االسمدة وخصوبة التربة -1أسس ومفاهيم أولية في خصوبة التربة والتسميد -2مكونات التربة والتبادل األيوني ودرجة تفاعل التربة -3النمو ومعادالت النمو والعوامل المؤثرة فيه -4النتروجين ( :(Nمصادره وتفاعالته بالتربة وتأثيره على نمو النبات وانتاجيتة -5الفسفور) : )Pمصادره وتفاعالته بالتربة وتأثيره على نمو واتناجية النبات : K, Ca, and Mg -6مصادرها وتفاعالتها بالتربة وتأثيرها على نمو واتناجية النبات -7الكبريت ( : ( Sمصادره وتفاعالته بالتربة وأثره في نمو النبات -8العناصر الصغرى :مصادرها وتفاعالتها بالتربة واثرها في نمو النبات -9المادة العضوية بالتربة :مصادرها و طبيعتها وتحللها بالتربة ودورها في نمو النبات -10تقدير وتقويم خصوبة التربة وطرق إضافة االسمدة
• المصادر -1االسمدة وخصوبة التربة د .كاظم مشحوت (الكتاب المقرر ) -2التسميد وخصوبة التربة د .سعد هللا النعيمي -3مبادئ تغذية النبات Mingel and Kirkby -4مصادر من االنترنيت
العناصر الغذائية وخصوبة التربة Essential elements Nutrition : growth and metabolism Nutrients : inorganic elements used by plants. periodic table
Essential
Beneficial
Toxic
No effect
) essential ( العناصر الضرورية-1 - ) life cycle ( ضروري الكمال دورة حياة النبات-ا Deficiency of the element makes it impossible for the plant to complete its life cycle. . يدخل في تركيب مركبات عضوية ضرورية لنمو النبات-ب - direct effect on plant growth and reproduction. ال بديل للعنصر-ج - No other element substitutes for the element.
) Beneficial elements ( العناصر المفيدة-2 النبات يحتاج للعنصر ولكن هناك عنصر أخر ممكن ان يحل محله ولكن النمو في الحالة األولى أفضل For beneficial elements :elements that might enhance growth or that have function in some plants. (sparing effect) (Na, Co , Si, V ) ) Toxic ( العناصر السامة-3 التراكيز الطبيعية ليس لها تاثير ولكن بالتراكيز العالية تكون سامة at natural level has no effect, but at high conc. It is toxic. عديمة التأثير-4 present in nature at low conc.
تقسيم العناصر الغذائية االساسية : -1على اساس الكمية التي يحتاجها النبات ا -عناصر كبرى( :) macro nutrientsالكمية التي يحتاجها النبات بحدود 500 -200كغم /هكتار وتشمل N, P , K, S, Ca, C, H, ,O, Mg ب -عناصر صغرى ( : )micronutrientsالكمية يحتاجها النبات تقاس بالغرامات /هكتار وتشملZn, Mo, B, Cl Fe, Mn, Cu تقسيم اخر : ا -عناصر اولية ( ) primary elements وتشمل () N , P, K ب -عناصر ثانوية ( )secondary elements وتشمل ( )Ca , Mg , S ج -عناصر صغرى ( )micro nutrients وتشمل العناصر الصغرى المذكورة سابقا
المعدل التقريبي لكميلت العناصر الغذائية الكبرى والصغرى التي يحاتجها النبات
-2التقسيم على اساس الحركة في النبات : االنتقال من جزء إلى اخر mobile immobile N, K, Mg, P, Cl Ca, S, Fe , B, and Cu Na, Zn, and Mo لذا تظهر عالمات نقص هذه العناصر على األجزاء العليا من النبات أوال
الدور الفسيولوجي للعناصر داخل النبات-3 1st group C,H,O,N ,and S 2nd group P, B , and Si 3th group K , Na, Mg , Ca , Mn , and Cl. 4th group Fe ,Cu , Zn , and Mo في الكتاب المقرر12 ) ص1( جدول
مصادر العناصر الغذائية
-1الطور الصلب لمكونات التربة الجزء الصلب ( معادن )
هواء
الجزء الصلب مصدر للعناصر عدا ()N,Sالكمية الكلية اكثر من احتياجات النبات ولكن الكمية الجاهزة قليلة جدا الجزء العضوي مخزن ومصدر لبعض العناصر( .) N , P , Sيجب ان تتحلل قبل ان تصبح هذة العناصر ماء مادة عضوية جاهزه العناصر الغذائية الجاهزة تكون ذائبة في محلول التربة ولكن كميتها قليلة جدا مقارنةباحتياج النبات
العناصر الغذائية الموجودة في التربة تكون : ذائبة في محلول التربة ممسوكة على سطح غرويات ودقائق التربة مثبتة في معادن التربة او بين سطوح دقائق التربةوتكون هذه الصور في حالة اتزان كيميائي فيما بينها لذا عند دراسة قابلية التربة على تجهيز العناصر الغذائية للنبات يجب ان يؤخذ بنظر االعتبار محتوى محلول التربة والطور الصلب معا واللذان يعبر عنهما : عامل الشدة ( ) intensity factor كمية العنصر الموجودة في محلول التربة ()I عامل الكم ( ) quantity factor كمية العنصر الموجودة على الجزء الصلب لتجهيز محلول التربة بالعناصر الغذائية ( ) Qوالتي يمكن تحديها بالتالي
الكمية التي هي بحالة توازن سريع مع محلول التربة ( Kالمتبادل) الكمية التي هي بحالة توازن متوسط مع ما موجود في محلولالتربة ( Kالمثبت و Pالمترسب حدثيا ) الكمية التي في حالة توازن بطئ مع محلول التربة ( العناصر الموجدة فيالمادة العضوية والمركبات القليلة الذوبان ) قدرة الجزء الصلب على تعويض مايزال من محلول التربة منالعناصر تعتمد على عامل مهم هو القدرة التنظيمية للتربة ( )soil buffering capacityوالتي يعبر عنها رياضيا التغير بعامل الكم (( ΔQ القدرة التنظيمية = التغير بعامل الشدة ()ΔI كلما كانت القيمة عالية كلما كانت القدرة التنظيمية للتربة عالية
العالقة بين تركيز Kفي التربة وعامل الكم في تربتين ذات سعة امتصاصية مختلفة
2
-2األمطار تعتبر األمطار من المصادر الطبيعية المجهزة للعناصر الغذائية -3األسمدة تعد األسمدة ( كيميائية وعضوية ) من المصادر المهمة للعناصر الغذائية للنبات وذلك لتعويضها السريع للنقص الحاصل بالعناصر الغذائية المراد إضافتها للتربة وكذلك يمكن التحكم بنوعية وكمية العناصر المراد إضافتها مجرد الذوبان تكون جاهزة كيمائية تحتاج إلى أحياء مجهريه لتحلها عضوية •
L2خصوبة التربة والعوامل المؤثرة فيها خصوبة ألتربه () soil fertility هي قدرة التربة على تجهيز النبات بما يحتاج من العناصر الغذائية بالكمية الكافية والصورة المالئمة لالمتصاص والوقت المناسب وهذا يعني لكي تكون التربة الزراعية خصبة البد أن تكون ذو قدرة تجهيزية عالية للعناصر. استعمال األسمدة بدال عن ترك األرض بور ضرورة تحليل التربة اليجاد خصوبتها خصوبة التربة وانتاجيتها :قد تكون التربة خصبة اال ان انتاجيتها تكون قليلة بسب عوامل اخرى مثل الملوحة العالية و نقص الرطوبة وغيرها
العوامل التي تؤثر على خصوبة التربة -1درجة تفاعل التربة ()pH يؤثر pHمن خالل تأثيره على جاهزية العناصر الغذائية انسب قيمه 7-6ويمكن تحديد التاثيرات بما يلي -: ارتفاع ال pHيؤدي إلى قلة جاهزية الفسفور و العناصر الصغرى وذلك من األسمدة النتروجينه المضافة بتحولها إلى صور غير جاهزة لالمتصاص وكذلك تساعد على تطاير االمونيا انخفاض ال PHيؤدي إلى زيادة تجوية المعادن مما يؤدي إلى انطالق العناصر مثل Mg , Al , Mn, Kكما تعمل على اذابة العديد من امالح الكاربونات والكبريتات وكذلك يؤدي إلى تدهور الفسفور نشاط احياء التربة المجهرية Low PH fungi neutral pH bacteria high pH actionmycetes
تأثيره على السعة التبادلية االيونية ()C.E.C. Low pH ) C.E.C ) pH depend charge تؤثر درجة تفاعل التربة على تفاعالت األكسدة واالختزال بالتربة ( تكافؤ العنصر الغذائي بالتربة) يؤثر ال PHعلى نوع الصورة السائدة من العنصر وبالتالي تحدد طبيعة امتصاص العنصر فمثال ال NO3تمتص تحت الظروف الحامضية بينما يمتص ال NH4تحت الظرف القاعدية لكل عنصر PHمثالي لجاهزيته شكل ص 20في الكتاب المقرر
تاثير قيمة pHالتربة على جاهزية العناصر الغذائية
-2قوام التربة والتركيب المعدني x يتكون الطور الصلب للتربة من : مكونات معدنية ) (mineral مكونات عضوية )(organicالمكونات المعدنية تكون خليط من معادن أولية وثانوية تأخذ إحجاما مختلفة sand slit clay التوزيع ألحجمي لهذه المكونات soil textureومن خالله يمكن التعرف على الخواص الكيميائية للتربة
المكونات العضوية X عبارة عن المواد العضوية القديمة المقاومة للتحلل او المخلفات العضوية التي لم تتحلل دور مكونات الطور الصلب في خصوبة التربة تفاعالت العناصر الغذائية بالتربة وأثرها في تحديد صورة العنصر وكميتة بالتربة -: دور معادن الطين في تحديد قابلية التربة علىالحتفاظ بالعناصر الغذائية والماء نوع معدن طين السائد في التربة1:1 clay vs 2:1 clay أثرها في C.E.C.واالحتفاظ بالعناصر الغذائية
-3محتوى التربة من المادة العضوية
المادة العضوية عبارة عن المواد المتبقية من الكائنات الحية نباتية كانت ام حيوانية بغض النظر عن درجة تحللها وتحتوي مجموعة من العناصر الغذائية اهمها C , H , O , N , S , P….etc الدبال ( : )Humus الجزء من المادة العضوية الذي بلغ درجة عالية من التحلل ووصل إلى درجة اتزان تقريبا مع البيئة المحيطة تختلف األراضي الزراعية في محتوى المادة العضوية فمثال Peat :تحتوي على %90-50 بعض ترب جنوب العراق تحتوي على %1
يمكن إيجاز دور المادة العضوية في تحديد خصوبة التربة بما يلي : تعتبر مصدر ومخزنا للعناصر الغذائية الالزمة لنمو النباتمثال عنصر أل Nولكن يجب يتحول إلى صورته االعضوية ( ) inorganic Nبفعل أحياء التربة المجهرية . زيادة السعة التبادلية األيونية ( ) C. E. C.وكذلك زيادة قدرةالتربة لالحتفاظ بالماء لذا يفضل اضافتة للترب الرملية. يساعد على تحسين بناء التربة وذلك من تكوين حبيباتمركبة ( تحسين الخواص الفيزيائية للتربة) مما يخلق ظروف جيدة لحركة الماء والهواء بالتربة . المحافظة على القدرة التنظيمية للترب وذلك من خالل ايونات الHالمنطلقة من المجاميع الكاربوكسيلية لذا يمكن القول Soil fertility
O .M.
