التشبيع الضوئي

المقالات التقنية - الحشائش, إزالة الأعشاب بتغطية التربة

التسخين الشمسي هو طريقة إزالة الأعشاب تهدف إلى القضاء على البذور الكامنة المخزنة في التربة، وعلى البادرات بواسطة الحرارة. كما يمكن أن تساعد هذه الممارسة في مكافحة العوامل الممرضة الأرضية و/أو الديدان الخيطية.

إن ارتفاع درجة حرارة التربة (حتى 40°C إلى 50°C أو أكثر تحت الغطاء) هو ما يعزز إنبات البذور ويسرع تحللها من خلال زيادة معدلات العمليات الميكروبية والكيميائية في التربة. يتم تطبيقها قبل الزراعة.

على الرغم من أن استخدام البلاستيك قد لا يبدو صديقًا للبيئة، إلا أنها طريقة مؤقتة يمكن أن تساعد في تنظيف التربة من البذور الكامنة، وبعد عدة سنوات يمكن الاستغناء عنها.

المبدأ

أين : التسخين الشمسي للتربة أكثر فعالية في المناطق الحارة والمشمسة؛ وإلا يُفضل التعتيم. التسخين الشمسي مثالي في المناطق التي تكون فيها الانحدارات منخفضة أو معدومة، أو عندما يكون الانحدار مواجهًا للجنوب أو الجنوب الغربي. التسخين الشمسي للمناطق ذات الانحدارات المواجهة للشمال ليس فعالًا بنفس القدر.
متى : يُنصح بتطبيق التسخين الشمسي بين بداية مايو و15 يونيو وتركه لمدة 30 يومًا على الأقل. أعلى درجات حرارة التربة تحدث عندما تكون الأيام طويلة، والحرارة مرتفعة، والسماء صافية، والرياح خفيفة. تأثير تسخين التربة أقل في الطقس الغائم. الرياح تشتت الحرارة المحتجزة وقد تؤدي إلى تمزيق أو تلف الأغطية. المناطق المظللة قد لا تُعالج بفعالية بواسطة التسخين الشمسي. التسخين الشمسي أكثر فعالية عندما يتم خلال أسابيع السنة الأكثر حرارة.
المدة : بين 30 و60 يومًا قبل البذر أو زراعة المحصول. يُنصح بإجراء التسخين الشمسي كل 2-3 سنوات كصيانة، ولمدة عامين متتاليين على الأقل إذا كانت التربة ملوثة بشدة.
ضد ماذا؟ هذه الممارسة مفيدة لمكافحة الحشائش وبعض الفطريات الأرضية: أولبيديوم، سكليروتينيا، وPythium على سلطة والزنجبيل؛ ريزوكطونيا؛ سكليروتينيا وRhizoctonia على شمام؛ Fusarium solani على كوسة؛ سكليريتيوم على يام؛ ضد بكتيريا رالستونيا سولاناسيروم على الباذنجانيات.
المزايا :
- تقنية قابلة للاستخدام في الزراعة التقليدية والعضوية.
- لا يوجد فترة انتظار لإعادة الزراعة، لا سمية, لا بقايا.
- بعد عدة سنوات، إذا تم تقليل مخزون بذور الحشائش في التربة بشكل جيد، يمكن الاستغناء عنها.
- فعالة ضد العديد من الحشائش وبعض الآفات الأرضية (العذارى، اليرقات، الديدان الخيطية).
- تأثير جانبي من نوع "مُحفز" لوحظ على بعض الخضروات بسبب تمعدن المواد العضوية والكتلة الحيوية الميكروبية على السطح.

العيوب :
- القيد الرئيسي هو التعرض لأشعة الشمس في منطقة التطبيق خلال الفترة المحددة. بالإضافة إلى تراكم كافٍ للإشعاع الكلي طوال فترة التغطية، النقطة الأساسية هي الارتفاع السريع في درجة الحرارة خلال الأيام الثلاثة الأولى بعد وضع الغطاء.
- طريقة طويلة : تتطلب توفر القطع الأرضية لفترة كافية، لا تقل عن 4 أسابيع.
- تطبيق دورات زراعية مناسبة للحصول على مساحات خالية في نهاية الربيع.
- فعالية محدودة ضد النباتات معمرة : يجب تمديد فترات المعالجة.
- غير فعالة إلى حد ما ضد بذور الحشائش المدفونة عميقًا وضد الحشائش التي تتكاثر نباتيًا.

