التسميد الفوسفاتي ومشكلة الفسفور في الاراضي المصرية
ماهي مصادرالسماد الفوسفاتي الموجوده ونسبه العنص الفعال بها :
سوبر فوسفات
Ca(H2PO4)2 + CaSO4 يذوب في الماء نسبه الp2o5به من 18-20%
سوبر فوسفات مكرر(ثلاثى)
Ca(H2PO4)2 يذوب في الماء نسبة p2o5 به من 46-47%
فوسفات أحادية الأمونيوم
NH4H2PO4 يذوب في الماء نسبه p2o5 به من 48-50%
خبث المعادن القاعدى
Ca3P2O5.CaO+ CaO.SiO2 يذوب في الستريك نسبة الp2o5 من 10-22%
صخر الفوسفات المطحون يذوب في الستريك نسبة ال p2o5 من 29%
Apatite
2-العوامل المؤثرة على احتفاظ التربة الزراعية بالفوسفور:
بصفة عامة توجد عدة عوامل تؤثر على مدى صلاحية الفوسفور بالنسبة للنبات ، وهذه العوامل مشتركة فى جميع أنواع الأراضى ، وسوف نتناولها بشىء من التفصيل فيما يلى :
1- كمية الطين فى الأرض:
بزيادة نسبة الطين فى الأرض تزداد الكمية المثبتة من الفوسفور ويرجع ذلك إلى زيادة السطح النوعى لحبيبات الطين.
2- نوع معدن الطين:
تبين من العديد من الأبحاث بأن الأراضى الغنية فى معادن الطين من نوع 1:1 مثل الكاؤولينيت تكون قدرتها على تثبيت الفوسفور مرتفعة عن الأراضى الغنية فى معادن من نوع 1:2 . ويرجع ذلك إلى أن عدد أكبر من مجموعات الأيدروكسيل المرتبطة مع ذرة الألومنيوم فى طبقة الأوكتاهيدرا تكون مكشوفة فى معادن من نوع 1:1
- قد يحد إحلال متماثل للفوسفات فى طبقة التتراهيدرا محل أيون السيليكات إذ لوحظ فى بعض الدراسات أن كمية السيليكات فى معلق التربة تزداد بزيادة كمية الفوسفات المضافة . وغالباً ما يتم هذا الإحلال فى معادن الطين من نوع 1:1 ولا يُعتبر هذا التفاعل تفاعل ادمصاص حيث يتم تثبيت الفوسفور داخل المعدن ، وبالتالى يصبح غير مُيسر بالنسبة للنبات .
- قد يحدث تبادل أنيونى بين مجموعة الفوسفات ومجموعة الأيدروكسيل الموجودة فى الهيكل البنائى لمعدن الطين . هذا بالإضافة إلى أن مثل هذا التفاعل يساعد على زيادة عدد مجاميع الأيدروكسيل المرتبطة بالمعدن مما يؤدى إلى زيادة السعة التبادلية الكاتيونية وخاصة عندما يرتفع رقم الـpH للأرض عن 7
بينما الأراضى الغنية فى معادن الطين من نوع 1:2 ، ونظراً لأن السعة التبادلية الكاتيونية لها مرتفعة فتكون كمية الكالسيوم المتبادلة كبيرة وبالتالى يحدث التثبيت أو الاحتفاظ بواسطة أيون الكالسيوم (فوسفات – كالسيوم - طين).
3- مدة التفاعل:
كلما ذاد زمن التلامس بين أيونات الفوسفات ومكونات التربة الزراعية كلما زاد معدل التثبيت، وهذا الزمن يختلف من أرض إلى أُخرى . وتُعتبر المدة التى يتمكن فيها النبات من الاستفادة القصوى من السماد الفوسفاتى المضاف مهمة من الناحية العملية . ففى الأراضى ذات القدرة العالية على التثبيت تكون هذه المدة قصيرة ، بينما فى أراضى أُخرى قد تطول الفترة لمدة شهر أو أكثر . وهنا ترجع أهمية ما إذا كان السماد يضاف على دفعة واحدة أوعلى عدة دفعات خلال الدورة الزراعية ، كذلك تحديد طريقة الإضافة .
