.01خصوبة التربة وتغذية النبات
ت
جيورجيو جيانكنتوا ،Giorgio Gianquintoبير مانوزب ،Pere Muñozألبيرتو باردوسي ج ،Alberto Pardossiسوالنج رامازوتىث ،Solange Ramazzottiودمبلروز سافاز Dimitrios Savvas أ -قسم العلوم الزراعية ،جامعة بولوجنا ،إيطاليا ب-قسم الهندسة والمحاصيل للنظم الحيوية ،IRTA ،كابرليس ،أسبانيا ت-قسم العلوم الحيوية ،جامعة بيسا ،إيطاليا ث-قسم علوم المحاصيل ،الجامعة الزراعية باثينا ،اليونان
مقدمة يريد مزارعي الخضر الحديثة العمل بطريقة مقبولة بيئيا ،ولكن كيف يمكن زراعة الخضر مع ضمان أقل ضررا للبيئة؟ ذلك يتطلب اإلجابة علي األسئلة األساسية :ماهى خصوبة التربة وما هو الدور الذي تلعبه العناصر الغذائية في إنتاج الخضر؟ وما هي الكميات المحددة وصورها من تلك العناصر الغذائية للنبات في التربة؟ وماهي صور العناصر الغذائية التي تمتصها المحاصيل من التربة؟ وماهي المدخاالت والمخرجات من العناصر الغذائية من والي التربة؟ ماهي العوامل التي تؤثر علي التحول بين الصور؟ ماهي االختالفات التي تحدث إلتاةة العناصر الغذائية النباتية بين التربة؟ لترشيد العناصر الغذائية النباتية ،إنه لمن الضروري السؤال :ماهي العمليات النياتية التي تكون ةساسة بصفة خاصة للعناصر الغذائية النباتية؟ كيف تتحرك العناصر الغذائية داخل النبات؟ كيف تؤثر العناصر الغذائية النباتية علي النمو؟ ماهي كمية وجودة المنتج؟ ماهى المتطلبات الكلية من العناصر الغذائية للمحصول؟ ماهو المدى المتوقع فى تركيز العناصر الغذائية في األعضاء المختلفة خالل موسم النمو؟ يتطلب اتخاذ القرار في إستراتجية التسميد إجابات ألسئلة محددة أخري :متى يعتبر موقف العناصر الغذائية لكل من التربة والنبات كافي؟ ما هي القيم الحاسمة أو الحدود للعناصر الغذائية النباتية؟ ما هي نوع التحليالت لكل من التربة والنبات المثلى إلجراء توصيات التسميد؟ ما هي إمدادات العناصر الغذائية من التربة؟ ما هي مصادر اإلمداد الطبيعي والعنصر البشرى من العناصر الغذائية؟ اي إدارة أسس تغذية النبات يحتاجها المزارع للفهم والتطبيق للتأكيد على عدم تقييد نمو المحصول ،نوعية المنتج و أقل تلوث بيئي؟ كيف سيكون أي إضافة للسماد العضوي والمعدني مؤثر و ،لذلك ،كم سوف يضاف؟
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
491
تعتبر ممارسات تسميد وتغذية النبات مكونات هامة ضمن برتوكوالت العمليات الزراعية الجيدة .ولتحقيق إضافة للتطبيق الناجح للعمليا ت الزراعية الجيدة ،يعطي هذا الباب نبذة قصيرة عن خصوبة التربة ،وظائف العناصر الغذائية في اآليض النباتي ،متطلبات العناصر الغذائية للنبات ،اإلدارة السمادية ،إتاةة العناصر الغذائية في منطقة انتشار الجذور و تأثير عدم اتزان العناصر الغذائية على نمو النبات والمحصول.
خصوبة التربة تعتبر خصوبة التربة ذات ملمح معقد وةاسم لإلنتاجية لألراضى الزراعية .أنها تتعامل مع قدرة التربة على تقديم العناصر الغذائية إلنتاج المحاصيل وسحب كليهما من المخزون بها واإلضافات الخارجية لها. تعريف لخصوبة التربة والذي يركز علي مصطلح اإلنتاجية علي المدى القصير يكون مبني على قدرة التربة علي تزويد العناصر الغذائية النباتية فورا .يكون التركيز بدرجة كبيرة على العمليات الفيزيائية والكيمائية للتربة عندما تعتبر خصوبة التربة فى صورة المستوي العملي األعلى لإلنتاجية. وتعريف لخصوبة التربة شامال االستدامة علي المدى البعيد البد األخذ في األعتبار التفاعل المعقد بين الخواص البيولوجية والكيمائية والفيزيائية التي تؤثر مباشرتا وغير مباشرتا في ديناميكية وإتاةة العناصر الغذائية. تعتبر إدارة خصوبة التربة فى غاية األهمية لتحسين تغذية النبات في كال المدى القصير والبعيد لتحقيق إنتاج محصولي مستدام فى الصوب .كما أنة مرتبط بمناخ الصوبة والتفاعل المركب المشتمل علي العديد من العوامل التي تضيف إلى الخواص البيولوجية والكيمائية والفيزيائية للتربة:
يمكن أن تكون العوامل البيولوجية مفيدة (المجتمع الميكروبي ،فطريات الميكروهيزا ،بكتريا الريزوبيا أو المثبتة لالزوت) وضارة (المسببات المرضية بالتربة).
يعتبر قوام وبناء التربة (إطار رقم )4من الخواص الفيزيائية الهامة إلنتاج الصوب ،يمكن اكتشاف ةجم التربة بواسطة الجذور وقدرتها علي االةتفاظ بالماء.
تضيف العوامل الكيميائية لخصوبة التربة مشتملة علي وضع العناصر الغذائية والمادة العضوية للتربة (إطار رقم ،)2درجة ةموضة التربة (إطار رقم )3والسعة التبادلية للكاتيونات (إطار رقم .)1
تتغير عديد من الخواص البيولوجية والكيمائية والفيزيائية ببط نسبيا ،لكن في ظل ظروف الصوب (بصفة خاصة في مناطق البحر األبيض المتوسط) تحدث التغيرات بسرعة أكثر بسبب الظروف المناخية (علي سبيل المثال ،درجات الحرارة العالية) والمدخالت الزراعية العالية (علي سبيل المثال ،الماء ،األسمدة) المطلوبة الستدامة التكثيف الزراعي لآلراضي. مثل كل األراضي ،تحتوي أراضى الصوب مخزون طبيعي من العناصر الغذائية النباتية ،ولكن جزء صغير فقط متاح بسهولة للمحاصيل (العناصر الغذائية فى محلول التربة أو المد مصة على معقد التبادل) .يلزم أن تكون األشكال األقل إتاةة (المادة العضوية والمعادن غير الذائبة) ذائبة أو ممعدنة ليتم امتصاصها بواسطة المحاصيل .تكون هذه العمليات بطيئة عادة ،ولكن يتم زيادة سرعتها عن طريق درجات الحارة العالية السائدة بالصوب.
491
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
إطار رقم وا وبنا التربة وا التربة عبارة عن األداة المستخدمة لوصف الحبيبات وةجوم الجزيئات المعدنية بالتربة .وتنقسم مجاميع الجزيئات طبقا لحجومها الي ثالث اقسام للتربة: أقسام الرمل بقطر من -مم ممأقسام الطمي بقطر من مم أقسام الطين بقطر أقل من تقسيم قوام التربة مبنى على أجزاء التربة المفصولة والموجودة بالتربة وةددت قسم رئيسي لقوام التربة بواسطة وزارة الزراعة األمريكية: .1رملية .2رملية طمية .3غرين .4طمية رملية .5طمية .6طمية غرينية .7طمية طينية رملية .8طمية طينية .9طمية طينية غرينية .10طينية رملية .11طينية غرينية .12طينية يتحدد بنا التربة بواسطة كيفية تجمع ةبيبات التربة المفردة أو ارتباطها مع بعضها البعض وتماسكها ،وتصف ترتيب ثقوب التربة بينها .وبناء التربة ذو تأثير رئيسي على ةركة وإتاةة الماء والهواء ،النشاط البيولوجي ونمو الجذور ومظهر المحصول.
وتتكون العناصر الغذائية المذابة فى ماء التربة بصفة رئيسية من النترات ،الماغنسيوم ،البوتاسيوم والكبريتات .وتكون كميات هذه العناصر طبيعيا منخفضة وغير كافية لمحاصيل الصوب والتى تتطلب عناصر غذائية عالية (Sonneveld و .) 2119 ،Voogtيختلف محلول التربة المستخدم في الصوب عن ذلك المستخدم في المحاصيل المنزرعة خارج الصوب ،بسبب األضافات العالية من األسمدة والسحب المتزايد للعناصر الغذائية بواسطة النباتات بصفة اساسية.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
491
إطار رقم 2 المادة العضوية بالتربة ()SOM تشكل المادة العضوية بالتربة (%3-4 )SOMبالوزن و %41-42بالحجم تقريبا .يمكن أن تقسم الي ثالثة أقسام عامة: .1مواد حية للكائنات الدقيقة .2مادة عضوية متحللة جيدا .3مواد عضوية مستقرة بدرجة عالية والتشتمل المادة العضوية للتربة علي بقايا المحصول السطحية كجزء بصفة عامة. وعندما يتم خلط المادة العضوية في التربة ،يتحلل بعض المكونات (على سبيل المثال ،البروتينات) بسرعة (في فترة تتراوح من عدة أسابيع الي عدة شهور) ،بينما البعض األخر (على سبيل المثال ،اللجنين) يتم التحلل ببط شديد .وتسمى هذه المواد العضوية المستقرة دوبال وتخص بدرجة ما المادة العضوية بالتربة. تلعب المادة العضوية بالتربة دورا بارزا فى كل من تغذية النبات ( إطالق العناصر الغذائية ،الطاقة الالزمة للكائنات الدقيقة بالتربة ،تكوين معقد تبادل العناصر الغذائية) وبناء التربة ( تحسين مسامية وتهوية التربة ،زيادة القدرة على األةتفاظ بالمياه باألراضى الرملية ،مقاومة أندماج ونحر األراضى الثقيلة). تقدر المادة العضوية بالتربة بطريقة غير مباشرة عاما كنتيجة لتركيز الكربون العضوى مضروب في .4.721
تربة رملية ()4 ،2 ،1
أ
منخفض جدا منخفض متوسط مرتفع لت ا ي ت ني CRPV
المادة العضوية بالتربة ()% تربة ينية وسلتية تربة ميية أ أ ()12 ،11 ،10 ،9 ،3 ()8 ،7 ،6 ،5
<0.8 1.4–0.8 2.0–1.5 >2.0 بنا التربة ن ر ا
<1.0 1.8–1.0 2.5–1.9 >2.5
<1.2 2.2–1.2 3.0–2.3 >3.0
ار رق .1
2010
وتعتبر العناصر الغذائية المدمصة في المركب التبادلي (بصفة اساسية ،كالسيوم ،ماغنسيوم وبوتاسيوم) دالئل جيدة علي الكمية الكلية من العناصر الغذائية في التربة .ولكي تصبح متاةة للمحاصيل ،يلزم أن تدمص وتدخل محلول التربة .وتكون هذه العناصر الغذائية والتي تكون أقل تيسيرا فى صورة مادة عضوية أو مواد معدنية غير ذائبة ،والتي تتحرك بمساعدة الكائنات الدقيقة بالتربة .أنة من األهمية بمكان تحليل التربة عند بداية فترة النمو (صورة )4لفهم المستوي من العناصر الغذائية ةاليا ومستقبال .أنه من الممكن إذا التخطيط الجيد إلستراتجية التسميد كما يمكن تجنب ةدوث نقص في العناصر الغذائية باإلشارة إلى إتاةة العناصر الغذائية ،من الجدير بالمالةظة أن الجذور تشغل جزء صغير من ةجم التربة الكلى وأن العناصر الغذائية ذات قدرة منخفضة علي الحركة ،وتكون الظروف الفيزيائية للتربة ةيث تنمو الجذور(بناء التربة) مهم جدا .عوامل مهمة اخرى تشمل لوحة ر م 0
تجليل كيماوي سريع لمستخلص التربة يعطي تقدير لتركيز العناصر بالتربة والتي تفيد في إدارة التسميد
كل من درجة الحرارة ،الرى والنشاط الميكروبى.
497
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
إطار رقم 1 السعة التبادلية للكاتيونات ()CEC تعبر CECعن الكمية القصوى للكاتيونات الكلية التى تستوعبها التربة ،عند قيمة معينة لرقم الحموضة، للتبادل مع محلول التربة .يعتبر CECكمقياس للخصوبة ،وسعة األةتفاظ بالعناصر الغذائية و القدرة على ةماية الماء األرضى من التلوث بالكاتيونات .ويعبر عنها كمليمكافئ من الهيدروجين411/جم + + (مليمكافئ 411/جم) ،أو سنتمول لكل كجم (سم مول /كجم) .يكون التعبير الرقمى متماكن لكال الوةدتين.
الدرجة منخفض متوسط مرتفع
الكاتيون قدرة التباد 100/ج ر ا ) م ل م(ك ا <10 20-10 >20
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
499
تغذية النبات تمتلك النباتات القدرة على تخليق ،بمساعدة عملية التمثيل الضوئي ،كل المركبات العضوية التي تتطلبها لحياتها (علي سبيل المثال ،األةماض األمنية ،الدهون والفيتامينات) .ولذلك ،على عكس الحيوانات ،تحتاج فقط المركبات غير العضوية فقط لتغطية إةتياجاتها الغذائية .تعتبر مجموعة 41عنصر غيرالعضوي اساسية لنمو وتكون النبات (جدول رقم .)4أكثر من نصف هذه العناصر (بصفة خاصة :الكربون ك ،الهيدروجين يد ،األكسجين أ ،النيتروجين ن ،الفوسف ور فو، البوتاسيوم بو ،والكبريت كب ،الكالسيوم كا و الماغنسيوم ما) مطلوبة بكميات كبيرة نسبيا ،ولذلك ،تكون معروفة "بالعناصر الكبري" (أو العناصر الرئيسية) .والعناصر األخرى (بصفة خاصة :الحديد ح ،المنجنيز م ،والزنك ،النحاس نح ،البورون ،الموليبدنم مو والكلوريد كل) الغنى عنها ايضا لنمو النبات ،ولكنها مطلوبة بكميات صغيرة جدا ،ولذلك، إصطلح على تسميتها "العناصر الصغري" (أو العناصر النادرة). من بين العناصر الغذائية النباتية الكبرى ،يؤخذ الكربون (ك) من الهواء كثانى أوكسيد الكربون من خالل ثغور األوراق وتثبت في صورة مركبات عضوية عن طريق عملية البناء الضوئى ،بينما تعتبر يد وأ مكونات الماء .فى معظم الحاالت، كميات كافية من كا ،ما و كب (في صورة كبريتات) تكون متاةة فى التربة ومياه الرى و ،لذلك ،اليتم إشتمال هذه العناصر الكبري فى مخطاطات تسميد المحاصيل القياسية .ولهذا ،في معظم الحاالت ،ثالثة عناصر كبرى فقط ،ن ،فو و بو تدعو الحاجة الى قيام المزارعين لتزويد المحاصيل بها عن طريق التسميد .وفيما يتعلق بالسبعة عناصر غذائية الصغرى ،فهى تكون موجودة بكميات كافية فى معظم األراضى القابلة للزرعة ولكن تعتمد درجة إتاةتها للمحاصيل على خواص التربة ،وبصفة خاصة درجة الحموضة. فيما يتعلق بمحياصيل الزراعات المحمية المنزرعة بالتربة ،يتم إضافة بعض األةتياجات السمادية للمحصول قبل الزراعة .يكون هذا بصفة خاصة في ةالة عنصر الفسفور ،الذي يكون إلى ةد ما غير متحرك في التربة .في المقابل ،يتم إضافة النيتروجين الذي يعتبر عالي الذوبان في الماء في صورة امالح النترات واألمونيوم للمحصول بعد الزراعة .يتم إضافة األسمدة القابلة للذوبان فى الماء إلى المحصول بعد الزراعة من خالل نظام الرى .والتسميد من خالل مياه الرى ينظم بصورة الية لكى يتم توفير العمالة واألسمدة وتحسين امتصاص النبات للعناصر .وكنتجة لذلك ،يمكن زيادة كفاءة إستخدام المياه بدرجة كبيرة اذا ما كانت جرعات العناصر والمياه صحيحة. جدو رق 1 عنا ر كبر
كربو كسجي يدروجي نتروجي ال س ور الكبريت بوتاسيو الكلسيو الم نيسيو
الرم الكيميائ CO2 H2O H2O NO3- ، NH4+ H2PO4-، HPO42SO42K+ Ca2+ Mg2+
عنا ر
حديد الم ني ن نحا البورو الموليبدينو الكلور
ر
الرم الكيميائ Fe2+ Mn2+ Zn2+ Cu2+ H3BO3 MoO42Cl-
499
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
جدو رق 2 ( عنا ر كبر
نتروجي ()N ال س ور ()P الكبريت ()S بوتاسيو ()K الكلسيو ()Ca الم نيسيو ()Mg تضا
عادة
الرم الكيميائ 200–50 50–10 250–100 150–50 50–20
جداو حق السماد
ا
ارت تحالي التربة
عنا ر
ر
حديد ()Fe الم ني ()Mn ن ()Zn نحا ()Cu البورو ()B الموليبدينو ()Mo
) / الرم الكيميائ 4.0–1.0 2.0–0.5 0.5–0.2 0.06–0.02 0.5–0.2 0.10–0.02
الكميات المتاحة ير كا ية.
الازال عديد من مزارعى الصوب في عديد من اجزاء العالم ،بما فيهم معظم بلدان البحر األبيض المتوسط يحدد معدالت السماد المضاف بواسطة "ةسب الخبرة" .في معظم الحاالت ،ينتج عن هذه الممارسة إضافة معدالت زائدة من النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم .في بعض الحاالت ،إضافة زيادة من واةد أو أكثر من العناصر يصاةبه إمداد غيرمناسب من العناصر األخرى ،والذى يتسبب فى ظهور أعراض سمية أو نقص لعنصر بعينه ،أو ةت ينتج عنه العديد من األضطرابات الغذائية .ولمنع مثل هذه المشاكل ،يكون مطلوبا مخطاطات التسميد المتوازن طبقا لمعرفة األةياجات الغذائية النباتية ومخزون التربة من العناصر الغذائية ،والذى يجب أن يحدد بواسطة التحليل الكيماوى للتربة .يمكن أن يتم تقدير معدالت التسميد المثلى المضافة لكل عنصر معين عن طريق طرح مخزون التربة من األةتياجات الكلية للنبات.
إدارة التغذية والمخا ر البيئية تعتمد اإلدارة التقليدية للعناصر الغذائية فى األنتاج بالصوب بفرض أن نمو النبات ليس قاصرا على المياه وامتصاص العناصر الغذائية إذا ما كان التسميد ال يدار بطريقة جيدة للمحاصيل النامية بالتربة ،فعلى سبيل المثال ،كميات زائدة من السماد ،وضع السماد عند الزراعة فقط دون تقسيم معدالت النتروجين على مدار موسم النمو) ،يكون اإلمداد بالماء ضروريا لتجنب تملح التربة غالبا وللحفاظ على رطوبة عالية بالتربة .التسميد اإلضافي يكون ةينئذ ضروريا لتعويض العناصر المفقودة بالغسيل ( .)2114 ،Klaringيعتبر السماد العضوي والري الزائد من العوامل الرئيسية التي تسبب غسيل النترات في محاصيل الصوب في المار يا (اسبانيا) خالل األسابيع األولى بعد الزراعة ( Thompsonوآخرون، .)2117 يتم تنمية الزراعة بدون تربة بصفة رئيسية كنظام مفتوح ةيث يكون مطلوب محلول غذائي إضافي نتيجة لصرف العناصر الغذائية فى هذا النوع من النظام في بالد البحر األبيض المتوسط ،تمدنا إستراتجية الري بكمية من محلول العناصر الغذائية بمقدار %11-31زيادة عن اةتياجات المحصول لكي نتجنب تراكم األمالح قريب من منطقة الجذور ( Ehretوآخرون .) 2114،يعتبر فقد النتروجين الموجود محلول النترات عن طريق الرشح من زراعة المحاصيل البستانية بدون تربة بالصوبة عامل رئيسي لتلوث وتحثث الماء األرضي ( Pardossi ،2111 ،Antonوآخرون، Munoz ،2111وآخرون2119 ،أ) .يصل الفقد السنوي للنتروجين من الزراعة المفتوةة بدون تربة واةد طن للهكتار فى البالد األوربية ( Ducheinوآخرون .)4991 ،تحدث النظم المغلقة أو إعادة تدوير المزارع المائية بدون تربة (صورة
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
211
)2أقل تأثير بيئي ( :)2111 ،Antonبينما يمكنها ترشيد التسميد معنويا نتيجة للجريان ،لكنها الستطيع منعها، ةيث أن المحلول الغذائي المستهلك البد من تجميعه ومعالجته بنهاية دورة المحصول .ةاالت بينية ،علي سبيل المثال المحاصيل المتعاقبة ،ترشد من استهالك المياه واألسمدة والتأثير البيئ في أقسام معينة (علي سبيل المثال ،التخثث والتغيرات المناخية) ( Munozوآخرون، 2119ب) .ومع ذلك ،تشتمل األنظمة المغلقة تكاليف أعلي للتركيبات وإدارتها ،وتحتاج درجة عالية من التشغيل الذاتي والمهارة الفنية ،ويعتبر إجازتها اقتصاديا محل مناقشة وتساؤل في جنوب اروبا (De Pascale لوحة ر م 2
محصول طماطم في نظام بدون تربة ةيث يتم تجميع محلول الصرف وإعادة تدويره
و Mass a ،2111 ،Maggioوآخرون.)2141 ، يعتبر تقييم دورة الحياة هدف وطريقة واضحة لتحديد
وتقييم الحمل البيئي للمنتج ( .)4997 ،Audsleyالترشيد لمدخل السماد يمكن أن يقلل من التأثير البيئي معنويا من الصوب بالبحر األبيض المتوسط فى صورة ةموضة الهواء ،وإنفاذ الموارد غير الحيوية ،التحثث ،تأثير الصوب و تكون المؤكسدات الكيمائية والضوئية ( Antonوآخرون Munoz ،2111 ،وآخرون2119 ،أ) فيما يتعلق بمحاصيل الصوب. يقلل ترشيد استخدامها في إنتاج الصوب إنفاذ الغاز الطبيعي ،علي سبيل المثال ،إنتاج بون أ ،3بو 2كب أ 1و (ن يد 2)1فوأ.1 ترشيد استخدام األسمدة األزوتية يمكن أن يقلل من انبعاث الميثان أثناء اإلنتاج ،ويمكن أن يقلل من تكون المؤكسدات الضوئية معنويا .تنتج أؤكسيد النيتروز وغازات الصوبة األخرى تاثير معنوي في سلسلة تأثير الصوبة ،ةيث أنها يتم إطالقها بصفة اساسية خالل إنتاج األسمدة مثل بون أ( ،3ن يد 2)1فوأ 1و ن يد 1ن أ.3
النيتروجين يعتبر النيتروجين ضروري لكل العمليات الحيوية في النباتات .أنه مكون تركيبي لكل البروتينات بما فيها األنزيمات ،والتي تشترك فى كل التفاعالت الكيمائية والتي مجتمعة تكون عمليات النمو والتنمية .عالوة علي ،أن النيتروجين يعتبر مكون هام لألةماض النووية ( )RNA ،DNAوهو جزء محوري للكلوروفيل .فهو موجود القلويات النباتية ،في بعض فيتامينات ب المركبة ،مشتملة علي ثيامين (ب ،)4ريبوفالفين ( ب ،) 2نيثين (ب ،) 3ةمض البانتوثينتك (ب )1و ةمض الفوليك (ب ،)9وفى مواد أخري عديدة (تبلغ نسبة النيتروجين فى النموات الخضرية للمحلصيل الحقلية ةوالي % 1-2 من وزن المادة الجافة) .يشجع النيتروجين النمو الخضري ويؤكد على تكون معدالت إزهار عالية ،تكون الثمار وتمثيل المواد التي تنتقل لتنمية الثمار .ونقص النيتروجين -والذي يظهر فى صورة اصفرار عام لألوراق – يعوق بشدة نمو النبات والمحصول. وفي محاصيل الخضر ،يعتبر استجابة المحصول إلى النيتروجين شديد جدا ويعكف المزارعين علي إضافة األسمدة األزوتية لتعظيم المحصول ،وترك مخاطرة التسميد بمعدالت أقل والتي تؤدى إلى خسارة.
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
214
مصادر النيتروجين ال تحتوى معادن التربة علي النيتروجين ،أو أن ما تحتويه ال يذكر .ولذلك ،علي عكس العناصر الغذائية النباتية األخرى، ال يصبح النيتروجين متاح للنبات عبر تجوية جزيئات التربة المعدنية.
