logo

logo

logo

logo

logo

التسميد

تسميد

Fertilization -

 التسميد

التسميد

محمد سعيد الشاطر

أنواع الأسمدة وطرائق إضافتها ومعدلات استخدامها

تقييم الأسمدة المركبة واختيارها

تأثير الأسمدة في خصائص التربة وإنتاجيتها

الآثار السلبية للأسمدة في البيئة

 

التسميد fertilization هو إمداد التربة بالعناصر الغذائية اللازمة لنمو النبات، باستعمال الأسمدة التي تمدْ النبات بالعناصر الغذائية التي يحتاجها حتى ينمو ويُزهر ويُثمر وينضج بصورة طبيعية.

عَرَف الإنسان منذ القديم الأثر الإيجابي للأسمدة في نمو النبات وإنتاجه، وكان يُعتقد أن النباتات تمتص العناصر الغذائية عضوياً، وظلَّ هذا الاعتقاد رائجاً حتى عام 1823 حيث تبين أن النباتات لا تتغذى على المادة العضوية بشكل مباشر إنما تأتي الفائدة من المادة العضوية في تغذية النبات بعد تفسخها وتمعدنها، أي تحول مكوناتها العضوية إلى مركبات معدنية. ومع دحض هذه النظرية وإرساء قواعد التغذية المعدنية أصبح منطقياً أن تقدم للنبات العناصر الغذائية المعدنية الأساسية على صورة أملاح، مما دفع المزارعين إلى استعمال الأسمدة المعدنية لتخصيب الأراضي وزيادة العائدات؛ إلا أن التسميد المعدني الكثيف وغير المنظم ألحق بالترب وبالنباتات أضراراً بلغت حد السميّة، فكان لابد من البحث عن حلول بديلة، وكانت الأسمدة الحيوية والعضوية ملاذاً وعوناً للإنسان سامحةً باستثمار الترب بصورة مستدامة.

أنواع الأسمدة وطرائق إضافتها ومعدلات استخدامها

1- الأسمدة العضوية: هي مخلفات عضوية نباتية وحيوانية أو صنعية تتفسخ حيوياً عند إضافتها إلى التربة، معطية مركبات معدنية ذوّابة أو غازيّة ومعقدات غروية يطلق عليها اسم الدبال humus (الشكل 1-آ) الذي يؤدي دوراً مهماً في تحسين الخواص الفيزيائية والكيميائية والحيوية للتربة ومن أمثلتها:

الشكل (1) الأسمده العضوية.

  • السماد البلدي manure: يتألف من مفرزات حيوانات المزرعة الصلبة والسائلة المختلطة بالفرشة المستخدمة في الحظائر (الشكل 1- ب)، ويختلف في درجة تحلله وتركيبه الكيميائي تبعاً لأنواع الحيوانات وأعمارها ونظام تغذيتها ونوع الفرشة. وهناك منه نوعان: الطازج والمتخمر، الثاني منهما أغنى بالعناصر الغذائية من الأول نظراً للتركيز الناتج من انكماش الكتلة السمادية وانخفاض وزنها بنحو 50%. يضاف السماد البلدي المتخمر إلى الترب الخفيفة في فصل الربيع إذ يكون جاهزاً لتحرير العناصر المغذية، في حين يضاف السماد الطازج (غير المتخمر) إلى الترب الثقيلة في فصل الخريف، ومن المعروف أيضاً أن الترب الكلسية والخفيفة والترب شديدة النفاذية كالترب الرملية تحتاج إلى كميات كبيرة من المادة العضوية لتحسين خواصها الفيزيائية والكيميائية والحيوية، ويستخدم لذلك عادة السماد العضوي الطازج.

     يجب في جميع الحالات طمر السماد البلدي بنوعيه في التربة لمنع فقد الأمونيا ولاسيما في المناطق الكثيرة الرياح والمشمسة، ويُطمر السماد بمحاريث قرصية بعد نثره بعمق، ويكون في الترب الخفيفة أكبر منه في الترب الثقيلة، وبكميات تختلف بحسب أنواع الترب الزراعية، (الجدول 1).

    الجدول (1) كمية السماد البلدي التي ينصح بإضافتها إلى بعض الترب في سورية.

