logo

logo

logo

logo

logo

الترب (خصوبة-)

ترب (خصوبه)

Soil fertility -

 الترب

الترب (خصوبة ـ)

خصوبة التربة وإنتاجيتها العوامل الأساسية لنمو النبات
الخصوبة والخواص الفيزيائية للتربة تصنيف العناصر المغذية الأساسية لنمو النبات
الخصوبة والخواص الحيوية للتربة أشكال العناصر المغذية الممتصة من النبات
 

تحتل الخصوبة fertility وتغذية النبات مكاناً بارزاً بين علوم التربة؛ فهما البداية والنهاية الطبيعيتان لدراسة هذه العلوم ودراسة علوم الحياة النباتية، وتتوقف كمية العناصر الغذائية القابلة لإفادة النبات في التربة على تركيب الصخور الأمّ التي تكونت منها، وعلى الظروف المناخية السائدة في المنطقة؛ فالترب الناشئة من صخور تحوي الكثير من الفلزات تكون -قطعاً- قادرة على إمداد النبات بالعناصر المغذية أكثر من الترب المتكونة فوق صخور مكونة من فلز أو اثنين، كما في حالة الصخور الكلسية التي يسود فيها عنصر الكلسيوم وأحياناً المغنزيوم. وقد تتكون التربة فوق صخور لاتحتوي فلزاتها على عناصر مغذية كما في حالة الصخور الرملية. وتتأثر كمية العناصر المغذية بالظروف السائدة؛ ففي المناطق ذات المعدلات العالية من الأمطار تتعرض العناصر المعدنية القابلة لإفادة النبات لعمليات الغسل والهجرة مع المياه الراشحة من قطاع التربة.

خصوبة التربة وإنتاجيتها

يقال عن تربة إنها خصبة عندما تكون قادرة على توفير كل الاحتياجات من العناصر المعدنية القابلة لإفادة النبات بنسب متوازنة، مع انخفاض كميات المواد السامة والمواد المثبطة للنمو، وتمتاز بخواص فيزيائية مناسبة لنمو الجذور وانتشارها، كما تتمتع بنشاط حيوي جيد يسمح بتدوير مناسب للمغذيات المعدنية والمادة العضوية. تصبح التربة منتجة عندما تتوفر فيها الشروط السابقة، إضافة إلى وجودها في مناطق بيئية تتوفر فيها الحرارة والرطوبة والإضاءة المناسبة لنمو النبات وتطوره.

الخصوبة والخواص الفيزيائية للتربة

يقال عن تربة إن خواصها الفيزيائية جيدة عندما تحتوي الحبيبات المكونة لقوامها على كلٍّ من الرمل الخشن والرمل الناعم والسلت والطين والدبال والكلس بنسب مئوية متوازنة كما في الجدول (1) إضافة إلى العناصر المغذية الصغرى.

الجدول (1) النسب المئوية لمكونات التربة الجيدة.

الحبيبات المكونة للتربة

النسبة المئوية

رمل خشن

30 – 40%

رمل ناعم

15- 30%

سلت

10 – 15%

طين

5- 10%

دبال

2- 5%

كلس

1 – 5%

تكون هذه التربة ذات بناء محبب بفضل الدبال والكلس ممّا يسمح بسهولة جريان الماء وحركة الهواء فيها وتوفير متطلبات النمو النباتي، كما يسمح البناء الجيد أيضاً بنمو الجذور وانتشارها لتستغلّ أكبر حجم ممكن من التربة.

الخصوبة والخواص الكيميائية للتربة

تؤثر الظروف المناخية والصخر الأمّ في كمية العناصر المغذية القابلة للإفادة في التربة حيث تفقد المعدلات العالية من الكلسيوم والمغنزيوم والبوتاسيوم والصوديوم بالغسل والرشح، ومن ثَمَّ تصبح التربة فقيرة، ويجب تعويض النقص الحاصل بهذه العناصر بإضافة الأسمدة التي تحتويها، وبالمقابل تنخفض الأمطار في المناطق الجافة وشبه الجافة ممّا يؤدي إلى تراكم تلك العناصر المذكورة سابقاً فتتحول التربة إلى مالحة وغير منتجة، وتحتاج إلى عمليات غسل وصرف للفائض من ماء الغسل. أما في الترب الصودية فيجب إضافة المركبات الكلسية مثل الجبس لغسل أملاح الصوديوم، كما يؤثر الصخر الأم أيضاً في كمية العناصر المغذية للنبات؛ فالترب المتكونة على صخور أم تحوي كثيراً من الفلزات تكون قادرة على إمداد النبات بالعناصر الغذائية أكثر من الترب المتكونة فوق صخور مكونة من فلز أو اثنين كما في حالة الصخور الدولوماتية التي يسود فيها الكلسيوم والمغنزيوم.

يعود تدني خصوبة التربة الواقعة في المناطق الجافة إلى تفاعل أو تضاد المركبات السائدة في هذه الترب مع العناصر المعدنية الأساسية الأخرى مثل الحديد والمنغنيز والبور والفسفور.. فتحولها من أشكال قابلة لإفادة النبات إلى مركبات غير ذوابة وغير مفيدة للنبات. أما بالنسبة إلى الآزوت فإن أغلب الأراضي الزراعية - سواء في المناطق الرطبة أم الجافة - تعاني نقصَ هذا العنصر لذا يجب إضافته إلى التربة بصورة مستمرة على شكل أسمدة عضوية ومعدنية للمحافظة على المقدرة الإنتاجية للتربة.

تتصف الترب بكونها ذات درجة حموضة pH (باهاء) متعادلة أو حامضية أو قلوية؛ ففي الأوساط الحامضية يتوقع نقص العناصر القاعدية وربما الفسفور. أما في الأوساط القلوية يتوقع نقص التربة بالعناصر المغذية الصغرى عدا الموليبدنيوم وأيضاً نقص الفسفور القابل لإفادة النبات. وإن أفضل درجة حموضة يمكن أن يوجد فيه تراكيز متوازنة من العناصر الغذائية هي المتعادلة المائلة قليلاً إلى الحامضية الخفيفة، فإن الترب الخصبة المنتجة هي التي تحتوي على العناصر المعدنية المغذية الكبرى والصغرى بالصورة القابلة لإفادة النبات وبتراكيز كافية ومتوازنة تحقق حاجة المحاصيل الزراعية.

الخصوبة والخواص الحيوية للتربة

تحتوي التربة على مجموعات متعددة من الكائنات الحية مثل الديدان والبكتريا والفطور والفيروسات والطحالب، وتؤدي هذه الكائنات دوراً أساسياً في كثير من التفاعلات الكيميائية في التربة؛ فهي تحلل المادة العضوية إلى مكوناتها الأساسية محررة بذلك العناصر الغذائية التي تساهم في تحسين خصوبة التربة الكيميائية، كما أن المادة العضوية تعطي -في أثناء تحولاتها- الدبال الذي يقوم بدوره بتحسين الخواص الفيزيائية للتربة، وتؤثر التفاعلات الحيوية في درجة حموضة التربة التي تعمل بدورها على تحرير العديد من العناصر الغذائية المرتبطة بالمركبات المكونة للتربة، وتقوم الأحياء الدقيقة أيضاً بتثبيت الآزوت الجوي وتحويله إلى أشكال قابلة لإفادة النبات. ويمكن للكائنات الحية أن تقوم بإرجاع النترات والكبريتات وتحويلها إلى أشكال غير مفيدة، ويتوقف نشاط الكائنات الحية في التربة على كمية المادة العضوية والعناصر المغذية والظروف المناخية السائدة في الموقع.

العوامل الأساسية لنمو النبات

يعبر عن النمو النباتي بمؤشرات عدة تتمثل بالوزن الجاف أو الرطب للنبات أو بقياس الطول أو القطر أو الغلة. ويتأثر النمو النباتي بعدد كبير من العوامل المتداخلة (الجدول 2).

الجدول (2) العوامل المؤثرة في نمو النبات وإنتاجيته.