الغالف الجوي يعتبر جو األرض (الهواء الجوى) المخزون الرئيسي للنيتروجين ( يكون غاز النتروجين %79من الهواء الجوى) والمصدر األساسي للنيتروجين .يصبح النيتروجين الجوي متاةا للنبات عبر التثبيت .فيمكن تثبيته بواسطة بكتيريا معينة، بواسطة تفاعل األكسجين عند درجات ةرارة عالية (أثناء العواصف الرعدية أو الكهربائية ،عمليات االةتراق و عبر األكسدة بواسطة أشعة الشمس) ،و إنتاج السماد. يمكن استخدام كميات كبيرة من النيتروجين الجوي بواسطة العائلة البقولية عبر التبادل التكافلي مع بكتيريا الريزوبيا، والتي توجد في جذور النباتات .تمتلك هذه البكتريا القدرة على امتصاص (ن )2من الهواء وتحويله إلى صورة ميسرة للنبات – عملية عرفت كتثبيت النيتروجين البيولوجي .تضيف البقايا المتروكة ألي محصول بقولي بعد الحصاد النيتروجين إلى التربة ،وعندما تتحلل المواد النباتية ينطلق النيتروجين . يتأكسد النيتروجين الجوي باإلضاءة من عمليات االةتراق (التثبيت الجوي) ويصل إلى سطح التربة عامة ،إما مع المطر أو الجليد ،أو في صورة جافة (تراكم جوي مبلل و جاف) .يمكن أن يشكل األخير كمية النيتروجين ضعف كمية األول .في معظم البالد األوربية ،يكون المعدل السنوي لتراكم النيتروجين الجوي متغير بدرجة كبيرة ويمكن ان يصل 11كجم للهكتار أو أكثر( Laegreidوآخرون .)4999 ،ومع ذلك ،في الصوبة ،ةيث ال يحدث سقوط أمطار والتغيرات الهوائية بطيئة جدا ،يعد تراكم النيتروجين الجوي في التربة قليل أو غير معنوي .في نظم الصوب ،تعتبر مياه الري أهم مصدر للنيتروجين ،مدخل النيتروجين الذى يجب أن يأخذه كل مزارع في اعتباره عند التخطيط للتسميد النيتروجيني .معظم كل السماد النيتروجيني التجاري تم إنتاجه من النيتروجين الجوي .تم انتاجها من األمونيا (ن يد ،)3والذى بدوره صنع باتحاد النيتروجين الجوي والهيدروجين .وينتج الهيدروجين بدرجة كبيرة من التفاعل بين الماء والميثان (إطار رقم.)1
المادة العضوية بالتربة تعتبر المادة العضوية بالتربة مصدر رئيسي أيضا للنيتروجين ( أكثر من %91من النيتروجين التربة مرتبط مع المادة العضوية بالتربة) .تمثل المادة العضوية بالتربة في 21سم السطحية مخزن لحوالي 4911-4711كجم ن للهكتار ،والتي تتحلل منها فقط %3-4سنويا في المحاصيل المنزرعة زراعة تقليدية ( Vosو .)2111 ،MacKerronتصبح النتيجة الكاملة أن كمية صغيرة من المادة العضوية بالتربة تتحول الى مواد معدنية كل سنة خالل فترات تتوفر فيها ظروف مناسبة لمحتويات التربة من الماء ودرجة الحرارة األنشطة الميكروبية والحيوانية بها .كلما ارتفعت درجة الحرارة كلما ةدث زيادة في سرعة ت حول المادة العضوية بالتربة إلى الصورة المعدنية ،وفى الصوب (مع تكرار الري ودرجات الحرارة العالية) تؤدى سرعة تحول المادة العضوية بالتربة إلى الصورة المعدنية إلى زيادة إتاةة النيتروجين ولكنها تسبب فقد أسرع في النيتروجين التربة .يمكن أن يزداد معدل التعدين بواسطة الحرث أيضا ،فيفضل الحرث الخفيف والسطحي لإلبقاء علي المادة العضوية بالتربة .يؤدي اإلبقاء علي بقايا المحاصيل بالتربة أو إضافة مصادر عضوية أخري مثل األسمدة الحيوانية أو الكمبوست إلى تجديد المادة العضوية بالتربة.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
ف
212
ار رق 5 ع
يكو الت اع للح و عل سماد كالتال : CO2 + 2NH3 كسيجي + O2نيتروجي H2O + CH4 + N2 (ثان كسيد كربو ) ( مونيا) (ما ) (ميثا ) ( ـــوا ) يت تستخد األمونيا ( مونيا مائية)كسماد و كنق ة بداية الت نيع لألسمدة النيتروجنية األخر .يمك يمك تحاد ا مع ثان كسيد الكربو لتكوي اليوريا ] .[CO(NH2(2ينتج كسدة اآلمونيا حمض النيتري ( .)HNO3يتحد حمض النيتري مع اآلمونيا نتا نترات األمونيو (.)NH4NO3
على الرغم من أن بقايا المحاصيل تمثل مصدر رئيسي معنوي للنيتروجين ( ،)4994 ،Scharpfنادرا ما يتم قلب المجموع الخض ري لمعظم المحاصيل في التربة ،ولكن يتم إزالتها لتجنب مخاطرة انتشار األمراض في النظم المحصولية للصوبة .يضف فقط بقايا الجذور إلى النيتروجين التربة ،ومع ذلك ،يمكن أن تكون كمية النيتروجين عالية نسبيا إذا ما تم زراعة المحاصيل البقولية.
السماد الحيواني يعتبر السماد الحيواني مصدر آخر ةيوي وهام للنيتروجين .يختلف كمية النيتروجين بالسماد البلدي ةسب نوع الحيوانات (نوع ،عمر والتغذية) ،المعاملة (علي سبيل المثال ،المواد الداخلة) ،معدل وطريقة اإلضافة .وكإشارة عامة ،فسماد الماشية يمكن إن يحتوي علي 49-1كجم ن/طن .يتحول ةوالي نصف هذا النيتروجين بسرعة نسبيا (عدة شهور) إلى صور ميسرة للنباتات .وتتحول كميات أقل عبر مدة أطول تدريجيا .يحدث التحلل بسرعة أكثر في الصوب عنها في الحقول المفتوةة كنتيجة لدرجة الحرارة األعلى .ةيث أن صورة ومحتوي األسمدة الحيوانية تختلف بدرجة واسعة ،فيوصي بتحليله لتحسين إدارة النيتروجين.
كمبوست إمداد الكمبوست من النيتروجين المعدني بنسب أقل بصفة عامة عن بقايا المحاصيل واألسمدة الحيوانية .أثناء عملية إنتاج الكمبوست يتم تكسير المواد الطازجة سهلة التحلل .يتم تطاير بعض النيتروجين ،وتكون المادة العضوية المتبقية المقاومة نسبيا للتعدين .ومع ذلك ،يحسن إضافة الكمبوست سنة بعد سنة بطريقة غير مباشرة اإلمداد بالنيتروجين العضوي بزيادة محتوي دوبال التربة. انتقال النيتروجين واستخدامه بواسطة النبات بمجرد دخول النيتروجين التربة ،تكيف التحوالت المختلفة إتاةته للنباتات وتؤثر في الفقد المحتمل في البيئة .تمتص النباتات النيتروجين إما علي صورة ن أ -3أو ن يد .+1تسود النيتروجين أ -3على ن يد +1في األراضي ،وتمتص معظم المحاصيل ن أ -3أكثر من ن يد . +1عرف كالهما بالنيتروجين المعدني للتربة .كما يمكن ان يمتص نيتروجين اليوريا (ك أ(ن يد )2)2إلى ةد ما بواسطة النباتات عند مراةل نمو معينة ( Tanوآخرون .)2111 ،ومع ذلك ،تتحول معظم اليوريا
213
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
المضافة إلى التربة كسماد أوال إلى ن يد +1وتمتص بعد ذلك بواسطة النباتات إما في ذلك الصورة ،أو في صورة ن أ -3بعد النترجة .يلزم اوال أن النيتروجين المرتبط في مركبات عضوية أن يتحول أوال إلى ن أ -3أو ن
+ يد1
خالل المعدنة قبل
امتصاصها بواسطة النباتات .يتم امتصاص النيتروجين ليس فقط بالجذور ولكن أيضا أوراق النباتات لديها القدرة علي امتصاصه ،ويعتبر رش المجموع الخضري لهذا طريقة أخري إلضافة النيتروجين. تهضم المواد العضوية بالتربة ،مشتملة بقايا المحاصيل ،األسمدة الحيوانية والكمبوست بواسطة تتابع من الكائنات الدقيقة وةيوانات التربة والتي تكسر تدريجيا الجزيئات الكبيرة إلى جزيئات صغيرة و أخيرا ،إلى ثاني أكسيد الكربون ،ماء ومعادن .تشير المعدنة إلى عملية تكسير المواد العضوية في التربة ،و ينتج عنها إطالق األمونيا (ن يد .)+1يعتمد معدل المعدنة علي ظروف رطوبة التربة ،ةموضة التربة ،درجة الحرارة و النشاط الميكروبي .هناك عالقة مباشرة بين النمو البكتيري ودرجة ةرارة التربة والمحتوي المائي ،ولهذا ،يزداد معدل المعدنة وتكون ن يد +1في الصوب ةيث تكون درجة الحرارة عالية .وعلى الجانب اآلخر ،تعقيم التربة ( تنفذ كثيرا في الصوب) لتقليل المجتمع الميكروبي يبطئ من عمليات المعدنة. تحتاج الكائنات الدقيقة بالتربة النيتروجين للتكاثر والتزايد .وبناءا على ذلك ،عند إضافة مواد عضوية للتربة الفقيرة فى النيتروجين ،تحتاج كائنات التربة المتصاص ن
يد1
+
من التربة -أو ،لحد أقل ما ،النترات (ن أ – )-3لكي تكون قادرة
الستخدام المواد العضوية .تسمى تحويل الصور الذائبة من النيتروجين الى الصور العضوية تثبيت النيتروجين .ترتبط هذه الصور مؤقتا في النسيج الميكروبي ،لمعدنتها عند موت الكائنات وهي بنفسها معرضة للتحلل .يعتمد ما إذا كان التثبيت للنيتروجين يتم أو ال يتم علي نسبة الكربون إلى النيتروجين (نسبة ك :ن ) من المواد العضوية .إذا كانت نسبة ك :ن تزيد عن ( 21علي سبيل المثال ،قش الحبوب) ،يتم تثبيت ن أثناء التحلل .وعندما تكون نسبة ك :ن أقل من (21علي سبيل المثال ،بقايا الخضروات البقوليات) ،ينتج تحلل المواد مباشرتا في تعدين النيتروجين. تتحول ن يد +1إلى ن أ -3عن طريق البكتريا بالتربة جيدة الصرف .تكون هذه العملية سريعة وتسمي النترجة .وتكون هذه البكتريا غير فعالة نسبيا عند درجات ةرارة التربة المنخفضة ولذلك سوف نجد نسب أكبر ن يد / +1ن أ -3في الشتاء وبداية الربيع عنها في الصيف ،وفي الحقل المفتوح عنها في الصوبة. بمجرد إضافة سماد النيتروجين يكون معرض لنفس التحوالت مثل مصادر النيتروجين األخرى ،علي سبيل المثال ،تتحلل اليوريا (ك أ(ن يد )2)2بسهولة إلنتاج ن يد ،+1وبعد ذلك تتحول إلى ن أ -3خالل النترجة .تعتبر ن يد +1و ن أ -3الصورتان األساسيتان للنيتروجين التي تمتص بواسطة النباتات من محلول التربة وعبر جذورها. فقد النيتروجين يمكن أن يفقد النيتروجين من نظام التربة -نبات عبر طرق مختلفة ،تشتمل علي التطاير ،نزع النتروجين والغسيل .يمكن أن يفقد النيتروجين أيضا في الحقل المفتوح عبر النحر للتربة (ن يد +1بصفة أساسية) ،ولكن الفقد عبر هذا الطريقة ال تكاد تذكر من الناةية العملية.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
211
التطاير عملية التطاير والتي عن طريقها تتحول صور النيتروجين بالتربة إلى امونيا (ن يد )3غازية .فإذا تكونت ن يد 3عند سطح التربة ،يمكن أن يتم فقد النيتروجين إلى الجو .تكون ميكانيكية الفقد هذه قاصرة علي مصادر النيتروجين المضافة سطحيا، وعادة تكون مرتبطة باليوريا المضافة سطحيا .ومع ذلك ،يمكن أن تسلك أسمدة األمونيا األخرى (علي سبيل المثال، كبريتات األمونيا) هذا المسلك .يزداد الفقد في النيتروجين عبر التطاير بدرجة كبيرة عندما تكون درجة ةموضة التربة عالية (> ،)7درجة ةرارة الهواء عالية وسطح التربة رطب ،و عندما يوجد كثير من بقايا المحصول علي التربة .فى ظل هذه الظروف ،يمكن أن يتم فقد %21-41من اليوريا المبذورة عبر التطاير( Laegreidوآخرون .)4999 ،مع األخذ في االعتبار المناخ وظروف التربة عاما الموجودة بالصوب ،فيكون غير موصي بالنشر السطحي لألسمدة .ويمكن منع الفقد عبر التطاير إذا ما تم دمج سماد النيتروجين بدرجة بسيطة في التربة.
نزع النيتروجين يحدث نزع النيتروجين عندما يحدث تشبع لألراضي بالماء تقريبا :تستهلك جذور وكائنات التربة األكسجين بسرعة، ويحدث الالةيوائية .فى ظل الظروف الالهوائية ،تتوقف أنشطة معظم كائنات التربة ،وبعضها يمتلك القدرة على استخالص األكسجين من ن أ -3التربة .يتكون ن 2الغازي ويذهب إلى الجو خالل هذه العملية. يجب عدم الوصول بالتربة لتكون غدقة لتجنب نزع النيتروجين ،إذا لم يتم تشبع الطبقة السطحية للتربة وتم تشبع الطبقة األعمق (علي سبيل المثال ،عمق 31-41سم ،ةيث يوجد كثير من النيتروجين) ،يمكن أن يحدث فقد معنوي في النيتروجين ( Revsbechو .)4991 ،Sorensenيتطلب نزع النيتروجين كمية كافية من المادة العضوية لتوفير الطاقة للبكتيريا. تتقدم هذه العملية بسرعة عندما تكون األراضي دافئة و مشبعة لمدة من 2أو 3أيام .باإلضافة إلى ن 2الغازي ،يتكون آثار من أكسيد النيتروز (ن 2أ) .هذا يعتبر سبب لالهتمام البيئي لكونه غاز صوب مستمر وقوي وال يعود لسطح التربة كجز ء من التراكم للنيتروجين الجوي. في الصوب ،عندما يدار الري بطريقة صحيحة ويتم تجنب تشبع التربة ،يكون فقد النيتروجين عبر نزع النيتروجين ال يذكر ،وفي الجانب اآلخر ،في ظل الظروف غير المناسبة ،يكون الفقد معنوي.
الغسيل تتم عمليات التطاير ونزع النيتروجين بمساعدة التحوالت البيولوجية ،تعتبر عملية فقد ن
أ3
-
عبر الغسيل ةدث فيزيائي.
الغسيل هي العملية التي يتم عن طريقها تحرك ن أ -3ألسفل في قطاع التربة مع ماء التربة. يكون غسيل ن أ -3محتمل ةيث أن ن أ -3يعتبر أنيون (ذو شحنة سالبة) و يطرد بواسطة المعادن ذات الشحنات السالبة علي سطح الطين و المادة العضوية للتربة .وهذا يحفظ ن أ -3في محلول التربة وتتحرك في إتجاه تحرك ماء التربة .في المقابل، تعتبر ن
يد1
+
كاتيون (ذو شحنة موجبة) و تنجذب وتمسك بواسطة جزيئات التربة سالبة الشحنة ،ولذلك ،ال تتحرك ن
+ يد1
بعيدا عن التربة .وهذا دليل علي أن األراضي تمتلك قدرة علي االرتباط العالي مع الكاتيونات عن األنيونات ،ولكن ال يوجد قدرة علي األرتباط لبعض األنيونيات .ومع ذلك ،ترتبط بعض األنيونات ( علي سبيل المثال ،الفوسفات والكبريتات) بدرجة أفضل من ن أ.-3
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
211
يتم الغسيل عندما يزيد مدخالت المياه عن الماء المستهلك بالمحصول .في مثل هذه الظروف ،يصرف الماء في قطاع التربة ،ساةبا ن أ -3معه ألسفل منطقة الجذور .ةيث يمكنه دخوله إما لألرض – أو الماء السطحي .يمثل الغسيل كل من فقد النيتروجين من النظام و الشأن البيئي .ينتج الماء الغني بالنيرات تأثيرات إيكولوجية في النظم البيئية غير الزراعية (علي سبيل المثال ،التخثث) ،ةيث يكون الماء األرضي الغني بالنترات غير قابل لألستخدام إلنتاج ماء الشرب (.)4994 ،Council of European Communities تمتلك األراضي الرملية قدرة عالية علي غسيل ن أ -3عنها في األراضي ذات القوام الدقيق ،ةيث تمتلك قدرة علي األةتفاظ بالماء أقل ويتحرك الماء بسهولة عبرها. يساعد المجموع الجذري العميق والمنتشر المحاصيل علي امتصاص النيتروجين بكفاءة ويقلل مخاطرة الغسيل .تعتمد إمتداد تنمية الجذر و كمية النيتروجين المطلوبة النتاج محصول مرضي من المحصول المنزرع .تمتلك عديد من الخضروات جذور سطحية ومتطلبات النيتروجين عالية ،وبالتالي يمكن أن يكون غسيل النيرات في إنتاج الخضر جوهري.
الفوسفور يعتبر الفسفور الفوسفور ضروري لتحول طاقة التخزين في التحوالت الغذائية النباتية .خالل التفاعالت لعملية الفسفرة، يرتبط الفوسفور بالكربوهيدرات واألةماض النووية ،النيوكليدات ،والدهون الفوسفاتية ،واألنزيمات المشاركة والمركبات المخزنة ،مثل الفيتين ،وبسبب دورة الضروري في تحوالت الطاقة فأن الفسفور مطلوب للتمثيل الضوئي والتنفسي والحيوي للعديد من المركبات الحيوية متضمنة األةماض النووية والسكريات .ولذلك ،فإن اإلتاةة الكافية الفوسفور في التربة يكون ضروريا لألنتاجية العالية في الصوب. يكون الفسفور متحرك جدا في النبات ،ويكون النقص واضح علي األوراق األقدم ،ةيث يتحرك الفوسفور بعيدا لتلبية االةتياجات لنمو البراعم الحديثة .األوراق التي بها نقص تحتوي فقط علي ةوالي % 1.4فو على أساس الوزن الجاف. تحتوي األوراق الناضجة ةديثا لمعظم الخضروات علي %1.1 -1.21الفوسفور على أساس الوزن الجاف .يبطئ نقص الفوسفور تمدد األوراق األقدم ،والتي تلتف في اتجاه ألسفل ،ويسبب لون محمر لألعناق و األوراق. مصادر الفسفور يوجد الفسفور في المياه واألراضي طبيعيا ،باإلضافة أيضا إلى وجوده في كل الكائنات الحية .يوجد عديد من مركبات الفوسفور في الصور غير العضوية والعضوية ،في األراضي .يتراوح نسبة الفوسفور غير العضوي من 11إلى %71 من الفوسفور الكلي بالتربة ،ويكون عادة مرتبط باأللمنيوم (لو) ،الحديد و مركبات الكالسيوم الكالسيوم لمختلف درجات اإلذابة واإلتاةة للنباتات .تتراوح مركبات الفوسفور العضوية المتاةة بسهولة من بقايا النبات والكائنات الدقيقة داخل التربة إلى مركبات ثابتة تصبح جزء من المادة العضوية بالتربة .يوجد الفوسفور بغزارة (4411كجم/هكتار) في األراضي المنزرعة ،ولكن معظمها غير متاح للنباتات ( يكون %41من الفوسفور الكلي بالتربة في صورة متاةة) .يوجد الفوسفور في األراضي في ثالثة "تجمعات" :المحلول ،فعال و فو المثبت.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
211
مخزون الفوسفور بالمحلول يعتبر مخزون الفوسفور بالمحلول صغير جدا وعادة تكون في صورة األورثوفوسفات
(يد2فوأ1
4-
أو يد2فوأ ،)2-1ولكن
يمكن أن يوجد كميات صغيرة من الفوسفور العضوي ايضا .تمتص النباتات الفوسفور في صورة األورثوفوسفات فقط عبر طاقة فعالة -عملية ةتمية .يعتبر مخزون الفوسفور بالمحلول مهم النه يعتبر المخزون الذي منه يتم امتصاص النباتات الفوسفور .يستنفذ المحصول المنزرع بسرعة الفوسفور من مخزون الفوسفور الذائب أذا لم يتم تعويض المخزون باستمرار.
مخزون الفوسفور النشط يعتبر مخزون الفوسفور النشط الفوسفور في المرةلة الصلبة ،كما يتم إطالقه بسهولة نسبيا إلى محلول التربة .كلما امتص النبات الفسفور ،يقل تركيز الفوسفات في المحلول كما يتم إطالق بعض الفوسفات من مخزون الفوسفور النشط .الن محلول مخزون الفوسفور يعتبر صغير جدا ،يعد مخزون الفوسفور النشط المصدر الرئيسي الفوسفور المتاح للمحاصيل. فقدرة مخزون الفوسفور النشط لتجديد محلول مخزون الفوسفور للتربة تعتبر األداة التي تخصب التربة بالفوسفات. يحتوي مخزون الفوسفور النشط على التالي:
الفوسفات غير العضوية المدصة علي الجزيئات في التربة،
الفوسفات التي تفاعلت مع العناصر مثل الكالسيوم أو األلومنيوم لتكوين مواد صلبة ذائبة،و
الفوسفور العضوي الذي يكون قابل للمعدنة بسهولة.
يمكن ان تعمل جزيئات التربة كمصدر أو مخزون للفوسفات للماء المحيط ،طبقا للظروف :تزداد كمية الفوسفات المدمصة بواسطة التربة كلما زادت كمية الفوسفات في المحلول والعكس بالعكس.
مخزن الفوسفور الثابت يحتوي مخزون الفوسفور الثابت من الفوسفات مركبات فوسفاتية غير عضوية والتي تكون غير قابلة للذوبان بشدة و مركبات عضوية التى تكون مقاومة للمعدنة بواسطة الكائنات الدقيقة في التربة .يمكن أن تظل الفوسفات في هذا المخزون في األراضي لمدة سنوات دون جعلها متاةة للنباتات وربما يكون لها تأثير قليل جدا علي الخصوبة .تعتبر المركبات الفوسفاتية غير العضوية في هذا المخزون الثابت الفوسفور أكثر بلورة في بناءها وأقل ذوبان عن مركبات مخزون الفوسفور الفعال. تحوالت الفسفور وأستخدمهما بواسطة النبات يحدث بعض التحول البطئ بين مخزون الفوسفور الثابت و مخزون الفوسفور الفعال في األراضي إما بواسطة جذور النبات أو بواسطة الكائنات الدقيقة في التربة عبر إفراز األةماض العضوية (علي سبيل المثال ،أةماض اللكتيك، واألسيتك ،الفورميك ،الفومريك ،والسيسنك) ( Richardsonو .)2144 ،Simpsonيمكن أيضا أن تطلق الكائنات الدقيقة في التربة فوسفات غير عضوية ذائبة في التربة عبر تحلل المركبات العضوية الغنية بالفوسفات (المعدنة) .يتأثر ذوبان الفوسفات بفاعلية بواسطة جذور النبات و الكائنات الدقيقة في التربة بواسطة عوامل التربة المختلفة ،مشتملة علي درجة الحموضة ،الرطوبة والتهوية .يوجد عديد من الكائنات الدقيقة المذيبة للفوسفات عن قرب من المناطق السطحية
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
217
للجذور ويمكنها تحسين تمثيل الفوسفات بواسطة النباتات .يحدث التعدين في معظم األراضي ( أكثر في األراضي الحامضية إلى المتعادلة مع محتوي الفوسفور عضوي عالي) وتفضل بدرجات الحرارة العالية ،ولكن يكون عادة ببطئ شديد لتوفير الفوسفور كافي لنمو المحصول. تمثل كائنات دقيقة معينة ،خاصة البكتيريا ،الفوسفات الذائبة وتكون مفيدة لتكون الخاليا (تثبيت فو) ( Richardsonو .) 2144 ،Simpsonيتم تعدين المواد المرتبطة بصفة مؤقتة في األنسجة الميكروبية عندما تموت الكائنات وتصبح عرضة للتحلل. بمجرد دخول أيونات الفوسفات التربة ،فهي تتفاعل عامة عن طريق ادمصاصها غلي جزئيات التربة أو باألتحاد مع معادن التربة ،مثل الكالسيوم الكالسيوم ،ماغنسيوم الماغنسيوم ،األلومنيوم (لو) و الحديد ،وتكون مركبات صلبة وترسب (فو مثبت) .تعتبر الميكانيكيات لتثبيت الفوسفور معقدة وتشتمل مركبات مختلفة. يعتبر الكالسيوم الكاتيون السائد (أيون موجب) في األراضي القلوية (درجة الحموضة > ،) 7.3والذي يتفاعل مع الفوسفات وتقل ذوبانها وإتاةتها .وفي األراضي الحمضية ،يعتبر (لو) و الحديد من األيونات السائدة والتي تتفاعل مع الفوسفات .يكون األلمنيوم أعلي فاعلية عند درجة ةموضة من .1.1 – 1.1يعتبر الحديد نشط خاصة تحت درجة ةموضة 1.1ةيث يتم تثبيت الفوسفات بقوة .يعتبر الفوسفور أكثر إتاةة للمحاصيل عند تثبيته بواسطة الكالسيوم ،في عملية تثبيت الفوسفور ،من العمليات الثالثة ،ولهذا ،يكون أقل أهمية فى األراضي القلوية عنها في األراضي الحمضية. ينتج عن المحافظة على درجة ةموضة التربة عند 7-1عامة في االستخدام األكثر كفاءة للفوسفات .تعتبر األراضي في األجواء األكثر دفئا (علي سبيل المثال ،في الصوب) أكثر تثبيتا للفوسفات عنها في األراضي فى المناطق األكثر برودة بصفة عامة. فقد الفسفور يعتبر الفسفور لحد ما ملوث فريد ،فهو عنصر ضروري ،ذو درجة ذوبان منخفضة ،وليس سام في ةد ذاته ،ولكن ربما يكون له تأثيرات ضارة علي نوعية المياه عند تركيزات منخفضة جدا. تمتلك بعض الخواص الكيمائية الفوسفور التربة مدلوالت هامة للفقد المحتمل الفوسفور األرض – و الماء السطحي .تمتلك معظم األراضي سعة جيدة لالةتفاظ بالفسفور .يحدث األدمصاص على جزيئات التربة أو تثبيت الفوسفور سريعا و لذلك، يميل الفوسفور للحركة عبر التربة قليال جدا ،عادة مجرد عدة سنتيمترات في أي موسم منفرد .ال يتم غسيل الفوسفات كنتيجة لألدمصاص والتثبيت – أو قليل جدا عبر فترة طويلة من الوقت – وليس هناك إةتمال ضرر فيما يتعلق بتلوث إمدادات الماء األرضي .ومع ذلك ،ينتج عن زيادة الفوسفور في األراضي زيادة مستويات الفوسفور في محاليل التربة. سوف يؤدي ذلك عامة في كمية صغيرة ولكن زيادة محتملة معنوية في كمية الفوسفات في الماء المار عبر أو خالل التربة.
البوتاسيو يمتلك البوتاسيوم عديد من األدوار المنظمة الهامة فى تنمية النبات :تكون أللجنين والسليولوز ،يستخدم لتكوين المكونات التركيبة الخلوية ،تنظيم عملية البناء الضوئية و إنتاج السكريات النباتية ،المستخدمة في أغراض التحوالت النباتية المختلفة .أنها تتحكم في فقد الماء من النباتات و دخوله في صحة النبات بصفة عامة ،فهي تضيف ككاتيون رئيسي إلى
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
219
تورم الخلية و التعويض الكهروكميائي لاليونات العضوية في خاليا النبات .يشترك البوتاسيوم أيضا كعامل مشترك أو عامل مشجع في أكثر من 11نظام إنزيمي .ولذلك ،يعتبر كل من اةتياجات البوتاسيوم للنباتات و تركيزات البوتاسيوم في أنسجة النبات عالية جدا .يعتبر اإلضافة المناسبة من البوتاسيوم مطلب أساسي لتحقيق محصول عالي ونوعية جيدة في محاصيل الصوب آخذين في االعتبار االةتياجات العالية من البوتاسيوم للنباتات. يعتبر البوتاسيوم ذو قدرة عالية علي الحركة في اللحاء،ولذلك تظهر أعراض نقصه علي األوراق األقدم ويسبب نقص البوتاسيوم الحاد بقع في األوراق القديمة. يمكن أن يؤدى اإلمداد غير المناسب من البوتاسيوم إلى تحلل معنوي في نكهة الثمار ويؤدي إلى تشوهات في نضج الثمار، بينما اإلتاةة المثلي من البوتاسيوم تحسن لون الثمار .يحسن اإلضافة العالية من البوتاسيوم نسبيا المواصفات الجودة (علي سبيل المثال ،الحموضة المعايرة ،محتوي المادة الجافة للثمار ومحتوي المواد الصلبة الذائبة الكلية) في الطماطم و ثمار الخضروات األخري المنزرعة في الصوب ،تحسين نكهة الثمار بدرجة لها اعتبارها .عالوة علي ،فى الطماطم ،إمداد عالي من البوتاسيوم قد يظهر أنه يزيد تركيز ب -كاروتين والليكوبين ،ومرغوبه في قدرتها على إطالق ميكانيكية وقائية. يحسن اإلمداد غير المناسب من البوتاسيوم صالبة الثمار وبالتالي عمرها علي الرف .وفى المقابل ،يجب تجنب زيادة البوتاسيوم لمنع التقيدات المضادة في إمتصاص الكالسيوم و الماغنسيوم. مصادر البوتاسيو ،إستخدماتة بواسطة النبات والفقد يعتبر البوتاسيوم عنصر شائع في الطبيعة ،مشكال ةوالي %2.3من القشرة األرضية .تعتبر معادن الطين مصدر رئيسي للتربة من البوتاسيوم ،ولكن يوجد كثير كجزء من الجزيئات المعدنية غير الذائبة وغير متاةة للنباتات .تستخدم النباتات فقط البوتاسيوم المتبادل الموجود علي سطح جزيئات التربة أو البوتاسيوم الذائب في ماء التربة ،تقدر كميتها غالبا بأقل من 411ميلجرام بو/كجم تربة .يوجد ثالثة صور من البوتاسيوم في التربة:
يحتوي البوتاسيوم غير المتاح داخل البناء البلوري للميكا ،الفليسبار ومعادن التربة .ال تستطيع النباتات استخدام البوتاسيوم في هذه الصور غير الذائبة .عبر فترات طويلة ،تجوي هذه المعادن أو تتكسر مطلقة البوتاسيوم كأيون متاح (بو .)+تعتبر هذه العملية بطيئة جدا لكي تمد اةتياجات البوتاسيوم لمحاصيل الصوب.
يتم جذب البوتاسيوم المتاح ببط أو البوتاسيوم المثبت بين طبقات أنواع معينة من المعادن الطينية ،ال يمكن للنباتات استخدام كثير من هذا البوتاسيوم وفى موسم نمو واةد .ومع ذلك ،يحدد امداد البوتاسيوم المثبت بدرجة كبيرة قدرة التربة علي إمداد البوتاسيوم عبر فترات ممتدة من الوقت.
يذاب البوتاسيوم المتاح بسهولة أو البوتاسيوم المتبادل في ماء التربة أو يمسك على سطح الجزيئات الطينية. بمجرد امتصاص النباتات بو +من محلول التربة وانخفاض تركيز البوتاسيوم في محلول التربة ،يتم استعاضة المخزون عن طريق الجزء المتبادل المدمص على أسطح المعادن وتعود ةالة األتزان.
يتم ادمصاص البوتاسيوم بسهولة وبكميات كبيرة بواسطة عملية امتصاص نشطة .يعتبر البوتاسيوم متحرك جدا ويم انتقاله إلى األنسجة الحديثة بمجرد دخوله النبات.
219
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
تظهر أعراض النقص أوال علي األوراق السفلي كتنقيط أو تبقع علي الحواف .ينجم عن النقص لفترة طويلة في نخر علي طول ةواف األوراق ويمكن أن تصبح النباتات فى ةالة ذبول بسيط .تحتوي أوراق النباتات المصابة بالنقص أقل من %4.1البوتاسيوم عادة . ةيث أن جزيئات الطين والمادة العضوية تمسك أيونات البوتاسيوم في صورة متبادلة أو متاةة ،فال يتم غسيل البوتاسيوم من األراضي الطميه أو الطينية .يمكن أن يحدث غسيل في األراضي الرملية الن األراضي الرملية ال تحتوي كمية طين كافية لالةتفاظ بالبوتاسيوم.
الكبريت ،الكالسيو ،الماغنسيو
يعتبر الكبريت الكبريت عنصر تركيبي في أنسجة النبات :يشترك فى تكوين اثنان من األةماض األمنية الضرورية (سيستبن و مثيونين) ومركبات أخري عديدة ،مشتملة ثيامين ،ومشارك إنزيم أ ،ةمض ليبيك وبيوتين.
يعتبر الكالسيوم الكالسيوم مكون لجدر و أغشية الخاليا .يضيف الكالسيوم إلى التحلل المائي لجزيئات الطاقة ATPوالفوسفوليبدات ،التي تعمل كعامل مشارك في بعض النظم األنزيمية .فهو يعتبر كاتيون مقابل لألنيونات غير العضوية والعضوية في تجويف الخلية ،و يعتبر تركيز كا
2+
في العصير الخلوي مرسل ضروري داخل
خلوي و ينظم االستجابات للضفائر النامية العديدة والتحديات البيئية.
يعتبر الماغنسيوم الماغنسيوم هام لبناء وةدات الكلورفيل ويعتبر منشط إنزيمي ومكون لعديد من األنزيمات. يلعب دور في العمليات التالية :تركيب السكريات ،انتقال النشا ،تكوين الدهون والزيوت النباتية ،التحكم في إمتصاص العناصر الغذائية ،تثبيت النتروجين في البقوليات .يعتبر الماغنسيوم هام أيضا النتقال الطاقة ،ةيث أنه مشترك في تفاعالت فسفرة عديدة.
في أراضي الصوب الخصبة ذات مستويات درجة ةموضة طبيعية والمدارة جيدا ،يتم تغطية المتطلبات من الكالسيوم، الماغنسيوم و الكبريت لمحاصيل الصوب بواسطة اةتياطات التربة .في ةاالت خاصة ،تكون إتاةة الماغنسيوم و ،أقل ةدوثا ،الكالسيوم في التربة ربما غير كافي ،اعتمادا علي خواص التربة ،تركيب ماء الري المستخدم ومتوسط سقوط المطر السنوي .وبصفة خاصة ،تبدو مستويات الكالسيوم المتاح أنها غير كافية في األراضي الحامضية ،الرملية أو العضوية. مصادر الكبريت ،الكالسيو والماغنسيو ،إستخدامتها بواسطة النبات والفقد
الكبريت توجد معظم مصادر التربة من الكبريت في المادة العضوية ولذلك تتركز في سطح التربة أو الطبقة المستحرثة .يعتبر عنصر الكبريت وصور أخري كما توجد فى المادة العضوية بالتربة وبعض األسمدة ،غير متاةة للمحاصيل .يلزم أن تتحول هذه الصور إلى صورة الكبريتات (كب أ )2-1لتصبح متاةة للمحصول .ويتم هذا التحول عبر الكائنات الدقيقة بالتربة ولذلك تتطلب أن تكون ظروف التربة تميل للدفئ ،رطبة وجيدة الصرف للتقدم بسرعة .تكون صورة الكبريتات عبارة عن أنيون (شحنة سالبة) ولذلك تكون معرضة للغسيل.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
241
يمتص الكبريت بصفة رئيسية في صورة كب أ .2-1أنه غير جيد الحركة في النبات ،ولذلك يبدأ النقص عامة علي النموات الجديدة .تتكون أعراض النقص من أصفرارعام لألوراق العليا .تحتوي أوراق النبات بين 1.2و %1.1الكبريت علي أساس الوزن الجاف عادته -مدي مشابهه إلى تلك لنباتات p.يمكن أن تتحمل مستويات عالية من الكبريت في بيئة النمو، يعتبر هذا أةد األسباب لالستخدام الواسع لمواد تحتوي كبريت لإلمداد بالعناصر الغذائية مثل الماغنسيوم والعناصر الدقيقة ،ولذلك يكون نقص الكبريت غير شائع في محاصيل الخضر بالصوبة.
الكالسيو يعتبر الكلسيوم العنصر الخامس األكثر وفرة فى طبقة القشرة األرضية ويوجد في الطبيعة علي نطاق واسع .يحدث نقص الكالسيوم الشديد في المحاصيل عندما يعكس تحليل التربة أن الكالسيوم المتبادل يكون أقل من 1.1مللمكافئ411/جم. علي عكس معظم العناصر ،يمتص الكلسيوم وينقل بواسطة آلية سلبية .تعتبر عملية النتح للنباتات عامل رئيسي في إمتصاص الكالسيوم .فبمجرد دخوله النبات ،يتحرك الكلسيوم نحو المناطق العالية النتح ،مثل األوراق سريعة النمو .يحدث معظم إمتصاص الكالسيوم في منطقة ما خلف قمة الجذر مباشرتا -هام بالنسبة لزراعة الخضر في الصوبه ،النة يلزم أن يحافظ المزارعين على المجموع الجذري صحيحا مع كثرة القمم الجذرية النامية والنشطة .فأمراض الجذور سوف تعوق بشدة إمتصاص الكالسيوم فى النبات. يتحرك الكالسيوم ببط شديد في النبات ،ولذلك ،تظهر أعراض النقص اوال علي النمو الجديد .يسبب نقص الكالسيوم نخر لألوراق الحديثة أو تودي إلى تجعد ونمو ملتف .يكون تركيزات الكالسيوم في األوراق الطبيعية ،والبالغة ةديثا جدا بين 4.1و .%1.1ةيث أن ةركة الكالسيوم فى النبات مرتبطة بالنتح ،فالظروف البيئية التي تؤثر في النتح تؤثر ايضا في ةركة الكالسيوم .ولذلك ،أنه من األهمية بما كان األخذ في األعتبار الري والتحكم فى ظروف الصوبة في برنامج تسميد الكالسيوم ككل .باألضافة إلى أن إمتصاص الكالسيوم يمكن أن يتأثر بايونات اخري ،مثل ن يد ،+1ما 2+و بو .+كما يمكن أن تتنافس هذه الكاتيونات مع الكالسيوم من أجل األمتصاص بواسطة الجذر.
الماغنسيو يعتبر الماغنسيوم مكون من عديد من المعادن األولية والثانوية في التربة ،والذي يكون أساسا غير قابل للذوبان بقدر االهتمام الزراعي .تعتبر هذه المواد المصادر األصلية للصور الذائبة أو المتاةة من الماغنسيوم .يوجد أيضا في صور ذائبة نسبيا ،ويوجد في صور أيونية (ما )2+مالصقة للمركب الغروي للتربة .تعتبر الصورة األيونية كونها متاةة للمحاصيل. يمتص الماغنسيوم بواسطة النبات بكميات أقل من الكالسيوم .يتأثر إمتصاص الماغنسيوم أيضا بدرجة عالية بأيونات ،مثل بو ،+كا
2+
و ن يد .+1علي عكس الكالسيوم ،يعتبر الماغنسيوم متحرك في النبات ويظهر أعراض النقص علي األوراق
السفلي اوال .يحدث نقص الماغنسيوم في صورة أصفرار داخل العروق والذى يمكن أن يؤدى إلى نخر للمناطق المتأثرة. علي أوراق الطماطم ،يؤدى نقص الماغنسيوم المتقدم إلى لون قرمزي خفيف. عادة يوجد الماغنسيوم بتركيزات من %1.9 -1.2في األوراق العادية .تشتمل الظروف المؤدية لنقص برامج تسميد غير مخططة بزيادة الماغنسيوم قليل جدا أو إضافة زيادة من بو ،كا أو أمونيوم ن.
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
244
العناصر الد يقة سبعة عناصر يشار إليها كعناصر دقيقة ،ألنها يتم اةتياجها بكميات صغيرة -عادتة جزيئات قليلة في المليون (جزء في المليون) في نسيج النبات .تتناول كثير من األنشطة البحثية العالقة بين توفير العناصر الدقيقة للنباتات ونمو المحصول المرتبط ،العناصر النادرة ،مثل الزنك ،منجنيز والنحاس ،تم التعرف عليها دوما كضرورية عندما نهدف للحصول علي نواتج أفضل ( Gianquintoوآخرون Mann ،2111 ،وآخرون Rashid ،2112 ،و ،Gupta ،2111 ،Ryan .)2111يوجد دراسات مختلفة تقترح أن اإلمداد الجيد بالعناصر الدقيقة للمحاصيل ربما ينتج عنه بادرات أكثر قوة ،وأقل عرضة إلمراض النبات ومن الممكن أيضا تحسين القدرة علي تحمل الجفاف ( Frossardوآخرون،Bouis ،2111 ، .)2113 التسميد غير المناسب بوا ةد أو أكثر من العناصر الدقيقة يمكن أن يضعف نمو المحصول ،يقلل الناتج ،ينقص النوعية ويشجع على اإلصابة بالمرض .التكثيف الزراعي يمكن أن يزيد الحاجة من اجل العناصر الدقيقة إلى مستوي أعلي من إمداد التربة .تعتبر العناصر الدقيقة هامة من اجل بكتيريا التربة ويمكن أن يؤدي النقص إلى تقليل المعدل الطبيعي لعمليات التربة مثل معدنة المواد العضوية أو تثبيت النيتروجين. تدخل معظم العناصر الدقيقة المعدنية ،خاصة الحديد ،زنك و النحاس في تفاعالت األكسدة واالختزال لنقل الطاقة خالل أو بين النظم األنزيمية .فهي تشترك في الوظائف األيضية الرئيسية للنباتات ،خاصة التمثيل الضوئي ،التنفس ،التثبيت األزوتي و التمثيل الغذائي.
يدخل الحديد في التفاعالت الكيميائية الحيوية التي تكون الكلوروفيل ويعتبر جزء من أةد األنزيمات المسئولة عن اختزال النيتروجين النتراتي إلى نيتروجين نشادري .تتطلب النظم األنزيمية األخرى ،مثل الكاتليز و البيروكسديز الحديد أيضا.
يعتبر النحاس مكون لعدة إنزيمات في النباتات وجزء من البروتين في نظام النقل االلكتروني في التمثيل الضوئي.
يدخل الزنك في تنشيط عدة إنزيمات في النبات ويكون مطلوب من أجل تركيب ةمض األندول أسيتك (،) IAA كمنظم نمو.
يعتبر المنجنيز ،الذي يظل في صورة كاتيونية في خاليا النبات ،ضروري لتنشيط عدة إنزيمات هامة المشتركة في تطور أ 2التمثيل الضوئي والوظائف األيضية األخري ،مشتملة علي دىهيدروجينيز ،د يكربوأكسيليز و البيروأكسديز.
علي الرغم من أن اةتياجات النباتات من الحديد ،زنك ،نحاس والمنجنيز تعتبر كميا منخفضة ،ينتج تخزينها في خلل أيضي نتيجة دخولها في الوظائف األيضية المركزية للنباتات.
تعتبر المعلومات عن وظائف البورون محدودة ةيث من الواضح أنة ذات تأثيرات ثانوية في تغذية النبات .تعتبر التأثيرات الفسيولوجية األكثر أهمي ة للبورون في النباتات علي التكامل التركيبي لبعض السكريات المتعددة في جدر الخاليا و علي وظيفة الغشاء ،باإلضافة إلى تنشيط أو تثبيط لمسارات ايضية معينة.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
242
يعتبر الموليبدنم مكون من إنزيمين فقط في االيض النباتي: اختزال النترات ونزع الزانثين .ومكون أيضا للنيتروجينيز ،إنزيم في البكتيريا التكافلية (ريزوبيم) ،وتضيف إلى التثبيت التكافلي للنيتروجين الجوي ن 2في الفاصوليا و البقوليات األخري.
يلعب الكلوريد (كل) دور في التطور ل أ 2أثناء التمثيل الضوئي وربما يعمل كأيون مقابل في تدفقات البوتاسيوم المشترك في انتفاخ الخاليا.
مصادر العناصر الد يقة وأستخدامتها بالنبات تحتوي معظم األراضي كميات كافية العناصر الدقيقة المعدنية ،خاصة الحديد ،منجنيز ،زنك و النحاس ،لكن ربما إتاةتها للنباتات ربما تكون غير مالئمة ،مما ينتج عنه نقص إذا ما كانت درجة الحموضة في منطقة الريزوسفير عالية جدا. يوجد اختالفات رئيسية بين المحاصيل فيما يتعلق باةتياجاتها والحساسية للنقص .يتم غالبا إضافة العناصر الدقيقة مع إسمدة (ن فو بو) ،ولكن عندما تكون أعراض النقص واضحة ،ترش أمالح العناصر الدقيقة المذابة في الماء علي المجموع الخضري للمحصول. يعتبر نقص الحديد المشكلة األكثر تكرارا عند المستويات العالية جدا من درجة الحموضة (علي سبيل المثال ،في األراضي الجيرية) .أفضل طريقة للتعامل مع هذه المشكلة علي ألمدي البعيد هو تعديل درجة ةموضة التربة .وفى المقابل ،ربما يجلب درجة ةموضة التربة المنخف ض بدرجة كبيرة السميات لعناصر دقيقة معدنية معينة ،خاصة المنجنيز. إذا كانت درجة ةموضة التربة في الصوبة أقل أو أعلي من ألمدي األمثل ،فيوصي بإجراء تحليل كيماوي لتركيزات العناصر الدقيقة في األوراق :إذا كان تركيز أي عنصر دقيق ليس مناسب ،ربما يكون رش المجموع الخضري بالعناصر الدقيقة مفيد ،ةتى عندما ال يكون هناك أعراض نقص ظاهرة ،ألنه ةتى ةدوث النقص المتأخر ربما يؤدي إلى انخفاض المحصول.
الحديد يمكن أن يمتص إما في صورة ح
2+
عبر عملية نشطة ،أو في صورة مخلبية وهو عبارة عن جزيئات عضوية تحتوي
الحديد محتبس .يعتمد االمتصاص علي صورة الحديد ،ويعتمد االمتصاص المناسب علي قدرة الجذر على اختزال ح 3+إلى ح .2+يعتبر الحديد المخلبي قابل للذوبان ويساعد علي ةفظ الحديد في محلول لالمتصاص .اةتمال امتصاص المخلب كله يكون ضعيف و يزال الحديد عادتة من المخلب قبل االمتصاص. يعتبر الحديد غير متحرك في النباتات وتظهر األعراض األولي علي األوراق الحديثة في صورة اصفرار بين العروق ناجما من انخفاض كبير في محتوي كلوروفيل الورقة ،الذي ربما يتحول إلى ابيضاض ونخر لألوراق المتأثرة .تحتوي األوراق العادية من 421-91جزء في المليون الحديد علي أساس الوزن الجاف. تؤدي التركيزات غير المناسبة من الحديد في المحلول الغذائي إلى نقص الحديد ،الوسط البارد ظروف الوسط القلوي (درجة ةموضة < .)7.1
243
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
المنجنيز ( ) يمكن أن يمتص المنجنيز كايونات م
2+
ويتأثر األمتصاص بواسطة كاتيونات أخري (علي سبيل المثال ،كا و ما) .يعتبر
المنجنيز غير متحرك نسبيا في النبات وتظهر أعراض النقص علي األوراق العليا .وتكون أعراض نقص (م) مشابهه ألعراض نقص الماغنسيوم (عدا أن أعراض نقص الماغنسيوم تظهر علي األوراق السفلي للنبات) .ينتج عن نقص المنجنيز اصفرار مابين العروق؟ ،ومع ذلك ،يكون االصفرار أكثر تبقعا مما يحدث مع نقص الماغنسيوم .يتراوح تركيز المنجنيز الطبيعي في األوراق من 31إلى 421جزء في المليون لمعظم النباتات. يمكن أن تكون التركيزات العالية من المنجنيز سامة للنباتات .تظهر السمية في نخر ةواف األوراق في كثير من النباتات. وجود المنجنيز بتركيزات 4111-911جزء في المليون يمكن أن يؤدى إلى سمية في كثير من النباتات .تقلل زيادة المنجنيز في المحلول الغذائي من امتصاص الحديد .الحاالت التي تؤدي إلى نقص الحديد تكون لها عالقة بدرجة كبيرة باإلمداد غير المناسب للمنجنيز في المحلول أو تأثيرات المنافسة اليونات أخري.
الزنك يعتقد أن امتصاص الزنك عبارة عن عملية نشطة ويمكن أن تتأثر بتركيزات البوتاسيوم في الوسط .يعتبر الزنك غير متحرك بدرجة جيدة في النباتات .ويعتبر توقف النمو األكثر تميزا لألعراض الواضحة لنقص الزنك ( نظرا لقصر السالميات) وتناقص ةجم األوراق .تكون هذه األعراض غالبا مرتبطة بتجعد األوراق (التفاف أنصال األوراق ألسفل)، تبقع واصفرار ما بين العروق ونخرها. تحتوى األوراق العادية علي 11-21جزء في المليون زنك .يمكن أن تؤدي التركيزات العالية من الزنك إلى سمية ةيث يقل نمو الجذر وتكون األوراق صغيرة ومصفرة .يمكن أن يزداد نقص الزنك بالبرودة ،وسط النمو الرطبة أو عن طريق بيئة ذات درجة ةموضة عالية جدا أو في وجود الفوسفور زائد.
النحاس يمتص النحاس بواسطة النباتات بكميات صغيرة جدا .يبدو أن امتصاص النحاس عملية نشطة وتتأثر بدرجة بالزنك و درجة الحموضة .يعتبر الزنك غير متحرك بدرجة جيدة في النباتات ولكن بعض النحاس يمكن أن ينتقل من األوراق القديمة إلى الحديثة .يكون المستوي الطبيعي للنحاس في النباتات بتركيز 21-1جزء في المليون .يؤدي نقص النحاس في األوراق الحديثة إلى اصفرار وبعض االستطالة لألوراق .يمكن أن تسبب الزيادة في النحاس ،خاصة في الوسط الحامضى ،سمية.
البورون امتصاص البورون بواسطة النباتات غير مفهومة جيدا .فهو غير قادر علي الحركة في النبات ويبدو أنه له عديد من المالمح المشتركة مع الكالسيوم في االمتصاص والنقل .ينتج عن نقصه تثبيط النمو ونخر القمم النامية ونقاط النمو الحديثة (علي سبيل المثال ،البراعم ،أطراف األوراق والحواف) ،بينما تسبب سمية البورون أعراض اصفرار ونخر.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
241
يعتبر مدي الكفاية للبورون محدود ويتطلب متابعة جيدة .تحتوي األوراق العادية علي 11-21جزء في المليون من البورون ،بيما يمكن أن ينتج سمية عن المستويات العالية .يمكن أن يحدث نقص البورون في الصوب عندما يكون تركيز البورون أقل من 4.1مجم جم 4-من التربة الجافة. تحتاج النباتات كميات صغيرة فقط من البورون ،ويؤدي اإلمداد المتزايد منه من محاليل األسمدة أو من رش المجموع الخضري إلى سمية.
الموليبدنم يمتص الموليبدنم كموليبدات مو
_2 أ1
و يكبت بواسطة الكبريتات .ويكون محتوي األنسجة من الموليبدنم عادتة أقل من 4
جزء في المليون. تعتبر االةتياجات النباتية من هذا العنصر قليلة جدا بسبب الوظائف اآليضية المحدودة ،ولهذا ،فأن نقص الموليبدنم فى محاصيل الصوب يعتبر نادرا .يظهر النقص اوال في األوراق األوسط و األقدم ،فتصبح مصفرة وتلتف الحواف .علي عكس العناصر الدقيقة األخرى ،يحدث نقص الموليبدنم في ظل الظروف الحامضية غالبا.
الكلوريد تعتبر االةتياجات النباتية من الكلوريد قليلة جدا ويوجد كل بكميات غزيرة في الطبقة القشرية وأيضا في األسمدة والمياه؛ ولهذا ،فإن ةدوث نقص كل في محاصيل الصوب التجارية غير وارد .ومع ذلك ،فإن إتاةة كل الظروف البيئية للجذور اعلي من اةتياجات النبات ربما يكون مفيد ،ةيث يستخدم كل بواسطة النباتات كازموليت النتفاخ الخاليا وربما يحسن نوعية الثمار.
التغيرات الموسمية في االحتياجات الغذائية للمحاصيل يتأثر معدل امتصاص المعادن للمحاصيل والنسب المتبادلة والتي عبرها يمتص عناصر مختلفة بواسطة الجذور بواسطة الظروف البيئية ( ضوء ،درجة الحرارة ،الرطوبة) وتختلف بدرجة كبيرة أثناء موسم النمو ،خاصة المحاصيل ذات الدورة الطويلة ،مثل فاكهه ،خضروات ونباتات الزهور المعمرة (ورود ،جربيرا...الخ) .ةقا ،يمكن مالةظة اختالفات في امتصاص العناصر أيضا في أوقات اقصر ،علي سبيل المثال ،خالل فترة 21ساعة ،لكنها تكون ذات عالقة اقل بالنسبة لإلدارة العملية للتسميد. تؤثر عديد من العوامل األخرى علي امتصاص العناصر الغذائية ،خاصة تركيزاتها وتأثيرات لعناصر أخري (تأثير التآزر والتضاد) ،و درجة الحموضة ،الملوةة الكلية و الرطوبة في وسط النمو .ومع ذلك ،يحسب معدل امتصاص العناصر الغذائية أساسا عن طريق االةتياج المرتبط مع نمو النبات -علي الرغم من أن االمتصاص الفعلي يمكن أن يزداد عندما يوجد استهالك كبير من العناصر الغذائية ،أو النقص عندما يتم تكوين مواد نباتية معينة مع إضافة المواد الغذائية المخزنة.