-4محتوى التربة من االمالح الذائبة في الترب الجافة معدالت التبخر أعلى من معدالت الغسل مما يؤدي إلى زيادة تركيز األمالح على سطح التربة تؤثر األمالح الذائبة من خالل : تركيز األمالح في محلول التربة ()saline soil زيادة نسبة Naعلى سطح معقد التربة () sodic soilاألمالح الذائبة :كلوريدات وكبريتات ايونات Na, Ca, Mg بصورة رئيسية وبيكاربونات ونترات وبورات هذه االيونات بصوره ثانوية تأثير األمالح ( )saline soil : osmotic effectالتاثيرالكلي لالمالح بغض النظر عننوع هذه األمالح
( specific effectالتاثير النوعي )تأثير نوع معين من األمالح على النبات سواء عند تركيز عالي او منخفض تاثير نسبة ال ) sodic soil ( Na عند زيادة نسبة الصوديوم عن %15على معقد التبادلفان ذلك سوف يؤدي إلى تفريق حبيبات التربة وحركتها الى أسفل قطاع التربة وكذلك إلى عدم ثبات بناء التربة تكوين طبقة صماء ( تمنع نزول الماء داخل قطاع التربة) لزوجتها عند االبتالل وتكوين كتل كبيرة عند الجفاف( صعوبة خدمتها عند الزراعة )
-5التهوية هواء التربة 20 0.3 78.60
الهواء الجوي 21 O2 0.03 CO2 78.03 N أهمية هواء التربة : ان نقص األوكسجين يؤثر على قابلية الجذر في امتصاصالعناصر الغذائية اذ تتحول الكثير من العناصر الغذائية إلى صور غير جاهزة لالمتصاص ( اكسدة واختزال) االمتصاص النسبي الضغط الجزئي لالوكسجين P K (بار) 100 100 0.21 56 75 0.05 30 37 0.005
يؤثر على فعالية احياء التربة المجهرية نقص االوكسجين يؤدي إلى خلق ظروف الهوائية مما يؤديالى تخمر المواد الكربوهيراتية وتكوين مركبات ضارة ذات تاثير سلبي على نمو النبات ( شكل ص 28في الكتاب المقرر ) نقص األوكسجين يقلل من امتصاص الماء -نقص األوكسجين يقلل من نمو الجذور
-6محتوى التربة الرطوبي التاثير على عملية التركيب الضوئي من خالل فتح وغلقالثغور يعتبر وسط مناسب إلذابة العناصر الغذائية وبذا يؤدي دورمهما في كفاءة استعمال األسمدة الكيميائية والعضوية -يؤثر نقص الماء على تمثيل ال Nوتكوين البروتين
العوامل التي تؤثر على امتصاص العناصر الغذائية X -1عوامل خارجية متعلقة بالبيئة التي ينمو فيها النبات وتشمل صورة العنصر وعوامل التربة الفيزيائية والكيميائية -2عوامل داخلية عوامل متعلقة بفسلجة النبات وصفاته الوراثية وتشمل الصفات الوراثية للنبات نوع الجذر وطبيعة نموه التنفس وعملية التركيب الضوئي -النتح وعمر النبات
طرق وصول العناصر الغذائية للنبات -1االعتراض الجذري والتماس التبادلي Root interception and contact exchange خالل نمو الجذر واندفاعه بالتربة يحصل تماس أو ما يسمىباالعتراض الجذري بين الجذر ودقائق التربة وقد تحصل حالة تبادل بين ايونات Hالموجدة على سطح الجذر وبعض العناصر الموجودة على دقائق التربة ( تكون التربة الطينية أكثر كفاءة من التربة الرملية ) . الكمية التي يجهز بها النبات بهذه الطريقة قليلة وال تسد حاجةالنبات من العناصر الغذائية
-2االنسياب الكتلي () mass flow
-3
ينقل العنصر الغذائي إلى الجذر مع سيل الماء إلى الجذر الكمية الواصلة للجذر تعتمد على كمية الماء الواصلة للجذروتركيز العنصر في الماء يعتمد انتقال العناصر للجذر على العوامل التي ثؤثر علىحركة الماء في التربة تختلف الكمية التي يستفاد منها النبات بهذه الطريقةكافية Ca , NO3 غير كافية P, K االنتشار ( : ) diffusion
االنتقال من التركيز العالي إلى الواطئ
العالقة بين خصوبة التربة واإلنتاجية
L3 إنتاجية التربة :قدرة التربة على إنتاج محصول معين تحت ظروف نمو محددة مثل موعد الزراعة والتسميد وغيرها إن إنتاجية التربة هي محصلة عوامل عديدة تؤثر على المحصول منها يتعلق بالتربة وأخر بالظروف البيئية المحيطة بالنبات .لذا اإلنتاجية تعكس نظرة اقتصادية وليس مقتصرة على التربة فقط . لذا ممكن وصف اإلنتاج بأنه دالة لمتغيرات يمكن إن يعبر عنها بالمعادلة : ) yield = f ( soil, water, human, plant,……..etc لو افترضنا ثبوت جميع العوامل عدا خصوبة ألتربه فرضا ال() K فان االنتاج سوف يتحدد بكمية Kفي التربة وان المعادلة تصبح
yield = f ( K ) X1X2X3………Xn لقد حاول كثير من الباحثين تحديد الدالة الرياضية التي تأخذها هذه العالقة العامة حتى يمكنهم ان يضعوا العالقة بين اإلنتاج والعامل المتغير او العوامل االخرى Liebeg,1855 and Springel , 1839توصلوا إلى قانون الحداالدنى ) (low of minimumلوصف هذه العالقة -: نمو وإنتاج النبات يتحدد بالعامل الموجود بأقل كمية بغض النظر عن توفر بقية العناصر إضافة هذا العامل إلى التربة يؤدي إلى زيادة نسبية ثابتة (عالقة خطية) وإضافة أي عنصر أخر ليس له تأثير على طبيعة العامل المحدد للنمو وكذلك اإلنتاج العالقة بين العامل المحدد للنمو واالنتاج عالقة خط مستقيم
درس ) Micherlich (1909العالقة بين إضافة العنصر ونمو النبات حسب رأي Liebigفتوصل للعالقة التالية -:قانون الغلة المتناقصة ( ) low of diminishing retain
التعبير الرياضي لوصف معادلة Mitscherlich dy = (A–Y) C dx = dyالزيادة في المحصول الناتجة من العامل المحدد للنمو () dx = Aأقصى إنتاج ممكن الحصول عليه عند توفر جميع عوامل النمو = Yاإلنتاج بعد إضافة وحدات معينة من العامل المحدد للنمو = Cثابت يعتمد على طبيعة نمو النبات االنتقاد الموجة لهذه ألمعادله ان قيمة Cغير ثابتة وتختلف باختالف المحاصيل وظروف النمو
لحل المعادلة السابقة يجب أن تحول إلى الشكل اللوغارتيمي Log ( A- Y) = Log100 – 0.301 X عند التعبير عن النمو كنمو نسبي فان قيمة O. 301 = C
حساب اإلنتاج النسبي ) ( relative yieldعند إضافة كمية متزايد من العامل المحدد للنمو عند استعمال المحصول النسبي فان قيمة 0.301= Cوقيمة 100 = Aفعندها تصبح المعادلة ) Log (100- y) = Log 100 – 0 .301 ( x أمثة : -عندما ال يتوفر اي عامل من عوامل النمو فان 0 =Xلذا فان 0=y
عند إضافة وحدة واحدة من العامل المحدد للنمو)Log ( 100 - y ) = log100 – 0.301 (1 Log (100 - y ) = 2 - 0.301 = 1.699 100 – y = 50 Then, y = 50 اي ان إضافة وحدة واحدة ( األولى ) من عامل النمو يؤدي إلى انتاج يعادل %50من اقصى انتاج عند إضافة 2وحدة من العامل المحدد للنمو)Log (1oo –y ) = Log100 – 0.301 (2 وعند الحسابات كما في اعاله تكون قيمة 75 =y
عند إضافة 3وحدات من العامل المحدد للنمو فان قيمة 87.5 =y
زيادة في إضافة العامل المحدد للنمو سوف يؤدي إلى زيادة مقدارها %50من الزيادة الناتجة من إضافة الوحدة السابقة ( جدول ص 45في الكتاب المقرر )
Baule unit او دليل االستفادة ( - :)efficiency index وحدة عامل النمو المضافة التي تعطي نصف أقصى حد إنتاجي
الزيادة الناتجة من إضافة اكثر من عامل نمو واحد لو فرضنا توفر جميع عوامل النمو عدا عاملين ( ) X1, X2فان إضافة Baule unitمن كل منهما الزيادة الناتجة في المحصول تكون : 0.25 = 0.5 X 0.5من أقصى إنتاج ( ) Max. Yield
معادلة Spillman )y=m(1- R = Yالناتج و = mاقصى انتاج و = Rثابت و =xعامل النمو دمج معادلة Spillmanمع معادلة Mitcherlichنحصل على المعادلة - cx ) Y= A ( 1- 10 = yالناتج = Aأقصى إنتاج = cثابت =xعامل النمو
Soil and Fertilizer Nitrogen
اهمية النتروجين
يتحد النتروجين مع المركبات الكربونية في النبات ليكون العديد من المركبات العضوية المختلفة والتي منها البروتينات واألحماض االمينية والفيتامينات والكلوروفيل وغيرها من المركبات مصدر النتروجين في التربة -: المصدر األساسي للنتروجين في التربة هواء التربة ولكنه بشكل غير جاهز لالستعمال من قبل النبات عدا النباتات ذات القابلية على تثبيت النتروجين الجوي () N- fixation
األحياء المسؤولة عن تثبت النتروجين الجوي -:
اوال -:التثبيت الحيوي () Biological Fixation ا -ال تعايشا -الطحالب الخضراء المزرقة ( ) blue green algae
البكتريا الحرة :اهمها• Azotobacterوهي بكتريا هوائية تنتشر في مختلف الترب عدا الحامضية ذات PHاقل من 6 • Clostridumوهي بكتريا الهوائية لها قابلية على تثبيت ال Nفي الترب الحامضية .كمية النتروجين التي تثبت بهذه الطريقة تكون بحدود 10 -5 كغم /هكتار /سنة
-2التثبيت ألتعايشي ) ) Sympotic N fixation بكتريا ( + )Rhizobiumنبات ( البقوليات ) البكتريا المثبتة للنتروجين تحتلف باختالف النبات ( تخصص دقيق ) .االكثر كفاء في التثبيت ( 400-100كغم /هكتار /سنة)