    نوع التربة

    كمية السماد المضافة (طن/هكتار)

    لصيانة التربة

    لتحسين خواص التربة

    خفيفة (رملية، كلسية)

    15- 20 مرة كل سنتين

    15 كل سنة

    طميّة

    30 كل 3 سنوات

    40-50 كل 3 سنوات

    طينية

    40 كل 3 سنوات

    60 كل 3 سنوات

    ب- الأسمدة الخضراء green crop fertilizers: يُقصد بالتسميد الأخضر قلب النباتات المزروعة كلياً أو جزئياً في التربة بهدف زيادة كمية المادة العضوية والآزوت وحفظ العناصر الغذائية المعدنية من الفقد، ويمكن إجمال فوائد الأسمدة الخضراء بالآتي:

    • زيادة نسبة المادة العضوية والآزوت في التربة.

    • تسريع نمو الكائنات الحية وتطورها مما يحسن التفاعلات الحيوية ولاسيما التمعدن.

    • زيادة قابلية الإفادة من العناصر المعدنية ولا سيما الفسفور والبوتاسيوم والكلسيوم والمغنزيوم.

    • المحافظة على العناصر المغذية من الفقد لأن السماد الأخضر يقلل من رشح العناصر وفقدها، وتقوم النباتات بامتصاصها وإعادتها ثانية إلى التربة عند قلبها فيها.

    • تحسين الخواص الفيزيائية والكيمياحيوية للتربة.

      يُنصح عادة باستعمال خلطة من بذور النباتات البقولية، مثل: البيقية والبازلاء؛ سماداً أخضر في الترب الكلسية، كما يمكن استعمال نباتات العائلة الصليبية كاللفت والخردل أسمدة خضراء لأنها تنمو بسرعة وبكثافة عالية. تُقلب نباتات السماد الأخضر وتُطمر قبل مرحلة التزهير، وتُدرج في الدورات الزراعية على ألا تتداخل مع المحاصيل الرئيسة المراد زراعتها، كما لا يُنصح باستعمالها في الزراعات البعلية لأن إنتاجيتها خفيفة وتحللها بطيء بسبب قلة الرطوبة كما أنها تستنزف الرطوبة الأرضية.

      ج- قمامة المدن (كمبوست) city compost: يقصد به الناتج النهائي للقمامة المنزلية التي تُرحّل يومياً من المدن والتجمعات السكنية حفاظاً على الصحة العامة بعد إزالة المواد غير القابلة للتفسخ منها، ويتم تحويلها إلى كمبوست بعد إخضاعها لعدة معاملات تختلف تبعاً لنظام العمل المعد لإنتاجه، وعادة تُخَمر في ظروف محكمة لتعطي بعد اكتمال تخمرها كتلة عضوية جيدة القوام واللون، وتتصف بخواص فيزيائية وكيميائية وحيوية جيدة تصلح لتسميد التربة (الشكل 2). ويجب ألاّ يتجاوز محتوى كمبوست قمامة المدن في المعادن الثقيلة الحدود المسموح فيها في المواصفات العالمية.

      الشكل (2) كمبوست مخلفات المدن.

      د– كمبوست رواسب الصرف الصحي: يقصد به الوحل الناتج من معاملة مياه الصرف الصحي في التجمعات السكنية أو الناتج في قيعان البرك والبحيرات التي تستعمل هذا النوع من المياه، ومن المعروف أنه يُنتج من محطات معالجة المياه المختلفة رواسب أو وحل يسمى بالحمأة، وهي ناتج ثانوي يترسب في أحواض الترسيب. وتستخدم حمأة الصرف الصحي في تخصيب الترب الزراعية منذ زمن بعيد، وتُتّبع عادة أفضل الطرائق لتخميرها وإنضاجها بقصد الحصول على سماد غني بالعناصر المعدنية المتاحة للنبات، إضافة إلى المواد العضوية التي تؤدي إلى تحسين مواصفات التربة، كما يمكن إضافة رواسب المياه المعالجة إلى القمامة الطازجة في أثناء عمليات تخمرها وإنتاجها لتزيد كميتها، وتُحسن نوعيتها. لا يُسمح عادة بنثر كمبوست حمأة الصرف الصحي على المحاصيل التي تؤكل نيئة، ويجب ألاّ يزيد محتواه من بكتريا الكوليفورم على ألف خلية أو 3 خلايا من بكتريا السالمونيلا للغرام من المادة الجافة، وألاّ يتجاوز في محتواه من الحدود القصوى للعناصر الثقيلة الملونة التي تسمح به المواصفات السورية.

      هـ- كمبوست المزرعة farm compost: ينتج من التخمر الهوائي، أو اللاهوائي أو نصف الهوائي للمخلفات الزراعية ( بقايا المحاصيل وأعشاب وأغصان وأوراق أشجار) مع إضافة بعض المركبات المعدنية لمساعدة الكائنات الحية الدقيقة على تحليل المواد النباتية، ومع العلم أن سماد المزرعة الناتج من هذه الطريقة يمتاز بخواص جيدة إلا أنّ إنتاجه توقف بسبب اللجوء إلى طمر بقايا المحاصيل والقش مباشرة في ترب حقول المزارع التي ليس فيها تربية حيوان أوتُستعمل فرشة في مراقد الحيوانات التي فيها حظائر لتربية المواشي.

      2- الأسمدة الحيوية biofertilizers: مكونات تحتوي على خلايا كائنات دقيقة حية وكامنة لسلالات عالية الكفاية في تثبيت الآزوت وإذابة الفسفات أو البوتاسيوم. وتضاف عادةً مع البذور، أو إلى التربة، بهدف زيادة أعداد الكائنات الدقيقة وإسراع عمليات حيوية معينة تزيد صلاحية العناصر الغذائية للنبات.

      3- الأسمدة الكيميائية: تضم الأسمدة الآزوتية والفسفاتية والبوتاسية والعناصر الصغرى.

      تضاف الأسمدة قبل الزراعة وفي أثنائها وفي موسم النمو النباتي، وتجدر الإشارة إلى أن المحاصيل، وليس التربة، تحتاج إلى الأسمدة، ولذا يجب أن تضاف الأسمدة قريبة جداً إلى جذور النبات لتمتصها المزروعات بصورة تامة، وتضاف بطريقتين إما نثراً لتغطي كامل المساحة المزروعة، ومن ثمّ تحرث وتخلط في التربة بالمحاريث المختلفة أو العزاقات، وإما تُضاف في مواقع محددة، مثل: الأثلام أو الأخاديد أو الحفر. أما من حيث زمن إضافة الأسمدة فهناك التسميد الأساسي، والتسميد عند الزراعة، والتسميد بعدها أو التسميد الإضافي أو مايسمى "الوجبات السمادية". والنبات كائن حي يمكن أن يعاني أمراض نقص العناصر التي تعالج بتقديم العناصر الغذائية المعدنية الأساسية بالكميات الكافية وبالصور المفيدة، ويشترط في العناصر الغذائية التي تقدم للنبات أن تكون متوازنة بعضها مع بعض لأن نقص أي منها يؤدي إلى تدني الإنبات وربما موته، ولن يستأنف النبات سلامته إلا بإضافة العنصر الغائب أو أحد أملاحه، وإن إضافة أيٍ من العناصر الأخرى التي لا تتضمن العنصر العوزي؛ لن تؤدي إلى تحسين حالة النبات، لأن العنصر الغائب هو العامل المحدد للنمو، ولا يزول أثر عوزه على النبات إلا بإضافته إلى التربة أو إلى النبات بالكميات النسبية المطلوبة للنمو.

      تؤلف العناصر الغذائية التي يأخذها النبات في التربة ما بين 0.5 و6 % من وزن النبات الطازج. وعلى الرغم من قلة نسبتها فإن أهميتها كبيرة وتُعد العامل المحدد للنمو، وتصنف عادة العناصر المغذية التي يأخذها النبات من التربة في مجموعتين هما :

      أ- مجموعة العناصر الرئيسية الكبرى macronutrients: يقصد بها العناصر التي يجب توفيرها للنبات بكميات كبيرة نسبياً تراوح بين 100-1000 جزء في المليون (PPM) وهي الآزوت والفسفور والبوتاسيوم والكلسيوم والمغنزيوم والكبريت.