241
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
شكل رقم 4
االستجابة التقليدية لنمو النبات لزيادة تركيز عنصر سمادي عناصر كبرى -واسع
%411
عناصر صغرى -ضيق
%91
النمــــــــــــــــ و
ســـا
استهالك برفـــــاهـــية
كـــــافي
نــــا ص
تركيز العنصر المغذي يحدث االستهالك الزائد عندما تمتص النباتات العناصر الغذائية دون ةدوث زيادة مقابلة في المحصول (شكل رقم .)4 باإلضافة إلى الفقد في األسمدة ،يوجد عيوب اخري محتملة :نمو سريع ،تدهور في تكون الزهور والثمار ،زيادة درجة اإلصابة باآلفات ،األمراض و تشوهات نضج الثمار ،سوء نوعية الثمار التي تم ةصادها (علي سبيل المثال ،تغيرات في التركيب والقوام) ،وفي بعض المحاصيل ،تراكم النترات الحرة في األعضاء القابلة لألكل ،التي تكون ضارة بصحة اإلنسان. يعتبر إعادة تحرك العناصر الغذائية المخزنة محدودا في المحاصيل العشبية ،مثل خضروات الصوبة ،وتلعب دور هام فقط في ةالة النقص الحاد للعناصر الغذائية ،التي ليست واقعية فى محاصيل صوبه مدارة بطريقة جيدة .عملية الزمة للنمو، يتأثر امتصاص المعادن بمعدل البناء الضوئي و ،لذلك ،تزداد باإلشعاع الشمسي ،مع توافر درجة ةرارة وظروف نمو أخري مناسبة .يتضح من جدول رقم 3كيف يزداد معدل االمتصاص للماء ،النيتروجين و البوتاسيوم مع اإلشعاعية. ةيث كانت الزيادة اعلي بالنسبة للماء مقارنة بالعناصر ،تركيز االمتصاص (علي سبيل المثال ،النسبة بين العناصر والماء جدو رق 3 الفترة مارس يونيو
معدل االمتصاص للنبات (مجم أو مليلتر/ساعة) الماء بوتاسيوم نيتروجين 43.2 15.7 8.1 140.9 25.6 13.7
تركيز االمتصاص بوتاسيوم نيتروجين 0.363 0.188 0.182 0.097 دام
1987
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
241
الممتص بواسطة النبات) تناقص بدرجة كبيرة عندما نمت النباتات عند كثافة ضوئية اعلي. يعتبر تركيز امتصاص العناصر معلم استخدم بواسطة بعض المؤلفين (2111 ،Sonneveld؛ 2112 ،Savvas؛ Carmassiوآخرون2117 ،؛ Sonneveldو2119 ،Voogt؛ Massaوآخرون )2144 ،لمماثلة امتصاص النبات لكل من األيونات الغذائية وغير الضرورية (علي سبيل المثال ،الصوديوم والكلوريد) .يتم نقد مماثلة المحصول علي اساس مفهوم تركيز األمتصاص (علي سبيل المثال Le Bot ،وآخرون 4999 ،؛ Silberbushو ،)2114 ، Ben-Asherالن امتصاص الماء والعناصر الغذائية عمليتان مستقلتان ،بالرغم من التأثير المتبادل ،ولهذا يكون من الصعوبة بما كان التنبؤ بتركيز األمتصاص للعناصر الغذائية المختلفة .وعلي الجانب اآلخر ،في عديد من األنواع يكون األختالف في تركيز امتصاص األيون أقل وضوةا عن معدل األمتصاص اليومى ( Sonneveldو2119 ،Voogt؛ Carmassiوآخرون، 2117؛ Gallardoوآخرون .)2119 ،يحدث هذا الن معدل امتصاص الماء ،والذى يتم التحكم فيه عن طريق نتح األوراق ،يستجيب في الحال للتغيرات في ابعاد المحصول (علي سبيل المثال ،في مساةة الورقة) والظروف البيئية، خاصة األشعاع الشمسي .ولذلك ،يستخدم تركيز األمتصاص غالبا في إدارة التسميد عبر مياه الري في مزرعة ركائز ( Gallardoوآخرون2119 ،؛ Sonneveldو ،)2119 ،Voogtعلي انه من الضروري األخذ في األعتبار التاثير الواضح لألشعاع الشمسي علي تركيز امتصاص العناصر الغذائية .في الحقيقة ،يتناقص تركيز األمتصاص مع المدخالت العالية من األشعاع الشمسي ةيث يزداد تنفس النبات أكثر من النمو الذي يتطلب أةتياجات معدنية. ومع ذلك ،يعتبر السبب الرئيسي لألختالفات الموسمية لالمتصاص المعدني للمحصول هو تطور الجنين ،التي تشتمل علي كل من النمو و التنمية وتؤدي إلى تكون األنسجة المختلفة و األعضاء ،كل بتركيبها المعدني الخاص. تحدث التغيرات الرئيسية كنتيجة لألنتقال من مرةلة التنمية الخضرية إلى الزهرية. تعتبر تركيز العناصر الغذائية لألعضاء الزهرية (خاصة الثمار) مختلفة تماما عنها في األعضاء الخضرية .وبالتبعية، تحديد العناصر الغذائية المختلفة لألعضاء الخضرية و الزهرية ال تتوافق وتقسيم المادة الجافة (شكل رقم ،)2مؤديا إلى اختالف معنوي في النسب المتبادلة للعناصر الغذائية الممتصة بواسطة النباتات الخضرية والمثمرة. فيما يتعلق بتعريف برنامج التسميد وتفسير نتائج تحليل األنسجة ،يختلف تركيزات عديد من العناصر الغذائية في األوراق واألعضاء األخري طبقا للعمر الفسيولوجي .بصفة عامة ،تتناقص المحتويات من ن ،فو و بو بتقدم عمر النبات ،بينما تزداد محتوياتة من كا،ما والبورون غالبا .ولذلك ،تكون التركيزات المثلي العناصر الغذائية المعدنية أقل في النباتات األقدم عامة منها النباتات األةدث .في المقابل ،مستويات العناصر الغذائية ،خاصة ن ،يمكن تحسينها مؤقتا في النباتات البالغة كنتيجة للزيادة المفاجئة في اتاةة العنصر في منطقة الجذور ،علي سبيل المثال ،كنتيجة للتسميد السطحى أو التسميد عبر مياه الري .يبين جدول رقم 1النقص المتدرج في التركيز الحرج (علي سبيل المثال ،أقل تركيز يحقق أقصي نمو للنبات) من العناصر الدقيقة في أوراق الطماطم. يتم بحث خفض تركيز العناصر الغذائية النباتية بتوسع بالنسبة للنيتروجين مع عمر النبات ( Le Botوآخرون2114 ،؛ Lemaireوآخرون )2119 ،ويتم وصفه ك " منحني تخفيف ن" ،وسمي دالة القوي السالبة لتركيز ن ( )%مقابل المادة الجافة ( مادة جافة ،طن للهكتار):
247
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
شكل رقم 2
النسبة المئوية لتوزيع المادة الجافة ،النيتروجين ،الفوسفور ،البوتاسيو ،الكالسيو ، والماغنسيو ألجزا محصول الطما م فوق األرض أوراق وسيقان ثمــــار
التوزيع بالمئة تشير البيانات إلى طماطم صوب منزرعة في جامعة بيزا (إيطاليا) بدون تربة لمدة ستة أشهر من بداية 2 الربيع إلى منتصف الصيف؛ كان محصول الثمار 21.3كج /م من 43عنقود. بلردوسي و ماسا ،غير منشور
ن=%أمج
-ب
معادلة 4
ةيث معامل أ يمثل نسبة تركيز النيتروجين بالنبات عندما تكون المادة الجافة (م ج) 4طن هكتار
4-
وتمثل )ب( معامل
التخفيف الذي يصف عالقة تناقص تركيز النيتروجين بزيادة نمو المجموع الخضري. تكون معادلة 4صحيحة بالنسبة للنباتات التي تنمو تحت إمداد غير محدود من النيتروجين. جدو رق 4 5 ( ( %من المادة الجافة)
العنصر نيتروجين فوسفور بوتاسيوم كالسيوم ماغنسيوم
ع
5 4.0 1.0 6.5 3.5 2.0–1.6
ت تم ال ينة عل جميع األورا السليمة بالنبات النام بيرو وباركر 2002
ع
3.5 1.0 7.0 3.5 2.0 بيئة ساس ا البيت.
2.5 4.0 4.5–4.0 2.0–1.8 1.0
)
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
249
يمثل مفهوم منحني تخفيف النيتروجين تقدم التناقص في امتصاص النيتروجين مع نمو المحصول .تم صياغة العالقة التالية بين امتصاص ن (ا ن) وإنتاج المادة الجافة (التعبير عن كال الكميتان في كجم هكتار )4 -بواسطة Gallardoوآخرون ( )2119من محصول الطماطم الربيعي بالصوبة: ا ن = 1.1199م ج
1.9141
معادلة 2
وكخالصة ،تعتبر المعلومات فيما يتعلق بمعدل نمو المحصول و تركيز العناصر الغذائية الحرج في أنسجة النبات ةاسم فيما يتعلق بإدارة سما دية كفؤ .يمكن اعتبار نمذجة المحاصيل أداة ممتازة للتنبؤ بامتصاص المعادن الفعلي لنباتات الصوب اعتمادا علي الظروف البيئية والنمو .ومع ذلك ،تعد نمذجة المحاصيل غير متاةة لكل محاصيل الصوب و ،أكثر أهمية ،أن التطبيق علي المستوي التجاري ليس بالسهولة بمكان ،خاصة في الصوب ذات التكنولوجيات البسيطة كما هو الحادث في مناطق البحر األبيض المتوسط.
العناصر الغذائية المعدنية ،صحة النبات و نوعية المنتج العناصر الغذائية وصحة النبات كما سبق تقريره ،يمكن إن ينتج عن اإلمداد القليل جدا أو الكثير جدا من العناصر الغذائية نقص أو سمية ،مع شيوع نقص العناصر الغذائية مقارنة بالسمية في محاصيل الصوب التجارية .أةيانا ،يمكن أن يسبب اإلمداد الكثير جدا بعنصر غذائي نقص في عنصر آخر ( بدال من سمية مباشرة من العنصر الزائد) كنتجة لتقييد امتصاصه بالمنافسة .يعتبر عملية التشخيص لنقص العناصر الغذائية بالعين المجردة ليست دائما سهلة ةيث أن عناصر مختلفة يمكن أن تسبب اعراض متشابهه ،بينما فى بعض الحاالت ،يمكن أن يوجد أعراض لنقص أكثر من عنصر فى نفس النبات .ومع ذلك ،يمكن ان يتم فحص اولي طبقا للعمر الفسيولوجي لألوراق والتي يظهر فيها األعراض اوال (جدول رقم .)1وكقاعدة عامة ،يمكن أن تتحرك العناصر الغذائية التي لها القدرة علي الحركة العالية عبر اللحاء من األوراق األقدم وانتقالها إلى األعضاء ةديثة النمو ،وتعويض النقص الحادث .ومن اجل ذلك ،تظهر اعراض النقص لهذه العناصر اوال فى األوراق األقدم .وفي المقابل ،اليمكن للعناصر ذات القدرة القليلة علي الحركة عبر اللحاء األنتقال من األوراق األقدم إلى الحديثة عندما يقل درجة تيسرها للنبات .وبالتالي تظهر اعراض النقص لهذه العناصر اوال في في النموات الخضرية الحديث في اعلي النبات. يمكن ايضا ان يتداخل عدم األتزان للعناصر الغذائية مع التشوهات الفسيولوجية .كما تنتج معظم التشوهات الفسيولوجية من عوامل متعددة لها عالقة ليس فقط بتغذية النبات ولكن ايضا بالري والظروف البيئية؛ كثير منها يؤثر علي الثمار ويعتبر ضار بكل من تسويق المحصول ونوعية الثمار.
التشوهات الفسيولوجية يمكن ان تؤدي التشوهات الفسيولوجية إلى تأثير قوي علي العائد األقتصادي للسلع الناتجة بالصوب .يعتبر عفن الطرف
جدو رق 5
الزهري مثال متطابق للتشوهات الفسيولوجية وله عالقة
ع
ع
ع أوراق قديمة متوسطة إلى ةديثة أوراق ةديثة قمم طرفية
نيتروجين ،فوسفور ،بوتاسيوم ،ماغنسيوم منجنيز ،مولبدنم كالسيوم ،كبريت ،ةديد ،زنك ،نحاس بورون
بتغذية النبات ،وتؤثر علي ثمار محاصيل العائلة الباذنجانية (الطما طم ،الفلفل والباذنجان) .يبدأ عادة ،التعفن الطرفى للنموات الزهرية ،كمنطقة فاقدة للماء صغيرة في نهاية البرعم الزهري للثمارعند مرةلة تكون البراعم الزهرية
249
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
وبعد تتحول إلى تعفن جاف .يعزي هذا التشوه إلى نقص موضعي للكالسيوم في الجزء القاصي من الثمرة ،مما ينتج عنه خلل في األنسجة بسبب تدهور األغشية البالزمية أو جدر الخاليا .ربما تحد الظروف البيئية (علي سبيل المثال ،انخفاض الرطوبة النسبية في الهواء الجوي ،درجة ةرارة الهواء العالية وشدة اإلشعاع الشمسي) وإدارة التسميد والري من انتقال الكالسيوم إلى الجزء المتأثر من الثمرة .في معظم الحاالت ،يرتبط مستوي الكالسيوم في الثمار مع مظهر عفن الطرف الزهري ارتباط ضعيف بسبب إصابة خاليا الثمار المتسبب عن ةدوث نقص الكالسيوم المحتمل أثناء فترة االستطالة السريعة للخاليا’ ةيث ال تظهر األعراض المرئية ةتى وقت الةق ،عندما يتم استعادة إمداد الكالسيوم. بينما يعتبر الباذنجان أقل تعرض لإلصابة ب عفن الطرف الزهري عن الطماطم أو الفلفل ،يمكن أن تتأثر بواسطة خلل آخر بسبب نقص الكالسيوم في الثمار :تعفن داخلي للثمار ( Savvasو .)4991 ،Lenzفتظهر أوال علي هيئة غير مستوية ،منطقة مبللة في من سطح الثمرة الخارجي ،يكون نسيج الثمرة ذو مظهر مبتل ومسود ومنفصل ،نتيجة للخاليا المنفجرة غير المنتظمة .وفي مرةلة متأخرة ،ربما تتشقق القشرة ،ويتبع ذلك خروج عصير اسود. يعتبر ةدوث البقع الملونة أو النقط في ثمار الطماطم والفلفل تشوه فسيولوجي آخر مرتبط بتغذية النبات .تتأثر الطماطم بصفة رئيسية ببقع ذهبية بسبب ترسيب الكالسيوم المتزايدة في جدر الخاليا .ربما يظهر أيضا بقع ونقط ملونة غير مرغوبة في الفلفل كنتيجة لتغذية النبات غير المناسبة .يمكن تقليل ةدوث النقط الملونة في الفلفل عن طريق إضافة معدالت عالية من التسميد النيتروجيني وبتظليل المحصول لتقليل شدة اإلشعاع الشمسي .في الزراعة بدون تربة ،يمكن تقليل اإلصابة بالبقع البيضاء والنقط الخضراء بزيادة قوة المحلول الغذائي (شدة توصيل كهربائي أعلي). يحدث النضج ذو الشامة في ثمار الطماطم ةيث يكون مرتبط بالتغذية .بينما يتحول معظم سطح الثمرة إلى لون اةمر، تبقي بعض البقع خضراء ،رمادي أو صفراء بدرجة واضحة .عندما تسود البقع الرمادية ،يمكن ان يعرف التشوة ايضا "جدار رمادي" .يكون هناك فرصة كبيرة لحدوث النضج ذو الشامة عندما يكون هناك تركيزات منخفضة نسبية من إطار رقم 1 كيف تحجم حدوث عفن الطرف الزهري في ثمار العائلة الباذنجية • • • • • • • • • •
ير قابلة لإل ابة ب ال ر ال ري . نا است م خ قياسات للمحا ة عل مستويات الر وبة النسبية > %60 لتجنب م د النتح ال ائد. تجنب درجات الحرارة ال الية ع الال داخ ال وبة ثنا الموس الحار م السنة. تجنب ا مداد ال ائد م البوتاسيو و الما نسيو عبر التسميد. ورة نيتروجي ن ادري أل النيتروجي الن ادري ي يد م دة ا ابة ضا ة ج م النيتروجي ق ب ال ر ال ري. تجنب مستويات الملوحة ال الية من قة الج ور. ° ثنا ال تا حا عل درجة حرارة الج ور 20 -18ثنا اللي . مستوي الكالسيو بالتربة مناسب خا ة ا كانت النباتات من رعة تربة رملية و حمضية و تأكد م المادة ال ضوية بالتربة مرت ة جدا. ا ما كانت القياسات اعاله ير الة بقدركا يت برش الثمار ال يرة بمحلو كلوريد الكالسيو . %0.5 رو ال ق الدا ئ . ت ا ك األورا س تجم ات الثمار الت سو يت ح اد ا باستمرار خا ة وا ال وبة ثنا الموس الحار م السنة
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
221
العناصر الغذائية في منطقة انتشار الجذور؛ عالقة عكسية بين النسبة المئوية للثمار الناضجة غير المنتظمة و مستويات الكالسيوم والنيتروجين في منطقة الجذور للطماطم يتم نشرها ( Adamsو آخرون.)4979 ، يعتبر تشوه الكتف األصفر ( )YSDتشوه نضج في الطماطم .وتتصف بتواري اللون في النهاية الدانية ألنسجة الثمار، التي تظل صفراء أو خضراء ،بينما يتحول بقية سطح الثمرة إلى اللون األةمر .فقد تظهر اإلصابة بتشوه الكتف األصفر ( )YSDكنتيجة لتأثرها بإمداد كل من بو ،ن و فو .يؤدي التسميد المحسن ( التصل ةد التسميد الزائد) إلى تحسين لون الثمار في الطماطم ،بينما في نفس الوقت تقلل من درجة اإلصابة بتشوه الكتف األصفر و تشوهات أخري للون الثمار. يعتمد تشقق الثمار في الطماطم و الفلفل علي تغذية النبات .فهي تحدث عندما يتمدد المحتوي الداخلي للثمرة بسرعة اكبر من القشرة الخارجية ،متسببة في انشطار القشرة الخارجية .يمكن أن تقل درجة اإلصابة بتشقق الثمار عن طريق تقوية جدر وأغشية الخاليا .تعتبر أنواع معينة من التشقق تشوهات مرتبطة بالكالسيوم .يمكن أن يؤدي نقص أو زيادة المعادن إلى زيادة درجة اإلصابة للمحاصيل بالتشوهات الفسيولوجية و األمراض أثناء التخزين .فزيادة النيتروجين يؤدي إلى زيادة شدة اإلصابة بالتعفن الطري البكتيري ( ) Erwinia carotovoraوالتلون البني الداخلي في الطماطم وتصعد من ةدة تشقق الساق ( أو فحص بني) في الكرفس ،الورتبط بنقص البورون ( Bartzوآخرون.)4979 ، العناصر الغذائية و نوعية المنتج ربما تعرف نوعية المنتج كالدرجة التي تحتوي سالسل من المواصفات الخارجية أو الداخلية لمنتج معين توفي بالمتطلبات الخاصة بالمستهلكين :تمثل النوعية المطابقة للمواصفات المسبقة (القياسية) .في السنوات الحالية ،في الدول المتقدمة ،يتم تغيير فكرة نوعية الخضروات الطازجة تغيير معنوي ،طبقا لعديد من العوامل وإدخال دالالت اجتماعية وثقافية .تختار الخضروات الطازجة عادة بواسطة المستهلكين علي أساس مظهرها وأسعارها؛ ولكن تكرار الشراء ال يعتمد كثيرا علي السعر كاالعتماد علي اعتبارات أخري (علي سبيل المثال ،الحسية والقيمة الغذائية) – علي األقل في بعض األسواق .ويتوقع المستهلكون أيضا أن يكون المنتج خالي من بقايا المبيدات .يعزي نوعية الحسية للمنتجات الطازجة عامة للونها ،طعمها ومحتوي السكر ،األةماض والزيوت الطيارة؛ الطازجة في الخضروات الورقية وتكون الثبات والعصيرية في الثمار مهمة أيضا. يزداد االهتمام بالفوائد الغذائية والصحية للخضروات الطازجة في السنوات الحالية .بصفة عامة ،تحتوي الخضروات مواد نشطة بيولوجيا ،باإلضافة العناصر الغذائية ،مشتملة علي مشتق فيتامين (أ) ،فيتامين (ج) ،كالسيوم ،ةديد ،ةامض الفوليك ،بوتاسيوم ،ماغنسيوم ،الكربوهيدرات المهضومة وغير المهضومة (الياف) ،البروتينات و المستقلبات الثانوية ( اساسا ،الفالفونات و الكارتونات)؛ وتفتقد للدهون المشبعة واألةماض الدهنية المحولة ،وتحتوي كمية منخفضة من الصوديوم ( مع بعض االستثناءات). تعتبر الخضروات والفواكه مكونات هامة من الغذاء الصحي ،ويمكن أن يمنع استهالك يومي مناسب مدي كبير من األمراض والتشوهات ،شاملتا السرطان ،أمراض القلب ،أمراض عصبية و أمراض ايضية .تعتبر اإلتاةة علي مدار العام ،عمر الرف بعد الحصاد ،التعبئة المناسبة والعروض المتميزة (علي سبيل المثال ،منتجات جاهزة لألكل) كلها معايير هامة للنوعية للخضروات الطازجة .عالوة علي ،أن المستهلكون يرغبون بدرجة كبيرة لمعرفة كيف وأين زرعت
224
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
المنتجات وتوقع وجود نظم زراعية أكثر صداقة للبيئة .كلما زاد عدد الثوابت والفوائد المطلوبة عن طريق المستهلكين، كلما ازداد توقف الخضروات الطازجة لكونها سلع وتصبح مجال لعديد من التخصصات؛ طبيعيا كنتيجة لذلك أن تزداد قيمها المضافة واسعارها. إعتماد نوعية المنتج ،المقدمة بواسطة شركات البيع بالتجزئة الكبري (أسواق العظمي والعليا) أو بواسطة كيانات مستقلة علي أساس تنظيمات صدرت بواسطة الحكومات القومية والدولية (علي سبيل المثال ،األتحاد األوربي) ،يطبق ةاليا لمعظم الخضروات الطازجة بالصوب .يتم تشجيع الزراع لتحسين تقنياتهم الزراعية وتطبيق نظم اإلدارة الجيدة في كل مراةل األنتاج ،شاملتة عمليات مابعد الحصاد والتخزين .يعتبر التسميد اداة فعالة ليس فقط للتحكم في المحصول ولكن ايضا لتحسين النوعية و الجوانب الحسية مع المحافظة علي الظروف البيئية. دراسات الحالة التي تنتهج هدف توضيح كيفية اإلدارة المناسبة للتغذية المعدنية ،شاملتة إضافة اسمدة معينة ،يمكن أن تحسن من نوعية المنتج وتسهل عملية تسويقة.
و اية الخضروات من تراكم النترات بها تعتبر النترات مادة طبيعية غير سامة لإلنسان؛ ومع ذلك ،ربما تؤدى إلى تكون النتريت ،اكسيد النيتريك و مركبات ن- النيتروز ،مع تأثيرات صحية محتملة ،شاملتة ميثاميجلوبايناميا والسرطان .تم التعرف علي جرعة من 222ملجم/يوم النسان بالغ وزنة 11كجم كماكول يومي مسلم به ( )ADIبواسطة لجنة خبراء منظمة األغذية والزراعة /منظمة الصحة العالمية علي مضيفات الغذاء في .2112وفي األنسان ،تكون النترات المستوعبة مرتبطة بصفة رئيسية باستهالك الخ ضروات و إلى ةد قليل ،بالماء واغذية اخري والمشروبات (علي سبيل المثال ،البيره). في النباتات ،يمكن أن يوجد مستويات عالية من النترات فى األوراق ،بينما يوجد مستويات أقل انخفاضا في جدو رق 6
ف منخ ض جدا (<)200
( منخ ض ()500-200
الخر و
بروكل ج ر
و
قرنبي
سبرج كرنب بروكسي با نجا ثو ا وليا خضرا ما م رو ب بسلة ل الب ا كوسة ي ي ب ا ا ما ب ي سانتاماريا2006 ،
خيار قر يكوريا بنتاريلل
متوس ()1000-500
كرنب بروكل بت ''Radicchio كرنب سا وي لت
)
/
مرت ع ()2500-1000
الكر كرنب
ين
مرت ع جدا (>)2500
كر البقدون
ندي
ر اد
سكارو مر
الخ الخ
يكوريا ورقية كرا البقدون كولراب
ا رنج الضأ
بنجر حمر جرجير سبان ج السل السويسري
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
222
الثمار ،البذور أو األعضاء الجذرية .األعشاب (علي سبيل المثال ،الريحان والكزبرة) ،الخضروات الورقية (علي سبيل المثال ،الخس ،السبانخ والصاروخ) والسيقان (علي سبيل المثال ،الكرفس) تمتلك قدرة كبيرة لتراكم كميات كبيرة من النترات في اوراقها (ةتي 21-41جم كجم 4-على اساس الوزن الطازج)؛ وفي الجانب المقابل، يكون موجود محتوي منخفض جدا عامة في نباتات العائلة الصليبة ،ثمار الخضروات (باستثناء الكوسة والقرع العسلي) ،البقوليات ،والدرنات ،والبصيالت والمشروم ( 2008،EFSA؛ جدول رقم .)1ربما يمنع محتوي فيتامين ج العالي – كما هوةادث في العديد من الخضروات –تحول النترات إلى نيتريت في انسجة النباتات و داخل جسم األنسان ،لذا يكون هناك مخفض آخر لمخاطرة التسمم بالنترات .عالوة علي ،انه قد وجد أن تحوالت النترات (علي سبيل المثال ،أوكسيد النيتريك) لها أدوار فسيولوجية هامة (علي سبيل المثال ،تنظيم وعائي) ( Lundbergوآخرون2111،؛ Webbوآخرون.)2119 ، لقد وضع اإلتحاد األوربي محددات معينة فيما يتعلق بمحتوي النترات في الخضروات لالستهالك الطازج أو الحفظ ،علي سبيل المثال ،بالنسبة إلنتاج غذاء األطفال (قانون رقم 2111/4994للبالد األوربية) .تم تأسيس ةدود محتوي النترات لخضروات آخري ،شاملتة البطاطس (آخذين في االعتبار االستهالك اليومي الضخم من هذه األنواع من الغذاء) ،في بعض البالد األوربية .في الجانب المقابل ،لم يتم إدخال مقاييس النترات في الواليات المتحدة األمريكية (.)2111 ،Santamaria يحدث تراكم النترات المفرط في انسجه النبات عندما يكون هناك عدم اتزان بين امتصاص الجذور وتمثيل النترات في األوراق .ينتج عن ظروف النمو التي تساعد علي تقليل معدل التمثيل الضوئي ةيث يظل امتصاص الجذور للنترات عالي نسبيا تراكم للنترات ةتما ،خاصة في األوراق (ةتى أكثر في أعناقها) ،تلوا النتقال النترات عبر تيار النتح .ةقا ،تميل النترات إلى التراكم في األعضاء الحادث فيها النتح (علي سبيل المثال ،األوراق) ،بينما يوجد في الثمار ،البذور وأعضاء التخزين (درنات وأبصال) تركيزات صغيرة نسبيا .يكون محتوي الورقة من النترات اعلي في الصباح عنها بعد الظهر عامة ،بسبب اإلتاةة المنخفضة من نواتج التمثيل الضوئي (سكريات ،طاقة االستيعاب) التي تبطئ من انتقال النترات.