-3التثبيت الترابطي ()Associated N fixation البكتريا تتواجد في منطقة الرايزوسفير وعلى سطوح جذور النباتات مثل بكتريا ال Azosprillumوانواع اخرى ثانيا -:التثبيت الصناعي ( الكيميائي ) -1طريقة ( Haber- Boschمعامل األسمدة النتروجينية ) N2 + 3H2 2NH3 -2خالل عملية البرق :تفاعل ال Nمع O2 N2 + O2 2NO2 3NO2 + 3O2 3NO2 + H2 NO3 + NO الكمية التي تثبت بهذه الطريقة قليلة جدا بحدود بضع كيلوغرامات سنويا /هكتار
Forms of N in soil صور النتروجين بالتربةL4 : نتروجين التربة ممكن ان يقسم بصوره عامة إلى inorganic N نتروجين العضوي organic N نتروجين عضوي -: Inorganic N النتروجين الالعضوي - NO3- , NO2- ,and NH4+ :- present in soil as results of i- organic matter decomposition ii- fertilizers application - N2 O , NO, :- present in soil as result of deniterfication and considered as lost N forms - N2 : inert gas
النتروجين العضوي ( ) organic N النتروجين العضوي الموجود بالتربة يكون على هيئة : a- consolidated amino acid or protein ) b- free amino acids ( a.a c- amino sugar تكون هذه الصور مرتبطة مع دقائق الطين أو اللكنين او حره ولكنها بهذه الصورة قد تهاجم من قبل االحياء المجهرية في التربة تحوالت النتروجين بالتربة تعدن النتروجين العضوي )(mineralization of organic NO.N Inorganic N تؤدي أحياء التربة المهجرية الدور الرئيسي في هذه العملية
تتضمن العلمية : ) وتتضمنAmmonification) عملية النشدرة-ا O. N NH4 1st step Soil O.N. R- NH2 + CO2 + other products +ATP 2nd step - R- NH2 + H2 O NH3 + ROH + energy ( ATP) +H2 O NH4 + OH تؤدي أحياء التربة المهجرية الدور الرئيسي في هذه العملية
المتكونNH4 االحتماالت التي ترافق التي ترافق ال
NO3 clay fixation voltilization
NH4 plant uptake
leaching(sandy soil) soil microbe
NH3
العوامل المؤثرة على عملية النشدرة نسبة C / N احياء التربة ( ) heterotrophicالتي تقوم بتحلل المادة العضوية في التربة تحتاج نتروجين لمصاحبة نموها السريع المصاحب إلضافة المواد العضوية للتربة فان كانت كمية النتروجين المتوفر في المادة العضوية المضافة ال تسد حاجة هذه األحياء وان كمية ال Cفيها عالية مقارنة بكمية ال Nاي ان نسبة C/ Nعالية فان االحياء المجهرية سوف تستعمل كل النتروجين الموجود في المادة العضوية المضافة لسد احتياجتها من ال Nوال تحرر اي Nللتربة من المادة العضوية المضافة بل قد تلجا هذه االحياء إلى استعمال النتروجين الالعضوي ( ) NH4 , NO3الموجود اصال بالتربة لسد احتياجاتها مما يؤدي إلى قلة النتروجين الجاهز للنبات في التربة
: كقاعدة عامة C/N > 30 C/N < 20 C/N = 20-30
immobilization mineralization neither mineralization or immobilization
الظروف البيئية كلما يؤثر على فعالية االحياء المجهرية بالتربة يؤثر على عملية النشدرة optm. PH 6.5 - 8 optm. Temp. 35- 45 -2عملية النترجة ( ) Nitrification NH4 NO3 تتضمن العملية مرحلتين 1ST Step 6eO
2NH4 + 3O2
2N02 +2H + H2 O Nitrosomonas 6eHNO2 + O2 2NO3 + 2H Nirtobacter
2nd Step
من خالل مما ذكر اعاله فان عملية النترجة : تحتاج إلى اوكسجين لذا فان جميع العوامل التي تؤثر على تهوية التربةتؤثر على عملية النترجة بالتربة تؤدي إلى خفض درجة تفاعل التربة -العوامل التي نشاط احياء التربة تؤثر على العملية
االحتماالت التي ترافق ال NO3المتكونة NO3
denitrification
leaching
plant uptake
تطاير االمونيا Ammonia volatilization عملية فقد النتروجين من التربة بصورة غاز آمونيا ميكانيكية الفقد : (NH4 )2 Y + CaCO3 (NH4 ) 2 CO3 + Can yn (NH4 )2 CO3 + H2 O NH3 + H2 O + CO2 OH NH4 OH ويمكن وصف المعادلة العامة لتطاير االمونيا : CaCO3 + ( NH4 )2 SO4 2NH3 + CO2 + CaSO4
العوامل التي تؤثر على تطاير االمونيا من التربة pH -1الوسط يعد من اهم العوامل المؤثرة على التطاير وحسب المعادلة NH4 + OH NH4 OH NH3 + H2 O
- 2الحرارة Temp. Temp.
Volatilization االسباب :ارتفاع درجات الحرارة تؤدي الى إلى سرعة انتشار الغاز زيادة فعالية االحياء المجهرية في التربه زيادة سرعة تحلل اليورياC.E.C. -3 NH4 adsorbed NH4 in sol. NH3 volatilization
C.E.C.
-4االمالح salts يكون تاثير االمالح على التطاير من خالل تاثيرها على درجة تفاعل التربة CaCO3 + H2 O Ca+2 + HCO3_ + OH -5مستوى السماد المضاف وطريقة اإلضافة كلما زاد مستوى السماد المضاف كلما زاد التطاير خلط السماد مع التربة او اضافتة تحت سطح التربة يؤديالى قلة تطاير االمونيا -6المحتوى الرطوبي كلما زاد المحتوى الرطوبي للتربة كلما زادت معدالت التطاير
تثبيت االمونيوم Ammonium fixation هي عملية تثبيت االمونيوم المضاف للتربة او الناتج من تحللالمادة العضوية بالتربة مابين طبقات معادن التربة وخاصة معادن نوع 1:2المسئولة عن عملية التثبيت يتم التثبيت من خالل إحالل أيون NH4محل ايونات أخرىموجدة في ما بين ال expandable layersلمعادن الطين قد ينظر ال NH4المثبتة بأنها صورة غير قابلة للتبادلاأليوني قسم من ال NH4المثبت ممكن أن يتعرض إلى عملية النترجةوبذلك ينطلق إلى محلول التربة الكمية المثبتة في الطبقات تحت السطحية اعلى مثيالتها فيالطبقات السطحية
العوامل المؤثرة على عملية التثبيت فترة التفاعل :يرتبط معدل تثبيت االمونيوم مع معدل االنتشار االيوني وان التثبيت يكون اقصاه بعد اإلضافة مباشرة ويقل معدل التثبيت مع الزمن وان %90-60من الكمية المثبتة يثبت خالل الساعات االولى من اإلضافة
كمية االمونيوم المضافةNH4
total fixed % fixed كمية االمونيوم المضافة ملي مكافئ 100/غم تربة
كمية االمونيوم المثبتة ملي مكافئ 100/غم تربة
كمية االمونيوم المثبتة %من الكمية المضافة
1
0.83
83
5
2.17
43
20
3.85
19
•
التجفيف والترطيبزيادة تجفيف التربة بعد إضافة امالح االمونيوم يؤدي إلى زيادة تثبيت االمونيوم وقد يعود ذلك إلى : ا -ازالة الماء يؤدي إلى زيادة تركيز االمونيوم ب -عملية التجفيف تساهم في زيادة قدرة معادن الطين على التثبيت نوع معدن الطين السائدقابلية معادن 2:1على التثبيت > من معادن 1:1وكذلك تختلف معادن 2:1فيما بينها Vermiculite < Illite > Semectite محتوى التربة من المادة العضويةأختالف المصادر قسم تشير إلى وجود تاثير موجب للمادة العضوية على التثبيت واالخر يشر إلى عكس ذلك محتوى التربة من كاربونات الكالسيومCaCO3 fixaion
تأثير االيونات األخرىاشارة الدراسات إلى ان ايونات Cs , Rb , Kتؤدي إلى عرقلة تثبيت االمونيوم هذا التاثير يعتمد على وقت االضافة .إضافة ال kقبل ال NH4تؤدي إلى قلة تثبيت الNH4
عكس النترجة L5 dintirification تحت الظروف الالهوائية تعاني التربة من نقص في O2تحت هذه الظروف تسود أحياء التربة الالهوائية التي تستعمل ال O2الموجود في النترات والنتريت كمستقبل لاللكترونات للحصول على الطاقة مما يؤدي إلى طالق Nواكسايد النتروجين إلى الجو ( فقدان النتروجين من التربة ) N2
N2 O
N
NO2
يستلزم لعملية عكس النترجة ا -احياء تربة الهوائية ( )Bacillus, Pseudomonas ب -توفر واهب الكترونات ( مادة عضوية ) ج -ظروف الهوائية
NO3 O
العوامل المؤثرة في عملية عكس النترجة درجة تفاعل التربةارتفاع درجة تفاعل التربة اكثر 5تؤدي إلى زيادة عكس النترجة يؤثر ال pHعلى نوع الغازات المتطايرة 5.6إلى 4.9معظم الفقد يكون بهيئة N2 O 7.3إلى 7.9معظم الفقد يكون بهيئة N2 المحتوى الرطوبيH2O denitrification المادة العضوية في التربةO.M. denitirfication
النتروجين ونمو النبات X يمتص النبات النتروجين بصورة NO3 -او NH4+ تركيز N03-في التربة اكثر من تركيز NH4 +عدا التربالحامضية عند امتصاص النترات يجب ان تختزل إلى امونيوم قبل تمثيلهاNO3 NH4 a.a اختزال النترات في النباتprotein NO3 +2e NO2 +6e NH4 NADH ferrodxin (سايتوبالزم ) ( كلوربالست ) تمثيل الNH4NH4 + glutamic acid glutamine a. a
تحول ال NH4إلى احماض امنية سريعة جدا الن ال NH4ذو تاثيرسام على النبات ( يمنع تكوين ) ATPلذلك يستطيع النبات خزن كميات من NO3اكثر من NH4 هل النباتات تفضل NO3 -او NH4+؟ ا -نوع النبات :النباتات الكربوهيراتية تفضل تفضل NO3 ب -درجة تفاعل التربة : NH4 NO3 جTemp. - NH4 NO3
NH4بينما البروتينية
PH PH
Temp. Temp.
