3:06 ص
الانتاج النباتي -
كتب الزراعة
كتاب : النيتروجين : تواجده - تثبيته و تحولاته في التربة و النبات
تأليف : ا.د رزاق غازي نغيمش
عدد صفحات الكتاب : 320 صفحة
يعتبر النيتروجين (N) عنصرًا أساسيًا ضروريًا للحياة. على الرغم من أن N هو العنصر الأكثر وفرة في الغلاف الجوي للأرض، إلا أنه لا يزال أحد أكثر العوامل التي تحدد نمو النباتات. يوجد النيتروجين بأشكال متعددة في البيئة، بما في ذلك الأشكال غير العضوية والعضوية (الجدول 1)، والتي تؤثر على توفره لامتصاص النبات. هذه الأشكال في حالة تدفق في التربة والغلاف الجوي من خلال العمليات الحيوية (الميكروبية) وغير الحيوية (الكيميائية والفيزيائية). تحتوي غالبية الأسمدة المستخدمة في فلوريدا، من قبل أصحاب المنازل والمزارعين على حد سواء، على N. ونظرًا لهذا التطبيق الواسع النطاق والدور الحاسم الذي تلعبه التربة في توفر هذا النيتروجين للنباتات، تهدف هذه المقالة إلى تقديم نظرة عامة على دورة N من خلال وصفها تحولات N الرئيسية التي تؤدي إلى اكتساب التربة أو فقدانها. هذه المقالة مخصصة لأصحاب المنازل والمزارعين المهتمين بكيفية دورات N داخل التربة.
يمكن إضافة النيتروجين إلى التربة بعدة طرق، بما في ذلك تحلل بقايا النباتات، وتثبيت النيتروجين بواسطة ميكروبات التربة، واستخدام الأسمدة الاصطناعية القابلة للذوبان في الماء، والترسيب الجوي. يمكن أيضًا فقدان النيتروجين من التربة إلى المياه الجوفية أو الغلاف الجوي.
معظم النيتروجين الموجود في الأرض موجود في الغلاف الجوي والصخور، حيث لا يكون متاحًا للكائنات الحية لاستخدامه. يوجد النيتروجين في الغلاف الجوي بشكل أساسي على شكل غاز ثنائي النيتروجين (N2) وأشكال ضئيلة مثل أكسيد النيتروز (N2O). لا يمكن لمعظم الكائنات الحية، بما في ذلك النباتات، استخدام غاز ثنائي النيتروجين بشكل مباشر، ولكن يمكن تحويله إلى الأمونيا (NH3) من خلال العمليات الحيوية وغير الحيوية. الأمونيا، وهي أيضًا شكل غازي N، هي مقدمة للأمونيوم (NH4+)؛ يشكل الأمونيوم والنترات (NO3-) معًا الأشكال الرئيسية للنيتروجين المتاحة لاستيعاب المنتجين الأساسيين (بما في ذلك النباتات والطحالب).
يمكن إضافة النيتروجين مباشرة إلى التربة من الغلاف الجوي، وهو 78% N (N2)، إما من خلال عملية بيولوجية (حيوية) أو فيزيائية/كيميائية (غير حيوية) تعرف باسم تثبيت N2 (الشكل 1). أحد أكثر أنواع التثبيت البيولوجي للتربة N2 شيوعًا يحدث عندما تشكل مجموعة معينة من البكتيريا، الريزوبيا، علاقة متبادلة مع النباتات البقولية، مثل الفول السوداني أو البرسيم. تنتمي معظم الريزوبيا إلى رتبة الريزوبيا البكتيرية. تصيب الريزوبيا جذور البقوليات وتزود النبات بالنيتروجين بعد استقلاب غاز النيتروجين. وفي المقابل، تتلقى الريزوبيا الكربون (C) على شكل أحماض عضوية من البقوليات لاستخدامها كمصدر للطاقة. في أنظمة محاصيل الخضروات، تُزرع البقوليات أحيانًا كمحصول تغطية بعد الحصاد ولكن قبل زراعة الخضروات التالية للمساعدة في إمداد التربة بالنيتروجين. يصبح هذا N متاحًا بعد ذلك لاستيعاب المحصول النقدي بعد انتهاء محصول التغطية.
يحدث تجميد النيتروجين في التربة عندما تستخدم ميكروبات التربة الأمونيوم (NH4+) والنترات (NO3-)، وهما شكلان غير عضويين من النيتروجين، لتلبية متطلباتها البيولوجية من النيتروجين. تلعب كائنات التربة دورًا مهمًا في تحلل المواد العضوية، مثل بقايا المحاصيل. عند إضافة بقايا ذات تركيزات عالية من C نسبة إلى N (نسبة C:N) إلى التربة، يجب أن تكتسب الميكروبات N المتاح من التربة لاستقلاب C. على سبيل المثال، يحدث هذا عادة عند المواد العضوية مثل البقايا الخشبية (مثل نشارة الخشب). ) يضاف إلى التربة. يمكن أن تحتوي البقايا الخشبية على نسبة C:N أكثر من 100، مما لا يزود مجتمع الميكروبات في التربة بما يكفي من النيتروجين لاستقلاب C (أي تمعدن الخشب). يؤدي هذا إلى قيام ميكروبات التربة بإزالة (تجميد) كل النيتروجين المتاح عادة من التربة لبناء كتلتها الحيوية. عندما تستخدم ميكروبات التربة هذه التربة NO3- أو NH4+، فهي غير متاحة للنباتات حتى تموت الميكروبات وتتحول كتلتها الحيوية مرة أخرى إلى NH4+ من خلال مزيد من التمعدن (انظر أدناه). يتم تحديد معدل التثبيت وكمية N التي يجمدها المجتمع الميكروبي في التربة من خلال التركيزات الأولية لـ NH4+ وNO3- في التربة، وكمية C المضافة إلى التربة، وحجم التجمع الميكروبي، والميكروبات المحددة. موجودة في التربة. القاعدة الأساسية هي أن خطر الشلل يزداد مع زيادة نسب C:N فوق 20 إلى 30
تمعدن النيتروجين هو العملية البيولوجية لتحويل النيتروجين العضوي إلى NH4+ . يمكن للميكروبات أن تمعدن المواد العضوية المتحللة، مثل بقايا المحاصيل، أو المواد العضوية في التربة، أو السماد. على عكس التثبيت البيولوجي للنيتروجين، والذي يتم تنفيذه بواسطة مجموعات محددة من الميكروبات، فإن تمعدن النيتروجين أقل تخصصًا وقد يتم استكماله بواسطة مجموعة كبيرة ومتنوعة من ميكروبات التربة. تعتمد كمية N المتمعدنة إلى NH4+ على تركيزات N في المادة العضوية المتحللة ومعدل حدوث التحلل. عندما تستوفي ميكروبات التربة احتياجاتها من النيتروجين من التحلل، يتراكم النيتروجين الزائد على شكل NH4+ في التربة....
------------------
----------------------
ليست هناك تعليقات: