ما هو فقدان المحصول الوهمي في الذرة؟ وكيف يمكن الحد منه؟

في مجال الزراعة، يُعدّ السعي لتحقيق أفضل إنتاجية للمحاصيل تحديًا مستمرًا للمزارعين في جميع أنحاء العالم. وبينما تُعزى الخسائر في المحاصيل عادةً إلى عوامل واضحة وظروف جوية سيئة، إلا أن هناك ظاهرة أكثر دقةً وغموضًا تُعرف باسم "الخسائر الوهمية في المحاصيل".

يشير هذا المصطلح إلى الانخفاض غير المبرر في غلة المحاصيل، والذي لا يمكن عزوه مباشرةً إلى عوامل تقليدية كالآفات والأمراض والظروف الجوية السيئة. وعلى عكس التهديدات الظاهرة التي تظهر بوضوح، فإن هذا المصطلح يعمل في الخفاء، وغالبًا ما يفلت من الكشف حتى يصبح تأثيره جليًا أثناء الحصاد.

وفقًا لتقرير صادر عن منظمة الأغذية والزراعة (الفاو)، يُفقد ما يقدر بنحو 301 تريليون طن من الإنتاج العالمي للمحاصيل كل عام بسبب عوامل مختلفة، بما في ذلك ذلك.

تُشكّل هذه الظاهرة تحدياً للفهم التقليدي لمحدودية الإنتاج، وتستدعي دراسة أكثر دقة للنظام البيئي الزراعي. لذا، يُعدّ فهمها أمراً بالغ الأهمية للمزارعين والمهندسين الزراعيين، إذ يُسلّط الضوء على عوامل قد تغيب عن الأنظار، لكنها تُؤثّر بشكل كبير على غلة المحاصيل.

من خلال الاعتراف بهذه العناصر الخفية ومعالجتها، يمكن تحسين الممارسات الزراعية، وتحسين الإنتاجية الإجمالية.

خسائر وهمية في محصول الذرة

يُعدّ الذرة من أهم المحاصيل في العالم، إذ يلعب دورًا محوريًا في الإنتاج الغذائي العالمي. ومع ذلك، يواجه المزارعون تحديات عديدة في تحسين إنتاجية الذرة، ومن أهمها الخسائر الوهمية في المحصول.

يحدث فقدان المحصول المحتمل عندما يُترك الذرة ليجف طبيعيًا في الحقل لفترة تتجاوز حدًا معينًا. ويعود ذلك إلى استمرار حبوب الذرة في التنفس وفقدان وزنها أثناء جفافها، مما يقلل من كتلتها وجودتها. هذا الفقدان غير مرئي للعين المجردة، ولكنه قد يؤثر بشكل كبير على أرباحك.

بحسب إريك فرانك، وهو بائع بذور من شركة "تشانل سيدسمان" ومقره فرانكفورت، إنديانا، فإن هذا "انخفاض في محصول الذرة يحدث عندما لا يبدأ الحصاد مبكراً. ويحدث ذلك لأنك تسمح للمحصول بالجفاف بشكل طبيعي إلى حد معين قبل الحصاد. فعندما يفقد هذا القدر من الرطوبة في الحقل، فإنه في الأساس يلتهم نفسه قليلاً".“

كيف يساهم تنفس الحبوب في ذلك؟

يحدث ذلك لأن الحبوب تبقى حية بعد وصولها إلى الطبقة السوداء، وتستمر في التنفس واستهلاك مخزونها من السكريات والنشويات. هذا النشاط الأيضي يقلل من كتلة الحبوب ويخفض وزنها النوعي وجودتها.

التنفس النووي هو العملية التي تستخدم فيها الحبوب الأكسجين والجلوكوز لإنتاج الطاقة وثاني أكسيد الكربون والماء. وهو نشاط أيضي طبيعي يحدث خلال مراحل نمو ونضج الحبوب.

مع ذلك، لا يتوقف تنفس حبة الذرة عند النضج الفسيولوجي، أي عند تكوّن الطبقة السوداء على طرفها. تبقى الحبة حية حتى تجف إلى مستوى رطوبة منخفض بما يكفي (حوالي 15%) لقتلها. خلال هذه الفترة، تستمر الحبة في التنفس وفقدان المادة الجافة.

ما مقدار المحصول الذي قد تخسره بسبب ذلك؟

يعتمد ذلك على عدة عوامل، مثل نوع الهجين، والطقس، ونوع التربة، وتوقيت الحصاد. ومع ذلك، فقد أظهرت بعض الدراسات أن الإنتاج قد يتراوح بين 5 إلى 15 بوشل للفدان أو أكثر.

على سبيل المثال، في عام 2020، أجرت ميسي باور، مهندسة زراعية ميدانية في مجلة فارم جورنال، تجربةً على قطعة أرض مروية باستخدام نوع هجين واحد. حصدت جزءًا من الحقل في 23 سبتمبر، عندما بلغ مستوى الرطوبة 27.91 تيرابايت، والجزء المتبقي في 30 أكتوبر، عندما بلغ مستوى الرطوبة 18.41 تيرابايت. ووجدت أن الحصاد المبكر أنتج محصولًا يزيد بمقدار 15.6 بوشل للفدان عن الحصاد المتأخر، حيث بلغ 214.2 بوشل للفدان مقابل 198.6 بوشل للفدان.

مع ذلك، تشير القاعدة العامة إلى أن هذه الظاهرة تبدأ عندما تنخفض رطوبة الذرة إلى ما بين 131 و161 نقطة رطوبة (TP3T). ووفقًا لبعض الدراسات، قد تتراوح هذه الخسارة بين 0.51 و1.61 نقطة رطوبة لكل نقطة رطوبة أقل من 151 نقطة رطوبة (TP3T). وهذا يعني أن المزارع الذي يحصد الذرة عند مستوى رطوبة 121 نقطة رطوبة (TP3T) بدلًا من 151 نقطة رطوبة (TP3T) قد يخسر ما يصل إلى 4.81 نقطة رطوبة (TP3T) من المحصول بسبب هذه الخسارة وحدها.

أشارت بعض الدراسات الأخرى إلى انخفاض في المحصول يتراوح بين 5 و15 بوشلًا للفدان مع تأخير مواعيد الحصاد. فعلى سبيل المثال، وجدت دراسة استمرت خمس سنوات في نبراسكا أن المحصول انخفض بمعدل 9.1 بوشل للفدان مع تأخير الحصاد، بغض النظر عن تغير رطوبة الحبوب أو المدة الزمنية بين مواعيد الحصاد. وبالمثل، أظهرت دراسة في ميشيغان زيادة في المحصول بمعدل 8.9 بوشل للفدان عند الحصاد المبكر.

كيف يتم قياسه؟

أفضل طريقة لقياس ذلك هي مقارنة غلة الذرة المحصودة عند مستويات رطوبة مختلفة في الحقل نفسه. ويمكن القيام بذلك عن طريق حصاد جزء من الحقل مبكراً، عندما تكون الذرة لا تزال رطبة (حوالي 25% إلى 30% من الرطوبة)، وجزء آخر لاحقاً، عندما تكون الذرة جافة (حوالي 15% أو أقل).

يمثل الفرق في المحصول بين الجزأين مقدار الفاقد الذي حدث في الحقل. على سبيل المثال، إذا كان محصول الذرة المحصود مبكراً 200 بوشل/فدان، ومحصول الذرة المحصود متأخراً 190 بوشل/فدان، فإن الفاقد في المحصول سيكون 10 بوشل/فدان أو 5%.

العوامل التي تساهم في فقدان إنتاجية النموذج الوهمي

فيما يلي بعض العوامل الخفية أو الأقل وضوحاً التي تساهم في خسارة المحصول:

1. حجم وشكل النواة: تتميز هجائن الذرة الحديثة بحبوب أكبر وأعمق من الأنواع القديمة، مما يعني أن لديها كتلة أكبر لتفقدها أثناء عملية التنفس.

بحسب ميسي باور، مهندسة زراعية ميدانية في مجلة فارم جورنال، يبلغ متوسط عدد حبات الذرة اليوم ما بين 70,000 و76,000 حبة لكل بوشل، مقارنةً بـ 90,000 حبة في الماضي. وهذا يعني أن لكل حبة تأثيرًا أكبر على المحصول النهائي، وأن هذا التأثير قد يكون أكثر أهمية مع السلالات الحديثة.

2. نسبة رطوبة اللب: تحدد نسبة الرطوبة في الحبوب كمية الماء التي يمكن أن تفقدها أثناء عملية التنفس. فكلما زادت نسبة الرطوبة، زاد معدل التنفس واحتمالية انخفاض المحصول.

بحسب إريك فرانك، بائع بذور الذرة في شركة "تشانل سيدسمان"، تبدأ هذه الظاهرة عندما تنخفض نسبة رطوبة الحبوب إلى أقل من 16%. وينصح بحصاد الذرة عندما تتراوح نسبة الرطوبة بين 20% و25% لتجنب فقدان الكثير من الوزن والجودة في الحقل.