تفاعالت سماد اليوريا بالتربة X يعتبر سماد اليوريا من األسمدة العضوية التي تحتاج إلى انزيم اليوريز للتحللها وجعل محتواها من النتروجين جاهز لالستعمال من قبل النبات urease (NH2 ) 2 CO + H2 O (NH4 )2 CO3 كاربونات االمونيوم 2NH3 + CO2 + H2 O H2 O NH4 OH NH4 + OH-
محددات استعمال سماد اليورياا -احتواء سماد اليوريا على مادة ال Biuretالتي تتكون من نتيجة اتحاد جزئتين من اليوريا عند ارتفاع درجة حرارة التصنيع إلى اعلى من الحدود االعتيادية CONH2 NH CONH2 ب -تطاير االمونيا ج -امتصاص جزيء اليوريا من قبل الجذور امتصاص النبات لكمية تصل ال %3يوريا تؤدي إلى تسمم النبات ولكن حصول مثل هذه الحالة تكون قليلة لسرعة تحلل اليوريا بالتربة
طريقة وموعد إضافة األسمدة النتروجينية للتربة تعتمد طريقة إضافة السماد على طبيعة السماد والظروف المحيطة
وخصائص التربة .من طرق اإلضافة الشائعة : خلط السماد مع التربة أو إضافة على السطح قبل عملية الري إضافة مع ماء الري بطريقة ال fertigation إضافة عن طريق الرش على الجزء الخضري للنبات ( لتركيزاليوريا في محلول الرش دور مهم لتجنب احتراق األوراق نتيجة الرش ). غالبا ما يضاف السماد بدفعتين احدهما عند تحضير األرضللزراعة والثانية بعد شهر من اإلنبات تقريبا ولكن أظهرت نتائج الدراسات الحديثة بان إضافة السماد بدفعات خالل موسم النمو وحسب حاجة النبات للعنصر هي األكفاء من بين طرق اإلضافة
اعراض نقص النتروجين
L6
الفسفور Phosphorus
يعد الفسفور من العناصر الغذائية الضرورية الكبرى التي يحتاجها النبات يدخل الفسفور في الكثير من الفعاليات الحيوية في النبات منها : عملية التركيب الضوئي p.s. تكوين النوايا وانقسام الخاليا وتطور ونمو البذور نقل الصفات الوراثية في النبات دور اساسيا في عمليات الطاقة في النبات ( ) ATPالفسفور من العناصر المتحركة في النبات اي ينتقل من االجزاء القديمة في النبات إلى النموات الحديثة عند الحاجة له وكميتة في النبات اقل من N, K , S, Ca, Mgوال يحتاج إلى اختزال قبل تمثيله
صور الفسفور في التربة يمكن تقسيم الفسفور بالتربة وبشكل عام إلى فسفور معدني Inorganic P فسفور عضوي Organic P -1الفسفور المعدني Inorganic P يوجد في التربة بصور مختلفة يمكن تقسيمها على اساس صفاتهاالفيزيائية والكميائية والمعدنية يوجد بصورة مركبات تحتوي على Ca, Mg, Al, Fe في الترب القاعدية يوجد الفسفور بصورة مركبات تحتوي على Ca, Mgويشكل معدن ال apatitesالجزء الكبر من صور الفسفور المعدني في الترب القاعدية وهناك 4انواع من هذا المعدن
صور معادن االبيتايت )) apatite هيدروكسي ابتايت Ca10 (PO4 )6 (OH)2اكثر الصور شيوعا بالتربة Ca10 (PO4 )6 F فلور ابيتايت Ca10 (PO4 )6 Cl كلور إبيتايت كاربونيت ابيتايت Ca10 (PO4 ) 6 CO3 في الترب الحامضية يتفاعل الفسفور مع اكاسيد الحديد وااللمنيوم ويكونمركبات الفرسكايت AlH2 PO4 (OH)2 السترنكايت FeH2 PO4 (OH)2 -2الفسفور العضوي Organic P تختلف الترب بمحتواها من الفسفور العضوي حيث يتراوحما بين %20إلى %80
زيادة نشاط االحياءالمجهرية في التربة تؤدي إلى قلة كمية الفسفورالعضوي بالتربة يضم العديد من المركبات العضوية اال ان عدد كبير منها غير معروفمن المركبات الشائعة Inositol phosphate, phospholipids : phosphoprotein, nucleic acid, phytin يعتبر Inostiol phosphateاكثر المركبات شيوعا
معدنة الفسفور العضوي Mineralization of organic P هي عملية تحول الفسفور العضوي الموجود في المادة العضوية بالتربة إلى فسفور العضوي جاهز لالستعمال من قبل النبات . mineralization Org. P inorg. P immobilization
العامل الرئيسي الذي يحدد سيادة اي من العملتين هو C/ Pفي المخلفاتالعضوي المضافة او الموجودة بالتربة mineralization
C / P < 200:1 C / P > 300:1
immobilization عملية تعدن الفسفور بطيئة وتعتمد علىا -نشاط أحياء التربة المهجرية ب -فعالية أنزيم ال phosphataseفي التربة ج -الظروف البيئية السائدة بالتربة
L7 تقسيم الفسفور حسب جاهزيته للنبات يمكن تقسيم الفسفور حسب جاهزيته للنبات استنادا للشكل
-1الفسفور الذائب في محلول التربة كميتة قليلة مقارنة بالكمية الكلية والكمية الممدصة فقد وجد بانكمية الفسفور الذائب بمحلول التربة التزيد عن %0.01من الكمية الكلية مهم جدا لتغذية النبات النه يكون بشكل جاهز يوجد في محلول التربة بصور مختلفة اعتماد على درجة تفاعل التربةتشمل هذه الصور H2 PO4, HPO4 , PO4 :ويحدد الpH الوسط سيادة اي من هذه الصور حسب المعادلةH3 PO4 H2 PO4 + H عند قيمة 2.15 PHفان تركيز H2 PO4 = H3 PO4
عند PHاقل من 2.15تكون السادة اليون H3 PO4 عند PHاكثر من 2.15تكون السيادة اليون H2 PO4 ارتفاع درجة التفاعل اكثر من 2.15H2 PO4 HPO4 + H عند 7.2 pH H2 PO4 = HPO4 عند PHاقل من 7.2تكون السادة اليون H2 PO4 عند PHاكثر من 7.2تكون السيادة اليون HPO4 ارتفاع PHالوسط اعلى من 7.2HPO4 PO3 + H عند قيمة 12.35 PH HPO4 = PO4 عند PHاقل من 12.35تكون السيادة اليون HPO4 عند PHاكثر من 12.35تكون السيادة اليون PO4
-2صور الفسفور في الحيز الغير مستقر X صور الفسفور في هذا الحيز يشمل : الفسفور الممدص على سطح غرويات التربة او المترسب حديثابهيئة مركبات فوسفات الكالسيوم او الحديد او االلمنيوم التي تملك اذابة عالية مقارنة مع المركبات القلية الذوبان األخرى مثل االبتايت كمية الفسفور في هذا المستودع تشكل تقريبا %2من الفسفورالكلي في التربة وتختلف من تربة إلى اخرى تكون بحالة توازن مع صور الفسفور االخرى بالتربة ولكن توازنبطيء -3صور الفسفور في المستودع المستقر يقع ضمن هذا المستودع صور الفسفور القليلة الذوبان والجاهزيةللنبات وكذلك يشمل الفسفور العضوي في التربة يشكل اكثر من %97من الفسفور الكلي في التربة -يكون بحالة توازن بطئ مع فسفور الحيز الغير مستقر
تثبيت الفسفور P – Fixation يتعرض الفسفور المضاف للتربة إلى سلسلة من التفاعالت تؤدي إلى تحوله إلى صورة غير جاهزة لالستعمال من قبل النبات يطلق عليها بالصور المثبتة وتشمل عملية التثبيت التفاعالت التالية : -1امدصاص الفسفور Phosphorus adsorption حركة العنصر من محلول التربة إلى السطوح معادن او معقدات التربة ودون التفاعل المباشر معها وبدون اختراق لسطحة ويمدص الفسفور نوعيا specific adsorptionاي ان الكمية الممدصة ال يمكن اعادتها إلى محلول التربة وفقا السس التبادل اليوني بل تخضع لحاالت خاصة ومن خالل عملية االنطالق desorption وتشمل تفاعالت االمدصاص -:
ا -االمدصاص النوعي بواسطة كاربونات الكالسيو ) (CaCO3 ويتم هذا التفاعل من خالل احالل ايون H2 PO4محل CO3 مكونا طبقة سطحية ويكون هذا النوع من التفاعل مهما بالترب الكلسية وعند التراكيز الواطئة من الفسفور والفترة الالزمه للتفاعل تكون بحدود ساعة ب -امدصاص االزدواج االيوني للفسفور مع الكالسيوم CaH2 PO4-او المغنيسيوم MgH2 PO4على سطح كاربونات الكالسيوم ج -االمدصاص النوعي بواسطة اكاسيد الحديد وااللمنيوفي الحامضية ليكون مركبات معقدة غير ذائبة بالماء د -االمدصاص بواسطة معادن الطين معادن الطين 1:1اكثر قدرة على التثنيت من معادن2:1
ويتم ذلك من خالل -: احالل Pمحل Siفي طبقة Tertrahydral احالل pمحل OHالموجودة في الهيكل البنائي لمعادن الطينلنوع ال cationsالسائد على سطح معادن الطين تاثير كبيرا على كمية الفسفور الممدصة Ca> Mg > K > Na تتم عملية انطالق الفسفور الممدص ( ) desorptionمن خالل احالل ايونات سالبة لها القدرة على االمدصاص االيوني محل الفسفور الممدص -2تفاعالت الترسيب ينظر لها كخطوة تالية لعملية االمدصاص ويمكن وصفها : ا -تفاعالت الترسيب بالترب الكلسية يتفاعل الفسفور المضاف مع كاربونات الكالسيوم او الكالسيوم الذائب او المتبادل على سطح معادن الطين مكونا مركبات مختلفة
ب -تفاعالت الترسيب في الترب الحامضية يتفاعل الفسفور المضاف للترب الحامضية مع اكاسيد الحديد واأللمنيوم والمنغنيز ويتحول إلى مركبات معقدة غير ذائبة بالماء مثل الفرسيكايت والسترنكايت
العوامل التي على ترسيب الفسفور -1محتوى التربة من كاربونات الكالسيوم ترفع درجة تفاعل التربة تملك سطح فعال مصدر اليونات الكالسيوم -2محتوى التربة من االكاسيد والهيدروكسيدات الحرة اكاسيد الحديد وااللمنيوم ( تم توضيحه سابقا) PH -3التربة تؤثر من خالل التحول السريع للمركبات العالية الذوبان إلى مركبات قليلة الذوبان
-4نوع المعدن السائد معادن 1:1اكثر قابلية على التثبيت من معادن 2:1 نوع ال cationsالسائد على سطح المعدن -5المادة العضوية تخلب Ca, Fe, Alتاركة الفسفور حر في المحلول عند تحللها تطلق CO2الذي يؤدي إلى خفض درجة تفاعل التربة مصدر للفسفور العضوي الذي يمتاز بقلة تثبيتة مقارنة بالفسفورالمعدني -6ملوحة التربة زيادة ملوحة التربة تؤدي إلى زيادة عملية ترسيب الفسفور -7عوامل اخرى مثل الزمن و الرطوبة و الحرارة و نوع وكمية السماد المضاف