      ب- مجموعة العناصر الصغرى micronutrients: وهي العناصر التي يحتاج إليها النبات بتراكيز منخفضة تقدر ببضعة أجزاء في المليون إلى أقل من جزء في المليون، وتضم: الحديد والمنغنيز والزنك والنحاس والبور والموليبدين وأحيانا الكوبالت.

      يطلق اسم الأسمدة المعدنية البسيطة على الأسمدة التي تحتوي على عنصر سمادي واحد مثل نترات الأمونيوم أو كلوريد البوتاسيوم. أما اسم الأسمدة المعدنية المركبة التي تحتوي على أكثر من عنصر سمادي من العناصر السمادية الثلاثة الرئيسة: الآزوت والفسفور والبوتاسيوم ويرمز إليهاK وP وN، وقد يكون هناك أحياناً عنصران سماديان في ملح واحد. مثل نترات البوتاسيوم KNO3  ويرمز إليه بالرمز (2) أو KوN، وقد يكون السماد المركب ناتجاً من عملية خلط أملاح بسيطة لتعطي أملاحاً مركبة ثنائية أو ثلاثية، ولذا تعرف حالياً في الأسواق أنواع مختلفة من الأسمدة المركبة التي يمكن تصنيفها في المجموعات التالية:

      أ- أسمدة مركبة ناتجة من خلط الأسمدة البسيطة ميكانيكياً.

      ب- أسمدة مركبة معقدة ناتجة من التفاعلات الكيميائية.

      ج - أسمدة مركبة سائلة.

      د - أسمدة عضوية قابلة للذوبان.

      تمتاز الأسمدة المركبة السائلة بسهولة استعمالها والتعامل معها وقلة الجهد لإضافتها والاقتصاد في العبوات وتوزيعها في الأرض على نحو منتظم وسريع وإمكان إضافتها إلى مبيدات الأعشاب ومواد المكافحة ومياه الري (الشكل3 ). وتُصّنع الأسمدة العضوية الذوّابة من معاملة النفايات والبقايا العضوية بحمض الكبريت، ويضاف إلى ناتج التفاعل بعض المواد كالفسفات الطبيعية والأمونيا واليوريا وكلوريد البوتاسيوم لمعادلة درجة حموضة (pH) الكتلة السمادية الناتجة، ويحصل بهذه الطريقة على سماد يحوي 15% إلى 25% من العناصر السمادية ( N وP وK)، وتشير نتائج الدراسات إلى أنً هذا السماد يعطي نتائج ممتازة في مزارع الخضراوات والأشجار المثمرة والكروم ولاسيما في مناخ البحر المتوسط.

      الشكل (3)

      تقييم الأسمدة المركبة واختيارها

      يجب عند شراء الأسمدة المركبة مراعاة مايلي:

      أ- تركيز العناصر السمادية: يقصد بذلك كميات الـ N وP وK الموجودة في 100كغ من السماد، ويفضل ألا يكون تركيز العناصر السمادية منخفضاً في كتلة السماد المركب لأن تكاليف النقل والتخزين والتوزيع قد تزيد أحياناً على الوفر الذي يتحقق من انخفاض أسعار تلك الأسمدة.

      ب- توازن العناصر السمادية في السماد المركب: تختلف العناصر السمادية N وP وK في سعرها، كما تختلف في تأثيرها الخصوبي لذا يجب معرفة عدد الوحدات السمادية لكل عنصر، ويمكن في ضوء كمية الوحدات السمادية لكل عنصر تقويم جودة السماد.

      ج - الصور التي تظهر عليها العناصر السمادية: يختلف سعر الوحدة السمادية باختلاف المركب الكيميائي المتضمن العنصر السمادي، فخامس أكسيد الفسفور P2O5 في السوبر فسفات الثلاثي أعلى سعراً منه في الفسفات الطبيعية، وأن أكسيد البوتاسيوم K2O في كلوريد البوتاسيوم أرخص سعراً من سِلفات البوتاسيوم، لذا يجب أن تلصق بطاقات خاصة على العبوات السمادية لتبين كمية الوحدات السمادية لكل عنصر ومصدر الوحدات السمادية أيضاً.

