الفوسفور و دوره في النبات

3:17 ص المكتبة الزراعية الشاملة

 

الفوسفور و دوره في النبات

الدور الأساسي للفسفور في النباتات

يعتبر الفوسفور من العناصر الغذائية الأساسية كجزء من العديد من المركبات الأساسية لهيكل النبات وكحفز في تحويل العديد من التفاعلات الكيميائية الحيوية الرئيسية في النباتات. يُلاحظ الفوسفور بشكل خاص لدوره في التقاط وتحويل طاقة الشمس إلى مركبات نباتية مفيدة. الفوسفور هو عنصر حيوي في الحمض النووي ، "وحدة الذاكرة" الجينية لجميع الكائنات الحية. وهو أيضًا أحد مكونات الحمض النووي الريبي (RNA) ، وهو المركب الذي يقرأ الشفرة الوراثية للحمض النووي لبناء البروتينات والمركبات الأخرى الأساسية لبنية النبات وإنتاج البذور والنقل الجيني. ترتبط هياكل كل من الحمض النووي والحمض النووي الريبي معًا بواسطة روابط الفوسفور.

الفوسفور عنصر حيوي لـ ATP ، "وحدة الطاقة" للنباتات. يتكون ATP أثناء عملية التمثيل الضوئي ، ويحتوي على الفوسفور في بنيته ، والعمليات من بداية نمو الشتلات وحتى تكوين الحبوب والنضج. وبالتالي ، فإن الفوسفور ضروري للصحة العامة وحيوية جميع النباتات. بعض عوامل النمو المحددة المرتبطة بالفوسفور هي:

- تحفيز نمو الجذور

-  زيادة قوة الساق والساق

- تحسين تكوين الأزهار وإنتاج البذور

- أكثر انتظامًا ونضجًا مبكرًا للمحاصيل

- زيادة قدرة البقوليات على تثبيت النيتروجين

- تحسين جودة المحاصيل

- زيادة مقاومة أمراض النبات

- يدعم التطوير طوال دورة الحياة بأكملها

نقص الفوسفور في النباتات

يعد تشخيص نقص الفوسفور أكثر صعوبة من تشخيص نقص النيتروجين أو البوتاسيوم. عادة لا تظهر على المحاصيل أي أعراض واضحة لنقص الفوسفور بخلاف التقزم العام للنبات أثناء النمو المبكر. بحلول الوقت الذي يتم فيه التعرف على نقص بصري ، قد يكون الوقت قد فات لتصحيح المحاصيل السنوية. تميل بعض المحاصيل ، مثل الذرة ، إلى إظهار تغير غير طبيعي في اللون عند نقص الفوسفور. عادة ما تكون النباتات ذات لون أخضر مزرق داكن مع الأوراق والساق تصبح أرجوانية. تتأثر درجة اللون الأرجواني بالتركيب الجيني للنبات ، حيث تظهر بعض الأنواع الهجينة تغيرًا أكبر في اللون من غيرها. يرجع اللون الأرجواني إلى تراكم السكريات التي تفضل تخليق الأنثوسيانين (صبغة أرجوانية اللون) ، والتي تحدث في أوراق النبات.

يكون الفوسفور شديد الحركة في النباتات ، وعند نقصه ، قد ينتقل من الأنسجة النباتية القديمة إلى مناطق النمو النشط. وبالتالي ، غالبًا ما يتم ملاحظة الاستجابات الخضرية المبكرة للفوسفور. عندما ينضج النبات ، يتم نقل الفسفور إلى مناطق الثمار في النبات ، حيث هناك حاجة إلى متطلبات طاقة عالية لتكوين البذور والفاكهة. يؤثر نقص الفوسفور في أواخر موسم النمو على كل من نمو البذور ونضج المحاصيل الطبيعي. النسبة المئوية للكمية الإجمالية لكل مادة مغذية يتم تناولها أعلى للفوسفور في أواخر موسم النمو منها في النيتروجين أو البوتاسيوم.

الفسفور في التربة

محتوى الفسفور الكلي في معظم أنواع التربة السطحية منخفض ، بمتوسط ​​0.6٪ فقط من الفوسفور. هذا بالمقارنة مع متوسط ​​محتوى التربة 0.14٪ نيتروجين و 0.83٪ بوتاسيوم. محتوى التربة من الفوسفور متغير تمامًا ، حيث يتراوح من أقل من 0.04٪ P₂O₅ في التربة الرملية في السهول الساحلية للمحيط الأطلسي والخليج إلى أكثر من 0.3٪ في تربة شمال غرب الولايات المتحدة.