223
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
إ ار ر م 7 مقايس لتقليل تراكم النترات في الخضروات الور ية الزراعة في تربة وبدون تربة • • • • • •
نا م رو ة بقلة تراك النترات. انتقا ا ال وبة. يادة انتقا الضو م ا الة األورا الخارجية م الخضر وات الر . تج ي النتروجي المضا س حيا بالتربة. ل د ضا ة السماد النيتروجين قب الح اد ب ترة ق يرة. اختبار تركي النترات الورقة و ع ير ال نق باختبار سريع للنترات.
زراعة التربة • • •
استخد األمونيو بد م النترات. اح د المح و ب د ال ر. قس النتروجي المضا س حيا واخل ه جيدا بالتربة قب الح اد.
زراعة بدون تربة • •
ق بإ الة النترات م محلو ال نا ر ال ائية قب الح اد ب دة يا . استبد ج م النترات بالكلوريد.
يعتبر األشعاع المنخفض العامل الرئيسي المسئول عن تراكم النترات المفرط .ولذلك تميل مستويات النترات في انسجة النبات أن تكون اعلي في األقطار الشمالية ،في الشتاء وتحت غطاء مقارنة باألقطار الجنوبية ،في الصيف والزراعة بالحقول المفتوةة ( .) 2008،EFSAومما يثير االهتمام والفضول ،أن ةدود االتحاد األوربي لمحتوي النترات في الخضروات يعتمد علي الموسم ونظام النمو -فقد يبدو أن األعتبارات للعمليات الزراعية يفوق اي اهتمام صحي (جدول رقم .)7
المعدنة البيولوجية للخضروات يحتاج اإلنسان عناصر معدنية عديدة ويتم تلبية ذلك عن طريق الغذاء .ومع ذلك ،في بعض المناطق ،تعتبر بعض المجتمعات معرضة لمخاطرة نقص عناصر معدنية معينة ،علي سبيل المثال ،ح ،زنك ،كا ،ما ،نح ،يود و سلنيوم بسبب عدم تنوع مصادر الغذاء أو مستويات منخفضة من هذه العناصر في غذاءهم .تعد اإلستراتجيات التقليدية لمعالجة نقص المعادن إما باإلمداد المباشر أو عن طريق خلطها بالغذاء .تمثل المعدنة البيولوجية إستراتجية بديلة :زيادة التركيزات المتاةة ةيويا من عنصر في المحاصيل الغذائية عبر التسميد وطرق تربية النبات (إما بالطرق العادية أو تكنولوجيا الهندسة الوراثية) ( Whiteو2111 ،Broadley؛ Riosوآخرون2119 ،؛ Voogetوآخرون .)2141 ،ومع ذلك ،تبدو المعدنة الحيوية للخضروات المنزرعة بالصوبة أكثر تسويقيا عن كونها أداة لتحقيق سياسة صحية ،ةيث تباع منتجات الصوب بصفة أساسية في البالد المتقدمة ةيث يجد المجتمعات السبيل الجيد لألغذية الغنية بالعديد من العناصر الدقيقة (علي سبيل المثال ،اللحمة الحمراء ،األسماك ،الدواجن و منتجات األلبان) أو مدعم (علي سبيل المثال ،ملح الطعام) ولذلك تكون المخاطرة لسوء التغذية نتيجة نقص العناصر الدقيقة قليلة. في ايطاليا ،تم عرض عدد قليل من الخضروات المنزرعة بالحقل (بطاطس وبصل) الغنية بالسلنيوم واليود (عن طريق رش المجموع الخضري أو التسميد عبر مياه الري) بنجاح في السوق .ومع ذلك ،ال تزال المميزات الحقيقة الستهالك هذه
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
221
المنتجات بحاجة إلى تقييم؛ هناك قلق بشأن االستهالك بواسطة أفراد ليست لديها مخاطرة سوء التغذية ولهذا يكونوا عرضة الستيعاب كميات أكثر من الالزم من العناصر الدقيقة. من الوجهة الفنية ،تتحقق المعدنة الحيوية عبر المجموع الخضري أو التربة (قبل الزراعة ،سرسبه أو التسميد عبر مياه الري) بأمالح معينة (علي سبيل المثال ،سيلينات أو سيلينيت البوتاسيوم ،يودين أويودات البوتاسيوم) أو اسمدة غنية بالعنصر محل اإلهتمام .تبسط المزارع المائية المعدنة الحيوية للخضروات ،ةيث يمكن ذوبان العناصر الدقيقة مباشرتا في المحلول الغذائي .تسهل هذه الطريقة الزراعية امتصاص النبات للمعادن ويزيد من كفاءة إضافة العناصر الدقيقة .يمكن أن يؤثر إضافة العناصر الدقيقة باإليجاب علي نمو النبات ( تعتبر معظمها عناصر ضرورية للنبات) و يحسن نوعية المنتج. علي سبيل المثال ،إضافة السلنيوم يمكن أن يحسن من عمر عرض الخضروات الورقية المقطوعة بحالة طازجة ةيث انها تتداخل مع تركيب اإلثيلين. أقترح بعض ال مؤلفون الزراعة المائية ألنواع لها خاصية تراكم المعادن (علي سبيل المثال ،العائلة الصليبية Brassica )junceaلكي يتم زراعة منتجات نباتية جافة تحتوي علي معادن متعددة (ح ،زنك ،منجنيز ،نح ،كروم ،سلنيومv ، وموليبدنم) كمكمالت للغذاء .كما يتم أيضا استخدام المزارع المائية إلثراء الخضروات بعوامل غذائية مثل األةماض الدهنية الثالثية الجليسرين .يلزم دعم كل برامج اإلثراء بالعناصر الدقيقة للخضروات بالصوبة بتحليل مكثف للمخاطرة- منفعة متبوعا باتصاالت مع المستهلكين ،وتقييمات ،علي سبيل المثال ،مخاطر نتيجة لتجاوز الجرعة ؛ تأثيرات صحية ضارة؛ تراكم محتمل للعناصر الدقيقة بالتربة؛ وغسيل لألرض أو للمياه السطحية.
نوعية الخضروات المنزرعة في المزارع المائية تعرض النتائج المنشورة أدلة متضاربة ،ومع ذلك ،تساعد المزارع المائية عامة علي إنتاج خضروات ذات نوعية مشابهه لما يتم زراعته بالتربة ( .)2119 ،Grudaيبدو أن بعض األنواع ،مثل الطماطم ،الخيار ،الفلفل ،الفراولة و معظم النباتات الورقية (الخس ،سالطة الصاروخ ،الشبت ،الكرفس) أنها تستجيب بدرجة أفضل للمزارع المائية عن محاصيل أخري، مثل الباذنجان والشمام .علي سبيل المثال ،تالةظ غالبا انخفاض درجة ةلوة وثبات الشمام المنزرع في المزارع المائية ( Pardossiوآخرون .) 2111 ،عالوة علي أن الخضروات الورقية والمثمرة المنتجة بالمزارع المائية ال تحتوي علي متبقيات للكيماويات المستخدمة لوقاية التربة من اإلصابة باآلفات أو ملوثات التربة األخرى و عادة تكون نظيفة جدا- ةيث يعد عامل ةاسم بالنسبة للفراولة وتكون معدة لألكل مباشرتا وأوراق واشطاء الخضروات (األوراق الحديثة)، االستهالك الذي يتزايد بسرعة في عديد من البالد .زراعة الفراولة في تربة في أكياس يقلل من تكاليف عمالة الزراعة والحصاد ،ويقلل من التعرض لإلصابة بالعفن الرمادي ( .)Botrytis cinereaيمكن أن تؤدي المعالجة لمحلول المزرعة إلى تحسين المواصفات الغذائية والصحية -علي سبيل المثال ،لتقليل مستوي النترات.
إدارة التغذية بهدف تعظيم المحصول وتقليل فقد العناصر الغذائية يشكل التسميد جزء صغير نسبيا من تكاليف اإلنتاج الكلية لمحاصيل الزراعة المحمية (< )%41 -1؛ واألكثر من ذلك، يوجد مفهوم خاطئ عام ( جزئيا) أن ممارسة التسميد الغزير مطلوب للحصول علي محصول عالي ونوعية جيدة .وكنتيجة لذلك يحرص المزارعين علي إضافة كميات سماد أكثر من الالزم .و ال يكون إنتاج المحصول في عالقة خطية مع مستويات التسميد :فإنه من الممكن ترشيد اإلمداد بالعناصر وتعظيم نمو المحصول ،تقليل الكمية (وتكاليف) واألسمدة
221
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
المضافة ،وتقليل كمية العناصر التي تتراكم في التربة وتنتقل بعد ذلك لألرض والماء السطحي عن طريق استخدام معلومات المتطلبات الغذائية للمحصول ككل وكيفية معدل امتصاص المعادن وتغيير نسبة التبادل خالل موسم النمو. األسمدة المعدنية يعتبر السماد منتج صخر ي منقي أو مصنع يحتوي علي واةد أو أكثر من العناصر الغذائية النباتية الضرورية في صور ميسرة أو محتمل تيسرها و في كميات ذات قيمة تجارية دون اةتوائها علي مواد ضارة أعلى من الحدود المسموح بها (منظمة األغذية والزراعة .)2111 ،تستخدم غالبا بادئا (مركب ،معدني ،غير عضوي ،اصطناعي ،كيماوي...الخ) بالتبادل لوصف األسمدة .علي الرغم من أنه يتم إعداد واستخدام األسمدة العضوية ،إال أن مصطلح "سماد" ال يشملها، ألسباب تقليدية والن محتواها من العناصر الغذائية أقل كثيرا عامة (منظمة األغذية والزراعة .)2111 ،تقسم األسمدة عادة كما يلي:
تحتوي عنصر – مفرد أو أسمدة عادية علي واةد من الثالث عناصر الكبري (ن ،فو ،بو) .غالبا تحتوي علي العناصر الغذائية الثانوية (علي سبيل المثال ،كب معدني ،كبريتات ماغنسيوم ،اوكسيد كالسيوم ).
اسمدة مركبة أو معقدة تحتوي علي األقل اثنان أو ثالثة من العناصر الكبري .يتم انتاجها عبر التفاعل الكيماوي بين المواد الخام المحتوية علي العناصر الغذائية المرغوبة وتباع منتجاتها في صورة ةبيبات عامة .تشتمل أسمدة تحتوي علي كل من عنصرين غذائيين (ن بو) و ثالثة عناصر غذائية (ن فو بو).
يتم التعبير عن العناصر الغذائية النباتية المتاةة في األسمدة (درجة السماد) كنسبة مئوية بالوزن في السماد .علي سبيل المثال ،فتدل درجة 41 -32 -42من سماد مركب ن فو بو علي وجود %42نيتروجين النيتروجين %32 ،ثاني أوكسيد الفوسفور (فو 2أ )1و %41اوكسيد بوتاسيوم (بو 2أ) .يكتب دائما محتوي ن فو بو في التتابع :ن ،فو 2أ ،1بو 2أ .يوجد أنواع مختلفة كثيرة من األسمدة ن ،فو ،بو التي يمكن إضافتها في الصوب عبر التسميد العادي والتسميد عبر مياه الري جدول رقم 8 ع نترات األمونيو با ير النيترو محلو نترات األمونيو كبريتات األمونيو نترات الكالسيو محلو نترات الكالسيو اليوريا حمض نيتري
NH4NO3 NH4NO3 + CaCO3 NH4NO3 (NH4)2SO4 ·]5[Ca(NO3)2·2H2O NH4NO3 Ca(NO3)2 CO(NH2)2 HNO3
سوبر وس ات بوتاسيو حادي ال وس ات وس ات أةادي األمونيو حمض ال وس وري ثنائ وس ات الكالسيو متعدد الفوسفات
Ca(H2PO4)2
كبريتات البوتاسيو
K2SO4
KH2PO4
كبريتات الم نيسيو البوتاسيو نترات البوتاسيو
K2SO4·MgSO4
NH4H2PO4 H3PO4 CaHPO4
كلوريد البوتاسيو يدروكسيد البوتاسيو بيكربونات البوتاسيو كربونات البوتاسيو
KNO3 KCl KOH
KHCO3 K2CO3
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
221
(جدول رقم .)9يتم اختيار السماد المستخدم بصفة أساسية في التسميد عبر مياه الري طبقا لذوبانه ومحتويات المتبقيات من األمالح (عادة غير ضار بالنباتات ولكن يمكن أن يسبب انسداد في النقطاطات).
أسمدة النيتروجين .تعتبرالنيتروجين في صورة ن أ ،3ن يد 1أو يوريا األكثر شيوعا في االستخدام؛ وعامة ال تستخدم اليوريا في اإلنتاج بدون تربة .
أسمدة الفوسفور .تضاف عادة األورثوفوسفات .يعتبر أورثوفوسفات الكالسيوم أرخص واألكثر استخداما في المحاصيل المنزرعة بالتربة ،لكنها لم تستخدم اإلنتاج بالتسميد عبر مياه الري أو بدون تربة بسبب اةتوائها علي عديد من المكونات غير قابلة للذوبان .عالوة علي أن عديد من األسمدة )فو( تحتوي علي فلورين ،الذي يعتبر سام لبعض المحاصيل ،خاصة البويصيالت والدرينات؛ وفيما يتعلق بمثل هذه المحاصيل ،توجد أسمدة الفوسفور تحتوي علي قدر بسيط من الفلورين في السوق.
أسمدة البوتاسيو .تعتبر كبريتات البوتاسيوم األكثر انتشارا واستخداما .ال يتم استخدام كلوريد البوتاسيوم مطلقا في المحاصيل المنزرعة بالتربة في الصوب ،ولكن يمكن استخدمها في المحاصيل المنزرعة بدون تربة عندما يكون الكلوريد (كل) مطلوبا بالمحلول الغذائي و تركيزه منخفض جدا في مياه الري.
يعتبر الكسيرايت األكثر شيوعا كمصدر للماعنسيوم للمحاصيل ،علي الرغم من انة غير قابل للذوبان بسهولة في الماء البارد .يفضل ملح إبسوم في ظل نظم التسميد عبر الري وبدون تربة .تقوم عديد من اسمدة الكالسيوم بوظيفتين ،النها تستخدم ايضا كمنظمات درجة الحموضة ،علي سبيل المثال ،كاك أ 3و كا (أ يد) .2ومع ذلك ،عندما يكون مطلوب اضافة الكالسيوم فقط يتم اضافة كا (ن أ 2)3طبيعيا .تعتمد إتاةة العناصر ألصغري علي عدة عوامل ،شاملة درجة ةموضة التربة ومحلول العناصر .يتم إضافة العديد من المركبات مثل الكبريتات (كب أ)1؛ الكلوريد (كل) وكذلك النترات (ن أ.)3
227
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
إطار رقم 8 ما هو الحديد المخلبي المخلبيات عبارة عن مركبات تقوم بتثبيت أيون الحديد H3+وايونات معدنية أخري ذات شحنة موجبة ( ، Zn2+ Mnو )Cu2+وتحميها من التأكسد والترسيب.
2+
تقوم المخلبيات المختلفة بخلب أيون الحديد ( )H3+بدرجات قوة مختلفة عند مستويات ةموضة مختلفة .كما تختلف أيضا في درجة مقاومتها إلةالل ايون الحديد بايونات منافسة أخر ى .علي سبيل المثال ،عند التركيزات ال مرتفعة، يمكن ان يحل ايونات الكالسيوم أو الماغنسيوم محل األيونات المعدنية المخلبية.
%م الحديد المخلب
الحديد المخلبي Fe-EDTAيكون ثابت عند درجة ةموضة < .6.0كما يكون %50تقريبا من الحديد غير ميسر عند درجة ةموضة > .6.5 ولذلك تكون هذ ا الحديد المخلبي غير فعال في األراضي القلوية .وهو أيضا له جاذبية عالية للكالسيوم ،ولهذا ينصح بعدم استخدامها في األراضي او المياه الغنية بالكالسيوم. الحديد المخلبي Fe- DTPAيكون ثابت عند درجة ةموضة ةتى ،7.0وليس لديه قابلية إلةالل الكالسيوم محل الحديد. الحديد المخلبي Fe- EDDHAيكون ثابت عند درجة ةموضة مرتفعة ةتى ، 11.0لكنها تعتبر أيضا أغلى ةديد مخلبي متاح.
يعتبر متابعة درجة الحموضة والتحكم في المياه في الزراعة بدون تربة والزراعات المائية أسهل عنه في األراضي. مناسب ،ومن الممكن تفضيل مخالب الحديد األرخص ا عند إجراء اختبارات بانتظام ،يكون التحكم في درجة الحموضة واألقل ثباتا.
يتم إضافة الحديد عبر التخليب ،الذي يعتبر ذائب ويساعد علي االةتفاظ بالحديد في المحلول لالمتصاص (إطار رقم .)9 يكون امتصاص جزي المخلب الكلي قليل و يزال الحديد عادة من المخلب قبل االمتصاص .تعتبر المخلبيات EDTA (ةمض تترا-أسيتك داي-امين إثيلين)( DTPA ،ةمض بنتا-أسيتك تراي -داي أمين -إثيلين) و EDDHAةمض هيدروكسي -فنيل-اسيتك) أكثر استخداما في الزراعة .وتوجد مركبات مخلبية أخري هي ( HEDTAةمض هيدروكسي- إيثيل ،إثيلين ،داي أمين،تراي اسيتك) أةماض امينية ،اةماض هيومك فالفك وسترات .يعتمد اختيار مخلب الحديد علي درجة ةموضةالمحلول الغذائي ووسط النمو الذي يؤثر في درجة ثبات المخلبيات وإتاةة الحديد. تنتج أيضا صناعة السماد أسمدة مركبة .طبيعيا ،تتكون هذه األسمدة من النيتروجين ،الفوسفور و البوتاسيوم بنسب مختلفة. تشمل المنتجات الحديثة أيضا علي خاليا ثانوية مثل الماغنسيوم و العناصر الصغرى .يتم استخدمها علي نطاق واسع خاصة في المحاصيل الحقلية المفتوةة ،لكن يمكن أن ينشأ عن تطبيقها مشاكل:
تشتمل العديد من األسمدة المركبة (ن-فو-بو) كميات ضخمة من الكبريتات (كب أ.)1
تحتوي هذه األسمدة المركبة عامة كميات عالية غير ضرورية من الفوسفور.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
229
كثيرا ال يتطابق تركيبها الثابت مع العناصر الغذائية المتاةة بها وبالتالي مع اةتياجات المحصول من النيتروجين ،الفوسفور و البوتاسيوم .ةقا ،يجب النصح بإضافة أسمدة النيتروجين ،الفوسفور و البوتاسيوم البسيطة لترشيد إدارة العناصر الغذائية.
وتعتبر الصور األخرى من السماد المتاح أسمدة متحكم فيها أو يتم إطالقها ببط .يوجد أربعة أقسام رئيسية:
أسمدة مغلفة بالبالستيك (علي سبيل المثال ،غطاء ازمو) ةيث تغطي سطحيا بالبالستيك وتحتوي سماد قابل للذوبان في الماء .يكون السطح الكروي ذات قطر 3مم عادة ويحدد سمك الغطاء وقت اإلطالق .فبمجرد إضافة السماد للتربة ينفذ الماء من الغطاء ويدخل إلى الحبيبة ويتم تشكيل ضغط يتسبب في شروخ للحبيبة والذي من خاللها يتم مرور السماد إلى التربة.
أسمدة مغلفة بطيئة الذوبان ذات قابلية محدودة للذوبان .يعتبر MagAmpاألكثر شيوعا (تركيبة ،1-11-7ن- فو-بو) .ربما يقلل هذا النوع من السماد إتاةة الحديد ،المنجنيز ،النحاس والزنك بسبب المستوى العالى من الفوسفات .كما يمكن ان تشكل سمية األمونيوم مشكلة ايضا مع درجة الحموضةالمنخفضة.
تحتوى الدهيدات اليوريا مستويات عالية من النيتروجين .يعتبر النوع األكثر شيوعا يوريا فورمالدهيد .ويتم معدنة هذه األسمدة بواسطة الكائنات الدقيقة التي تحللها ويتم إنطالق النيتروجين التي تم امتصاصة بواسطة النبات.
تشتمل األسمدة الكبريتية المغلفة أنواع أسمدة عديدة التي تم تغليفها منفصلة بالكبريت و مادة صمغية ثم تخلط مع بعضها .ويتم إطالق السماد بواسطة الكائنات الدقيقة بالتربة.
وعادة ال يتم استخدام هذه األنواع من األسمدة في الصوب ةيث أن األسمدة بطيئة األطالق كثيرا ما ال تتوافق مع معدل إمتصاص المحصول للعناصر الغذائية .عالوة علي ذلك ،إطالق العناصر الغذائية من األسمدة غيرقابل للتحكم فيه ةيث انه يعتمد علي عوامل عديدة (علي سبيل المثال ،درةة الحرارة ورطوبة التربة ،ونشاط الكائنات الدقيقة بالتربة). األسمدة العضوية والبلدية يتم استخراج األسمدة العضوية والبلدية بصفة أساسية من مواد ذات أصول نباتية وةيوانية .وتشتمل هذه المصادر على روث الماشية ،والفضالت للحيوانات األخرى ،ومخلفات الحيوانات األخرى ،ومخلفات الريف والحضر ،الكومبوست، بقايا المحاصيل واألسمدة الخضراء. يستخدم مصطلح السماد العضوي بصفة جامعة لروث الماشية ،وسماد المزرعة ،الكومبوست ....الخ ،والتي تتميز كلها بالحجم الضخم مقارنة بالعناصر الغذائية الموجودة بها .تلعب األسمدة العضوية دورا أساسيا علي مكونات الفيزيائية والفيزيوةيوية لخصوبة التربة .ويتم إضافتها طبيعيا من اجل زيادة مستوي المادة العضوية وغزارة الكائنات الدقيقة بالتربة ،وبالتالي تحسين األختالفات الحيوية للتربة والخواص الطبيعية للتربة .تحسين تجمع ةبيبات التربة عن طريق إضافة السماد العضوي يؤدى إلى زيادة المسامية ،والتوصيل الهيدروليكي ،معدل الترشيح ،و القدرة علي االةتفاظ بالماء، و تقليل الكثافة النوعية و مقاومة النفاذية .ةقا ،كما يتم اإلشارة إليها أيضا "كمحسنات تربة" (منظمة األغذية والزراعة، .)4999
229
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
لوحة ر م 3
إضافة محسن تربة عضوي بالبيوت المحمية
تحديد الكمية المطلوب إضافتها بالتحديد يكون من الصعوبة بمكان .يجب تحليل عينات السماد لما تحتويه من العناصر الغذائية ومستويات المعادن (علي سبيل المثال ،نح) الموجودة غالبا في زرق الدواجن .يعتبر النتروجين المتاح للنبات اقل من المحتوي بالعينات :يحدث فقد عبر التطاير باالنتشار ،ويصبح جزء فقط من النيتروجين العضوي متاح للنباتات عبر المعدنة أثناء موسم النمو. يشير "السماد العضوي" إلى األسمدة البلدية المركزة (علي سبيل المثال ،الكسب ،مخلفات المجازر ،زرق الطيور) ويلزم طبيعيا أن تحتوي علي اقل تقدير علي %1عناصر غذائية (ن +فو2أ + 1بو2أ) ( منظمة األغذية والزراعة .)2111 ،يتم تصنيع المواد الخام المستخدمة إلعداد األسمدة العضوية عبر التجفيف ،تمزيق ،الخلط ،والتحبيب ،إزالة الروائح الكريهة، تعديل درجة الحموضة ،التخمر الجزئي وعمل الكومة ،ويتم ذلك دائما بتطبيق القواعد الصحية المناسبة (منظمة األغذية والزراعة .)2111 ،وتزودنا هذه العملية بمنتجات قياسية وتركيزات معتمدة من المادة العضوية ،نسبة ن :ك محددة، تركيزات العناصر الغذائية مضمونة ،ومنتجات بدون إضافة مواد تعيق النمو أو مشاكل ةجرية (منظمة األغذية والزراعة .)2111 ،أخيرا ،تكون سهلة التخزين والتداول أيضا .كما يتم استخدام األسمدة العضوية ةيث يفضل استعمال تركيزات منخفضة من العناصر الغذائية ومصادر النيتروجين تعمل ببطء .تعتبر بعض هذه المركبات مدخالت هامة فى الزراعة العضوية .تقسم األسمدة العضوية التجارية كما يلي (منظمة األغذية والزراعة، :)2111
أسمدة ن عضوية (> %1النيتروجين ،أعلي غالبا)
أسمدة الفوسفور عضوية ،بصفة رئيسية من العظام (علي سبيل المثال %21 ،فو2أ)1
اسمدة (ن فو) عضوية (> %3ن و % 42 فو2أ)1
جدول رقم 10 تركي بع المصادر العضوية المستخدمة في انتاج الصوب المادة
محتوى العنصر السمادي ()% N
سماد عضوي وجبة الدم وجبة الريش وجبة العظام كريات الدجاج كريات البقر جوانو سماد بلدي ومكمورة سماد ةظائر مزرعة سماد دواجن مكمورة مخلفات ريف مكمورة مخلفات ةضر
P2O5
K2O
12–10 13 5 2.2 1.9 9–0.4
2–1 0 16 0.8 1 26–12
0.5 0.5 – 1.2 2.7 –
0.5 2.87 0.5 1.5
0.15 2.9 0.2 1.0
0.5 2.35 0.5 1.5
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
231
اسمدة (ن فو بو) عضوية (> % 41ن ،فو2أ ،1بو2أ)
اسمدة عضوية معدنية (ن فو) أو (ن فو بو) ،مزودة بسماد معدني أو زرق الدواجن (علي سبيل المثال ،ن بو مع > % 1من كل من ن و فو2أ ،1أو ن فو بو مع > % 1من كل من ن ،فو2أ 1و بو2أ)
اسمدة عضوية معدنية مكونة من بيتموس ،ولكن مزودة بالعناصر الغذائية.