المعدات

اختيار البلاستيك :
- يجب أن يكون البلاستيك المستخدم شفافًا, من البولي إيثيلين بسماكة 30 إلى 50 ميكرون، غير مثقوب، معالج مضاد للأشعة فوق البنفسجية ومقاوم لـ 700 ساعة من التعرض للشمس (خاص بالتسخين الشمسي). يجب أن يكون عرض البلاستيك مساويًا لعرض النفق، زائد 50 سم. في الحقول المفتوحة، يمكن استخدام أغطية بعرض 3.60 م، 4.70 م أو 5.80 م.
- يمكن استخدام أنواع أخرى عديدة من البلاستيك. البلاستيك المصمم للتسخين الشمسي على نطاق واسع عادة ما يعالج بمثبط للأشعة فوق البنفسجية (UV) ليمنع تحلله السريع تحت ضوء الشمس.
- للمساحات الصغيرة، يمكن أن تدوم لفائف البلاستيك بسماكة 0.025 إلى 0.1 مم لمدة 4 إلى 6 أسابيع من فترة التسخين الشمسي دون أن تبدأ في التحلل. عند توفرها، يُفضل اختيار أفلام شفافة وواضحة بدلاً من المواد الغائمة أو الحليبية أو نصف الشفافة التي تقلل من التعرض لأشعة الشمس.
سماكة البلاستيك : البلاستيك الرقيق يسمح بتسخين أفضل، لكنه أكثر عرضة للتمزق بفعل الرياح أو الحيوانات التي تمشي عليه (0.025 مم). البلاستيك السميك قليلاً مفضل في المناطق العاصفة (0.037 إلى 0.05 مم). البلاستيك السميك، بسماكة 0.1 مم أو أكثر، متين ويمكن إعادة استخدامه لعدة سنوات. يمكن إعادة الاستخدام على نطاق صغير، عندما يكون من الممكن إزالته وطيه/لفه يدويًا. للأستخدام الواحد، عادة ما يُفضل الأفلام الرقيقة لأنها أرخص وتنتج نفايات أقل مقارنة بالأفلام السميكة ذات الاستخدام الواحد.
الاسترجاع : يمكن استخدام بلاستيك البيوت البلاستيكية (مثلاً: بولي إيثيلين بسماكة 6 مم مسترجع من البيوت بعد 3 إلى 6 سنوات من الاستخدام)، بشرط أن يكون خاليًا من الثقوب. بالنسبة للتغطية، الأغطية القوية المستخدمة في تخزين الأعلاف شائعة.