امتصاص الفسفور L8 يمتص النبات الفسفور بهيئة H2 PO4و HPO4والصورة االولى هي الصورة المفضلة لالمتصاص .اليختزل الفسفور في النبات بل يمثل بالشكل التي يمتصها النبات .يدخل في تركيب عدد من المركبات العضوية .نسبة الفسفور العضوي إلى المعدني تختلف حسب نوع النبات وعمره
يدخل الفسفور في تركيب phtin, phosphlipid , nucleo protein , nucleic acid, ATPوغيرها من المركبات العضوية يؤدي يلعب الفسفور دورا مهما في عملية نقل الطاقة من خالل تكوينمركبات ATPوتحت الظروف الهوائية ATP ADP + PI + energy لذا يلعب الفسفور دور رئيسيا في عملية امتصاص العناصر الغذائية التي تحتاج إلى طاقة يعتبر من العناصر المتحركة :ينتقل من االجزاء القديمة إلى النمواتالحديثة عند حصول نقص في كمية الفسفور الممتص في النبات -تركيزه في النبات يتراوح مابين 0.2إلى %0.5
الفسفور ونمو النبات امتصاص الفسفور يساهم في زيادة نمو جميع اجزاء النبات استجابة الجزء العلوي من النبات للفسفور اعلى من الجزء الجذري ويرجعذلك إلى االستهالك المستمر له في الجزء العلوي
-االضافات العالية للفسفورتعجل في انتاج النبات المبكر
اشارت الكثير من المصادر إلى ان استجابة المحاصيل للفسفور تكوناعلى عند اضافتة في بداية موسم النمو ( ) starter fertilizers يؤثر نوع المحصول في استجابة النبات للفسفور المضاف وكلما زادت المساحةالسطحية للجذر كلما زادت استجابة النبات للفسفور المضاف
تقلل ملوحة التربة من استجابة النبات للفسفور المضاف (جدول)9 -إضافة النتروجين تزيد من استجابة النبات للفسفور المضاف (شكل )11
االسمدة الفوسفاتية X يعتبر صخر الفوسفات ) ) rock phosphateالمصدر االساسي في صناعة معظم األسمدة الفوسفاتية اذ يعامل بالحرارة او الحوامض لكسر اواصر االبتايت فيتحول إلى صور اكثر ذوبان .اهم األسمدة الفوسفاتية حامض الفسفوريكيصنع من معالة صخر الفوسفات مع حامض الكبريتك المركز ( يحتوي على ) P2 O5 %32 السوبر فوسفات العادييصنع من اذابة صخر الفوسفات بواسطة حامض الكبرتيك المركز ( يحتوي على P2 O5 %22-16و %10-8جبس( السوبر فوسفات المركزيصنع من تفاعل صخر الفوسفات مع حامض الفوسفريك االبيض ( يحتوي على ) P2 O5 %55-44
تفاعالت االسمدة الفوسفاتية في التربة -1سماد السوبرفوسفات المركز الوحدة االساسية لسماد السوبرفوسفات هي فوسفات احادي الكالسيوم ) Ca(H2 PO4فعند إضافة حبيبة السماد للتربة H2 O Ca(HPO4 ) .2H2 O CaHPO4. 2H2 O + MTP )(DCPD )( H3 PO4 يتكون هذا التفاعل بعد 24ساعة من إضافة السماد ومن ثم يسود التفاعل التالي H2 O CaHPO4 .2H2 O CaHPO4 + TPS )DCP هذا محلول حامضي يبقى في التربة لمدة 17يوم
-تفاعل السماد في التربة -1 :تفاعل سماد السوبر فوسفات
-2تفاعل اسمدة فوسفات االمونيوم (NH4 )2 CO3 + CaHPO4 .H2 O DCPD 2NH3 + H2 O + CO2
(NH4 )2 HPO4 + CaCO3 (NH3 )2 CO3 +H2 O
NH4 OH وجد عالقة سالبة بين تركيز الفسفور الذائب واالمونيا المتطايرة PHالمحلول المشبع ( 7.98 = ) DCPDلذا ال تكون هنا رواسب كثيرةعند إضافة السماد جاهزية أسمدة فوسفات االمونيوم :فوسفات آحادي االمونيوم > ثنائي االمونيوم > احادي الكالسيوم > ثنائي الكالسيوم
فوسفات احادي االمونيوم افضل من سماد فوسفات ثنائي االمونيوم للتربالكلسية
طريقة ومواعيد إضافة االسمدة الفوسفاتية X تقسم االسمدة الفوسفاتية إلى ثالثة مجاميع وفقا لطبيعة اذابتهاا -االسمدة الذائبة بالماء () water soluble ب -االسمدة البطيئة الذوبان بالماء ولكنها تذوب بالسترات()citrate sol. ج -االسمدة البطيئة الذوبان بالماء والسترات االسمدة الذائبة بالماء واالسمدة الذائبة بالسترات تمثل أسمدة ذات صورةجاهزة لالستعمال من قبل النبات وبالرغم من ذلك فان موعد وطريقة إضافة السماد تعتمد على : احتياج النبات وطول موسم النمو طبيعة اذابة السماد وحجم حبيبة السماد االيون المرافق للفسفور وخصائص التربة الكيميائية والفيزيائية -غالبا ما تضاف االسمدة الفوسفاتية في بداية موسم النمو
من طرق إضافة االسمدة :* االضافة األرضية : ا -خلط مع التربة حيث يتم خلط السماد مع طبقة الحرث غير محبذه في الترب الكلسية النها تسبب تثبيت كميات كبيرة من الفسفور نتيجة تفاعل الفسفور مع كاربونات الكالسيوم ب -التلقيم او االضافة بشكل جور بجانب النبات * رش على الجزء الخضري ( محدودية الكمية التي تضاف بهذة الطريقة ) *مع منظومة مياه الري ( ) fertigationوانها طريقة كفؤة جدا الضافة األسمدة الفوسفاتية * خلط مابين اإلضافة االرضية والرش
عالمات نقص الفسفور
نقص فسفور
البوتاسيوم Potassium ()k يعد البوتاسيوم من العناصر الغذائية الكبرى التي يحتاجها النبات بكميات كبيرة تفوق العناصر الغذائية االخرى عدا النتروجين و متوسط محتوى انسجة النبات من ال 1.5 Kوقد تصل بعض االحيان الى %8.0ويؤدي دور مها في عدد كبير من العمليات الحيوية في النبات مثل التركيب الضوئي واالنزيمات وغيرها من العمليات الحيوية
مصادر البوتاسيوم في التربة يشكل البوتاسيوم % 2.5 – 0.3من المكونات المعدنية في التربة يوجد في المعادن االولية بالتربة) ) primary mineralsمثل الفلدوسباروالمايكا كما يوجد في المعادن الثانوية التي تشكل نسبة عالية من معادن الطين مثل معادن Illite, vermiculate , cholorite تعد معادن المايكا من اهم معادن الترب الزراعية المجهزة ال K مساهمة الجزء العضوي في تجهيز الترب با Kقليلة جدا لذا فان محتوىالترب العضوية من البوتاسيوم واطئ
صور البوتاسيوم في التربة -1البوتاسيوم الذائب في محلول التربة )( Soluble K ويمثل البوتاسيوم الذائب في محلول التربة ويشكل ما مقداره %2 -0.1 من الكلي و تمثل الصورة الجاهزة من البوتاسيوم للنبات وان هذه الكمية القليلة ال تسد احتياجات النبات خالل موسم النمو وانها ترتبط بحالة توازن مع K االخرى في التربة
• شكل 2ص 187
-2البوتاسيوم المتبادل )(Exchangeable K وهو البوتاسيوم المنجذب على سطح غرويات التربة التي تحمل شحنة سالبة وتعتمد كميتة على التركيب المعدني والمحتوى المائي للتربة و تركيز االيونات االخرى ومحتوى التربة من كاربونات الكالسيوم . وكلما زاد محتوى التربة من الطين كلما زاد محتواها من البوتاسيوم المتبادل ويعد ال kالمتبادل جاهز للبنات ويشكل %10 -1من الكلي قوام التربة
%للطين
البوتاسيوم المتبادل ( ملغم)K2 O /100 gm soil
رملية رملية مزيجية مزيجية رملية
0-5 10-6 15-11
أكثر من 15 25 -15 30 -26
مزيجية طينية
30-16 31
45 -31 اكثر من 45
البوتاسيوم الجاهز = البوتاسيوم المتبادل +البوتاسيوم الجاهز
-3البوتاسيوم غير المتبادل Non- exchangeable K ويشمل البوتاسيوم المثبت والبوتاسيوم المعدني الموجود في كل من المعادن االولية والثانوية وشكل % 98-90من البوتاسيوم الكلي في التربة ويكون في حالة توازن مع البوتاسيوم المتبادل وان الكمية الممتصة من الصورة المتبادلة تفوق كثير على الكمية الممتصة من الصورة الغير متبادلة
• شكل 3ص 189
تثبيت البوتاسيوم والعوامل المؤثرة علية يثبت البوتاسيوم في الفجوة السداسية المتكونة في الطبقة الرباعية السطوح لمعادن 2:1وذلك لتساوي نصف قطر البوتاسيوم مع نصف قطر الفجوة ان عملية تثبيت البوتاسيوم تكون نتيجة حركته من مواقع التبادل بعد تشبعها وبذلك يرتبط العنصر بقوى تمنعه من الحركة والنطالق إلى محلول التربة . * العوامل المؤثرة على تثنيت البوتاسيوم نوع معدن الطينمعادن 1:1 > 2:1قدرة على تثبيت البوتاسيوم درجة الحرارةtemp. fixation
الرطوبةيعتمد تأثير الرطوبة على تثبيت البوتاسيوم في التربة على محتوى البوتاسيوم في التربة إذا كانت كمية البوتاسيوم بالتربة قليل فان التجفيف يؤدي إلى زيادة كمية البوتاسيوم المتبادل أما إذا كان البوتاسيوم عالي فان فان التجفيف يؤدي إلى زيادة التثبيت pHارتفاع درجة تفاعل التربة تؤدي إلى زيادة كمية البوتاسيوم المثبت وان إضافة الكلس للتربة يساعد على تحويل البوتاسيوم غير المتبادل إلى متبادل ايون االمونيومإن مواقع تثبيت االمونيوم والبوتاسيوم متشابهة وان إضافة اي منهما أوال يقلل من تثبيت األخر و إن إضافة إي منهما بعد األخر يعرقل من انطالق اآلخر .إن إضافة تركيز متساوي من االيونين يساعد على تثبيت كمية اكبر من البوتاسيوم مقارنة مع االمونيوم
شكل ص194 • شكل ص195
االتزان الكيميائي بين صور البوتاسيوم وجاهزيتة ان الصور الثالثة للبوتاسيوم الذائب والمتبادل والجاهز تكون في حالةتوازن في التربة soluble exchangable non- exchangable ال توجد حدود فاصلة بين هذه الصور في التربة كمية البوتاسيوم المتبادل قليلة وتترواح مابين 20-10كغم /هكتاروالمتبادل 400-300كغم /هكتار وغير المتبادل 103إلى 104كغم عدا صورة البوتاسيوم الذائب في محلول التربة فان الصور المتبقيةترتبط في معادن التربة وغروياتها بمواقع مختلفة تحدد بذلك حالة االتزان الكيميائي بين الصور المختلفة وكذلك االحتياجات السمادية المطلوبة خالل موسم النمو وتمثل مواقع البوتاسيوم في الترب باالتي