تشبة معظم األسمدة العضوية المستخدمة ومحسنات التربة لمحاصيل الصوب بصفة عامة األسمدة المستخدمة فى الزراعات الحقلية المفتوةة ( Elherradiوآخرون2111 ،؛ Shompsonوآخرون.)2117 ، تقييم احتياجات المحاصيل من العناصر الغذائية بقا لمحتوي التربة والنبات منها يستخدم محتوي التربة من العناصر الغذائية لتصميم بدقة أكثر برامج تسميد المحاصيل قبل بداية زراعتها؛ في معظم الحاالت ،يعتبر محتوي التربة من العناصر الغذائية مكون بيانات قياسية في تخطيط برنامج التسميد المحصولي. يستخدم تقدير محتوي النبات من العناصر الغذائية؛ خاصة في الصوب ،كأداة لتشخيص للتعرف علي نقص العناصر المحتملة أو السمية أثناء الزراعة .يتم عادة إجراء تحليالت األنسجة النباتية للتعرف على موقف العناصر الغذائية بالنبات عندما يظهر على النباتات عالمات واضحة نتيجة الخلل في العناصر الغذائية أو ضعف النمو ،علي الرغم من أنة في بعض الحاالت يمكن أن يتم استخدامها كأداة وقاية للمتابعة كدليل للتسميد.
أخذ وتحليل العناصر الغذائية بالتربة يعتبر المفهوم العادي لتقدير إتاةة العناصر الغذائية النباتية بالتربة هو تقدير كاتيونات العناصر الغذائية المتبادلة ،طبقا إلستخدام ةمض الخليك ومحاليل DTPAإلستخالص الكاتيونات الكبيرة والصغيرة الميسرة علي التوالي .ربما يختلف المستوى المرغوب لبعض الكاتيونات (علي سبيل المثال ،بو) فى عالقة بقوام التربة (جدول رقم .)42ومع ذلك ،يعتبر تقدير الكاتيونات المتبادلة شاق ومضيعة للوقت ،ةيث أنة يتطلب تجفيف عينات التربة .عالوة على ان هذه الطريقة مرتبطة فقط بالكاتيونات ،بينما يتطلب تقدير العناصر الغذائية الضرورية على صورة انيونات (فو ،ن) أو المركبات بدون شحنات (بورون) طرق أخري ،علي سبيل المثال ،طريقة ،Olsenوالتي تستخدم بصفة روتينية لتقدير فو المتاح للنبات في أراضى البحر األبيض المتوسط ( Olsenو .)4992 ،Sommers
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
234
من الممكن باستخدام الكثافة الظاهرية للتربة لتحويل كل تركيزات العناصر الغذائية للتربة إلى كجم للهكتار -كأساس سليم لتقدير جرعات األسمدة المضافة .ومع ذلك ،أنة لمن الضروري أن يتم تحديد عمق التربة المستغل بواسطة جذور النبات المتصاص العناصر الغذائية لكي يتم تحويل تركيزات العناصر الغذائية للتربة إلى كجم للمساةة المنزرعة بالصوبة .فيما يتعلق بمحاصيل الصوبة طويلة األمد مثل الطماطم ،يكون عمق التربة المستخدم 11سم كأساس لحساب مخزون العناصر الغذائية المتاةة بالتربة .ومع ذلك ،تتغير تركيزات العناصر الغذائية بزيادة عمق التربة؛ ولذلك ،يلزم آخذ عينات تربة من أعماق مختلفة للحصول علي ةساب دقيق العناصر الغذائية للتربة المستخدمة .في معظم الحاالت ،يتم اخذ عينات تربة طبقات علي أعماق من 31 -1و 11-31سم ،ولكن يعتبر جمع عينات من طبقات تربة أقل عمق ( 11-21 ،-2-1و -11 11سم) ممكن أيضا .وفي ةالة النباتات النامية في الصوب والتي تكون مجموع جذري سطحي ،مثل الخس ،يكون أخذ عينة تربة عند عمق 31 -1أو 11-1سم كافي لتقدير كميات العناصر الغذائية المتاةة بالتربة.
تقدير محتوي النبات من العناصر الغذائية يبني المستوي األول لتقدير محتوي النبات من العناصر الغذائية المالةظة للنبات بالعين المجردة .علي الرغم من أن التقدير بالعين المجردة يعتبر وسيلة شخصية لتشخيص ةالة العناصر الغذائية للنبات ،إال أنها تعتبر طريقة هامة جدا، لكونها األرخص و األسرع ،وتعطي االنطباع األول عن وضع العناصر .ومع ذلك ،في ةاالت عديدة ربما يكون هناك ةاجة لتقدير محتوي النبات من العناصر الغذائية باستخدام وسائل التحليل الكيماوي ،إما إلثبات االضطرابات الغذائية المشتبه فيها ،أو لنفيها اذا ما كانت األعراض ال تشير إلى نقص عنصر غذائي بعينه أو سمية. لتقدير وضع العناصر الغذائية في نباتات الصوب يتم تجميع عينات ورقية من نباتات ممثلة ويتم إجراء التحليل الكيماوي لها بالمعمل .يعتبر العمر الفسيولوجي لألوراق المستخدمة للتحليل في غاية األهمية الن مستويات معظم العناصر الغذائية تظهر تدرج في التركيز بزيادة عمر الورقة .تم مقارنة النتائج المعطاة من التحليل الكيماوي مع مدي التركيز المناسب في مصادر المعلومات المختلفة (4999 ،Hanan؛ Millsو )4991 ،Jonesوالتي تعتبر خاصة لكل عنصر غذائي و نوع نباتي منزرع .ومع ذلك ،يبني تأسيس مدي تركيز مناسب لعنصر غذائي معين علي سالسل من القياسات في األوراق لعمر فسيولوجي محدد بدقة (علي سبيل المثال ،الورقة الخامسة من قمة الساق ،أو الورقة اعلي أو أسفل أةدث ثمرة ) .ولهذا، عندما يتم إعطاء مدي التركيزات المناسبة ألوراق النباتات المنزرعة بهدف تشخيص التشوهات الغذائية تكون هذه دائما مصحوبة بوصف للعمر الفسيولوجي لألوراق المأخوذة في العينة .في معظم الحاالت ،تكون التوصية للخضروات في الصوب بأخذ العينة وتحليل األوراق األصغر كاملة النمو(جدولي 43و .)41يجب غسيل أوراق العينات بالماء المقطر إلزالت الغبار أو أي مركبات علي سطح الورقة .ويتم بعد ذلك تجفيف أوراق العينات بالفرن عند 411-11درجة مئوية ةتى الوصول إلى وزن ثابت .عادة تستخدم درجة ةرارة 71 -11مئوية لتحديد تركيز النيتروجين بالورقة ،ألنة عند درجات ةرارة اعلي يمكن لبعض النيتروجين أن يفقد في صورة مركبات النيتروجين متطايرة .يكون مسموح فقط بمستويات عالية من درجات الحرارة (ةتى ْ 411م ) عندما تستخدم العينات علي وجه الحصر لتحديد تركيزات العناصر الكبرى المعدنية .يتم طحن األوراق المجففة وتمريرها خالل غربال ذات فتحات قطرها 11مم (فتحات 1.12مم) .لتقدير تركيزات بو ،كا ،ما ،فو ،ح ،منجنيز ،زنك ،نح و بورون في األنسجة الورقية ،يتم وزن كمية معينة ( 111ملجم ) من عينة ورقية مطحونة ةيث يتم تعرضها للحرق للوصول إلى الرماد في فرن
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
جدول رقم 43 جدول رقم 13 التركيز األمثل لتركيزات العناصر الكبرى لمحاصيل الصوب الشائعة في دول البحر األبي النوع النباتي نيتروجين طماطم فلفل باذنجان خيار كوسة شمام بطيخ فاصوليا خس فراولة
5.0–3.0 4.5–3.0 5.5–4.0 6.0–4.5 6.0–4.0 5.5–4.0 5.0–2.0 6.0–3.0 5.5–4.0 4.0–2.1
فوسفور 0.60–0.20 0.60–0.30 0.60–0.30 0.80–0.30 0.50–0.30 0.70–0.30 0.60–0.20 0.75–0.25 0.70–0.30 0.45–0.20
( %من المادة الجافة) بوتاسيوم كالسيوم 6.0–3.5 7.5–3.0 6.5–4.0 5.5–2.5 5.0–2.5 5.5–3.5 4.5–2.5 7.5–3.0 12–5.5 2.5–1.5
4.0–2.0 2.5–1.0 2.2–1.0 6.0–3.0 3.5–2.0 3.5–2.0 3.5–1.5 3.0–0.8 2.5–0.8 2.5–0.6
232
المتوسط الجزء النباتي للعينة
مغنسيوم 0.80–0.35 0.90–0.35 1.00–0.30 1.20–0.50 1.00–0.25 0.8–0.35 0.80–0.40 0.80–0.25 0.90–0.25 0.70–0.25
أةدث ورقة منبسطة تماما أةدث ورقة منبسطة تماما أةدث ورقة منبسطة تماما خامس ورقة من القمة خامس ورقة من القمة خامس ورقة من القمة خامس ورقة من القمة أةدث ورقة منبسطة تماما كل األوراق بالرأس أوراق ةديثة منبسطة تمام
كرج ( ،)1986برجمان ( ،)1988ميلز وجونز ( ،)1996هنان ( ،)1998خبرة شخصية
الحرق عند ْ 111م لمدة خمس ساعات .يتم استخالص العناصر الغذائية من رماد الورق باستخدام محلول ةمض (يد كل) عند تركيز 4مول – طريقة معروفة بحرق الرماد .يمكن أن يتم استخالص هذه العناصر الغذائية أيضا بتطبيق الرماد المبتل ،باستخدام خليط من يد ن أ 3و يد كل أ 1كمستخلصات ( .)4999 ،Kalraيفضل قياس تركيزات العناصر الغذائية أعاله في المستخلص المرشح بواسطة طيف انبعاث البالزما ( .)ICPإذا ما كان جهاز ICPغير متاح ،فيمكن قياس )فو( والبورون باستخدام جهاز الكالورميتري ،بينما يتم قياس العناصر الغذائية المعدنية بواسطة جهاز القياس الطيفي لالمتصاص الذري .يمكن أن يتم قياس تركيز البوتاسيوم بالورقة بدقة باستخدام جهاز قياس ضوء اللهب .يتم عادة قياس تركيز النيتروجين المرتبط عضويا في األوراق كالورميتريا كا )ن يد-1ن( بعد الهضم بطريقة كلداهل ( Millsو ،Jones .)4991يمكن أن يقاس الجزء غير العضوي من النيتروجين األوراق (نيتروجين نتراتي) كالورميتريا أيضا المقدر في مستخلصات الماء .يعتبر جزء ن أ 3من النيتروجين باألوراق اصغر كثيرا من تركيز )ن( العضوي باألوراق وال يتم قياسه عادة .وبصورة شاملة ،قياس تركيز النيتروجين العضوي باألوراق باستخدام طريقة كلداهل يعطي تقدير يعتد به لوضع النيتروجين في النبات.
233
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
تهدف جهود ةديثة كثيرة الستنباط طرق سريعة ،وغير غازية لتحديد موقف النبات من العناصر الغذائية ،مثل القياسات متعددة األطياف للثوابت اللونية في الوراق واألنسجة النباتية األخرى ،انعكاس اإلشعاع ،االنبعاث المتطاير ....الخ .ربما يمكن استخدام تصوير متعددة األطياف كوسيلة لقياس موقف النبات من العناصر الغذائية علي مستوي الكانوبى. ميزانية العناصر الغذائية للمحاصيل في الصوب وتقدير معدل السماد األمثل واإلدارة
النيتروجين يعتبر التسميد النيتروجينى المكون األعظم أهمية ضمن العمليات الزراعية الجيدة المتعلقة بتغذية النبات ،ةيث أن اإلمداد المتزايد من النيتروجين ربما يؤدي إلى ارتفاع تركيزات النترات في أجزاء النبات القابلة لألكل و الماء األرضي إلى مستويات ضارة بصحة اإلنسان .ولذلك ،يعتبر إتاةة النيتروجين في التربة قبل زراعة المحصول من المعلومات المحتمل أن تكون أكثر أهمية والمطلوبة لتطبيق ممارسات التسميد الصديقة للبيئة والمستهلك بالصوبة.ومع ذلك ،فإن تقدير النتروجين المتاح للنبات في التربة ليست أمرا بسيط ،الن النيتروجين يأتي في الحقل المنزرع من مصادر مختلفة ويتم إزالته عبر عمليات فقد وبصفة خاصة مع المحصول المحصود .يمكن تقسيم مثل هذه العمليات إلى قسمين (جدول رقم :)41 جدول رقم 15 ف
: مدخالت نيتروجين نيتروجين معدني مبدئي عند معدنة صافية
مخرجات نيتروجين الزراعة*أ
*ب
تثبيت بالنترتة
تثبيت أزوت جوي
ج
نيتروجين في السماد العضوي (ةيواني نيتروجين في بقايا
*ك
*ك
تسامي ومكمورة) *د
نباتية ه
نيتروجين في بقوليات بالدورة الزراعية نيتروجين
امتصاص
النبات*ط
غسيل نحر
و
ل
تربة ج
متبقيات معادن نيتروجينية
*م
باألسمدة*ز
نيتروجين بمياه
الري*ح
*مدخل-مخرج ينطبق النظم المحصولية بالصوب أ كمية ن المعدني في التربة عند الزراعة ب كمية المعدنة الكاملة خالل موسم النمو؛ المعدنة الكاملة كونها الفرق بين المعدنة الكلية (ةقيقي) وعدم الحركة فيما يتعلق بنسبة ك :ن للمادة العضوية بالتربة. ج ن المضاف بواسطة المتجمع من الغالف الجوي و ن المفقود بواسطة إنجراف التربة ويكون شئ اليذكر في الصوب. د األمونيوم والنترات التي تم إضافتها في التربة ,على سبيل المثال ,مع األسمدة البلدية. ه فقط عند قلب الجزء الهوائي للمحصول السابق في التربة ,عادتا يتم إزالته لتجنب مخاطرة إنتشار األمراض. و فقط عندما يتم زراعة محصول بقولي مثل الفاصوليا الفرنسي في الصوبة. ز إضافة األمونيوم والنترات كأسمدة كيماوية. ح هذا المدخل من النترات الموجودة بماء الري يجب أن يتم أخذه في الحسبان ةيث أن الكميات الموجودة تكون معنوية. ط المأخوذ بواسطة النبات موجود في تعليمات الممارسات الزراعية الجيدة. ك إمكانية ةدوث التطاير و نزع النيتروجين في ةاجة إلي تقليلها. ل يعتبر ن المفقود عبر الغسيل شيء ال يذكر في الصوب إذا ما تم إدارة الري بطريقة صحيحة. م كمية ن المعدني المتبقي بحاجة إلي تقليلها .ال يمثل ن المتبقي فقد مباشر ولكن ربما يمثل فى صوب البحر البيض المتوسط مخاطرة لتأثر التربة بالملوةة.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
231
مدخل النيتروجين ،يشتمل علي كمية النيتروجين المعدني المتاح فعليا بدايتا ويصبح النيتروجين متاح نتيجة للعمليات المختلفة التي تتم في التربة عالوة علي اإلضافات الخارجية.
مخرج النيتروجين ،يشتمل العمليات والعوامل التي تقلل كمية النيتروجين المعدني بالتربة .النيتروجين المعدني المتروك عند الحصاد يسمي النيتروجين المتبقي ويعتبر أيضا كمصطلح مخرج.
تعني اإلدارة المناسبة النيتروجين أن أرقام في ةاجة أن تحدد لكل من مفردات الميزانية ،بشرط أن الفقد والمتبقي من النيتروجين يكون اٌقل ما يمكن ،بينما يتم تعظيم استخدام النيتروجين من كل المصادر .يعتبر تقدير معدالت التسميد المناسبة وتوقيتات وضع النيتروجين تحدي كبير في المحاصيل البستانية بالصوبة .وتعتبر طريقة ورقة أتزان النيتروجين طريقة شائعة لتقدير النيتروجين والتي يلزم أن تضاف مع تسميد النيتروجين لتفي اةتياج النيتروجين للمحصول .تحدد بصفة غالبة ورقة أتزان النيتروجين كما يلي ( :)2141 ،CRPV )Nf = (Y x fN) – (Np + Nm + Nr + Ns
معادلة 3
ةيث: = Nfالنيتروجين المضاف مع التسميد (كجم ن للهكتار) = Yناتج المحصول المتوقع (طن للهكتار) = fNكمية النيتروجين التي يمتصها المحصول لكل طن منتج (كجم ن طن 4-منتج) = Npالنيتروجين المتاح بسهولة (ن أ—3جزئ ن) في التربة عند الزراعة كما تم تقديرة عبر تحليل التربة (كجم ن للهكتار). = Nmالنيتروجين الممعدن من المادة العضوية بالتربة خالل موسم النمو ،قدرت بواسطة محتوي المادة العضوية بالتربة ونسبة ك :ن ،و قوام التربة (كجم ن للهكتار). = Nrالنيتروجين الممعدن من بقايا المحصول السابق ،قدرت علي أساس األصل واإلدارة (قلب في التربة أو ال) (كجم ن للهكتار). = Nsالنيتروجين الممعدن من مصادر النيتروجين عضوية (سماد بلدي ،كومبوست ...الخ) وزعت في السنوات الماضية، قدرت علي أساس نوع وكمية المادة العضوية وعدد مرات توزيعها (كجم ن للهكتار). تعقد تقدير إتاةة النيتروجين في تربة الصوبة قبل الزراعة بسبب صعوبة التنبؤ بمعدل معدنة المادة العضوية خالل فترة زراعة المحصول .ولذلك ،أذا ما كان محتوي المادة العضوية بالتربة ليس عالي جدا ،فيتم فقط قياس واألخذ في االعتبار جزء النيتروجين غير العضوي بالتربة ،خاصة مجموع نيتروجين نتراتي و ن يد -1ن لتقدير اةتياجات المحصول من التسميد النيتروجين .ويبني هذا المفهوم علي فرض أن جزء النيتروجين العضوي يمثل مخزون النيتروجين والذي يظل ثابت من سنة إلى أخري ،بينما اإلضافة من بقايا المحصول (على سبيل المثال ،الجذور) يمكن إغفاله .ومع ذلك ،ةيث يتم تحويل نيتروجين نشادري إلى نيتروجين نتراتي في التربة بسرعة ،تقوم معظم المعامل بتقدير جزء نيتروجين نتراتي في التربة ويستخدم ذلك كتقدير للنيتروجين الكلي المتاح للنبات .وإذا ما كان جزء نيتروجين نتراتي الموجود بالتربة قبل
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
جدول رقم 16 كمية العناصر الرئيسية التي يمتصها بع المحصول ريحا ا وليا ا وليا ر ي ة بروكل كرنب ج ر قرنبي كر كوريا برية خيار با نجا ندبا مر الخ ما ب البقدون رادي يو ج سا وي سبان ال راولة ل ما ب ي كوسة
نيتروجين متوسط مدى 3.8–3.0 3.4 19.0–1.3 9.3 9.9–1.3 6.7 17.2–4.0 8.9 6.0–2.5 3.6 5.0–2.4 3.6 7.0–3.3 4.9 8.0–2.5 4.9 7.0–3.3 4.6 3.6 - 1.5 2.1 7.0–3.0 5.0 6.0–3.6 4.9 7.1–2.3 4.8 5.8–1.5 3.2 6.4–2.5 4.4 4.6–2.2 3.4 4.8–2.2 3.2 7.0–4.0 5.4 5.8–1.2 3.9 6.5–3.7 5.1 6.7–2.4 4.6 9.0–2.0 4.7 8.0–3.0 4.5 7.4–2.0 3.5 3.7–1.7 2.3 5.0–3.8 4.5
231
المحاصيل (كج /ن منتج) ،بنا ا على بع فوسفور P2O5 متوسط مدى 1.7–1.3 1.5 8.0–2.0 4.5 6.0–1.0 2.4 5.3–0.6 2.4 2.3–0.3 1.1 2.7–0.4 1.4 3.0–0.7 2.0 4.5–1.0 2.4 4.5–1.5 2.8 3.2–0.1 1.2 2.3–0.2 1.5 4.0–2.0 3.2 2.3–0.9 1.3 2.0–0.3 1.2 2.5–0.5 1.3 2.7–0.4 1.5 2.0–0.8 1.5 4.0–2.0 2.8 4.7–0.5 2.5 2.5–1.7 2.1 2.0–0.8 1.6 3.5–0.3 2.0 2.5–0.6 1.3 2.0–0.6 1.0 1.8–0.8 1.3 3.8–1.6 3.0
بوتاسيوم K2O متوسط مدى 5.0–3.2 4.1 10.0–6.0 8.3 17.0–3.3 7.2 10.7–5.0 8.2 7.0–1.6 3.8 10.0–3.2 5.9 8.0–4.0 6.3 12.3–3.0 8.4 20.0–4.5 14.9 4.8–2.0 3.1 11.2–2.5 6.2 9.0–4.0 7.1 10.3 - 3.2 6.2 7.7–4.0 6.0 8.0–2.5 5.7 5.3–1.8 3.8 4.8–4.0 4.5 20.0–7.2 14.1 5.0–2.9 3.7 7.0–3.3 5.2 13.3–4.0 6.8 14.3–2.2 8.9 13.5–4.4 6.5 13.2–3.5 6.2 6.7–2.7 3.5 12.5–7.7 9.5
المراجع ممارسات جيدة برومانيا بو فو ن 3.2 1.3 3.8 6.0 2.0 7.5 6.0 2.0 7.5 6.0 0.6 5.0 4.4 1.8 4.4 6.6 1.7 4.0 5.0 1.6 4.0 10.0 2.5 6.5 20.0 4.0 7.0 2.6 0.8 1.6 6.0 2.1 5.4 6.0 3.5 5.0 7.7 0.9 6.3 4.8 0.8 2.3 5.0 1.7 3.0 2.7 1.3 2.7 4.8 1.6 4.8 20.0 4.0 7.0 3.0 1.0 3.0 5.5 2.1 5.0 5.0 1.7 4.7 6.5 2.5 3.5 5.0 1.0 3.9 4.0 1.0 2.5 2.7 1.3 1.7 9.0 1.6 3.8
نسبة متوسطة ن :فو :بو 2.3:1:2.7 2.1:1:1.9 2.9:1:3.1 3.7:1:3.4 3.2:1:3.4 2.6:1:4.3 2.5:1:3.2 2.1:1:3.5 1.6:1:5.3 1.7:1:2.6 3.4:1:4.2 1.6:1:2.2 3.7:1:4.7 2.8:1:5.2 3.3:1:4.2 2.3:1:2.6 2.2:1:3.1 1.9:1:5.0 1.6:1:1.5 2.5:1:2.5 2.8:1:4.2 2.4:1:4.5 3.5:1:5.0 3.5:1:6.2 1.8:1:2.7 1.5:1:3.2 CRPV2010
الزراعة معروف ،ةينئذ تقدر الكمية الكلية من النيتروجين التي يجب أن تضاف للمحصول أثناء فترة النمو الكلية بواسطة تبسيط معادلة 3كما يلي: Nf = )Y x fN) – Np
معادلة 1
ال يتم تجفيف عينات التربة المستخدمة الستخالص النيتروجين النتراتي لكنها تستخدم فى ظروف مبتلة فورا بعد اختيارها لتجنب فقد Nنتيجة النترجة . nitrificationإذا لم يكن ممكننا وجود قياس فوري ،فيلزم تجميد عينات التربة عند – 21 درجة مئوية .وللتعبير عن محتوي التربة من Nعلي أساس قياسي ،فيجب تقدير محتوي التربة من الرطوبة أيضا باستخدام عينات من العينات التي تم أخذها لكي يتم تحويل القيم التي تم قياسها إلى ملجم من Nلكل كجم من التربة الجافة .إذا كانت الكثافة الظاهرية للتربة معروفة ،فيكون من الممكن تحويل محتوي Nالمعدني بالتربة إلى كجم للهكتار.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
231
تعتبر مثل هذه الموازنات مبسطة فعليا وربما تؤدي إلى تقدير خاطئ ل .Nfفعلي سبيل المثال ،ال يتم األخذ في االعتبار بعض المفردات في ميزانية ،Nمثل التدفق الخاص بفقد Nعبر الغسيل ،نزع Nأو التطاير و الدخول الراجع إلى N الموجود بماء الري (إطار رقم .)9 باإلضافة إلى عدم األخذ في الحسبان كفاءة استخدام سماد Nالمضاف .فعلي الرغم من أن Nالموجود في األسمدة يكون عادة في صور تكون متاةة بسرعة للنباتات ،فال يتم استخدامها بالكامل بواسطة النباتات مطلقا ،ةتى في ظل الظروف المناسبة .يأخذ النبات جزء من Nالمضاف ،بينما يظل جزء بالتربة ويفقد عبر الغسيل ،نزع Nو التطاير .يختلف جزء N المأخوذ بواسطة المحاصيل من )4991 ،Pilbeam( 1.3إلى أكثر من 1.9من Nالمضاف (.) 1996،Addiscott فهي تتأثر بعديد من العوامل ،مشتملة علي نوع السماد ،توقيت اإلضافة ،أنواع المحاصيل ،ظروف المناخ والتربة .ولضبط كمية Nالمضاف للمحصول ،فيمكن تقسيم Nfطبقا للتجزئة التالية: Na = Nf / Ea
معادلة 1
ةيث: = Naالكمية المعدلة من Nالمضاف مع التسميد (كجم Nللهكتار) = Eaكفاءة استخدام Nالمضاف (جزء) ةيث تعتبر Eaغالبا غير مؤكدة ،وربما يمكن استخدام ما يسمي ةد األمان .يمكن تحديد ةد األمان تجريبيا ويكون دوره لمنع ةدوث نقص Nالذي ربما قد يحدث إذا ما كان فقط كمية Nالمطلوب لالمتصاص موجودة بالتربة .وهي كمية من N المضاف الذي يأخذ في ةسبانه الجزء من السماد Nالممتص بواسطة المحصول و Nالذي قد يفقد عبر الغسيل والعمليات األخرى .يختلف ةد األمان باختالف المحصول من < 31إلى 91كجم Nللهكتار؛ لمحاصيل ذات جذور صغيرة وسطحية ،يكون ةد األمان كبير نسبيا ،بينما تتطلب نباتات ذات مجاميع جذرية طويلة وعميقة ومنتشرة ،وموسم نمو إطار رقم 9 كيف ية حساب النيتروجين في مياه الري تحتاج الطماطم التي تروي بالتنقيط والمنزرعة بالتربة في صوبة بمنطقة البحر األبيض المتوسط إلى ري متكرر. 2بفرض الري المطلوب بمعدل متوسط قدره 42لتر /م من مياه جوفية تحتوي على تركيز قدره 11ملجم /لتر نترات، فيمكن ةساب النترات المضافة بالمعادلة التالية: 2
نترات (كج/هكتار) = ح xت 41111( xم 4 /هكتار) 4( xكجم 4111111/ملجم) يعتبر هذا مساويا لآلاتي : نترات (كج/هكتار) = ح xت 411/ ةيث: في مياه الري (ملجم /لتر). تعتبر ح معدل الري (لتر /م ) و ت عبارة عن تركيز في ةالتنا هذه ،سوف تكون كمية النترات المضافة عبر مياه الري 1كجم /هكتار لكل ريه .فإذا تم تكرار الري 21مرة خالل موسم نمو قدره خمسة أشهر ،سوف يكون المدخل الكلي 411كجم /هكتار من النترات ،والتي تشتمل على ( %22.1أو في هذه الحالة 33.9كجم) نيتروجين ،وهي الكمية التي من المفترض أخذها في الحسبان في ميزان النيتروجين. « »
2
«
»
النترات
237
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
طويل ،فقط ةد أمان صغير .ولذلك ،سوف تحسب الكمية المعدلة من Nالمطلوب إضافتها للمحصول ،Nf ،كما يلي: Na = Nf + SM
معادلة 1
ةيث: يعتبر SMةد األمان للمحصول (كجم Nللهكتار) علي الرغم من أن استخدام مثل هذه العوامل المعدلة يحسن ،Nfفإن ةسابها يكتنفه درجة عالية من الشك .علي سبيل المثال ،يتم التكهن بالنواتج عبر اخذ متوسط لبيانات الناتج من الحقل أو المساةة .لكن تختلف النواتج من سنة إلى آخري، والمحصول الفعلي المطلوب له Nيكون غير معروف قبل الحصاد .عالوة علي أن القيم المتصاص المحصول )fN( N تختلف بدرجة كبيرة في البيانات المنشورة. وفي الجانب المقابل ،يبني تحليالت التربة المستخدمة لتقدير محتوي التربة من Nعلي قياس Nالمعدني ( )Npفي بداية موسم النمو وتقدير معدنة ) Nr and Ns،Nm( Nأثناء نمو المحصول (قبل الزراعة ،محتوي المادة العضوية ،األسمدة العضوية المضافة ...الخ) .ومع ذلك ،يحتاج المزارعين إلجراء اختبارات التربة المتكرر ةتى يمكن اعتبار األرقام موثقة، والذي يصبح مكلفا ومضيعة للوقت .ومع ذلك ،يعتمد معدل المعدنة للمواد العضوية بالتربة علي درجة ةرارة ورطوبة التربة ،باإلضافة إلى C/N؛ إذا لم يتم األخذ في الحسبان أن الحساب سوف ال يكون دقيق. علي الرغم من أن استخدام ورقة اتزان Nتسمح بحساب أكثر دقة لمتطلبات المحصول من Nمقارنة بالقاعدة العامة، يجب السعي إلى استراتجيات أخري .تم استنباط وتطبيق أدوات تشخيصية إلدارة Nفي المحصول ةديثا ،محققة عدة مميزات متمثلة في التوثيق والتكلفة الفعالة ( .) Gianquinnto et al. 2005 and 2011تشتمل هذه الطرق علي اختبار نترات سائل السويقة ،جهاز قياس الكلوروفيل و مجموعات اختبار تحليل التربة. في صوب البحر األبيض المتوسط ،يتم إضافة كل سماد Nغالبا إما قبل الزراعة أو أثناء الزراعة ،أو أةيانا يقسم في الجزء األول من موسم النمو .يعتبر هذه طريقة غير مناسبة إلدارة كميات ضخمة من سماد Nالمضاف ،ةيث يؤدى إلى تلوث وتملح التربة في غالب األةيان. ولتقليل مثل هذه المخاطر باإلضافة إلى تقليل تكاليف التسميد ،انه لمن الضروري لزيادة كفاءة استخدام .)NUE( N يعتبر NUEمصطلح يستخدم لتحديد استعادة سماد Nفى ناتج المحصول ،ويمكن التعبير عنها كجم من المنتج المحصود لكل كجم من Nالمضاف .يمكن تحسين NUEوتقليل الفقد في Nعن طريق إضافة Nبالمعدل الصحيح ،الوقت الصحيح، مع استخدام األجهزة والطريقة المناسبة. يستتبع إضافة كمية Nالصحيحة معدل Nمنخفض يضاف عند الزراعة (معدل بداية من 11 -21كجم Nللهكتار)، وتقسم باقي كمية Nفي عدة إضافات خالل موسم النمو .يمكن تحقيق أفضل النتائج بمطابقة Nالمضاف مع اةتياجات المحصول في كل مرةلة نمو عبر إضافة معدل مختلف. يجب وضع سماد Nقريب من النبات أو شريط علي طول الخط؛ يجب أن يقتصر إضافة السماد نثرا في ةالة استخدام الري بالرش .يلزم دمج السماد في التربة بسرعة لتجنب الفقد عبر التطاير إذا ما تم إضافة السماد نثرا .يعتبر توزيع N
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
239
عبر مياه الري ( )fertigationطريقة سليمة؛ يسمح هذا بإضافة العنصر الغذائي في وقت اةتياج المحاصيل له ،بدقة وتجانس إلى قطاع الجذور المبلل (ةيث تتركز الجذور الفعالة) .إضافة Nعبر رش المجموع الخضري ربما يحسن أيضا ،NUEعلي الرغم من أن هذا ربما يشتمل عدة إضافات ألنه مطلوب تركيزات منخفضة من محلول Nلتجنب الضرر. يؤثر أيضا اختيار المحصول وإدارة التربة في .NUEفي الدورة المحصولية ،يجب أن يعقب المحاصيل عميقة الجذور المحاصيل سطحية الجذور .عالوة علي تجنب ترك التربة فترة بدون زراعة.