الإجراء

تحضير التربة : تحضير التربة مشابه لتحضير بذر كاذب.
- تجنب التفكيك العميق بواسطة الحرث أو المحراث الدوار، وفضل استخدام الأدوات ذات الأسنان (محراث, cultibutte, actisol) التي تحافظ على وضعية البذور في ملف التربة. الهدف هو إبقاء أكبر قدر ممكن من البذور على السطح.
- تربة ناعمة جدًا (تمرير أسطوانة), مع قليل من الكتل والمواد العضوية على السطح، تسمح للغطاء بالالتصاق جيدًا بالتربة، مما يقلل من جيوب الهواء، ويقلل من خطر التمزق بفعل الرياح ويقلل من فقدان الحرارة.
- إذا تم تطبيق الغطاء على سرير بذور مُعد، فهذا يسمح بالزراعة لاحقًا مع أقل اضطراب للتربة، مما يقلل فرص صعود بذور الحشائش المدفونة التي نجت من المعالجة. كما يمكن لتحضير سرير البذور تحسين قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء.
ترطيب التربة للحصول على نتائج أفضل.
- البذور الرطبة أكثر حساسية لـ التدمير الحراري من البذور الجافة، والرطوبة يمكن أن تحفز الإنبات. الماء يزيد أيضًا من التوصيل، مما يسمح للحرارة بالانتقال داخل ملف التربة للوصول إلى البذور المدفونة أعمق.
- يجب أن تبقى التربة رطبة طوال فترة التسخين الشمسي لضمان توصيل جيد للحرارة في العمق. يجب إجراء ري بالرش بمقدار 50 إلى 80 مم (أو أكثر حسب نوع التربة) لملء مخزون الماء في التربة حتى عمق 50 سم (الكمية تعتمد على نوع التربة) قبل وضع البلاستيك. يمكن للري أو انتظار المطر زيادة فعالية التسخين الشمسي.
- إذا جفت التربة أثناء التسخين الشمسي، لا تروِ مرة أخرى، لأن ذلك يخفض درجة حرارة التربة ويطيل الوقت اللازم لنجاح التسخين.
تطبيق البلاستيك : كلما كان البلاستيك أقرب إلى سطح التربة، كان التسخين أفضل.
- يجب الانتظار حتى اليوم التالي أو بعده حتى تجف التربة قليلاً قبل وضع غطاء بلاستيكي. يجب أن يكون مشدودًا جيدًا وملتصقًا بالتربة (لمنع نمو الحشائش). رش خفيف بعد وضع الغطاء يساعد على تثبيته بشكل أفضل.
- يمكن وضع الغطاء فقط على خطوط الزراعة، لكن تطبيقه على كامل الحقل قد يجعل التسخين أكثر فعالية، لأن فقدان الحرارة من الحواف يقل. هذا يمنع ترك التربة عارية حيث يمكن للحشائش البقاء.
- تثبيت حواف البلاستيك بإحكام يؤدي إلى نتائج أفضل. عامل نجاح هو إحكام الوصلات. لتثبيت الغطاء جيدًا، احفر 10 إلى 15 سم حول الحواف لدفن الغطاء.
- أثناء التركيب، من الضروري وجود 3 أيام مشمسة متتالية لارتفاع سريع في درجة الحرارة ولمنع نمو بعض الحشائش.
- في حالة الزراعة تحت الغطاء, للحصول على ارتفاع سريع في الحرارة، يُنصح بإبقاء البيوت البلاستيكية مغلقة لبضعة أيام مع تجنب درجات الحرارة العالية جدًا التي قد تتلف المعدات وخاصة أنظمة الري. لذلك، يُنصح بترك فتحة تهوية في القمة (حوالي 20 سم) لتحقيق تأثير "المدخنة".
- الأيام الأولى من التسخين الشمسي حاسمة للقضاء على الحشائش المنبثقة، خاصة القرطم. تحقق من الطقس لضمان الحصول على 3 أيام مشمسة متتالية على الأقل بعد وضع الغطاء للحصول على ارتفاع سريع في درجة الحرارة تحت الغطاء البلاستيكي.
- بديل : لمعالجة مساحات صغيرة في المناخات الباردة، قد يكون من المفيد استخدام طبقتين من البلاستيك مع وجود فراغ هوائي بينهما بواسطة أشياء مثل زجاجات بلاستيكية أو أنابيب PVC. ثبت أن هذه الطريقة تزيد درجة حرارة التربة بمقدار 1 إلى 5 درجات مئوية إضافية مقارنة بدرجات الحرارة التي يتم الحصول عليها بطبقة واحدة من البلاستيك الشفاف.
الانتظار : يجب ترك الغطاء البلاستيكي لمدة 45 يومًا كحد أدنى للمحاصيل تحت الغطاء و60 يومًا للمحاصيل في الحقل المفتوح. كلما كانت درجة حرارة التربة أقل، يجب أن يبقى البلاستيك لفترة أطول لرفع درجة الحرارة إلى المستويات المطلوبة. الهدف هو الحفاظ على درجات الحرارة القصوى اليومية في أول 15 سم من التربة عند حوالي 43 إلى 52°C أو أكثر. استخدام مقياس حرارة للتربة أو مسبار حراري يسمح بالتحقق من تحقيق هذه الدرجات.
فترة الزراعة :
- يجب إيقاف التسخين الشمسي في أقرب وقت ممكن قبل إعادة الزراعة، بإزالة الغطاء البلاستيكي أولاً. إذا لزم الأمر، يتم بعد ذلك حرث التربة سطحياً (بحد أقصى 10 سم) لتجنب صعود طبقات التربة التي تحتوي على مسببات الأمراض وحشائش لم يتم القضاء عليها بواسطة التقنية.
- التسخين الشمسي يعزز تمعدن المواد العضوية، لذلك يُنصح بمراقبة محتوى النيتروجين في التربة وضبط التسميد النيتروجيني وفقًا لذلك.
- الزراعة عندما تنخفض درجة حرارة التربة إلى 20°C والتخطيط لإعادة تدوير البلاستيك أو تخزينه إذا كان يمكن إعادة استخدامه.
- تقليل اضطراب التربة بعد إزالة البلاستيك لتجنب صعود بذور جديدة من الحشائش من الأسفل.