      ميزات خلط الأسمدة الكيميائية

    • يوفر السماد المركب العناصر التي تحتاج إليها التربة لتوفير حاجة المحصول بنسب معينة ووفقاً للحاجة الفعلية.

    • يوفر استخدام الأسمدة المركبة المال والجهد اللازمين لتوزيع الأسمدة البسيطة، ولاسيما عند عدم توفر الأيدي العاملة وغلاء أجورها.

    • يفضل استعمال الأسمدة المركبة السائلة على نظيراتها البسيطة عند استعمالها مع مياه الري.

    • تحسن الأسمدة المركبة الخصائص الفيزيائية للأسمدة البسيطة وتعدل حموضتها أو قلويتها عند خلطها.

      تأثير الأسمدة في خصائص التربة وإنتاجيتها

      تُحسِّن الأسمدة من الخواص الفيزيائية للتربة؛ إذ تعمل المركبات الدبالية على تحسين بناء التربة عن طريق تجميع حبيباتها مما يؤدي إلى سريان الهواء والماء وانتشار الجذور، كما أن الدبال يرفع من قدرة التربة على امتصاص الماء والاحتفاظ به لفترة أطول لأنه من الغرويات الأليفة للماء، وهذا يعني أن الترب الغنية بالمواد العضوية لديها القدرة على مقاومة الجفاف أكثر من الترب الفقيرة بالمادة العضوية. ويؤدي ارتباط الدبال بالطين إلى تشكيل معقدات طينية دبالية قادرة على امتصاص الكاتيونات وشوارد (إيونات) الفسفات الذائبة في محلول التربة ومنع هجرتها مع مياه الصرف، كما أن كربون المادة العضوية يُعد مصدراً للطاقة الضرورية لنشاط الكثير من الأحياء الدقيقة التي تفسخ المادة العضوية وتنتج غاز CO2 الذي بارتباطه بالماء يكوّن حمض الكربون H2CO3  الذي يساهم بدوره في إذابة الكثير من العناصر المعدنية الأساسية في تغذية النبات، فتقوم بوظائف مهمة عند وجودها على نحو إيوني في محلول التربة أو عند دخولها في تركيب المواد العضوية النباتية إذ تدخل في تركيب البروتوبلازم وجذور الخلايا النباتية، فالكبريت - مثلاً - يدخل في تكوين البروتينات والفسفور في البروتينات النووية والدهون الفسفورية، ويدخل المغنزيوم في تركيب الكلوروفيل، والكلسيوم في تركيب بكتات الكلسيوم التي تدخل في تكوين الصفيحة الوسطى لجدار الخلية النباتية، وتؤثر العناصر المعدنية أيضاً في الضغط الحلولي للخلايا النباتية وفي الفعل التنظيمي؛ إذ تؤدي الأحماض العضوية والمركبات المعدنية الأخرى الناتجة من التحولات الغذائية دوراً كبيراً في تحديد درجة الحموضة أو قيمة pH الخلية النباتية وتنظيمها، وتؤثر شوارد الأملاح المعدنية التي يمتصها النبات من التربة أيضاً في تفاعل pH العصارة الخلوية، كما تشترك في الفعل التنظيمي الدارئ buffer action لمنع التغيرات الشديدة في pH العصارة الخلوية.

      تتأثر نفاذية الأغشية الخلوية بالكاتيونات cations والأنيونات anions الموجودة في الوسط، فالكلسيوم وغيره من الكاتيونات الثنائية والثلاثية التكافؤ تقلل في نفاذية الأغشية الخلوية لمعظم الخلايا في حين تزيد الكاتيونات الأحادية نفاذيتها. ومن المعروف أيضاً أن إيون النترات ينشط من امتصاص إيون الفسفات من قبل النبات الذي يتوقف عن امتصاص النترات عند غياب الفسفات، كما تقوم بعض العناصر المعدنية -مثل: الحديد والمنغيز والزنك والنحاس- بصورة عامل ملامسة (وسيط) في بعض الإنزيمات النباتية، وتقوم بعض العناصر الأخرى -مثل: المغنزيوم والمنغنيز- بدور كابح inhibitor لبعض التفاعلات الإنزيمية.