تؤثر العديد من العوامل على محتوى فوسفور التربة:

- نوع المادة الأم التي اشتقت منها التربة

- درجة التجوية والتعرية

- الظروف المناخية

- إزالة المحاصيل والتخصيب

الفسفور العضوي

يتم تصنيف فوسفور التربة إلى مجموعتين عريضتين ، عضوية وغير عضوية. يوجد الفوسفور العضوي في بقايا النباتات والأسمدة والأنسجة الميكروبية. قد تحتوي التربة منخفضة المواد العضوية على 3٪ فقط من إجمالي الفسفور في شكل عضوي ، ولكن قد تحتوي التربة ذات المواد العضوية العالية على 50٪ أو أكثر من إجمالي محتوى الفوسفور في الشكل العضوي.

الفسفور غير العضوي

تتكون الأشكال غير العضوية من فوسفور التربة من الأباتيت (المصدر الأصلي لجميع الفوسفور) ومركبات فوسفات الحديد والألومنيوم والفوسفور الممتص على جزيئات الطين. إن قابلية ذوبان مركبات الفوسفور هذه وكذلك الفوسفور العضوي منخفضة للغاية ، ولا توجد سوى كميات صغيرة جدًا من فوسفور التربة في المحلول في أي وقت. تحتوي معظم أنواع التربة على أقل من رطل لكل فدان من الفوسفور القابل للذوبان ، بينما تحتوي بعض أنواع التربة على أقل بكثير. من خلال التخصيب الكافي بالفوسفور والإدارة الجيدة للمحاصيل / التربة ، يمكن استبدال محلول التربة بالفوسفور بسرعة كافية لإنتاج المحاصيل الأمثل.

توافر فوسفور التربة

يتفاعل الفوسفور القابل للذوبان ، سواء من الأسمدة أو التجوية الطبيعية ، مع الطين والحديد ومركبات الألومنيوم في التربة ، ويتحول بسهولة إلى أشكال أقل توفرًا عن طريق عملية تثبيت الفوسفور. بسبب عمليات التثبيت هذه ، يتحرك الفوسفور قليلاً جدًا في معظم أنواع التربة (أقل من بوصة واحدة) ، ويبقى قريبًا من مكانه الأصلي ، ونادرًا ما تمتص المحاصيل أكثر من 20 في المائة من الأسمدة الفوسفورية خلال الموسم الزراعي الأول بعد التطبيق. نتيجة لذلك ، يتم فقدان القليل من الفوسفور في التربة عن طريق الرشح. يبقى هذا الفسفور الثابت المتبقي في منطقة التجذير وسيكون متاحًا ببطء للمحاصيل التالية. تعد تعرية التربة وإزالة المحاصيل من أهم الطرق التي يفقد بها فوسفور التربة.

عوامل توافر الفوسفور

درجة حموضة التربة

يحدث ترسيب الفوسفور على شكل فوسفات الكالسيوم القابل للذوبان بشكل طفيف في التربة الجيرية مع قيم pH حوالي 8.0. في ظل الظروف الحمضية ، يترسب الفوسفور على شكل فوسفات الحديد أو الفوسفات منخفض الذوبان. يحدث الحد الأقصى لتوافر الفوسفور عمومًا في نطاق الأس الهيدروجيني من 6.0 إلى 7.0. هذا هو أحد الآثار المفيدة للتربة الحمضية. يؤدي الحفاظ على درجة حموضة التربة في هذا النطاق أيضًا إلى تفضيل وجود أيونات H₄⁻PO ، التي يمتصها النبات بسهولة أكبر من أيونات HPO ، والتي تحدث عند قيم pH أعلى من 7.0.

تغذية المحاصيل المتوازنة

تميل الإمدادات الكافية من المغذيات النباتية الأخرى إلى زيادة امتصاص الفوسفور من التربة. يؤدي استخدام أشكال النيتروجين من النيتروجين مع الفوسفور إلى زيادة امتصاص الفسفور من السماد مقارنة باستخدام السماد الفوسفوري وحده أو استخدام الأسمدة النيتروجينية والفوسفور بشكل منفصل. غالبًا ما تؤدي تطبيقات الكبريت إلى زيادة توافر الفوسفور في التربة في التربة المحايدة أو الأساسية ، حيث يوجد فوسفور التربة على شكل فوسفات الكالسيوم.

المواد العضوية

تحتوي التربة التي تحتوي على نسبة عالية من المواد العضوية على كميات كبيرة من الفوسفور العضوي المُعدن (على غرار النيتروجين العضوي) ، وتوفر الفوسفور المتاح لنمو النبات. بالإضافة إلى توفير الفوسفور ، تعمل المادة العضوية أيضًا كعامل مخلب وتتحد مع الحديد ، وبالتالي تمنع تكوين فوسفات الحديد غير القابل للذوبان. التطبيقات الثقيلة للمواد العضوية مثل السماد الطبيعي أو بقايا النباتات أو محاصيل السماد الأخضر في التربة ذات قيم الأس الهيدروجيني العالية لا توفر الفوسفور فحسب ، ولكن عند التحلل ، توفر مركبات حمضية ، مما يزيد من توافر الأشكال المعدنية للفوسفور في التربة.