خيار

إضافة مادة عضوية : يمكن زيادة تأثيرات التسخين الشمسي بإدخال مواد عضوية، مثل بقايا المحاصيل والكمبوست، في التربة قبل التسخين. أثناء تحلل المواد العضوية، تحدث تغييرات كيميائية تطلق بعض المنتجات الطبيعية، مثل الأحماض العضوية، التي تكون سامة للكائنات الحية في التربة. مع ذلك، يجب الحذر من عدم إدخال كميات مفرطة من المواد العضوية لأن التربة المعالجة قد تتأثر لفترة طويلة بهذه السموم الطبيعية. في هذه الحالة، يجب تأخير الزراعة حتى تصبح ظروف التربة مناسبة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن إزالة السموم من التربة عن طريق الري، مما يؤدي إلى غسل الأحماض العضوية والسموم الأخرى تحت منطقة الجذور.

مقارنة مع طريقة التعتيم

التسخين الشمسي يستخدم غطاء شفاف وهو أكثر فعالية في المناخ الحار والمشمس، بينما التعتيم يستخدم غطاء أسود، وهو أكثر فعالية في المناطق الأكثر برودة أو ذات الظل والرياح.

درجة الحرارة : أعلى في التسخين الشمسي. أثناء التسخين الشمسي، تخترق الأشعة الضوئية البلاستيك الشفاف وتسخن التربة مباشرة تحته. ثم تحتفظ الحرارة تحت البلاستيك بواسطة تأثير الدفيئة. مع الغطاء الأسود، تمتص الطاقة الشمسية البلاستيك، وينتقل جزء من الحرارة إلى التربة ويضيع جزء في الهواء المحيط. يمكن أن تزيد طبقة مزدوجة من البلاستيك الشفاف، أو شفاف على الأسود، من درجات الحرارة والفعالية.
الإنبات بالضوء : قد يمنع الغطاء الأسود إنبات بعض البذور. الضوء إشارة مهمة للإنبات للعديد من الأنواع، ولـالتركيب الضوئي للنباتات.

التوليفات الممكنة

يمكن دمج التعتيم مع التسخين الشمسي في الحالات التي تتطلب تحسين مسار تقنية إزالة الأعشاب. قد يكون هذا الحال قبل بذر مبكر لـ جزر أو لإنشاء مشتل كراث. في هذه الحالة، يتم اللجوء إلى التسخين الشمسي الصيفي (بداية أغسطس – نهاية سبتمبر) يليه التعتيم للحفاظ على نظافة القطعة حتى الزراعة في نهاية الشتاء. إذا كانت القطعة متاحة في الصيف السابق للتعتيم، قد يكون من المفيد زراعة سماد أخضر صيفي حساس للصقيع، مثل الحنطة السوداء (Fagopyrum esculentum)، الذي يمكنه النمو بسرعة وإفراز، عبر جذوره، سموم تحد من نمو الحشائش. يجب مع ذلك التأكد من أن هذا السماد الأخضر لا ينتج بذورًا، مما يخلق حشائش جديدة في السنة التالية.