• شكل 7ص196
ا -مواقع على السطح p- position عبارة عن مواقع ربط ال Kعلى السطح وتكون في حالة توازن سريع مع محلول التربة ويمتاز بقدرة السريعة على تعويض اي نقص في محلول التربة ب -مواقع عند الحواف e- position ويرتبط بقوى اكبر من p-position ويمتاز بقدرة بطيئة على االنطالق إلى محلول التربة ج -مواقع بين الطبقات i- position ويرتبط ال kبهذا الموقع بقوى ربط اعلى من الموقعين اعاله ويمثل Kالمثبت بين طبقات معادن الطين وان قدرية على االنطالق إلى محلول التربة بطيئة جدا
في الترب العضوية والرملية يرتبط البوتاسيوم بمواقع P-positionوان عدد هذه المواقع قليل جدا وكذلك الحال في معادن 1:1والتي تمتاز بعدم قدرتها على تثبيت البوتاسيوم وانخفاض C.E.C. تركيز البوتاسيوم في محلول الترب الطينية الحاوية على معادن 2:1تكون اقل من الترب الرملية او الترب الطينة الحاوية على معادن 1:1 شكل 10ص199
يتحرك البوتاسيوم إلى النبات بطريقة* االنتشار وهي الطريقة الرئيسية لحركة البوتاسيوم للجذور * االنسياب الكتلي تؤدي دور ثانوي في حركة البوتاسيوم للجذور لذا للمحتوى الرطوبي في التربة دورا رئيسيا في استجابة النبات للتسميد البوتاسي النة يساعد على عملية االنتشار شكل 12ص 202 تاثير المحتوى الرطوبي للتربة على استجابة النبات للبوتاسيوم
البوتاسيوم ونمو النبات X يعد البوتاسيوم عامال منشطا لإلنزيمات المساهمة في عملية التركيبالضوئي من خالل تأثيره على عملية فتح وغلق الثغور وزيادة نشاط اإلنزيمات المساهمة في عملية التركيب الضوئي وكذلك يساهم ال K في عملية نقل الكربوهيدرات من أماكن تصنيعها إلى أماكن استهالكها يساعد في زيادة المساحة الورقية للنبات والمحافظة عليها بحالة نشطةحتى مراحل متقدمة من النمو
يساعد على االحتفاظ بعدد اكبر من األوراق بحالة نشطة حتى نهاية موسمالنمو كمية البوتاسيوم المضاف ( كغم /هكتار )
%عدد االوراق الساقطة
22
65
45
53
90
31
البوتاسيوم وامتصاص الماء ان امتصاص ال Kيساعد على زيادة الضغط االزموزي للخلية النباتيةلذلك يتحرك الماء إلى داخل الخلية مما يؤدي إلى زيادة الضغط االنتفاخي للخلية الضروري جدا لتمدد الخلية وفتح الثغور يزيد من كفاءة استعمال الماء من قبل النبات مما يؤدي إلى زيادة كفاءةاستعمال األسمدة عند مستويات الرطوبة الواطئة
تاثير البوتاسيوم على تحسين كفاءة استعمال الماء من قبل محصول البنجر السكري تركيز ال ( Kملي مكافئ /لتر)
وزن البنجر السكري (غرام /نبات)
االستهالك المائي الكلي (لتر)
غم ماء /غرام بنجر
0.2
392
27.8
71
1.0
602
28
46
5.0
649
27
42
العالقة بين البوتاسيوم و النتروجين X يساعد في عملية اختزال ال NO3ال NH4ومن ثم تحوله إلىاحماض امينية وبروتينات من خالل تاثيره على اإلنزيمات المسوؤلة هذه العملية .كما لوحظ بان المستويات الواطئة من ال Kتؤدي إلى انخفاض معدالت تكوين البروتين في النبات
ملغم/نبات
protein soluble organic N NO3 low K
high K
للبوتاسيوم دور مهم في زيادة قابلية البقوليات على تثبيت النتروجينتركيز البوتاسيوم ( ملي مكافئ /لتر)
.50
1.5
4.5
كمية النتروجين المثبت
580
853
1130
عدد العقد الجذرية لكل نبات
233
250
251
الوزن الطري للعقدة
6.5
7.2
8.4
إضافة ال Kتؤدي إلى زيادة كفاءة االسمدة النتروجينيةشكل 17ص208
العالقة بين البوتاسيوم والصوديوم ممكن ان يحل الصوديوم محل البوتاسيوم في بعض النباتات وليسجميعها ( نباتات البنجر السكري ) ال يمكن للصوديوم ان يحل محل البوتاسيوم للقيام بالعمليات الحيويةفي النبات مثل تنشيط االنزيمات بل قد يلعب دور في عمليات العالقات المائية في النبات ( الضغط االزموزي ) جدول :العالقة بين تركيز Naو Kفي المحلول المغذي و انتاجية نبات الرز تركيز البوتاسيوم ( ملي مول /لتر)
انتاجية الحبوب ( غم /سندان ) إضافة صوديوم بدون صوديوم
0.025
4.6
11.6
0.124
26.4
46.6
0.25
63.3
67.3
2.5
90.8
87.6
5.00
103.6
92.6
األسمدة البوتاسية تغطى في مادة الدرس العملي ( مطلوبة في الدرس النظري )
في الكتاب المقرر ص216 -215 كمية البوتاسيوم المضاف تعتمد كمية البوتاسيوم المضاف على كثير من العوامل اهمها: محتوى التربة من البوتاسيوم الجاهز ويعد من أهم العوامل المحددةللكمية المضافة وبصورة عامة كلما زاد محتوى التربة من الجاهز كلما قلت الكمية المضافة نوع المحصول المراد زراعته وطول موسم النموتختلف المحاصيل باحتياجاتها للبوتاسيوم حسب طبيعة نموه وانتاجيتة .محاصيل الحبوب الصغيرة تحتاج اقل من المحاصيل ذات الحبوب الكبيرة -وقت الزراعة وطبيعة النمو الجذري للنباتات
طريقة وموعد إضافة االسمدة البوتاسية تضاف االسمدة البوتاسية للمحاصيل بطرق مختلفة اهمها -1تلقيما ( ) bandingمع او قرب البذور عند الزراعة -2نثرا ( ) broadcastingعلى سطح التربة -3نثرا على السطح ومن الخلط مع التربة -4رشا على الجزء الخضري وخاصة في ظروف نمو تعيق الجذور من امتصاص البوتاسيوم ( ظروف التربة الملحية ) -5مع مياه الري بطريقة ال fertigation طريقة فعالة جدا في زيادة كفاءة السماد
اعراض نقص البوتاسيوم
الكبريت Sulfur يعد الكبريت من العناصر الغذائية االساسية التي يحتاجها النبات ويدخل في تركيب بعض االحماض االمينية .يختلف محتوى النبات من الكبريت وفقا لنوع النبات ومرحلة النمو مصادر الكبريت في التربة : المصدر الرئيسي للكبريت بالتربة هي الصخور ذات االصل البركاني ويتواجد الكبريت بالتربة على شكل ب -عضوي ا – معدني ا -الكبريت المعدني تختلف كميتة باختالف مادة االصل .تحتوي معادن السليكا علىاقل من % 0.01من الكبريت الكلي في حين تحتوي الصخور النارية على 0.02 -0.07اما الصخور الرسوبية فان المحتوى يعتمد على مصدرها
يوجد الكبريت بالصخور على هيئة كبرتيد ( ) sulphideمثلكبريتد النحاس او كبرتيد الحديد او كبرتيد النيكل يتاكسد خالل عملية التجوية مكون الكبريتات والتي تتعرض بعدعملية التحرر واالنطالق إلى عديد من تفاعالت االمدصاص والتثبيت والترسيب ب -الكبريت العضوي يشكل اكثر من %90من الكبريت الكلي بالتربة ويكون موجود في المادة العضوية او الدبال او المخلفات الحيوانية او النباتية المضافة للتربة معدنة الكبريت العضوي S- mineralization organic S inorganic S تدهور ( ) Immobilization
يتم من خاللها تحول الكبريت من للشكل العضوي إلى الشكل الالعضوي( )SO4القابل لالمتصاص من قبل النبات تتم العلمية بواسطة احياء التربة المجهرية تلعب نسبة S / Nدورا رئيسا في تحديد عملية تعدن او تدهور الكبريت الحد الفاصل لنسبة الكبريت في المخلفات العضوية لسيادة عملية التعدناو التدهور هي %0.15 % S < 0.15 immobilization % S > 0.15 mineralization تؤثر عمليات التجفيف والترطيب على عملية تعدن الكبريت بالتربةان التجفيف يشجع عملية التعدن .وان ميكانيكية الترطيب والتجفيف تساعد على تكسر المادة العضوية وتزيد من تحللها
تفاعالت الكبريت بالتربة والعوامل المؤثرة عليها يتعرض الكبريت العدني بالتربة إلى عدة تفاعالت تؤثرسلبا على جاهزيتة للنبات وتشمل هذه التفاعالت -1تفاعالت االمدصاص يتفاعل الكبريت المعدني ( ) SO4الذائب في محلول التربة إلى تفاعالت خاصة مع بعض معادن الطين وخاصة من نوع 1:1 واالكاسيد الحرة لاللمنيوم والحديد مما يعرقل جاهزيتة للنبات . وهناك مجموعة من العوامل تؤثر عليها اهمها: درجة تفاعل التربةpH
االمدصاص
محتوى التربة من االكاسيد الحرةيمدص الكبريت امدصاصا نوعيا بواسطة االكاسيد والهايدروكسيدات الحره النشطة .وتحصل عملية االمدصاص عند وجود شحنة موجبة على سطوحها وكذلك عندما تكون متعادلة محتوى التربة من المادة العضويةadsorption ) R- NH4 ( SO4
O.M R-NH4 +SO4
نوع االيون السائد على سطح المعدنمعدل االمدصاص Al > Ca > K :
R-NH3 + H وسط حامضي
نوع معدن الطينييمكن ترتيب قدرة المعادن على التثبيت كاالتي bentonite > illite > kaolinite -2تفاعالت الترسيب يترسب في المناطق الجافة وشبة الجافة بهيئة امالح لاليونات الموجبةالسائدة مثل االمونيوم و الكالسيوم وغيرها مما يؤدي إلى قلة ذوبانها بالماء وبالتالي قلة جاهزيتها للنبات قد يوجد الكبريت بصورة كبرتيد وتكون سائدة بالترب الرديئة التهويةوالطينية الثقيلة فقد الكبريت من التربة يفقد الكبريت من التربة عن طريق ( H2 Sظروف الهوائية ) -1غاز ( SO2ظروف هوائية )
-2يغسل إلى االفاق السفلى للتربة خالل عملية الري او بعد سقوط االمطار وهذة الحالة تكون سائدة في الترب الجيدة التهوية الكبريت ونمو النبات يمتص النبات الكبريت بصورة SO4_2ومن ثم يتم اختزالةال SHقبل حولة إلى احماض امينة ( ) menthoine, cysteine يؤدي الكبريت دورا مهما في نمو النباتشكل 7ص234
محتوى النبات من الكبريت الكلي يتراوح بين %0.5 – 0.2في المادةالجافة توازن بين نسبة الكبريت إلى النتروجين في النبات ( ) 10:1 للكبريت دور في زيادة تمثيل النترات في النبات وزيادة محتوى النبات منالكاربوهيدرات والمركبات الكربوهيدراتية النتروجينية محتوى النبات الكبريت المضاف ((ppm