3. الأحوال الجوية: تؤثر الظروف الجوية خلال فترة التجفيف على معدل التنفس وفقدان المحصول. فارتفاع درجات الحرارة، وانخفاض الرطوبة، والرياح، وأشعة الشمس، كلها عوامل تزيد من تبخر الماء من الحبوب وتسرّع من فقدان الوزن.

في المقابل، يمكن لدرجات الحرارة المنخفضة والرطوبة العالية والأمطار والغيوم أن تبطئ عمليات التبخر والتنفس، مما يقلل من خسائر المحصول. مع ذلك، قد تزيد هذه الظروف أيضًا من خطر الإصابة بالعفن والأمراض وتلف الحشرات، الأمر الذي قد يؤدي بدوره إلى انخفاض محصول الذرة وجودته.

4. توقيت الحصاد: يُعدّ توقيت الحصاد عاملاً حاسماً في تحديد مدى حدوثه في محصول الذرة. فالحصاد المبكر جداً قد يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التجفيف وانخفاض وزن الحبوب، بينما قد يؤدي الحصاد المتأخر جداً إلى خسائر كبيرة وانخفاض جودة الحبوب.

يعتمد التوقيت الأمثل للحصاد على عدة عوامل، مثل نضج الهجين، وخصومات صوامع الحبوب، وتوقعات الطقس، وحالة الحقل، وتوافر المعدات. وينصح فرانك المزارعين بمراقبة حقولهم عن كثب وتعديل خطط الحصاد وفقًا لذلك.

في غضون ذلك، قد يواجه المزارعون ظروفًا غير مواتية تؤخر أو تعرقل خطط حصادهم، مثل المطر والبرد والصقيع والثلوج. يمكن لهذه الظروف أن تُلحق الضرر بسيقان الذرة وتزيد من خطر رقادها وتساقط سنابلها أو إصابتها بالعفن، مما قد يُقلل من إنتاجية وجودة محصول الذرة.

كيف يمكن تجنب ذلك أو الحد منه؟ بالحصاد المبكر!

أفضل طريقة لتجنب الخسائر هي حصاد الذرة عند مستوى الرطوبة الأمثل واستخدام أساليب تجفيف مضبوطة. يساعد حصاد الذرة عند مستوى رطوبة أعلى (حوالي 20 إلى 251 جزءًا في المليون) على الحفاظ على وزن الحبوب وجودتها، بالإضافة إلى تقليل الخسائر في الحقل الناتجة عن تساقط الكيزان، وانحناء السيقان، وتلف الحشرات، ونمو العفن، وتلوث المحصول بالسموم الفطرية.

مع ذلك، يتطلب حصاد الذرة الرطبة أيضاً مرافق تجفيف وتخزين مناسبة لمنع التلف وتدهور الجودة. ويمكن لأساليب التجفيف المُتحكَّم بها، مثل التجفيف بالهواء الطبيعي أو التجفيف بدرجة حرارة منخفضة، أن تُساعد في تقليل تلف الحبوب وانكماشها أثناء عملية التجفيف.

بالإضافة إلى ذلك، ينبغي على المزارعين مراعاة العوامل الاقتصادية المتعلقة بحصاد الذرة الرطبة مقابل الذرة الجافة. وتشمل هذه العوامل خصومات أو علاوات صوامع الحبوب بناءً على نسبة الرطوبة، وتكاليف أو وفورات التجفيف، وتكاليف أو وفورات التخزين، والخسائر أو المكاسب المحتملة في المحصول أو الجودة.

من خلال الموازنة بين هذه العوامل واستخدام بيانات موثوقة من حقولهم الخاصة أو مصادر محلية، يمكن للمزارعين اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن موعد حصاد الذرة وكيفية تجفيفها بكفاءة وفعالية.

هناك طريقة أخرى تتمثل في اختيار أصناف هجينة تتميز بثباتها الجيد ومقاومتها للأمراض والآفات التي قد تؤثر على قوة الساق وبقاء السنابل. كما يمكنك اتباع ممارسات زراعية تعزز نمو النبات وتطوره بشكل صحي، مثل التسميد المناسب، ومكافحة الأعشاب الضارة، والري، وإدارة الآفات.

هل يمكن أن يؤثر PYL على المحاصيل الأخرى؟

نعم، يمكن أن يؤثر على محاصيل مختلفة، ولكن ليس جميعها بنفس الطريقة. قد يضر بالمحاصيل ذات المحتوى الرطوبي العالي عندما تنضج تمامًا وتستغرق وقتًا لتجف في الحقل. ومع ذلك، فإن بعض المحاصيل أكثر عرضة للخطر من غيرها، بناءً على بذورها وكيفية نموها. تنفس, والبيئة.

