذاء ولكن تغيير الممارسات الزراعية يمكن أن يزيد من كمية SOC الموجودة في التربة الزراعية، وهذا ما يعرف بعزل الكربون في التربة إخراج ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وحبسه في التربة.

تمتص المحاصيل ثاني أكسيد الكربون أثناء النمو ثم تطلقه بعد الحصاد، ولكن عن طريق إعادة المواد النباتية أو الكتلة الحيوية مرة أخرى إلى التربة يسمح بتقليل الكربون داخل النباتات إلى طبيعته الأولية وتخزينه في حالة مستقرة، وسيساعد اختيار طرق الزراعة التي تعيد الكتلة الحيوية إلى التربة في التخفيف من تغير المناخ.

حيث تشير التقديرات إلى أن التربة يمكنها عزل أكثر من 10٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البشرية المنشأ، تشير التقديرات إلى أن التربة تحتوي على 1500 جيجا طن من الكربون العضوي على عمق متر واحد، وهو أكثر من الكمية الموجودة في الغطاء النباتي والجو.

ففي نفس الوقت فإن تقليل كمية الانبعاثات المنبعثة في المقام الأول يساعد في تقليل مصدر المشكلة، يمكن تحقيق ذلك من خلال زيادة الغلة والكفاءة لإنتاج المزيد من الغذاء لنفس انبعاثات غازات الدفيئة أو أقل.

تشمل طرق الزراعة التي تساعد في التخفيف من تغير المناخ:

• تغطية المحاصيل كغطاء مؤقت بين المحاصيل للاحتفاظ بـ SOC.

• ترك المحاصيل على السطح لحماية التربة وزيادة عدد ميكروبات احتجاز الكربون.

• تتطلب الزراعة المخفضة أو بدون حراثة استخدامًا أقل للماكينة ووقودًا أقل.

• التطبيق الدقيق والمتغير للمدخلات حسب الحاجة ، وخاصة الأسمدة.

• تحسين ممارسات الري.

• زراعة المحاصيل المعمرة إن أمكن لأنها تحتوي على جزء أكبر من الكتلة الحيوية تحت الأرض.

• لا حرق مخلفات المحاصيل وقطيعها.

• استخدام روث الحيوانات كسماد.

• حتى والرعي الخفيف للماشية لتشجيع الجذور على النمو في عمق التربة.

بالإضافة إلى مكافحة تغير المناخ، قد تؤدي ممارسات عزل الكربون في التربة إلى تحسين جودة التربة والهواء والماء وتكون مفيدة للحياة البرية، وتزيد من إنتاج الغذاء.

تأثير تغير المناخ على محاصيل عباد الشمس

التغيرات في غلة المحاصيل وإنتاجيتها

من المتوقع أن يؤثر تغير المناخ على الزراعة عبر المناطق، وسيحدث الجفاف في كثير من الأحيان وسيبدأ في وقت مبكر ويستمر لفترة أطول، ومن المتوقع أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة وانخفاض هطول الأمطار إلى تقليل غلة المحاصيل في حين أن ظروف النمو قد تتحسن، مما يسمح بزراعة مجموعة أكبر من المحاصيل على الرغم من أن الظواهر الجوية الشديدة ستزيد على الأرجح من التقلب في غلات المحاصيل، وقد يؤدي التأثير الصافي إلى توازن بعضهما البعض، مما قد يؤدي إلى زيادات صغيرة في متوسط الغلة.

تغييرات في مناطق عباد الشمس

على الرغم من أن مستويات هطول الأمطار قد تنخفض في جميع أنحاء جنوب أوروبا، فقد يؤدي ذلك إلى زراعة المزيد من عباد الشمس، حيث ينجذب المزارعون إلى طبيعة عباد الشمس التي تتحمل الجفاف مقارنة بالبدائل الأخرى.

ففي الواقع، يمكن تكرار ذلك في جميع أنحاء العالم، حيث يتطلع المزارعون إلى تكييف أساليب الزراعة لمكافحة ظروف الجفاف عن طريق اختيار المحاصيل التي تتحمل الجفاف والحرارة مثل عباد الشمس.