4- رقم الـpH للتربة الزراعية:
يُعتبر رقم pH التربة من العوامل العالية التأثير على تحديد درجة صلاحية الفوسفور للنبات ، كما سبق ذكر أن الصورة الأيونية للفوسفات والتى تكون مفضلة للامتصاص من قِبل النبات هىH2PO4- بالمقارنة بالصور الأيونية الأخرى ، وذُكر أن تركيز هذه الصورة يقل بارتفاع وانخفاض رقم الـpH وذلك حسب طريقة التثبيت وتكون أعلى درجة صلاحية للفوسفات فى مدى pH من 6-7 . والشكل (5-7) يبين تأثير رقم الـpH على كمية وميكانيكية تثبيت الفوسفات .
5- المادة العضوية:
من المعروف بأن الأسمدة العضوية عند إضافتها إلى الأراضى الزراعية تؤدى إلى زيادة خصوبة تلك الأراضى ، سواء كان نتيجةً لما تحويه من عناصر ، أو بطريقة غير مباشرة عن طريق زيادة ذوبان بعض العناصر ، وجعلها فى صورة ميسرة للنبات ومن تلك العناصر الفوسفور.
ويرجع ذلك إلى عدة أسباب وهى:
- انطلاق غاز ثانى أكسيد الكربون أثناء عملية تحلل وأكسدة المادة العضوية وأيضاً نتيجة للنشاط الميكروبى المصاحب لوجود المادة العضوية يعمل على خفض رقم الـpH للأرض مما يزيد من ذوبان المركبات الفوسفاتية .
- تقوم الغرويات العضوية بتغليف الأكاسيد السداسية المتأدرتة ، وبالتالى تمنع أو تقلل من اتحادها مع الفوسفات .
- وجود بعض الأيونات العضوية السالبة الشحنة والناتجة من تحلل المادة العضوية مثل الهيومات Humate ، السترات Citrate، الطرطرات Tartrate، والأوكسلات Oxalateفى المحلول الأرضى يمكن أن تتحد مع الحديد والألومنيوم، أو يمكن أن تتبادل مع أنيونات الفوسفات المدمص ، أو تتنافس مع أيونات الفوسفات المضافة وبالتالى تزيد من الفوسفور الميسر للنبات .
- تعتبر المادة العضوية مصدراً هاماً للفوسفور العضوى والذى يمتاز بقلة تثبيته بالمقارنة بالفوسفور المعدنى ، وبفعل الكائنات الأرضية الدقيقة يحدث عملية معدنة لهذا الفوسفور ، ويُصبح فى صورة ميسرة للنبات .
- مع تقدم تحلل المادة العضوية ينتج الدبال ، وهذا المركب يمكن أن يتحد مع الفوسفات ويتكون معقد الدبال والفوسفات ، وهذه المركبات يمكن أن يستفيد منها النبات بسهوله .
6- درجة الحرارة:
كما هو معروف بأن سرعة التفاعلات الكيميائية تزيد بزيادة درجة الحرارة ، وبالتالى وجد فى أراضى المناطق الحارة يكون تثبيت الفوسفور أكبر مما هو عليه فى أراضى المناطق المعتدلة ، وفى المناطق الاستوائية يكون التثبيت بفعل الأكاسيد السداسية المتأدرتة لزيادة محتوى هذه الأراضى من تلك المركبات .
7- نسبة اكسيد السليكون إلى أكاسيد الحديد والألومنيوم
Si2 : R2O3 rati
تؤثر هذه النسبة على ذوبان الفوسفات ، ووجد أن هذه النسبة تقل فى الأراضى الحامضية ( نتيجة لزيادة الحديد والألومنيوم ) وفقد السيليكا بواسطة ماء المطر ، وهذه النسبة تؤيد الرأى القائل بأن معادن الطين من نوع 1:1 قدرتها على تثبيت الفوسفات أكبر من معادن 1:2 وذلك لانخفاض هذه النسبة فى معادن 1:1.
8- التأثير الفسيولوجى للأسمدة الكيماوية:
كما هو معروف بأن الأسمدة النشادرية ذات تأتير حامضى ، وبالتالى تُخفض رقم pH الأرض مما يساعد فى ذوبان الفوسفات
واخيرا ....
مما سبق يتضح أن الفوسفور يكاد أن يكون عديم الحركة وخاصةً فى الأراضى المتعادلة و القاعدية ومنها الأراضى المصرية ، حيث يكون فى صورة فوسفات كالسيوم . ولا يتحرك الفوسفور المضاف أكثر من 2 - 3 مم من جزيئات السماد المضاف ، وذلك لترسيبه بسرعة فى صورة فوسفات ثنائى أو رباعى الكالسيوم ، كما يمكن أن يدمص على أسطح كربونات الكالسيوم ، والفوسفور فى هذه الحالات لا يكون ميسر بأى صورة للنبات . ومن ذلك يتضح أن غسيل الفوسفات من التربة لا يشكل أى مشكلة .