الفسفور في الصوب ،تعتبر اةتياجات الفوسفور لنمو وإنتاج النبات كبيرة نسبيا مقارنة بالحقول المفتوةة .ومع ذلك ،ربما اإلضافة الزائدة من الفوسفور يؤدى إلى عدم ذوبان عناصر غذائية أخري وبالتالي جعلها غير ميسرة المتصاص النبات. ربما يقل امتصاص الفوسفور بواسطة درجة الحموضةالعالية في وسط المجموع الجذري .أنه من المهم المحافظة علي وسط (المحاليل المائية ،أكياس الجفت أو أوساط صلبة أخري) ذات درجة ةموضةعند 1.1-1.1ةيث يتحسن امتصاص الفوسفور .عالوة علي ،تأثر إتاةة الفوسفور للنباتات بواسطة درجة ةرارة التربة .علي سبيل المثال ،يتقيد بشكل كبير امتصاص الفوسفور بواسطة الطماطم عند درجة ةرارة للتربة أقل من 41درجة مئوية (1959).،Lingle and Davis كنتيجة لذلك ،ربما يحدث نقص لعنصر الفوسفور ةتي في األراضي ذات المستويات المناسبة من الفوسفور إذا ما انخفضت درجة ةرارة التربة أقل من 41درجة مئوية لفترات ممتدة. يعطي جدول رقم 47لمحة عامة لمدخالت ومخرجات الفوسفور .لتقرير معدالت السماد الفوسقوري Pيمكن تطبيق الميزان التالي (:) 2010،CRPV ) Pf =(Y x fp) ± (PAV x Cf_Pمعادلة 7 ةيث: ) Pf = P (P2 O5المضاف مع التسميد (كجم P2 O5للهكتار) = Yناتج المحصول المتوقع ( طن للهكتار) = fpكمية (P2 O5) Pالتي يمتصها المحصول لكل طن منتج (كجم P2 O5طن 4-منتج) P = PAVالميسر ) (P2 O5في التربة عند الزراعة كما تم تقديره عبر تحليل التربة (كجم P2 O5للهكتار) = Cf_pمعامل تثبيت Pفي التربة المحسوب كما يلى: )Cf_p = a + (0.02 x CaCO3
معادلة 9
ةيث: aيعتبر معامل مرتبط بقوام التربة ( 4.2 = aللخشن 4.3 ،للطمية 4.1 ،لألراضي ذات القوام الدقيق) CaCO3عبارة عن كربونات الكالسيوم المقدرة عبر تحليل التربة
239
.41خصوبة التربة وتغذية النبات جدول رقم 17 ف
:
مخرجات فوسفور
مدخالت فوسفور *أ
امتصاص النبات
فوسفور ميسر مبدئي عند الزراعة معدنة صافية ذوبان
*ح
*ب
عدم الحركة
ج
تثبيت
فوسفور في السماد العضوي (ةيواني ومكمورة) فوسفور في بقايا نباتية فوسوفور باألسمدة *
*ز
*د
ه
*ط
جريان سطحي نحر تربة
ي
ي
*و
مدخل-مخرج ذو صلة بالنظم الزراعية بالصوب.
أ
كمية الفوسفور األساسية الميسرة في التربة عند الزراعة؛ يتم قياسها بواسطة تحليل التربة. ب تحرير فوسفور غير العضوي الذائب في التربة عبر تحلل مركبات عضوية غنية بالفوسفات .أنها تعتبر عادتا بطيئة جدا إلمداد فوسفور كافي لنمو المحصول. ج ذوبان المجموع فوسفور المثبت عبر جذور النيات و الكائنات الدقيقة بالتربة .أنها تعتبر عادتا بطيئة جدا إلمداد Pكافي لنمو المحصول. د الفوسفات المخلوطة بالتربة ,علي سبيل المثال باألسمدة البلدية. ه فقط عندما يتم قلب الجزء الخضري من المحصول السابق في التربة .عادتا يتم إزالتها لتجنب مخاطرة انتشار األمراض. و الفوسفات ( ) P2 O5المضافة كأسمدة كيماوية. ز امتصاص بواسطة المحصول الذي تم تقريره في التعليمات الخاصة بالعمليات الزراعية الجيدة. ح تمثيل الفوسفات الذائبة بواسطة الكائنات الدقيقة بالتربة. ط فرصة ةدوث التثبيت بحاجة إلي تقليلها. ي الفوسفور Pالمفقود عبر جريان الماء و انجراف التربة يعتبر شئ ال يذكر في الصوبة إذا ما تم إدارة الري بطريقة صحيحة.
عادة تحتاج األراضي التي يوجد بها قدر مناسب من الفوسفور المحافظة علي إضافة مرتبطة بما يتم إزالته بواسطة المحصول فقط ،بينما ربما تحتاج األراضي التي يوجد بها قدر منخفض من الفوسفور إلى إضافات كبيره ةتى الوصول إلى مستوي مناسب من الفوسفور بالتربة ةتى الوصول إلى مستوي عالي. تعتبر الفوسفات الصورة الكيماوية للفوسفور في مواد السماد ( .) PO4-3 ، HPO4-2،H2PO4يضاف الفسفور عامة كسوبر فوسفات طبيعي (عادي) ( )1-42-1وثالثي (مركز) سوبر فوسفات ( ،)1-11-1كالهما يعتبر مصادر ممتازة للفوسفور والتي تضيف الكالسيوم أيضا .يضيف أيضا السوبر فوسفات الطبيعي الكبريت و غالبا الحديد .وتعتبر فوسفات أةادي األمونيوم ( ،)1-12-44فوسفات ثنائي األمونيوم ( ،)1-11-49فوسفات أةادي البوتاسيوم ( ،)1-12-31أو منتج محلول مثل متعدد فوسفات األمونيوم (.)49-31-1 في الصوب ،يتم عادة إضافة كل أسمدة الفوسفور قبل الزراعة ،ونادرا ما يتم وضعة جزئيا علي طول الخط في وقت الزراعة .يعتبر توزيع األسمدة الذائبة عبر مياه الري ( )fertigationطريقة فعالة؛ يسمح بإضافة الفوسفور في وقت الحاجة اليه. تعتبر الفوسفات في األسمدة المعدنية والبلدية بداية ذائبة بدرجة كبيرة وميسرة .بمجرد دخول ايونات الفوسفات محلول التربة ،سوف تتفاعل معظمها مع المعادن داخل التربة .تتفاعل ايونات الفوسفات عامة عبر اإلدمصاص على جزيئات التربة أو الدمج مع العناصر المعدنية في التربة ( .) and Fe، Al، Mg،Caتعتبر الفوسفات المدمصة والمواد الصلبة المتكونة ةديثا ميسرة نسبيا لإليفاء باةتياجات المحصول .تحدث التفاعالت تدريجيا والتي فيها تكون الفوسفات المدمصة و المركبات سهلة الذوبان من الفوسفات مركبات أقل ذوبانا والتي تسبب تثبيت
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
211
وعدم تيسرا .يعتبر تحول الفوسفور الميسر إلى الفوسفور المثبت جزئيا السبب للكفاءة المنخفضة ألسمدة الفوسفور. إضافة الفوسفور إلى مجموع الفوسفور الفعال عبر التسميد سوف يزيد أيضا كمية الفوسفور المثبت .وعلي الجانب اآلخر، استنزاف مجموع الفوسفور الفعال عبر امتصاص المحصول ربما يسبب بعض الفوسفور المثبت لتصبح فوسفور الفعال ببطء .استمرار إضافة المزيد من الفوسفور عن الممتص بواسطة المحاصيل يزيد من خصوبة التربة ،لكن كثير من الفوسفور المضاف يصبح مثبت وغير ميسر .عالوة علي أن األراضي تختلف في سعتها علي االةتفاظ بالفوسفات. يعتبر منافسة المادة العضوية الذائبة في محلول التربة مع الفوسفات على مواقع االرتباط ،مواجهة ادمصاص الفوسفور وزيادة تيسرها ملمح هام آخر .ولهذا تضيف النظم والدورات الزراعية التي تأتي بكثير من المواد العضوية إلى األراضي إلى استخدام أفضل للتربة وسماد الفوسفور.
البوتاسيو تمتص المحاصيل البوتاسيوم ( )Kبأعلى الكميات (بالوزن) ويحتاج هذا العنصر اهتمام خاص للعديد من األسباب في النظم المحصولية المكثفة بالصوبة .ةيث تعتبر مثل هذه النظم كثيفة رأس المال ،مما يتطلب الحصول علي أعلي محصول ونوعية ويعتبر Kأساسي لكليهما .عالوة علي أن متطلبات Kيتأرجح بقوة طبقا لمرةلة النمو خاصة بالنسبة لثمار الخضروات. لتحديد معدالت سماد ،Kيمكن تطبيق الميزان التالي (:) 2010،CRPV ) Kf =(Y x fk) ± (KEXC x Cf_kمعادلة 9 ةيث: ) Kf = K (K2 Oالمضاف مع التسميد (كجم K2 Oللهكتار) = Yناتج المحصول المتوقع ( طن للهكتار) = fkكمية (K2 O) Kالتي يمتصها المحصول لكل طن منتج (كجم K2 Oطن 4-منتج) K = KEXCالميسر بسهولة ) (K2 Oبالتربة عند الزراعة كما تم تقديرها عبر تحليل التربة (كجم K2 Oللهكتار) = Cf_kيحسب معامل Kللتثبيت في التربة كما يلي: )Cf_k = 1 + (0.018 x A
معادلة 41
ةيث: تعتبر Aنسبة الطين المئوية المقدرة عبر تحليل التربة. تتطلب األراضي الرملية والعضوية إضافات سنوية دقيقة للبوتاسيوم ةيث أنة ليس من الممكن بناء مخزون بوتاسيوم عالي .إذا لم يتم المحافظة علي Kمستمر ،فيقل إنتاجية التربة تدريجيا .يمكن ان يتم تقييد قدرة المحصول علي استعمال N مؤديا إلى زيادة اةتمال زيادة غسيل النترات .يعتبر كلوريد البوتاسيوم ( )KClسماد البوتاسيوم األكثر شيوعا لتسميد المحاصيل الحقلية .يعتبر هذا السماد المصدر األرخص للبوتاسيوم ولة نفس مثل المواد األخرى لمعظم النظم المحصولية، فيما عدا عندما يكون مطلوبا معدالت عالية ،أو عندما يكون األهتمام الرئيسي هو محتوي المواد الصلبة للبطاطس .يجب
214
.41خصوبة التربة وتغذية النبات جدول رقم 18 ف
:
مخرجات بوتاسيو
مدخالت بوتاسيو بوتاسيوم ميسر مبدئي عند الزراعة
*أ
بوتاسيوم في السماد العضوي (ةيواني ومكمورة) بوتاسيوم في بقايا نباتية بوتاسيوم باألسمدة *
امتصاص النبات *ب
ج
تثبيت
*ه
*و
نحر تربة
ز
*د
مدخل-مخرج ذو صلة بالنظم الزراعية بالصوب.
أ
كمية البوتاسيوم األساسية الميسرة في التربة عند الزراعة؛ يتم قياسها بواسطة تحليل التربة. ب بوتاسيوم مخلوط بالتربة ،علي سبيل المثال باألسمدة البلدية. ج فقط عندما يتم قلب الجزء الخضري من المحصول السابق في التربة .عادتا يتم إزالتها لتجنب مخاطرة انتشار األمراض. ذوبان المجموع Pالمثبت عبر جذور النيات و الكائنات الدقيقة بالتربة .أنها تعتبر عادتا بطيئة جدا إلمداد Pكافي لنمو المحصول. د البوتاسيوم (بوتاسيوم )2 Oالمضاف كأسمدة كيماوية. ه امتصاص بواسطة المحصول الذي تم تقريره في التعليمات الخاصة بالعمليات الزراعية الجيدة (علي سبيل المثال ,جدول.)16 و بوتاسيوم الذي تم إمساكه بين طبقات ألنواع معينة من معادن الطين. ز بوتاسيوم المفقود عبر جريان الماء و انجراف التربة يعتبر شئ ال يذكر في الصوبة إذا ما تم إدارة الري بطريقة صحيحة.
تقسيم إضافات سماد البوتاسيوم أو استخدام المواد ذات دليل ملوةة منخفضة ،مثل كبريتات البوتاسيوم ( )K2SO4 أوكبريتات المنجنيز والبوتاسيوم ( ،)K2SO4.2 Mg SO4عندما يكون هناك اةتياج معدالت عالية من البوتاسيوم أو عندما يكون هناك مشكلة في ملوةة التربة. التسميد عبر مياه الري ( )fertigationوإدارته يشير مصطلح (الرسميد )fertigationإلى إضافة األسمدة مع مياه الري .انه يشتمل علي اتصال ةاقن السماد مباشرتا بنظام الري .انه من الممكن إضافة مستويات صحيحة من العناصر الغذائية بالضبط وبطريقة متجانسة فقط للمجموع الجذري المبلل ةيث تتركز الجذور الفعالة بتبني هذا المفهوم لتسميد المحصول .يزيد هذا كفاءة استخدام السماد معنويا، الذي يعني انه يمكن خفض معدل السماد المضاف .هذا ال يقلل فقط تكاليف اإلنتاج ولكن ايضا يقلل من اةتمال تلوث الماء األرضي المتسبب عن غسيل السماد أو تراكم العناصر الغذائية واألمالح في الطبقة العليا من التربة. يسمح التسميد عبر مياه الري ( )fertigationبضبط تركيز وكمية العناصر الغذائية المضافة طبقا إلةتياجات المحصول خالل موسم النمو .يلزم أن يعرف المزارع معدل إستهالك العناصر الغذائية اليومي األمثل لكي يتم إضافة العناصر الغذائية بكفاءة خالل موسم النمو لتحقيق أعلي محصول وجودة المنتج (.) 1995،Scaife and Bar-Yosef يوجد مميزات آخري للتسميد عبر مياه الري ( )fertigationكما يلي (:) 2007،Imas
يتم توفير في الطاقة والعمالة.
يوجد مرونة في وقت إضافة السماد ( يمكن إضافة العناصر الغذائية للتربة ةتي عندما التسمح ظروف المحصول والتربة الدخول في الحقل بالمعدات التقليدية).
انه من الممكن ايضا إستخدام األسمدة التي تحتوي تركيزات صغيرة من العناصر الدقيقة بسهولة والتي يصعب إضافتها بدقة للتربة دون استخدام هذه الطريقة.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
جدول رقم 19 توصيات برنامج التسميد عبر مياه الري لطما م الصوب المزرعة فى تربة رملية المرةلة الفسيولوجية
تركيز محلول الرى (جزء في المليون)
نييتروجينN
150-120 الزراعة والتأسيس 180-150 التزهير 200-180 النضج والحصاد * نسبة .0.3= NH4/NO3
فوسفورP 50-40 50-40 50-40
بوتاسيومK 220-180 270-220 300-270
212
يمكن تنظيم ومتابعة إضافة العناصر الغذائية بدقة.
يطبق التسميد عبر مياه الري ()fertigation
من خالل نظم الري بالتنقيط ،ولذلك يمكن أن يتم ةفظ المجموع الخضري للمحصول جاف ولهذا يتم تجنب ةرق األوراق وتأخير نمو مسببات األمراض النباتية. يعتبر قوام التربة عامل مهم في تحديد ةجم المحلول الغذائي الموزع في كل إضافة .كقاعدة عامة ( Enzo et
،) 2001،al.يجب اال يتعدي ةجم 211 fertigationمللي لكل نبات/نقاط ،في األراضي الخشنة (علي سبيل المثال، الرملية) ،لتجنب غسيل العناصر الغذائية .يجب زيادة ةجم fertigationإلى 311مللي لكل نبات أو أكثر فى األراضي ذات القوام األكثر نعومة (علي سبيل المثال ،الطينية) ،المتصفة بسعة اعلي على األةتفاظ بالماء و CECوأقل مسامية كبيرة. تتكون المكونات األساسية في اي نظام fertigationمن :تانكات تخزين لألسمدة ،مصدر مياه ،ونظام توزيع كفوء (مشتمال علي أجهزة لخلط السماد والماء بنسب صحيحة ،وطلمبات لتحريك المحلول الغذائي إلى النباتات) .يستخدم معظم المزارعين وسائل ةقن الضافة األسمدة لمحاصيل الصوب .تحقن هذه األجهزة كمية معينة من محلول السماد المركز (محلول مخزن) لكل دفعة من ماء الري التي تمر عبر الحاقن .تعتبر نسبة الحاقن الحاقن أهم ميزة لكل ةاقن سماد ،والتي تحدد كنسبة ةجمية من محلول مخزن التخفيف محلول السماد (علي سبيل المثال ،ةاقن 411 :4سوف يسلم 411لتر من محلول السماد المخفف لكل لتر من محلول مخزن المركز الذي تم قياسة عبر الحاقن). في إدارة fertigationأنه من المهم التأكيد علي أن السماد قد تكون كما ينبغي .يلزم أن يقوم المزارع بخلط الكمية الصحيحة من السماد لكي تستقبل النباتات التركيز الصحيح (جزئ في المليون ،مللجم لكل لتر) من العناصر الغذائية المختلفة .أنه من المفضل استخدام األسمدة المفردة ومضاهة المضاف من العناصر الغذائية مع إةتياجات المحصول، نوعية المياه وظروف التربة .ينتج التكوين باستخدام اسمدة مركبةغالبا في عدم المضاهة مع النسب المطلوبة من العناصر المفردة. من المهم الحصول علي معلومات عن نظام الري الذي تم إقام للصوبة:
عدد النقاطات ومعدل التدفق
قطر وطول الخطوط الرئيسية والثانوية
ضغط المياه
معدل التدفق عبارة عن كمية المحلول الموزع عبر النقاطات خالل وقت معين (ثوان ،دقائق أو ساعات). باعتبار صوبة ذات فترة مفردة ( 11 x 41م) لمحاصيل مثل الطماطم ،الفلفل الحلو و الخيار ،وتم وضع ةوالي 42خط تنقيط علي طول الخطوط ( ةوالي 1.92م بين الخطوط) .فيما يتعلق بهذه المحاصيل ،تم وضع النقاطات (نقاط واةد لكل نبات ) علي مسافة 1.1م ،وبناءا علي ذلك سوف تكون الكثافة النباتية ةوالي 3نباتات م 2-وسوف تحتوي الصوبة علي
213
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
4111نقاط .في ةالة الخس ،الكرفس أو الخضروات الورقية األخري يوجد 41خط تنقيط ،المسافات بينها 1.11م، وضعت بين الخطوط (النباتات عند ةوالي 1.33م بين الخطوط) .فيما يتعلق بهذه المحاصيل،تم وضع النقاطات (نقاط واةد لكل نباتان) علي مسافة 1.3م ؛ ولذلك سوف تكون الكثافة النباتية ةوالي 41نباتات م 2-وسوف تحتوي الصوبة علي 2111نقاط .في المتوسط ،يوصل النقاط 2لتر في الساعة ،التي تعتبر األةتياج المائي اليومي لكل نبات لمعظم محاصيل الصوبة .ولهذا إذا كانت المسافات بين النقاطات هي 1.1م و 1.3م ،سوف يكون معدل تدفق الخط 1.1لتر م 4-و 1.11 لتر م،4-علي التوالي .ولهذا ،في ةالة محصول الطماطم ،سوف يكون معدل تدفق نظم الري 3111لتر في الساعة ،بينما فيما يتعلق بالخس 1111لتر في الساعة. يلزم أن يقدر المزارعين بدقة كمية السماد المطلوب لخلط محاليل المخزن .يقوم معظم المصنعين لألسمدة التجارية وةاقن السماد بانتاج جداول تبسط هذا العمل .ويتم التزويد ايضا بالمعلومات علي شكاير السماد .بدون مصدر للجداول أو الشكاير يمكن للمزارعين استعمال معادلة لحساب كمية السماد المطلوبة .إذا كان معدل التسميد المزمع تطبيقه للمحصول (جزئ في المليون) وتكون نسبة P and K،Nفي األسمدة ونسبة الحاقن كلها معلومة ،ةينئذ يمكن تبسيط الحسابات بواسطة المعادلة التالية: A= (C x D)/ ( F x 10) m
معادلة 44
ةيث: = Aكمية السماد (جم) لعمل 4لتر من محلول مخزن = Cتركيز العنصر الغذائي المرغوب (جزئ في المليون) = Dمعامل التخفيف (العدد األكبر لنسبة سماد الحاقن) % = Fللعنصر في السماد كما يشير تحليل السماد في شكاير السماد إلى نسبة ( P2O5 and K2O،Nعلي سبيل المثال ،تعني %42 ،42-42-42 من %42 ،Nمن P2O5و % 42من ،)K2Oلتطبيق المعادلة يلزم اوال تحويل النسب من P2O5و K2Oإلى نسب من Pو Kكما يلي: % P = % P2O5/ 2.3 % K = % K2O / 1.2
معادلة 42 معادلة 43
مثال محصول طماطم ينمو علي تربة رملية في الصوبة بالمواصفات التي تم ذكرها اعاله .يبدأ المحصول اإلزهار وتبني المزارع برنامج التسميد عبر الري ( )fertigationالمبين في جدول رقم .49تعتبر نسبة الحاقن 411 :4و يريد المزارع أن يستخدم فوسفات اةدية البوتاسيوم ( ،)31-12-1نترات بوتاسيوم ( )11-1-43و نترات كالسيوم ()1-1-41.1 إلضافة 411جزئ في المليون (ملجم/لتر) من 11 ،Nجزئ في المليون من Pو 221جزئ في المليون من Kمع كل رية.
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
211
تعتبر الخطوة األولي لحساب كم جرام من كل سماد بحاجة للوزن لعمل 4لتر من محلول مخزن. .4سجل كل المتغيرات للتعرف علي ماهو معلوم وغير معلوم: التركيز المرغوب في جزء في المليون = K 221 ،P 11 ،N 411 نسبة الحاقن = 411 :4؛ معامل التخفيف = 411 تحليالت السماد = 1-1-41.11 ،11-1-43 ،31-12-1 .2ةول P2O5%الي ( P%معادلة )42و K2O %إلى ( K %معادلة )43لفوسفات اةدية البوتاسيوم، و K2Oإلى K %لنترات البوتاسيوم: P %22.1 = 2.3 / P2O5% 12 = P%في فوسفات اةدية البوتاسيوم ()31-12-1 K % 29.3 = 4.2/ K2O % 31 = K %في فوسفات اةدية البوتاسيوم ()31-12-1 K %39.3 = 4.2/ K2O % 11 = K %في نترات بوتاسيوم ()11-1-43 .3اةسب كم فوسفات اةادية بوتاسيوم مطلوبة الضافة 11جزئ في المليون من Pبتطبيق معادلة :44 11 = Aجزء في المليون 22.4 = )41 x P% 22.1( /)411 x Pجم من 31-12-1 .1اةسب Kكجزء في المليون المضاف من كمية فوسفات اةادية البوتاسيوم المقدرة في الخطوة :3 ( 22.4جم من K %29.3( x )31-12-1في 1.21 = )31-12-1جم Kفي )31-12-1 لمعرفة التركيز (جزء في المليون) من Kفي المحلول الغذائي ،يلزم أن يحول المزارع الجرامات إلى جزء في المليون وتقسم علي عامل التخفيف (:)411 ( 1.21جم 4111 x Kملجم لتر 12.1 = 411/)4-جزئ فى المليون K يتم إضافة ةوالي 13جزء في المليون Kبواسطة فوسفات اةادية البوتاسيوم. .1ةيث أن المزارع يرغب 221جزء في المليون Kوتضيف فوسفات اةدية البوتاسيوم 13جزء في المليون Kفقط فيلزم للمزارع القيام بالتعويض عن الباقي من Kبنترات البوتاسيوم .ولذلك: 221جزئ فى المليون 13 – Kجزئ فى المليون 417 = Kجزئ فى المليون Kمطلوبه من نترات البوتاسيوم .1تحديد كمية نترات البوتاسيوم المطلوبة للتعويض عن 417جزء في المليون :K 417( = Aجزئ فى المليون 14.1= )41 x K %39.3( /)411 x Kجم من 11-1-43 .7اةسب Nالمضافة كجزء في المليون بواسطة كمية نترات البوتاسيوم المقدرة في الخطوة :1 ( 14.1جم من N %43( x )11-1-43في 1.33 = )11-1-43جم Nفى 11-1-43 لمعرفة التركيز (جزء في المليون) من Nفي المحلول الغذائي ،يلزم أن يحول المزارع الجرامات إلى جزء في المليون وتقسم علي عامل التخفيف (:)411
211
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
( 1.33جم 4111 x Nملجم لتر 13.3 = 411/)4-جزئ فى المليون N يتم إضافة ةوالي 13جزء في المليون من Nبواسطة نترات البوتاسيوم. .9ةيث أن المزارع يرغب 411جزء في المليون Nوتضيف نترات البوتاسيوم 13جزء في المليون N فقط فيلزم للمزارعين القيام بالتعويض عن الباقي من Nبنترات الكالسيوم .ولذلك: 411جزئ فى المليون 13 – Nجزئ فى المليون 97 = Nجزئ فى المليون Nمطلوبه من نترات الكالسيوم .9تحديد كمية نترات الكالسيوم المطلوبة للتعويض عن 97جزء في المليون :N 97( = Aجزئ فى المليون 12.1= )41 x N %41.1( /)411 x Nجم من 1-1-41.1 .41ولذلك يلزم أن يضيف المزارعين 22.4جم من فوسفات اةادية البوتاسيوم (14.1 ،)31-12-1جم من نترات البوتاسيوم ( ،)11-1-43و 12.1جم من نترات الكالسيوم ( )1-1-41.1لكل لتر من المحلول المخزن .هذا يعني 421.7جم من السماد لكل لتر من المحلول المخزن ،و 4.217جم من السماد لكل لتر من المحلول الغذائي المخفف عند إستخدام 411 :4ةاقن .هذا سوف يضيف 411جزء في المليون من 11 ،Nجزء في المليون من ،Pو 221جزء في المليون من Kمع كل رية. تكون األسئلة التالية كم سيكون الحجم الكلي من المحلول الغذائي الذي وزع تحت الصوبة (وبناءا عليه الحجم الكلي من المحلول المخزن) ،وكم تكون طول مدة الري ةتي يتم توزيع كل المحلول الغذائي لمحصول الطماطم؟ في األرض الرملية ينصح بتوزيع ما اليزيد عن 211ميللي لتر محلول غذائي لكل نقاط/نبات لتجنب غسيل العناصر الغذائية .ولذلك: .4سوف يحسب المزارع الكمية المطلوبة من المحلول الغذائي لتغذية 4111نبات كل رية: ( 211مللي لتر محلول غذائي) 4111( xنبات) 4111(/مللي لتر لتر311= )4-لتر من محلول غذائي .2سوف يحسب المزارع الكمية من المحلول المخزن المخلوط بواسطة ةاقن :411 :4 ( 311لتر من محلول غذائي) 3 = 411/لتر من محلول مخزن. ولذلك يلزم أن يعد المزارعين 3لتر من المحلول المخزن بإضافة 11.3جم من فوسفات اةدية البوتاسيوم (،)31-12-1 423.1جم من نترات البوتاسيوم ( )11-1-43و 497.9جم من نترات الكالسيوم ( .)1-1-41.1هذا يعني 11.4جم من 41.1 ،Nجم من ،Pو 11.9جم من .K .3بعد ذلك يحدد المزارع وقت الري ،مع األخذ في األعتبار أن معدل تدفق لنظام الري عبارة عن 3111لتر ساعة:4-
الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية :مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط
211
( 311لتر من محلول غذائي) 3111( /لتر ساعة 11( x ) 4-دقيقة ساعة 1 = )4-دقيقة باعتبار صوبة ذات فترة مفردة ( 11 x 41م) ،تسميد عبر الري ( )fertigationلفترات 1دقائق بمحلول مخزن محسوب ،باستعمال 411 :4ةاقن ،كافي لتغذية محصول الطماطم ب 11.4جم من 41.1 ،Nجم من ،Pو 11.9جم من ( Kمكافئ لحوالي 1.9كجم للهكتار 1.3 ، Nكجم للهكتار Pو 4.3كجم للهكتار .) Kيلزم أن يقوم المزارع بمراجعة إذا ما كانت هذه تتطابق مع معدل اإلستهالك اليومي للطماطم في مرةلة الفسيولوجية .إذا لم يكن هناك تتطابق ،فيلزم إعادة اإلضافة خالل اليوم. خالل دورة المحصول ،خاصة فيما يتعلق بالمحاصيل قصيرة العمر مثل نباتات الحدائق ،فإنه من المهم أن يقوم المزارع بقياس درجة التوصيل الكهربائي ()EC
217
.41خصوبة التربة وتغذية النبات
توصيات العمليات الزراعية الجيدة تختلف النظم الزراعية وتوصيات التسميد بين المناطق لكن تعتبر بعض القواعد العامة صحيحة:
تمتص العناصرالغذائية النباتية بواسطة الجذور وإستيعابها في نهاية المطاف لكي تساند نمو وأيض النبات. يعتمد األختالف الموسمي في اةتياجات العناصرالغذائية علي تطور الجنين للمحصول .تتغير نسب امتصاص العناصرالغذائية طبقا لمرةلة النمو كنتيجة لألختالف في معدل النمو لألعضاء النباتية المختلفة ،التي تمتلك مكونات معدنية مختلفة. يعتبر معدل األمتصاص المعدني ذو عالقة بمعدل نمو المحصول وتميل للتناقص مع عمر النبات ،كما يعمل تركيز العناصرالغذائية الدقيق لألنسجة النباتية. يخرج امداد التربة ب N-P-Kمن معدنة المادة العضوية القديمة و إضافة المواد الطازجة (علي سبيل المثال ،بقايا المحاصيل ،السماد العضوي) .ولذلك ،تحتاج نظم توصيات السماد لتقدير هذا المدخل. عندما يتم تحفيز النمو عبر زيادة األشعاع و امتصاص المياه ،فمن المهم إضافة معادن اكثر. إعادة تحريك الع ناصرالغذائية المخزنة في األوراق القديمة أو البالغة يحدث اضافة قليلة إلى األةتياجات المعدنية لألعضاء النامية في محاصيل الصوبة؛ يعتبر تزامن التسميد مع امتصاص المعا دن الفعلي ةاسم لنمو المحصول األمثل. ينتج عن زيادة التسميد استهالك زائد وله عيوب عديد. يضمن اض افة السماد المناسب نمو غير مقيد و محصول قريب من المحتمل ،بينما تقل الفقد الراجع للظروف البيئية. تكون نوعية الخضر عند افضلها عندما يكون اضافة السماد مطابق الةتياجات المحصول عبرطول موسم النمو .ولهذا:
يعد تقديراحتياجات العناصر الغذائية للمحصول ها جدا من اجل كال السببان األ تصادي والبيئي ولذلك:
يكون توفرمعلومات عن ناتج المحصول المتوقع ةاسم لتقدير اةتياجات العناصر الغذائية الكلية وتجنب التسميد الزائد. ربما تزودنا معلومات عن األمتصاص الفعلي للمحصول من المياه (أو النتح) باداة مفيدة لتقدير ةقيقي لنمو المحصول وبناءا علية اةتياجات العناصر الغذائية. يعتبر منع عدم اتزان اةتياجات العناصر الغذائية هام :متابعة بالنظر لموقف العناصر بالمحصول يوم بيوم والتحليل ،علي فترات منتظمة، التربة و األنسجة الورقية و ،الزراعة بدون تربة ،وسط النمو و محلول العناصر الغذائية. يعتبر موقف التربة من المعادن عند بداية موسم النمو نقطة بداية جيدة لتوصيات السماد. تمدنا اختبارات التربة ،المنفذة قبل الزراعة ،بتقدير لكمية السماد المزمع اضافتها؛ يمكن ةينئذ استخدام التحليالت النباتية لمتابعة وضع المحصول الغذائي خالل موسم النمو ،للسماح لتصحيح األخطاء في التسميد. اتبع طرق اخذ العينات المعينة الخذ عينات من النبات ككل أو اجزاء منه لتقدير تركيز العناصر الغذائية النباتية .جمع الجزء النباتي الصحيح في الوقت الصحيح (خالل اليوم او موسم النمو) لعناصر غذائية معينة المراد تقديرها.
اعتبر:
يزيد بدرجة كبيرة تقسيم ال مضاف من األسمدة خالل موسم النمو الفرصة لمطابقة المضاف الكلي مع األةتياج الفعلي من السماد ،تقلل فقد العناصر الغذائية من األراضي الزراعية ،وتقلل من تعرض األرض للتظاثر بالملوةة .ومن اجل ذلك لتحسين كفاءة إضافات السماد كعامل ةاسم: اضف علي األقل جزء من األسمدة اثناء نمو المحصول طبقا للحالة الغذائية للمحصول. اضف األسمدة عبر مياه الري (.)fertigation
219
مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط:الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية
ائمة المراجـــع Adams, P. 1987. Mineral Nutrition. In J. Atherton & J. Rudich, eds. The tomato crop, a scientific basis for improvement. Adams, P., Davies, J.N. & Winsor, G.W. 1978. Effects of nitrogen, potassium and magnesium on the quality and chemical composition of tomatoes grown in peat. J. Hort. Sci., 53: 115–122. Addiscott, T.M. 1996. Fertilizers and nitrate leaching. In R.E. Hester & R.M. Harrison, eds. Agricultural chemicals and the environment. Issues in Environ. Sci., 5:1–26. Antón, A. 2004. Utilización del análisis del ciclo de vida en la evaluación del impacto ambiental del cultivo bajo invernadero mediterráneo. Universidad Politecnica de Catalunya (UPC), Barcelona, Spain. 235 pp. Antón, A., Montero, J.I., Muñoz, P. & Castells, F. 2005. LCA and tomato productionin Mediterranean greenhouses. Int. J. Agricultural Resources Governance andEcology, 4(2): 102–112. Audsley, E. (coordinator). 1997. Harmonisation of environmental life cycle assessmentfor agriculture. Final Report, Concerted Action AIR3-CT94-2028, EuropeanCommission DG VI Agriculture. 139 pp. Bar-Yosef, B. 1999. Advances in fertigation. Adv. Agron., 65: 1–77. Bartz, J.A., Geraldson, G.M. & Crill, J.P. 1979.Nitrogen nutrition of tomato plants and susceptibility of the fruit to bacterial soft rot. Phytopathology, 69: 163–166. Bergmann, W. 1988. Ernährungsstörungenbei Kulturpflanzen. Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, New York. 380 pp. Bouis, H.E. 2003. Micronutrient fortification of plants through plant breeding: can it improve nutrition in man at low cost? Proc. Nutrition Society, 62: 403–411. Bryson, G.M. & Barker, A.V. 2002. Determination of optimal fertilizer concentration range for tomatoes grown in peat-based medium. Communications in Soil Science & Plant Analysis, 33: 759–777. Carmassi, G., Incrocci, L., Maggini, R., Malorgio, F., Tognoni, F. & Pardossi, A. 2007. An aggregated model for water requirements of greenhouse tomato grown in closed rockwool culture with saline water. Agric. Water Manage., 88: 73–82
219
خصوبة التربة وتغذية النبات.41
Commission of the European Communities. 2008. Commission Regulation (EC) No. 889/2008 of 5 Sept. 2008 laying down detailed rules for the implementation of Council Regulation (EC) No. 834/2007 on organic production and labelling of organic products with regard to organic production, labelling and control. Official Journal of the European Union L 250/1. CRPV. 2010. Disciplinari di produzione integrata 2011 – Norme generali. Regione Emilia Romagna, Assessorato all’Agricoltura 3 pp De Pascale, S. & Maggio, A. 2005. Sustainable protected cultivation at a Mediterranean climate: perspectives and challenges. Acta Hort., 691: 29–42. Dorais, M., Papadopoulos, A. & Gosselin, A. 2001. Greenhouse tomato fruit quality. Hort. Reviews, 26: 239–319. Duchein, M.C., Baille, M. & Baille, A. 1995. Water use efficiency and nutrient consumption of a greenhouse rose crop grown in rockwool. Acta Hort., 408: 129–135. Ehret, D.L., Alsanius, B., Wohanka, W., Menzies, J.G. & Utkhede, R. 2001. Disinfection of recirculating nutrient solutions in greenhouse horticulture. Agronomie, 21: 323–339. Elherradi, E., Soudi, B., Chiang, C. & Elkacemi, K. 2005. Evaluation of nitrogen fertilizing value of composted household solid waste under greenhouse conditions. Agronomy for Sustainable Development, 25(2): 169–175. Enzo, M., Giaquinto, G., Lazzarin, R., Pimpini, F. & Sambo, P. 2001. Principi tecnicoagronomici della fertirrigazione e del fuorisuolo. Veneto Agricoltura. 204 pp. Epstein, E. & Bloom, A.J. 2005. Mineral nutrition of plants: Principles and perspectives (2nd ed.). Sinauer Associates, Inc., Publishers, Sunderland, MA. 380 pp. European Food Safety Authority (EFSA). 2008. Opinion of the scientific panel on contaminants in the food chain on a request from the European Commission to perform a scientific risk assessment on nitrate in vegetables. EFSA Journal, 689: 1–79. FAO. 2006. Plant nutrition for food security. A guide for integrated nutrient management. FAO Fertilizer And Plant Nutrition Bulletin 16. FAO, Rome. FAO. 2002. El cultivo protegido en clima mediterráneo. Rome. 320 pp. FAO. 1998. Guide to efficient plant nutrition management. Land and Water Development Division, FAO, Rome.
211
مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط:الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية
Frossard, E., Bucher, M., Mächler, F., Mozafar, A. & Hurrell, R. 2000. Potential for increasing the content and bioavailability of Fe, Zn and Ca in plants for human nutrition. J. Sciences of Food & Agriculture, 80: 861–879. Gallardo, M., Thompson, R.B., Rodríguez, J.S., Rodríguez, F., Fernández, M.D., Sánchez, J.A. & Magán, J.J. 2009. Simulation of transpiration, drainage, N uptake, nitrate leaching, and N uptake concentration in tomato grown in open substrate. Agric. Water Manage., 97: 1 773–1 784. Gianquinto, G., Orsini, F., Sambo, P. & Paino D’Urzo, M. 2011. The use of diagnostic optical tools to assess nitrogen status and to guide fertilization of vegetables. Hortechnology, 21(3): 287– 292. Gianquinto, G., Goffart, J.P., Olivier, M., Guarda, G., Colauzzi, M., DallaCosta, L., DelleVedove, G., Vos, J. & MacKerron, D.K.L. 2005. The use of hand-held chlorophyll meters as a tool to assess the nitrogen status and to guide nitrogen fertilization of potato crop. Potato Research, 47: 35–80. Gianquinto, G., Abu-Rayyan, A., Di Tola, L., Piccotino, D. & Pezzarossa, B. 2000. Interaction effects of phosphorus and zinc on photosynthesis, growth and yield of dwarf bean grown in two environments. Plant & Soil, 220(1/2): 219–228. Gruda, N. 2009. Do soilless culture systems have an influence on product quality of vegetables? J. Applied Botany & Food Quality, 82: 141–147. Gruda, N. 2005. Impact of environmental factors on product quality of greenhouse vegetables for fresh consumption. Crit. Rev. Plant Sci., 24: 227–247. Gupta, A.P. 2005. Micronutrient status and fertilizer use scenario in India. J. of Trace Elements in Medicine & Biology, 18: 325–331. Hanan, J.J. 1998. Greenhouses: Advanced technology for protected horticulture. CRC Press, Boca Raton, FL, USA. 684 pp. Imas, P. 2007. Recent techniques in fertigation of horticultural crops in Israel (available at http://www.ipipotash.org/presentn/rtifohc.html). Kalra, Y.P. 1998. Handbook of reference methods for plant analysis. CRC Press, Boca Raton, FL, USA. 300 pp. Kläring, H. 2001. Strategies to control water and nutrient supplies to greenhouse crops. A review. Agronomie, 21: 311–321. Krug, H. 1986. Gemüseproduktion. Ein Lehr- und Nachschlagewerkfür Studium und Praxis. Paul Parey Verlag, Berlin und Hamburg, Germany. 446 pp.
214
خصوبة التربة وتغذية النبات.41
Laegreid, M., Bockman, O.C., Kaarsyad, O. 1999. Agriculture, fertilizers and environment. CABI Publishing, New York, USA. 294 pp. Le Bot, J., Jeannequin, B. & Fabre, R. 2001. Impacts of N-deprivation on the yield and nitrogen budget of rockwool grown tomatoes. Agronomie, 21: 341–350. Le Bot, J., Adamowicz, S. & Robin, P. 1998. Modelling plant nutrition of horticultural crops: a review. Sci. Hortic., 74: 47–82. Lemaire, G., Jeuffroy, M.H. & Gastal, F. 2008. Diagnosis tool for plant and crop N status in vegetative stage: theory and practices for crop N management. Eur. J. Agron., 28: 614–624. Lingle, J.C. & Davis, R.M. 1959. The influence of soil temperature and phosphorus fertilization on the growth and mineral absorption of tomato seedlings. Proc. Amer. Soc. Hort. Sci., 73: 312–321. Lundberg, J.O., Feelisch, M., Björne, H., Jansson, E.Å. & Weitzberg, E. 2006. Cardioprotective effects of vegetables: is nitrate the answer? Nitric Oxide, 15(4): 359–362. Mann, E.N., de Resende, P.M., Mann, R.S., de Carvalho, J.G. & Von Pinho, E.V.D. 2002. Effect of manganese application on yield and seed quality of soybean. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, 37: 1 757–1 764. Marschner, H. 1995. Mineral nutrition of higher plants (2nd ed.). Elsevier Science and Technology Books. Massa, D., Incrocci, L., Maggini, R., Carmassi, G., Campiotti, C.A. & Pardossi, A. 2011. Strategies to decrease water drainage and nitrate emission from soilless cultures of greenhouse tomato. Agric. Water Manage., 97: 971–980. Massa, D., Incrocci, L., Maggini, R., Bibbiani, C., Carmassi, G., Malorgio, F. & Pardossi, A. 2010. Simulation of crop water and mineral relations in greenhouse soilless culture. Environmental Modelling and Software, 26: 711–722. Mills, H.A. & Jones, J. Jr. 1996. Plant analysis handbook II. MicroMacro Publishing Inc., Athens, GA, USA. 422 pp. Muñoz, P., Antón, A., Paranjpe, A., Ariño, A. & Montero, J.I. 2008a. Low nitrogen input can reduce environmental impact in the Mediterranean region without reducing greenhouse tomato yield. Agronomy for Sustainable Development, 28: 489–495. Muñoz, P., Antón, A., Nuñez, M., Vijay, A., Ariño, J., Castells, X., Montero, J. & Rieradevall, J. 2008b. Comparing the environmental impacts of greenhouse versus open-field tomato production in the Mediterranean region. Acta Hort., 801: 1591–1596.
212
مبادئ لمناطق مناخ البحر األبيض المتوسط:الممارسات الزراعية الجيدة لمحاصيل الخضربالبيوت المحمية
Olsen, S.R. & Sommers, L.E. 1982. Phosphorus. In A.L. Page, ed. Methods of soil analysis, Part 2, 2nd ed. p. 403–430. WASA & SSSA, Madison, WI, Agron. Monogr.V. 9. Pardossi, A., Malorgio, F., Incrocci, L. & Tognoni, F. 2006. Hydroponic technologies for greenhouse crops. In D. Ramdane, ed. Crops: Quality, growth and biotechnology, p. 360–378. WFL Publisher, Helsinki, Finland. Pardossi, A., Malorgio, F., Incrocci, L., Carmassi, G., Maggini, R., Massa, F. & Tognoni, F. 2006. Simplified models for the water relations of soilless cultures: what they do or suggest for sustainable water in intensive horticulture. Acta Hort., 718: 425–434. Pardossi, A., Malorgio, F., Incrocci, L., Tognoni, F. & Campiotti, C.A. 2000. Recirculating nutrient solution culture of melon (Cucumismelo L.): physiological and cultural aspects. Acta Hort., 554: 213–219. Pilbeam, C.J. 1996. Effect of climate on the recovery in crop and soil of 15N labelled fertilizer applied to wheat. Fertilizer Research, 45: 209–215. Rashid, A. & Ryan, J. 2004. Micronutrient constraints to crop production in soils with Mediterranean-type characteristics: A review. J. Plant Nutrition, 27: 959–975. Reed, D.W. (ed.). 1996. Water, media and nutrition for greenhouse crops. Ball Publishing. Revsbech, N.P. & Sorensen, J. 1990. Denitrification in soils and sediment. FEMS symposium No. 56, Plenum Press, New York. Richardson, A.E. & Simpson, R.J. 2011. Soil micro-organisms mediating phosphorus availability update on microbial phosphorus. Plant Physiology, 156(3): 989–996. Ríos, J.J., Rosales, M.A., Blasco, B., Cervilla, L.M., Romero, L. & Ruiz, J.M. 2008. Biofortification of Se and induction of the antioxidant capacity in lettuce plants. Sci. Hortic., 116: 248–255. Santamaria, P. 2006. Review nitrate in vegetables: toxicity, content, intake and EC regulation. J. Sci. Food Agric. 86: 10–17. Savvas, D. 2002. Automated replenishment of recycled greenhouse effluents with individual nutrients in hydroponics by means of two alternative models. Biosyst. Eng., 83: 225–236. Savvas, D. & Lenz, F. 1994. Influence of salinity on the incidence of the physiological disorder “internal fruit rot” in hydroponically grown eggplants. Angew. Botanik, 68: 32–35. Scaife, A. & Bar-Yosef, B. 1995. Nutrient and fertilizer management in field grown vegetables. IPI Bulletin No. 13. International Potash Institute, Basel, Switzerland. 104 pp.
213
خصوبة التربة وتغذية النبات.41
Scharpf, H.C. 1991. Stickstoffdüngung Gemüse-bau. Auswertungs- und Informationsdienst für Ernahrung, Landwirtschaft und Forsten. AID-Nr 1223. 35 pp. Silberbush, M. & Ben-Asher, J. 2001. Simulation study of nutrient uptake by plants from soilless cultures as affected by salinity buildup and transpiration. Plant Soil, 233: 59–69. Sonneveld, C. 2000. Effect of salinity on substrate grown vegetables and ornamentals in greenhouse horticulture. Wageningen University. Sonneveld, C. & Voogt, W. 2009. Plant nutrition of greenhouse crops. Springer. 431 pp. Tan, X.W., Ikeda, H. & Oda, M. 2000. The absorption, translocation, and assimilation of urea, nitrate or ammonium in tomato plants at different plant growth stages in hydroponic culture. Sci. Hort., 84: 275–283. Thompson, R.B., Martínez-Gaitan, C., Gallardo, M., Giménez, C. & Fernández, M.D. 2007.Identification of irrigation and N management practices that contribute to nitrate leaching loss from an intensive vegetable production system by use of a comprehensive survey. Agric. Water Manage., 89: 261–274. Voogt, W., Holwerda, H.T. & Khodabaks, R. 2010. Biofortification of lettuce (Lactuca sativa L.) with iodine: the effect of iodine form and concentration in the nutrient solution on growth, development and iodine uptake of lettuce grown in water culture. J. Sci. Food Agric., 90: 906– 913. Vos, J. & MacKerron, D.K.L. 2000. Basic concepts of the management and supply of nitrogen and water in potato production. In A.J. Haverkort & D.K.L. MacKerron, eds. Management of nitrogen and water in potato production. p. 15–33. Wageningen Pers, Wageningen, the Netherlands. Vox, G., Teitel, M., Pardossi, A., Minuto, A., Tinivella, F. & Schettini, E. 2010. Agriculture: technology, planning and management. In A. Salazar & I. Rios, eds. Sustainable greenhouse systems, p. 1–79. Nova Science Publishers, New York. Webb, A.J., Patel, N., Loukogeorgakis, S., Okorie, M., Aboud, Z., Misra, S. & Ahluwalia, A. 2008. Acute blood pressure lowering, vasoprotective, and antiplatelet properties of dietary nitrate via bioconversion to nitrite. Hypertension, 51(3): 784–790. White, P.J. & Broadley, M.R. 2005. Biofortifying crops with essential mineral elements. Trends Plant Science, 10(12): 586–593.