نوع الطين

تميل جزيئات الطين إلى الاحتفاظ بالفوسفور أو إصلاحه في التربة. وبالتالي ، فإن التربة ذات النسيج الناعم مثل التربة الطينية الطينية لديها قدرة أكبر على تثبيت الفوسفور من التربة الرملية الخشنة. الصلصال من النوع 1: 1 (kaolinite) له قدرة أكبر على تثبيت الفوسفور من الطين 2: 1 (montmorillonite ، illite ، vermiculite). تحتوي التربة المتكونة تحت هطول الأمطار الغزيرة ودرجات الحرارة المرتفعة على كميات كبيرة من الطين الكاوليني ، وبالتالي لديها قدرة تثبيت أكبر بكثير للفوسفور من التربة التي تحتوي على الطين من النوع 2: 1. كما أن ارتفاع درجات الحرارة وهطول الأمطار يزيدان من كمية أكاسيد الحديد والألمنيوم في التربة مما يساهم بشكل كبير في تثبيت الفوسفور المضاف إلى هذه التربة.

توقيت التطبيق

يزيد تثبيت الفسفور في التربة مع وقت التلامس بين الفوسفور الذائب وجزيئات التربة. وبالتالي ، يتم الحصول على استخدام أكثر كفاءة لسماد الفوسفور بشكل عام عن طريق استخدام السماد قبل وقت قصير من زراعة المحصول. هذه الممارسة فعالة بشكل خاص في التربة ذات القدرات العالية لتثبيت الفوسفور. في مناطق السهل الساحلي ، يمكن استخدام الأسمدة قبل الزراعة بعدة أشهر مع انخفاض طفيف أو بدون نقص في توافر الأسمدة الفوسفورية للمحصول. كما أن ربط السماد لمحاصيل الصف يزيد من كفاءة الأسمدة الفوسفورية في التربة ذات القدرة العالية على تثبيت الفوسفور مقارنة بالتربة ذات القدرة المنخفضة على تثبيت الفوسفور.

درجة حرارة التربة / التهوية / الرطوبة والضغط

يقل امتصاص النبات للفوسفور بسبب انخفاض درجة حرارة التربة وضعف تهوية التربة. من المرجح أن تزيد الأسمدة البادئة التي تحتوي على الفوسفور القابل للذوبان في الماء من نمو المحاصيل أثناء الطقس البارد. تقلل رطوبة التربة الزائدة أو ضغط التربة من إمداد التربة بالأكسجين ويقلل من قدرة جذور النبات على امتصاص فوسفور التربة. يقلل الضغط من التهوية ومساحة المسام في منطقة الجذر. هذا يقلل من امتصاص الفسفور ونمو النبات. يقلل الضغط أيضًا من حجم التربة التي تخترقها جذور النباتات ، مما يحد من وصولها الكلي إلى فوسفور التربة.

مستويات الفوسفور اختبار التربة

ستكون استجابة المحاصيل للفوسفور المخصب أكبر وستحدث بشكل متكرر في التربة التي تختبر فيها نسبة منخفضة من الفوسفور مقارنة بالتربة عالية الاختبار. ومع ذلك ، فإن الغلات في التربة ذات مستويات اختبار التربة العالية P تكون عادة أعلى. تتزايد الاستجابة للأسمدة الفوسفورية في التربة عالية الاختبار ، ومن المهم الحفاظ على مستويات عالية من الفوسفور في التربة لدعم الإنتاج الأمثل للمحاصيل.

وضع الفوسفور

إذا كان المزارع يبحث عن أقصى عائد من الاستثمار العالي في الفوسفور في التربة منخفضة الاختبار ، فإن تطبيق الشريط هو الأفضل. عند ممارسة الحراثة الصونية ، قد تكون هناك حاجة إلى توليفات من تطبيقات النطاق والتطبيقات الإذاعية للفوسفور. وهذا يضمن توفير إمدادات مبكرة من الفوسفور لتنمية الشتلات واحتياطي من المغذيات في وقت لاحق من موسم النمو ، عندما تظل متطلبات الفوسفور قوية.

- مزايا تطبيقات البث / الفسفور المحراث يمكن تطبيق معدلات عالية دون إصابة النبات

- يشجع توزيع المغذيات في جميع أنحاء منطقة الجذر على تجذير أعمق ، بينما يؤدي وضع الشريط إلى تركيز الجذر حول النطاق

- يسمح التجذير الأعمق بمزيد من الاتصال بالتربة والجذر ، مما يوفر خزانًا أكبر من الرطوبة والمواد المغذية

- طريقة عملية لتطبيق الأسمدة على الأعلاف

- يساعد على ضمان خصوبة العلف الكامل لمساعدة المحصول على الاستفادة الكاملة من ظروف النمو المواتية طوال موسم النمو

مشاركة