العوامل المناخية

عوامل التربة

العوامل المتعلقة بالنبات

الأمطار

درجة الحرارة

الرطوبة النسبية

الإضاءة

الارتفاع عن سطح البحر

الهواء الجوي

تركيز غاز

القوام، البناء، الماء المتاح، المادة العضوية، تفاعل التربة، السعة التبادلية، درجة التشبع بالقواعد، العناصر المغذية، عمق التربة، درجة حرارة التربة، إدارة التربة، الحراثة، الصرف، الانحدار.

النوع النباتي، الصنف، معدل البذار، نوعية البذار، النتح، التغذية (امتصاص العناصر المغذية)، الآفات (حشرات أمراض أعشاب)، كفاءة الحصاد.

العناصر المغذية الأساسية essential nutrients:

- التغذية nutrition: هي عملية تزويد النبات بالمركبات الكيميائية اللازمة للنمو والاستقلاب.

- المغذيات nutrients: هي العناصر المغذية التي يحتاج إليها النبات.

- الاستقلاب metabolism: هو الآليات التي تتحول من خلالها المغذيات إلى مادة عضوية داخل النبات.

العنصر المغذي الأساسي:

يحتاج النبات إلى العناصر المغذية الأساسية التي لا يتجاوز عددها 22 عنصراً، على الرغم من أن التحليل الكيميائي للنبات أظهر احتواءه على أكثر من 50 عنصراً من البيئة المحيطة. ولكي يعدّ العنصر المغذي ضرورياً وأساسياً ينبغي أن يتمتع بشروط عدة أهمها:

1- أن يكون له دور مباشر في تغذية النبات، وأيضاً في وظائف النبات وتفاعلاته الاستقلابية.

2- إن نقص هذا العنصر في النبات يجعله غير قادر على إكمال دورة حياته الخضرية والثمرية بصورة مثلى، وعندئذ تظهر أعراض نقصه على النبات.

3- إذا أضيف العنصر المغذي الذي يعاني النبات نقصه عن طريق الجذور أو الأوراق تزول أعراض النقص وينمو النبات بصورة طبيعية.

4- أن يكون غير قابل لاستبدال أي عنصر آخر به.

إن توفر العناصر المغذية بكميات كافية ومتوازنة وبحسب حاجة النبات هي العامل المحدد للحصول على أقصى عائد أو ربح متوقع. وإن أيَّ خلل أو نقص بكمية أحدها يسبب تدهوراً في نموه وإنتاجه. وقد تمت صياغة قانون للتعبير عن ذلك سمي قانون الحد الأدنى للعناصر المغذية، ينص على أن نمو النبات وإنتاجه يتحددان بكمية العنصر الموجود بحده الأدنى على الرغم من توفر العناصر المغذية الأخرى بكميات كافية، ويمكن توضيح ذلك من خلال المثال التالي: إذا توفرت في التربة كمية من الآزوت تكفي لإنتاج طن واحد من القمح (حبوب)، ومن الفسفور لإنتاج 1.5 طن ومن البوتاسيوم لإنتاج طنين اثنين؛ فإن إنتاج القمح الفعلي من الحبوب سيتحدد بكميات الآزوت الموجودة بكميات أدنى؛ أي إن إنتاج القمح سيكون طناً واحداً فقط. وإذا ما أضيفت كمية زائدة من الآزوت لتكون كافية لإنتاج طنين اثنين من حبوب القمح فإن الإنتاج يكون 1.5 طن فقط لأن العنصر المغذي التالي الموجود بكمية قليلة أصبح الفسفور. ولدى مناقشة النمو والإنتاج الأقصى الممكن maximum possible yield للنبات ينبغي أن تكون كلُّ الظروف والعوامل متوفرة بحدودها المناسبة التي يمكن إيجادها بوساطة المعادلات الرياضية الخصوبية وفق ما اقترحه علماء الخصوبة أمثال متشرلخ Mitscherlich وسبيلمان Spillman وويلكوكس Wilcox وبراي Bray وغيرهم.