الفعالية والتأثير

الفعالية ضد الآفات

يعتمد كل شيء على شدة, عمق ومدة درجات الحرارة العالية في التربة، وكذلك حساسية كل نوع من الآفات للمعالجة. يمكن قتل بعض الآفات في غضون أيام قليلة، لكن 4 إلى 6 أسابيع من التعرض لأشعة الشمس المباشرة خلال الصيف ضرورية لضمان السيطرة على العديد من الآخرين. على الرغم من أن العديد من آفات التربة تُقتل بواسطة التسخين الشمسي، فإن العديد من الكائنات المفيدة قادرة على البقاء أو استعمار التربة بسرعة بعد ذلك.

الفطريات والبكتيريا

تم تطوير التسخين الشمسي في الأصل لمساعدة المزارعين على مكافحة الأمراض المنقولة عبر التربة. يتحكم التسخين الشمسي في العديد من العوامل الممرضة النباتية الفطرية والبكتيرية المهمة المنقولة عبر التربة والتي يمكن أن تسبب: ذبول فيرتيشيليوم، ذبول فيوزاريوم، تعفن جذور فيتوفثورا، البياض الزغبي، ذبول الشتلات، عقدة العنق، قرحة الطماطم، تقرحات بطاطا...

بعض الفطريات والبكتيريا المقاومة للحرارة أصعب في السيطرة عليها بالتسخين الشمسي، مثل تلك التي تسبب ذبول الشمام وتعفن الفحم.

الديدان الخيطية

يمكن استخدام التسخين الشمسي للتربة لتقليل أعداد الديدان الخيطية. مع ذلك، التسخين الشمسي للتربة ليس دائمًا فعالًا مثل مكافحة الأمراض الفطرية والحشائش لأن الديدان الخيطية تعيش أعمق، وهي متحركة نسبيًا ويمكنها التنقل داخل ملف التربة للهروب من الحرارة، وتعود بسرعة لاستعمار التربة والجذور.

الكائن	تأثير التقنية	النوع	ملاحظات
Olpidium brassicae		عامل ممرض (مسبب مرض)	التقنية مطبقة على السلطات.
Fusarium solani		عامل ممرض (مسبب مرض)	التقنية مطبقة على الكوسة.
ديدان خيطية (مسبب مرض)	متوسطة	آفة, مفترس أو طفيلي	فعالية جزئية
Pythium		عامل ممرض (مسبب مرض)	التقنية مطبقة على السلطات
Rhizoctone brun		عامل ممرض (مسبب مرض)	التقنية مطبقة على السلطات والشمام.
Sclérotinia		عامل ممرض (مسبب مرض)	التقنية مطبقة على السلطات والشمام.

الفعالية ضد الحشائش

بعض بذور أو أجزاء نباتات أنواع الحشائش حساسة جدًا للتسخين الشمسي، وأخرى مقاومة بشكل متوسط وتتطلب ظروفًا مثالية للسيطرة، أي رطوبة جيدة للتربة، أغطية بلاستيكية محكمة الإغلاق وإشعاع شمسي مرتفع. عادة لا تتحكم التسخين الشمسي بنفس فعالية في الحشائش المعمرة مقارنة بـالحشائش السنوية, لأن النباتات المعمرة غالبًا ما تمتلك تراكيب نباتية تحت الأرض مدفونة عميقًا، مثل الجذور، الدرنات، الكروم والجذامير، التي تمتلك موارد أكثر ويمكنها البقاء لفترة أطول. مكافحة السوشت، السوشت الأصفر، حشيشة الحقل الناتجة من الجذامير وبعض البرسيم قد تكون غير منتظمة حتى في الظروف الملائمة.

الفعالية ضعيفة	سورغو حلب، حشيشة, القرطم, الرانكول، البرسيم.
فعالية متوسطة	عشب الدجاج, ديجيتير, الشوفان المجنون, بانيك, أمارانث, المرج الأبيض أو الطيور.
فعالية جيدة	البرسيم, سيتاريا, كابسيل, شينوبود, داتورا, جالينسوجا، ليترون, لامير, ماتريكير, موريل, القراص, أكسالي، رونوية, برسكار، سينيكون, فيرونيك.