أن الكمية الميسرة للنبات تكون قليلة كما هو الحال فى الأراضى القاعدية والجيرية بمقارنة تلك الكمية مع المحتوى الكلى من الفوسفور ، ويرجع السبب فى ذلك إلى ارتفاع رقم pH الأرض وزيادة محتواها من الكالسيوم مما يسرع ويُزيد من عملية تثبيت الفوسفور . وتعتبر كمية الفوسفات المزالة بواسطة المحاصيل قليلة نسبياً ويمكن تعويضها عن طريق إضافة كمية أُخرى من السماد.ومن ناحية الأسمدة الفوسفاتية نجد أن النباتات المضاف لها هذه الأسمدة تستفيد فقط من 10 - 20% من الكمية المضافة ،
وعلى ذلك يجب أن تكون استراتيجية استخدام السماد هى تقليل فرص الاتصال بين التربة وحبيبات السماد ووضعه فى منطقة الريزوسفير ، حيث يفرز الجذر إفرازات مختلفة ذات تأثير مخلبى وتأثير مختزل ومنها أحماض عضوية وأحماض أمينية وفينولات وسكريات ….وغيرها ، مما يؤدى إلى إذابة فوسفات الكالسيوم وكذلك الفوسفات صعبة الذوبان . أيضا وجد أن البقوليات تظهر ميكانيكية فسيولوجية أخرى وذلك بإخراج بروتونات (H+) عند امتصاصها للأمونيوم المثبت بيولوجيا ، وذلك للحفاظ على ثبات نسبة الكاتيونات / الأنيونات فى النبات Marschner سنة 1995 . وفى نفس الوقت يكون من المُهم التفكير فى كيفية زيادة صلاحية الفوسفور الأصلى
Native phosphorus وقد يتحقق ذلك بعدة طرق من أهمها تحديد موعد وطريقة إضافة السماد والتى تتوقف على:
1- احتياج النبات وطول موسم النمو : يساهم الفوسفور فى كثير من العمليات الحيوية داخل النبات بما له من ارتباط وثيق بمركبات الطاقة وعمليات انقسام الخلايا . وعلى ذلك يحتاج النبات إليه منذ بداية النمو ويستمر الاحتياج حتى تكوين الثمار ودخول النبات مرحلة النضج .
2- درجة ذوبان السماد وحجم حبيباته : يفضل إضافة السماد سريع الذوبان فى الماء وفى صورة مسحوق بوضعها فى مناطق نمو الجذور وذلك فى حالة المحاصيل ذات فترة النمو القصيرة .
3- خصائص التربة : فى الأراضى الجيرية والأراضى العالية فى محتواها من الكالسيوم يفضل اختيار الأسمدة ذات درجة ذوبان فى الماء مرتفعة وأيضاً ذات حبيبات كبيرة . وأيضاً يُفضل إضافتها بطريقة التلقيم أو التكبيش band بجوار النبات . وفى حالة المحاصيل ذات موسم نمو طويل يفضل إضافة الأسمدة ذات درجة إذابة أقل (50%) لمثل هذه الأراضى ، ولا يفضل استخدام الأسمدة الناعمة القوام (مسحوق) وذلك لتقليل فرصة تثبيت الفوسفات . وهناك العديد من الأسمدة الفوسفاتية يوضحها جدول ( 5-7). وقد أثبتت التجارب أنه لكى نزيد من كفاءة استخدام السماد الفوسفاتى فإنه يفضل إضافته فى جور أو شرائح بجوار البذور بدلا من إضافته نثرا ، ويرجع ذلك إلى أنه فى حالة الإضافة فى جور أو خطوط تكون الكمية المعرضة للتلامس مع حبيبات التربة أقل ، وبالتالى تقل فرصة حدوث عملية التثبيت .
كما وينصح دائما بإضافة السماد الفوسفاتي مع الاسمدة العضويه عند الاعداد للزراعة وذلك لما للسماد العضوي بتفاعله مع الماء في التربه من تأثير حامضي يؤدي لزيادة تيسر عنصر الفوسفور في التربة ...