الوزن الرطب غم
الكبريتات الذائبة%
نتروجين عضوي ذائب %
كبريت عضوي %
محتوى السكر
بروتين %
نترات %
0.96
0.1
13
0.003
0.11
0.0
1.39
2.23
10
237
0.009
0.17
1.5
0.6
1,19
2,56
200
345
0.36
0.25
3.4
0.10
0.45
3.25
احتياج النباتات البقولية إلى الكبريت اكثر من الحشائش والحبوبمحاصيل الحبوب
%كبريت
الشعير
0.18
الشوفان
0.18
الحنطة
0,17
الذرة الصفراء
0,17 البقوليات
الباقالء
0.24
البزاليا
0,27
فول الصويا
0,32
اكسدة الكبريت يستخدم الكبريت المعدني كمادة مصلحة للترب الكلسية لخفض درجة تفاعل التربة حيث يتاكسد بواسطة احياء التربة المجهرية مكونة حامض الكبريتيك الذي يعمل على خفض درجة تفاعل التربة احياء التربة S + 3/2 O2 + H2 O H2 SO4 العوامل التي تؤثر على عملية أكسدة الكبريت احياء التربة المجهريةتزداد عملية االكسدة بزيادة اعداد وفعالية بكتريا Thiobacillus المسوؤلة على عملية االكسدة درجة تفاعل التربةpH oxidation
درجة الحرارةTemp. S oxidation درجة الحرارة المثلى لالكسدة مابين 0 35-27م درجة الحرارة إلى 60-55م تؤدي إلى خفض عملية االكسدة شكل 9ص239
المحتوى الرطوبيالرطوبة المناسبة الكسدة الكبريت هي السعة الحقلية .زيادة الرطوبة تؤدي إلى خلق ظروف الهوائية تثبط من نشاط الحياء المسؤولة عن عملية االكسدة حجم حبيبات الكبريت المضافةparticles sizes oxidation كمية الكبريت المتاكسد () %
حجم حبيبة السماد ( مش/انج )
فترة الحضن 2اسبوع
4اسبوع
10-5
0.85
2.27
40-20
5.27
13.67
120-80
35.99
68.39
اسمدة الكبريت تحتوي اغلب األسمدة المركبة على كبريت في تركبيها إضافة إلى وجودبعض األسمدة التي تكون مغلفة بالكبريت مثل اليوريا المغلفة بالكبريت أمثلة : محتواة من الكبريت ()% السماد 24 كبريتات االمونيوم 18 كبريتات البوتاسيوم 14 سوبر فوسفات العادي 18 كبريتات الزنك 10 يوريا – كبريت 12 كبريات االمونيوم النترات
اعراض نقص الكبريت
العناصر الصغرى X الزنك () Zn يعد الزنك احد العناصر الغذائية االساسية التي يحتاجها النبات الكمال دورة حياتة بالرغم من ان الكمية التي يحتاجها النبات تكون قليلة مقارنة بالعناصر الغذائية الكبرى والتي تم االشارة لها في المحاضرات السابقة .يدخل ال Znفي العديد من الفعاليات الحيوية وكذلك في النظام االنزيمي في النبات مصادر ومحتوى الزنك في التربة تترواح الكمية الكلية من الزنك بالقشرة االرضية بحدود %0.2 وان محتوى الترب المتطورة من اصل صخور كلسية ( ) lime stoneاقل من الصخور من اصل بلوري او كوارتز
صور الزنك بالتربة يوجد الزنك بالتربة بصور ايونية او بهيئة مركبات مخلبية ذائبة في محلول التربة وكذلك ممكن ان يوجد على مواقع التبادل .وقد يدخل في تركيب بعض معادن الطين من عملية االحالل المتماثل . اهم صور الزنك بالتربة : -1الزنك المعدني inorganic Znويشمل: معادن البايوتايت والهوربالند كبرتيد الزنك ( ) ZnSوكاربونات الزنك ( ) ZnCO3وسيليكاتالزنك -يوجد في معادن الطين نتيجة االحالل المتماثل مع ايون Mg
-2الزنك المتبادل والممدص يحتل الزنك بعض مواقع التبادل على اسطح غرويات التربة وقد يكون بصوره ممدصة غير قابلة لالستخالص بالطرق الكيميائية المتعارف عليها .الغرويات المسؤولة عن مسك الزنك معادن الطين ذات السعة التبادلية العالية كاربونات الكالسيوم االكاسيد والهايدروكسيدات في الترب الحامضية -3الزنك الذائب في محلول التربة ويشمل : بهيئة كلوريدات ونترات وكبريتات العنصر مرتبط مع المادة العضوية في صور معقدات ذائبةان صور الزنك الذائبة في محلول التربة تختلف باختالف PHالتربة * الزنك الجاهز للنبات= الزنك المتبادل +الزنك الذائب
العوامل التي تؤثر على جاهزية الزنك X -1درجة تفاعل التربة PH Zn -2كاربونات الكالسيوم ويكون تاثيرها من خالل : ذوبانها يؤدي إلى انطالق OHوبالتالي رفع PHالتربة في الترب الكلسية التي يكثر فيها كاربونات ال MgCO3يحلالزنك محل ال Mgوبالتالي يؤدي إلى قلة ذوبانة امدصاصة على سطوح الكاربونات ترسيبة بصورة ZnCO3و ) Zn(OH2 -3معادن الطين واالكاسيد الحرة تختلف بقابليتها على التثبيت باختالف نوع المعدن فمعادن 2:1تكون ذو قابلية اعلى على التثبيت من معادن 1:1
-4المادة العضوية يعتمد تاثيرها على نوع االحماض العضوية السائدة في المادة العضوية Fulvic acidيكون معقدات ذائبة بالماء Humic acidيكون معقدات غير ذائبة بالماء -5الملوحة يؤثر الملح على جاهزية الزنك من خالل تاثير التركيز العالي لبعض االيونات الموجبة والسالبة الموجودة في المحلول وتختلف قابليتها على ادمصاص الزنك : Na > K > Mg > Ca > H -6الرطوبة الرطوبة
جاهزية الزنك
-7االسمدة النتروجينية :يعتمد نوع تاثيرها على تفاعل السماد بالتربة السماد ذو التاثير القاعدي يقلل من جاهزية الزنك السماد ذو التاثير الحامضي يزيد من جاهزية الزنك -8االسمدة الفوسفاتية P Zn اسبابها تكوين مركبات فوسفات الزنك القليلة الذوبان بالماء تاثير التخفيف () dilution effect االضطراب الحيوي في النبات ( عدم توازن Zn/ Pفي النبات ) تكوين مركبات معقدة في الجذر ليس لها قابلية على الحركةإلى اعلى النبات
-9تاثير العناصر الصغرى االخرى ا- Cu Zn وقد يعود ذلك إلى : تشابة مواقع امتصاص العنصرين على جذور النبات حركة Cuفي محلول التربة اسرع من الZnب- Fe Zn وقد يعود ذلك إلى : عنصر الحديد يؤدي إلى زيادة حركة الزنك في النبات ارتفاع نسبة Fe / Znفي النبات وبشكل عام فان النسبةتكون بحدود 20في اغلب المحاصيل
الزنك ونمو النبات يعد الزنك من العناصر الغذائية الضرورية التي يحتاجها النبات وانهيوجد في جميع االنسجة النباتية . يختلف التركيز الحرج باختالف االنواع واالصناف وحسب مراحلنمو النبات وان الحد التركيز الحرج يتراوم مابين ppm 100 – 10 يعتبر عامال مساعدا في عمليات االكسدة واالختزال في خاليا النباتويلعب دور مهما في تنظيم استهالك السكر وانتاج الطاقة الالزمة للفعاليات الحيوية في النبات ويدخل الزنك في انزيم Carbonic anhydraseالذي يحفز تحللحامض الكاربونك إلى ثاني اوكسيد الكاربةن والماء ضروري لتكوين الحامض االميني Tryptophaneوالذي هو مصدر . IAAوللزنك دورا مهما في تكوين النشا
اسمدة الزنك وطرق اضافتها يعتبر سماد ZnSO4الحاوي على Zn %36من اكثر االسمدة شيوعاويضاف اما للتربة مباشرة او بطريقة الرش على الجزء الخضري للنبات وتحلل هذا السماد بالتربة تعطي مركبات Zn(OH)2 , ZnCO3وتتفاعل هذة المركبات مع مكونات التربة مثل الكاربونات او االكاسيد ومن ثم تتحول إلى مركبات قليلة الذوبان بالماء وبذا تقل جاهزيتها للنبات ولذا تكون طريقة اإلضافة رشا او بطريقة جوار قرب النبات اكفاء من طريقة خلط السماد مع التربة . افضل طريقة إلضافة اسمدة العناصر الصغرى بشكل عام هي طريقة الرشعلى الجزء الخضري ( تركيز محلول الرش مهما جدا ) تعد اسمدة الزنك العضوية مصدر جيد لتجهيز النبات بالزنك ويكون فياغلب الحاالت اكثر كفاءة من اسمدة الزنك المعدنية وتختلف كفائتها باختالف مصادرها ZnDTPD > ZnEDTA > ZnEDDHA > ZnSO4
سماد ZnSO4غير مالئمة لنبات الرز بسبب انطالق غاز H2 Sبفعل تحول الكبريتات تحت الظروف الالهوائية يضاف الزنك للترب بمعدل 100 -50كغم في الهكتارجدول ص 279اسمدة الزنك
اعراض نقص الزنك
النحاس Cupper ( )Cu يعتبر النحاس من العناصر الغذائية الصغرى التي يحتاجها النبات الكمالدورة الحياة .ويحتاجه النبات بكميات قليلة مقارنة مع ما يحتاجة من العناصر االخرى اذ عادة ال يزيد محتوى النبات من النحاس عن . ppm 10 محتوى التربة من النحاس يقدر بحوالي ppm 70ويختلف المحتوى من تربة إلى اخرى اعتمادا على نوع مادة االصل صور النحاس في التربة -1النحاس في الحيز المستقر يوجد في التركيب البلوري لمعادن التربة او المرتبط مع اكاسيد الحديد او االلمنيوم ويكون هذا النحاس غير محترك بالتربة وغير جاهز للنبات -2النحاس المتبادل ممسوك على معقدات التبادل االيوني على سطوح الطين ويكون جاهز للنباتات
-3النحاس المرتبط مع المادة العضوية جاهزيتة تعتمد على نوع ارتباطه بالمادة العضوية ارتباطة مع حامض الفلوفيك يكون معقدات ذائبة ( جاهزة) ارتباطة مع حامض الدباليك يكون معقدات غير ذائبة ( غير جاهز ) -4النحاس الذائب بمحلول التربة كميتة قليلة وصورة تعتمد على درجة تفاعل التربة النحاس الجاهز = الذائب +المتبادل العوامل المؤثرة على جاهزية النحاس مشابهة للعوامل المؤثرة على جاهزية الزنك من PHو كاربونات الكالسيوم والمادة العضوية والتداخل االيوني
النحاس ونمو النبات يمتص النبات النحاس بهيئة Cu+2ويدخل ضمن العديد من العملياتالحيوية في النبات منها عملية التركيب الضوئي والنشاط االنزيمي يعتبر احد مكونات الكلورفيل وعنصر فعال في عمليات االكسدةواالختزال ويزيد من مقاومة النبات للفطريات وتكوين العقد الجذرية في البقوليات محتوى النبات من النحاس بحدود ppm 10جدول تاثير إضافة النحاس على انتاجية الشوفان كمية النحاس ( ملغم /كغم تربة )