لنأخذ فول الصويا كمثال. فهو أقل عرضة لمشكلة فقدان الوزن بعد الحصاد مقارنةً بالذرة. ويعود ذلك إلى انخفاض نسبة الرطوبة في فول الصويا عند نضجه (حوالي 50% مقارنةً بـ 70% للذرة)، كما أنه يجف أسرع في الحقل (حوالي 10 أيام مقارنةً بـ 30 يومًا للذرة).

ومع ذلك، إذا لم يتم حصاد فول الصويا حتى يصبح محتواه من الرطوبة أكثر من 13%، فإنه لا يزال من الممكن أن يفقد وزنه وجودته بسبب التنفس أو التفتت أو الإصابة بالفطريات.

من ناحية أخرى، يُعدّ القمح أكثر عرضة للخطر من فول الصويا. ويعود ذلك إلى أن القمح يحتوي على نسبة رطوبة أعلى عند الحصاد (حوالي 60% مقارنة بـ 50% لفول الصويا)، كما أنه يستغرق وقتاً أطول ليجف في الحقل (حوالي 20 يوماً مقارنة بـ 10 أيام لفول الصويا).

يمكن أن يفقد القمح ما يصل إلى 10% من وزنه إذا لم يتم حصاده حتى يصبح محتواه من الرطوبة أكثر من 14%، وذلك بسبب التنفس أو التفتت أو الإنبات أو الأمراض.

قد تُصاب محاصيل أخرى، مثل الشعير والشوفان والجاودار والذرة الرفيعة وعباد الشمس والكانولا والبرسيم، بمرض ذبول الثمار. وتعتمد درجة تأثرها على تركيب المحصول وجيناته وطريقة العناية به والظروف المناخية. لذا، من الضروري أن يراقب المزارعون مستويات رطوبة محاصيلهم ويحصدوها في الوقت الأمثل لتجنب الخسائر غير الضرورية.

كيف يمكن أن تساعد عملية التنظيف والمعايرة الآلية للمحصول من GeoPard في تحسين معدل الإنتاج السنوي؟

يكمن جوهر حل GeoPard في مجموعة من الميزات المصممة لأتمتة تنظيف ومعايرة بيانات المحاصيل. وتحدد هذه التقنية بشكل منهجي الفجوات أو الثغرات في مجموعة بيانات المحاصيل، مما يضمن تمثيلاً أكثر موثوقية للمحاصيل الفعلية.

بفضل استخدام خوارزميات متطورة، يعزز نظام GeoPard دقة المراقبة، موفراً للمزارعين أساساً موثوقاً لاتخاذ القرارات. ومن أبرز ميزات تقنية GeoPard قدرتها على استكمال البيانات الناقصة بخرائط إنتاجية اصطناعية.

في الحالات التي توجد فيها فجوات في البيانات، يقوم النظام بإنشاء خرائط إنتاجية اصطناعية تتكامل بسلاسة مع مجموعة البيانات الموجودة. لا يضمن هذا النهج المبتكر سجلاً شاملاً للإنتاجية فحسب، بل يساهم أيضاً في فهم أدق لأداء المحاصيل.

تطبيق التنظيف والمعايرة الآليان من GeoPard تُسهم التكنولوجيا بشكل مباشر في الحد من خسائر المحاصيل الوهمية. فمن خلال تمثيل أكثر دقة لمحاصيل المزارعين، يصبح بإمكانهم اتخاذ قرارات أكثر استنارة بشأن إدارة المحاصيل، وتخصيص الموارد، وجداول الحصاد. كما تُمكّن هذه التكنولوجيا الجهات المعنية في القطاع الزراعي من التغلب على التحديات المرتبطة بالبيانات غير الدقيقة، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى تحسين الإنتاجية الإجمالية.

الخاتمة

يمثل هذا تحديًا دقيقًا ولكنه بالغ الأهمية في الزراعة، ويتطلب نهجًا شاملًا لإدارة المحاصيل. من خلال إدراك العوامل الأقل وضوحًا التي تؤثر على المحصول، يستطيع المزارعون اتخاذ تدابير استباقية. تشكل الزراعة الدقيقة، وإدارة صحة التربة، والتفاعلات الميكروبية، والممارسات الذكية مناخيًا، والتطورات في علم الوراثة الزراعية، خارطة طريق لمواجهة هذا التحدي. إن تبني هذا المنظور الشامل يمكّن المجتمع الزراعي من تعزيز أنظمة إنتاج غذائي مستدامة ومرنة في ظل التحديات المتغيرة.