تصنيف العناصر المغذية الأساسية لنمو النبات:

هناك عديد من الطرائق المتبعة في تصنيف العناصر المغذية استناداً إلى نوعية العنصر المغذي أو بحسب طبيعة وجوده (المصدر الذي ينشأ منه)، أو الكمية التي يأخذها النبات.

عناصر مغذية أساسية من الهواء:

وتشمل الكربون والهدروجين والأكسجين، وتشكل هذه العناصر الثلاثة نحو 97% من وزن النبات الكلي على شكل كربوهدرات، بروتين، خشبين (ليغنين lignin)، دهون، وزيوت وماء وكميات قليلة من الإنزيمات والهرمونات. ويمكن أن يأخذ النبات العناصر الثلاثة آنفة الذكر من التربة بشكل ماء وثنائي أكسيد الكربون ومركبات عضوية معقدة.

العناصر المغذية الكبرى macronutrients:

هي العناصر التي يحتاج إليها النبات بكميات كبيرة، ويكون تركيزها في النبات أكبر بمئات المرات من تركيز العناصر الصغرى. وتشمل: الآزوت والفسفور والبوتاسيوم والكبريت والكلسيوم والمغنزيوم، إذ تعدّ العناصر المغذية الثلاثة الأولى عناصر مغذية رئيسية وأساسية، حيث تشكل نحو 2% من وزن النبات الكلي.

العناصر المغذية الصغرى micronutrients:

هي العناصر التي يحتاج إليها النبات بتراكيز منخفضة جداً من رتبة بضعة مليغرامات أو جزء من المليغرام في اللتر، أي من بضعة أجزاء بالمليون إلى أقل من جزء بالمليون ppm، ويبين الجدول (3) محتوى التربة والنبات من العناصر الكبرى والصغرى.

الجدول (3) محتوى التربة والنبات من العناصر الكبرى والصغرى.

محتوى النبات

%

محتوى التربة

الرمز

العنصر

كلي %

قابل للإفادة (ppm)

العناصر الكبرى

1.5-3

0.1

25-15

N

الآزوت

0.7

0.08

15-10

P

الفسفور

3

1.3

400-300

K

البوتاسيوم

0.5

0.085

10-5

S

الكبريت

1

1.2

2000-1200

Ca

الكلسيوم

0.5

0.6

180-140

Mg

المغنزيوم

العناصر الصغرى

محتوى النبات

(ppm)

كلي (ppm)

قابل للإفادة (ppm)

200

28000

4.5-2.5

Fe

الحديد

10-50

10-2500

4-2

Mn

المنغنيز

10-40

25100-

1-0.5

Zn

الزنك

7-20

5-60

1.5-0.5

Cu

النحاس

1-94

-1.5 55

2-1

B

البورون

0.2 – 8

0.2- 7.5

0.3-0.05

Mo

الموليبدنيوم

أشكال العناصر المغذية الممتصة من النبات:

ينتشر العنصر المغذي في التربة بأشكال مختلفة؛ منها ما هو ذائب ومنها ما هو مدمصٌ (متبادلٌ) أي قابل لإفادة النبات، ومنها ماهو مرتبطٌ ضمن مركبات غير قابلة للإفادة. ويستفيد النبات مباشرة من كلا الشكلين الذائب والمدمص، ويقصد بالشكل الذائب الإيونات الموجودة في محلول التربة، ويقصد بالشكل المدمص الإيونات المدمصة على السطوح الداخلية والسطوح الخارجية لغرويات التربة، وفي هذه الحالة تشكل الكاتيونات الجزء الأكبر من الإيونات المدمصة وهذا ما يدعى بالادمصاص الموجب؛ في حين لا تشكل الأنيونات سوى 5% من عملية التبادل الإيوني في التربة، إلا أن بعض الكاتيونات تمثل جسر ربط بين الأنيونات وسطح التربة، ولكن غالباً ما توجد الأنيونات في محلول التربة.

الجدول (4) أشكال العناصر الممتصة ودورها الفيزيولوجي.

الدور الفيزيولوجي الرئيس

الشكل الممتص

العنصر

بناء هيكل النبات.