وزن القش( غم /سندان )
وزن الحبوب ( غم /سندان)
بدون إضافة
72.6
29.6
1.2
57.0
56.7
8.3
58.4
57.7
اسمدة النحاس وطرق اضافتها يمكن اتباع نفس طرق االضافة التي تم توضيحها في طرق إضافةالزنك جدول يبن اهم اسمدة النحاس السماد
محتوى النحاس ()%
CuSO4 .5H2 O
25
CuSO4 .H2 O
35
Cu2 O
89
CuO
75
Na2 CuEDTA
13
NaCu- HEDTA
9
في الترب الكلسية يفضل إضافة االسمدة المخلبية ولكن ممكن إضافةاالسمدة المعدنية (ذو كلفة اقل ) عند اضافتها رشا على النبات
األسمدة وتسميد المحاصيل الزراعية تضاف االسمدة إلى التربة لتعويض نقص العناصر الغذائية نتيجة استهالكها من قبل النبات او فقدها من التربة والذي يؤثر سلبا على نمو وانتاجية النباتات .تقسم االسمدة بصورة عامة إلى : -1اسمدة معدنية mineral fertilizers يطلق على هذه االسمدة مصطلح االسمدة الكيميائية المعدنية وتأتي اهميتها في تعويضها السريع للنقص الموجود بالتربة من العناصر الغذائية الضرورية للنبات فهي عبارة عن امالح عناصر معدنية مختلفة .تمتاز االسمدة المعدنية بقدره التحكم بنوع وكمية العنصر المراد اضافتة للتربة لتعويض النقص إضافة إلى سهولة استعماله
مصادر األسمدة المعدنية
طبيعي ( صخر الفوسفات )
كيميائي
مركبة مفردة عنصر غذائي واحد اكثر من عنصر NP, NPK , PK N , P , or K يوصف السماد المركب 15 -15-15 N- P- Kوتعني ان السماد يحتوي على N %15و P %15و K %15او 1:1:1وتعني ان نسبة المئوية للعناصر في السماد متساوية 1:2:1وتعني ان نسبة الفسفور في السماد ضعف نسبة N , K
-2اسمدة عضوية عبارة عن مخلفات حيوانية ونباتية تضاف للتربة لغرض تجهيزها بالعناصر الغذائية وتحسين خواصها المختلفة وتقسم إلى : ا -االسمدة الحيوانية تتمثل بالمخلفات الحيوانية الصلبة والسائلة مع بعض المخلفاتالنباتية التي عادة ما تستعمل في فرش حظائر الحيوانات . قد تصنع االسمدة العضوية الحيوانية وفق مقايس خاصة لتحديدنسب محتوى السماد من N , P , K تعتبر من اهم االسمدة العضوية التي تحسن من خواص التربةالفيزيائية -تحتوي على %85 -30من وزنها ماء
جدول متوسط محتوى االسمدة الحيوانية من بعض العناصر السماد
الرطوبة
N
P
K
االبقار
79
0.6
الخيول
60
ص366و 3 • جداول 0.7
0.1
0.5
0,1
0.6
االغنام
65
1.4
0.2
1.0
الدواجن
54
1.6
0.4
0.4
محتوى االسمدة العضوية من بعض العناصر الصغرى العنصر
ادنى مستوى
اعلى مستوى
المتوسط
B
5
52
20
Mo
1
16
3
Mn
75
549
201
Co
0.25
5
1
Cu
8
41
16
Zn
43
247
96
يوجد ال Nفي االسمدة الحيوانية بهيئة يوريا و هيبورك و حامض اليوريكوهذة مركبات غير متطايرة في درجات الحرارة العادية ولكن بعد تحلل هذة المواد تتكون مركبات مثل كاربونات االمونيوم التي تؤدي إلى تكوين غاز االمونيا الذي يتطاير من التربة طرق فقد النتروجين من االسمدة الحيوانيةيفقد نتروجين االسمدة الحيوانية بعدة طرق منها : * على هيئة غاز N2 * بهيئة NO2 * تطاير بهيئة NH3 * وقد يحصل الفقد موقعيا من خالل عملية البزل الطبيعي التي يتعرض لها السماد وكذلك اثناء تجميع السماد ثم وضعة في كوم خاصة
جدول :كمية المادة العضوية وبعض العناصر الغذائية التي تفقد اثناء الغسل () %
الخيول
المادة العضوية 5
السماد
53
االبقار
7
50
50
االغنام
7
42
58
N
P2 O5
K2 O
53
76
97 97
طرق حفظ االسمدة الحيوانية* يحفظ السماد في مكان غير حار ومحمي من اشعة الشمس * إضافة بعض الحوامض المركزة للسماد مثل الكبريتييك والفسفوريك * تحفظ مكبوسة تماما لتوفير ظروف ال هوائية ( تفاصيل ص 372-371في الكتاب المقرر )
االسمدة الخضراء اآلسمدة الخضراء تعني النباتات التي تزرع الجل قلبها في التربة اوبقايا المحاصيل الزراعية . تعتبر النباتات البقولية من اكثر االسمدة الخضراء استعماال وذلكت لسرعة تحللها وتزويدها العالي للتربة بالنتروجين كما ان نسبة الكنين فيها قليلة تساهم في زيادة نشاط احياء التربة المجهرية لعمق التربة تاثير فعال في تحديد سرعة تحلل االسمدة الخضراءوكذلك نواتج تحللها وان عمق الخلط يجب ان يكون ضمن حدود توفيرالتهوية الجيدة والمناسبة لنشاط احياء التربة المجهرية .تجنب جعل ظروف التربة ال هوائية بعد خلط السماد العضوي بالتربة . -ضرورة توفير الظروف المناسبة لنشاط احياء التربة المجهرية.
تحلل االسمدة العضوية في التربة -عندما تضاف االسمدة العضوية إلى التربة تهاجم من قبل احياء التربة
التي تعمل على تحللها . تبدأ عملية التحلل على المركبات العضوية :أ-غير النتروجينة والتي تنقسم
مركبات سريعة التحلل السكريات والنشأ والسليلوز (تكثرفي النباتات الفتية )
مركبات بطيئة التحلل الكنين و الدهون واالصماغ ( تكثرفي البناتات المسنة )
ب -المركبات العضوية النتروجينية التي تقسم إلى :
غير بروتينية مثل اليوريا بروتينية تتحلل مائيا بواسطة وحامض اليوريك وغيرها انزيمات متعددة جدول :نواتج تحلل السماد الحيواني تحت ظروف هوائية مركبات الكاربون
مركبات النتروجين NH4
خاليا احياء التربة
NO3
غاز CO2
NO2
مركبات الفسفور
مركبات الكبريت
H2 PO4
SO4
جدول تحلل السماد الحيواني تحت ظروف الهوائية مركبات الكاربون CO2
مركبات النتروجين NH3 + N2
CH4
Pyridines Indole skatoles
احماض عضوية كحوالت جاليا احياء مجهرية
amines
مركبات الفسفور H2 PO4
مركبات الكبريت = H2 S + S
العوامل الواجب مراعاتها عند التسميد -1تاثير التربة الكمية المطلوب اضافتها تعتمد على محتوى التربة من العنصرالمراد اضافتة :كلما زاد محتوى التربة من العنصر المراد اضافتة كلما قلت استجابة النبات للعنصر المضاف 1.0 احتمالية االستجابة 0 محتوى التربة من العنصر
االخذ بنظر االعتبار تاثير خواص التربة على تفاعالت السماد( سبق وان تم تناول هذا الموضوع عند التطرق إلى تفاعالت االسمدة للعناصر المختلفة ) اختيار نوع السماد المضاف يعتمد على خواص التربة الكيميائيةوتاثيرها على كفاءة السماد المضاف
-2الظروف البيئية اليمكن التحكم بالظروف البيئية السائدة لذا يجب تكيف المحاصيلوالعمليات الزراعية حسب الظروف البيئية السائدة المتطلبات المناخية تختلف باختالف المحاصيل الظروف المناخية السائدة قد تؤثر على االحتياجات السمادية للمحاصيل -3تاثير المحصول تختلف النباتات باحتياجاتها السمادية وكذلك تختلف االحتياجاتالسمادية لنفس المحصول باختالف االصناف . الصنف
االنتاج ( كغم\ هكتار )
كمية العناصر المضافة ( كغم \ هكتار ) N
P
K
محلي
2.8
82
10
100
TNI
8.0
152
37
270
-4العمليات الزراعية الدورة الزراعيةاهمية البقوليات في الدورة الزراعية وتجنب زراعة نفس المحصول لفترة طويلة في نفس األرض الكثافة النباتيةكمية السماد المضاف تختلف اختالف الكثافة النباتية في وحدة المساحة عمليات خدمة المحصول من ري والمكافحة وغيرها -5وقت إضافة السماد عادة ما تضاف االسمدة عند تحضير االرض للزراعة ولكن اثبتتالدراسات بان افضل وقت اإلضافة السماد هو فترة اقصى امتصاص للعناصر الغذائية ظرورة معرفة فسلجة النبات المراد تسميدة لضمان اقص استفادة منالسماد المضاف
جدول :تاثير فترة حرث السماد مع التربة اإلضافة االنتاج
فترة حرث السماد العضوي بالتربة الشوفان
البطاطا
مباشرة بعد االضافة
100
100
بعد 6ساعات من نثرة سطحيا
86
79
بعد 24ساعة من نثرة سطحيا
70
73
بعد 4يوم من نثرة سطحيا
44
57
طرق إضافة السماد للتربة -1النثر السطحي :يوزع بصورة منتظمة فوق سطح التربة قبل الزراعة وتستعمل في الحاالت التالية : عند زراعة محاصيل زراعية ذات جذور سطحية في االراضي العالية الخصوبة عند إضافة االسمدة السائلة في التربة ذات القدرة التثبيتة للعنصر المضاف واطئة -2الخلط مع طبقة الحرث :يضاف السماد ويخلط مع طبقة الحرث وتستعمل في الحاالت التالية في الترب المنخفضة الخصوبة عند اختيار سماد بهيئة حبيبات كبيرة الحجم وقليل الذوبان عند الزراعة الكثيفة في الترب ذات محتوى قليل من كاربونات الكالسيوم والملوحةومحتوى عالي من المادة العضوية -في النباتات ذات مجموع جذري قليل
-3التلقيم :وضع السماد في أخاديد او حفر قرب النبات وتستعمل في الحاالت التالية : عند إضافة كميات محدودة من السماد احتمالية حصول فقد كبير للسماد عن طريق التثبيت او التطاير عند الزراعة بمروز او عندما تكون المسافة بين النباتات واسعة في االراضي المنخفضة الخصوبة -4الرش :يرش السماد على الجزء الخضري للنبات وهي طريقة كفؤءة لزيادة كفاءة السمادالمضاف وخاصة عندما تكون خواص التربة تساعد على تدهور السماد المضاف * طريقة كفؤءة جدا عند إضافة العناصر الصغرى للترب الكلسية -5مع مياة الري :يضاف السماد مع مياة الري بطريقة ال fertigation تعد من الطرق الحديثة الضافة االسمدة ممكن من خاللها تقسيم الجرعات السمادية حسب حاجة النبات تسعمل بدرجة مع المحاصيل التي تروى بطريقة التنقيط -طريقة كفؤءة جدا الضافة السماد