      تؤثر العناصر المغذية الأساسية في النمو النباتي، وتظهر الأعراض التالية على النبات الذي يعاني نقص تلك العناصر:

      1- وقف النمو النباتي التام عند ظهور البادرات.

      2- ضعف النمو النباتي الشديد.

      3- ظهور أعراض غير طبيعية على الأوراق خلال موسم النمو.

      4- قلة الإنتاج ورداءة مواصفات المحصول.

      5- ضعف انتشار المجموع الجذري للحاصلات الزراعية وتطوره.

      الآثار السلبية للأسمدة في البيئة

      تضاف الأسمدة بكميات محددة وبحسب حاجة الحاصلات الزراعية لأن إضافة الأسمدة الآزوتية المركبة (N,P,K) من أجل توفير احتياطي معين من الآزوت مدة طويلة؛ يُعرضه للغسل في الطبقة السطحية إلى طبقة تحت التربة، ويمكن أن يصل الآزوت المغسول إلى المياه السطحية أو المياه الجوفية فيلوثها بالنترات. إن زيادة مستوى إيونات النترات في المياه الجوفية على 10 ppm يؤدي إلى انتشار مرض ازرقاق الأطفال blue baby syndrome، كما تتعرض اليوريا والأسمدة الأمونياكية للفقد بصورة غاز عند إضافتها إلى سطح التربة ولاسيما في الترب الكلسية أو القلوية، ممّا يساهم في زيادة تلوث الهواء، كما أن التسميد الكثيف وغير المقنن والمنظم يلحق بالترب والنباتات والمياه والهواء أضراراً تبلغ حد السمية؛ لذا كان الاستخدام الرشيد للأسمدة العضوية والحيوية ملازماً وعوناً للإنسان والترب والمياه والهواء للحد من ظاهرة التلوث البيئي، كما انتشرت مجدداً الزراعة المحافظة Conservative Agriculture (CA) والعضوية (OA) Organic Agriculture؛ بصورة بدائل ناجحة للزراعة التقليدية من أجل المحافظة على سلامة البيئة والغذاء والإنسان من التلوث.

      التوصية السمادية: يمكن تقدير كمية السماد التي يجب إضافتها باستخدام العلاقة الآتية:

      كمية السماد = (ما يستنزفه النبات – المتوفر في التربة) × معامل الاستفادة من السماد المضاف القابل للإفادة

      ويقدر ما يستنزفه النبات عن طريق تحليل أعضاء النبات المختلفة وحساب المحصول المتوقع كما يأتي:

      تركيز العنصر بالغرام × وزن كل جزء من أجزاء النبات = كمية العنصر في كل جزء

      ثم يحسب مجموع كمية كل عنصر في أجزاء النبات المختلفة للحصول على الكمية المستنزفة.

      ويحسب معامل الاستفادة الظاهري من السماد بمعرفة النسبة المئوية للفرق بين العنصر السمادي (الآزوت) في القطعة التجريبية المسمَّدة والقطعة التجريبية للشاهد مقسومة على كمية السماد الآزوتي المضاف.

      مراجع للاستزادة:

      - محمود عودة، سمير شمشم، خصوبة التربة وتغذية النبات، جامعة البعث، سورية 2008.

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

      - J. B. Jones Jr., Plant Nutrition and Soil Fertility Manual, ‎ CRC Press, 2012.

      - F. Tei, S. Nicola, P. Benincasa, Advances in Research on Fertilization Management of Vegetable Crops, ‎ Springer, 2017.

      - L. Wickenden, An Article on Preparing and Repairing the Soil - Fertilization by Natural and Organic Methods, ‎ Amberg Press, 2016.

       


التصنيف : العلوم والتقانات الزراعية والغذائية
النوع : العلوم والتقانات الزراعية والغذائية
المجلد: المجلد الثامن
رقم الصفحة ضمن المجلد : 0
مشاركة :

اترك تعليقك



آخر أخبار الهيئة :

البحوث الأكثر قراءة

هل تعلم ؟؟

عدد الزوار حاليا : 1028
الكل : 43823388
اليوم : 106783