غازي و.

C

H من الماء .

H

غازي ومن الماء.

O

تركيب البروتينات واليخضور.

و وحمض أميني

N

تركيب الفايتين والحموض النووية ومركبات الطاقة واستقلاب السكريات وتشكل الثمار.

و وفايتين فسفوليبدات.

P

انتقال الكربوهدرات وتخزينها في الثمار والجذور.

K

تركيب بعض الحموض الأمينية، والفيتامينات، وبناء اليخضور.

S

تركيب الجدر الخلوية.

Ca

تركيب اليخضور.

Mg

تركيب اليخضور، وإنزيمات الأكسدة والإرجاع وكذلك بعض إنزيمات التنفس.

و وعلى شكل معقدات عضوية.

Fe

تركيب اليخضور، وإنزيمات الأكسدة والإرجاع وكذلك بعض إنزيمات التنفس.

وعلى شكل معقدات عضوية.

Mn

يساهم في تكوين هرمونات نمو الخلايا.

وعلى شكل معقدات عضوية.

Zn

تركيب الكثير من الإنزيمات وخاصة التنفس.

وعلى شكل معقدات عضوية.

Cu

تأثير مهم في الإزهار والثمار وانتقال السكريات.

وسط حامضي وفي الوسط القلوي .

B

تشكل العقد الجذرية.

، .

Mo

يبين الجدول (4) أشكال العناصر المغذية الممتصة، حيث يلاحظ أن الآزوت يمتص على شكل نترات وعلى شكل أمونيوم ، أما النتريت فإنها تتحول إلى نترات وإن لم يتم تحولها بسرعة أو بقي منها تراكيز بسيطة فإنها تؤدي إلى ضرر النبات وسميته، وتشير بعض الأبحاث إلى أن النبات يمكن أن يمتص النتريت من دون ضرر إذا كانت هي المصدر الوحيد لعنصر الآزوت بشرط ألّا يزيد تركيزها على 52 ppm. أما بالنسبة إلى الفسفور فإن درجة حموضة التربة تؤدي دوراً مهماً في تحديد نوع شاردة (إيون) الفسفات، حيث تكون ثنائية عندما يكون الـ pH قلوياً، وأحادية وثنائية و عندما تميل التربة إلى الحامضية؛ في حين تسود الشاردة الأحادية عندما يكون الـ pH حامضياً. أما الشكل العضوي من الفسفور فلا بدّ من تحوله إلى معدني كي يستطيع النبات امتصاصه، إلا أن بعض الدراسات أشارت إلى قدرة النبات على امتصاص الفايتين phytin والأحماض النووية مباشرة.

محمد سعيد الشاطر

مراجع للاستزادة:

- فلاح أبو نقطة، محمد سعيد الشاطر، خصوبة التربة والتسميد، جامعة دمشق، 2011.

- محمد سعيد الشاطر، رياض بلدية، أنظمة الري والتسميد (الجزء النظري)، جامعة دمشق، كلية الهندسة الزراعية، 2014.

- محمد سعيد الشاطر، أكرم البلخي، خصوبة التربة وتغذية النبات (الجزء النظري)، جامعة دمشق، كلية الزراعة، 2014.

- B. Elli, H. Foth, Soil Fertility, CRC Press 2018

- J. L. Havlin, Soil Fertility and Fertilizers: An Introduction to Nutrient Management, Pearson India 2016.

- A.S. Jadeja, D.V. Hirpara, L.C. Vekaria, H.L. Sakarvadia, Soil Fertility and Nutrient Management: A Way to Sustainable Agriculture, CRC Press 2021.

 


التصنيف : علوم البيئة والتنوع الحيوي
النوع : علوم البيئة والتنوع الحيوي
المجلد: المجلد السابع
رقم الصفحة ضمن المجلد :
مشاركة :

اترك تعليقك



آخر أخبار الهيئة :

البحوث الأكثر قراءة

هل تعلم ؟؟

عدد الزوار حاليا : 542
الكل : 29601157
اليوم : 56073