التأثير على خصوبة التربة

يسرع تحلل المادة العضوية في التربة، مما يؤدي غالبًا إلى ميزة إضافية تتمثل في تحرير مغذيات قابلة للذوبان مثل النيتروجين (من النترات والأمونيا)، الكالسيوم, المغنيسيوم, البوتاسيوم وحمض الفولفيك، مما يجعلها أكثر توافرًا للنباتات.
الفعالية الزراعية : غالبًا ما تنمو النباتات بشكل أسرع، مع محاصيل أعلى وجودة أفضل عند زراعتها بعد التسخين الشمسي للتربة. يمكن أن يُعزى ذلك إلى تحسين مكافحة الأمراض والحشائش, زيادة توفر المغذيات ونسب أكبر من الكائنات الدقيقة المفيدة.

تأثير سلبي على المساعدين

تحافظ Trichoderma (فطريات ساپروفايت مفيدة لأنها تمنع تطور بعض الأمراض الجذرية في المحاصيل الخضرية) عليها، بينما تتأثر المساعدات التالية:

الكائن الحي	تأثير التقنية	النوع	توضيحات
عناكب	قوي	أعداء طبيعيون للآفات	جميع المساعدين الذين يقضون جزءًا من دورة حياتهم البيولوجية في التربة قد يتأثرون بهذه التقنية (خنافس الأرض، عناكب، خنافس ستافيلين…)، وكذلك بعض غشائيات الأجنحة ملقحات التي تعيش في التربة مثل الأوزمي.
خنافس مفترسة وحبوبية	قوي	أعداء طبيعيون للآفات	جميع المساعدين الذين يقضون جزءًا من دورة حياتهم البيولوجية في التربة قد يتأثرون بهذه التقنية (خنافس الأرض، عناكب، خنافس ستافيلين…) وكذلك بعض غشائيات الأجنحة ملقحات التي تعيش في التربة مثل الأوزمي.
فطريات (مساعد)	قوي	أعداء طبيعيون للآفات	الفطريات المضادة الموجودة طبيعيًا في التربة تتأثر بالتقنية (مثل coniothyrium sp.)
خنافس ستافيلين	قوي	أعداء طبيعيون للآفات	جميع المساعدين الذين يقضون جزءًا من دورة حياتهم البيولوجية في التربة قد يتأثرون بهذه التقنية (خنافس الأرض، عناكب، خنافس ستافيلين…) وكذلك بعض غشائيات الأجنحة ملقحات التي تعيش في التربة مثل الأوزمي.

تأثير اقتصادي

هناك توفير في اليد العاملة (اقتلاع الأعشاب)، في المعالجات أو تكاليف الميكنة (إزالة الأعشاب الميكانيكية).
وقت العمل : للري، تركيب وإزالة الأغطية البلاستيكية حوالي 5 ساعات لكل 100 م².
الاستثمار اللازم حوالي 1600 يورو/هكتار: فيلم بولي إيثيلين خاص بالتسخين الشمسي مع معالجة مضادة للأشعة فوق البنفسجية/35 ميكرون (0.70 إلى 0.80 يورو/م²) = 800 يورو/هكتار؛ تركيب حوالي 70 ساعة/هكتار = 800 يورو/هكتار.
تمويل قطاع إعادة التدوير الذي أطلقته Adivalor يجب دعمه أيضًا. يتم تمويله بطريقتين: مساهمة بيئية عند المصدر تبلغ 240 يورو/طن من البلاستيك الجديد (2020) لأفلام التغطية، ورسوم استرجاع تبلغ 145 يورو/طن من الأفلام الزراعية المستعملة (FAU) للتغطيات عندما تكون نسبة التلوث أكثر من 50% (2020). كما يمكن الحصول على مكافأة تُعاد للأفلام الزراعية المستعملة التي تقل نسبة تلوثها عن هذا الحد: 95 يورو/طن للبلاستيك الشفاف، 50 يورو/طن للبلاستيك الملون (2020).