التغييرات في أمراض عباد الشمس

من المحتمل أن المناطق التي ينخفض فيها هطول الأمطار وارتفاع درجة الحرارة ستشهد انخفاضًا في الأمراض التي تتطلب مياهًا مجانية لتسهيل دورة حياتها، مثل العفن الفطري الناعم وتعفن الرأس وقرحة جذعية.

على العكس من ذلك، تتطور بعض الأمراض في ظل ظروف أكثر حرارة وجفافًا مثل تعفن الفحم، ويمكن أن يؤدي ارتفاع درجات الحرارة وانخفاض هطول الأمطار أيضًا إلى زيادة حدوث وانتشار الهالة أي عباد الشمس ويُعتقد أن تغير المناخ قد يكون له دور في التطور الأخير.

على الجانب الإيجابي، إذا تحرك إنتاج عباد الشمس شمالًا لينمو في مناطق لم يزرع فيها عباد الشمس من قبل فقد يؤدي نقص اللقاح المسببة للأمراض إلى تقليل المرض على الأقل في البداية.

التغييرات في الملقحات عباد الشمس

يعتمد عباد الشمس بشكل كبير على الحشرات للتلقيح، وخاصة نحل العسل والنحل الطنان وهناك دليل واضح على أن التلقيح معرض بالفعل للتهديد من فقدان الموائل والمبيدات الحشرية ومسببات الأمراض والأنواع الغريبة، يمكن أن يؤثر تغير المناخ بشكل أكبر على التلقيح عن طريق تغيير نشاط الملقحات عن طريق تقليل حجم السكان أو عن طريق تغيير نشاط الحشرات.

كيف يساهم نبات عباد الشمس في الحد من تغير المناخ

تكيف عباد الشمس

من الممكن تغيير مواعيد الزراعة بحيث يتطور المحصول في وقت مختلف ويتجنب فترات الإجهاد المائي في مراحل النمو الرئيسية مثل الإزهار وحشو الحبوب، حيث إذا تغيرت أنماط الطقس سيحتاج المزارعون إلى التكيف مع أنماط الطقس هذه، لذلك قد يتعين دفع الزراعة العادية في أبريل إلى شهر مايو من أجل مواءمة سقوط المطر، قد يؤدي ذلك إلى اضطرار المنتجين إلى اختيار هجين سابق يتناسب مع نافذة نموهم، مما يوفر للمزارع خيارات إذا كانت مواسم نموها أقصر.

تحسين الممارسات الزراعية

يمكن زراعة عباد الشمس بشكل فعال في ظل الحد الأدنى من الحرث أو أنظمة الحفر المباشرة، وكلاهما يحافظ على الرطوبة والتي ستصبح ذات أهمية حيوية في المناطق التي تصبح فيها أكثر جفافاً، وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن أنظمة الحراثة الدنيا والحفر المباشر تستخدم وقودًا أقل، مما يجعلها أكثر اقتصادا مع إطلاق كميات أقل من غازات الدفيئة.

ميزة عباد الشمس على المحاصيل الأخرى

مع جذر حنفية عميق يمكنه الوصول إلى مياه التربة الفرعية والقدرة على تنظيم مساحة أوراق النبات وفقًا للمياه المتاحة، يمكن لزهور عباد الشمس تحمل فترات قصيرة من الجفاف، ثم يتعافى بشكل أفضل مع انخفاضات أقل في الغلة مقارنة بالمحاصيل الأخرى، حيث درجات تحمل أصناف عباد الشمس للجفاف، مثل كل نباتات عباد الشمس سوف تستسلم في النهاية لفترات طويلة من درجات الحرارة المرتفعة ولكنها أكثر تحملاً لدرجات الحرارة المرتفعة.

وفي نهاية ذلك، يعتبر تأثير الاحتباس الحراري عملية طبيعية فبدون غازات الدفيئة، سيكون متوسط درجة حرارة الأرض حوالي -18 درجة مئوية وبدلاً من المتوسط الحالي البالغ 15 درجة مئوية.