الفوسفور
الفوسفور هو أحد العناصر الأساسية التى يحتاجها النبات بكميات كبيرة والفسفور مثله مثل النتروجين والكبريت يكون مع الأكسجين انيونات معقدة معطيا انيونات الفوسفور والتي لها درجة ذوبان منخفضة مما يقلل من صلاحية هذا العنصر للنبات. يمتص النبات الفوسفور في الأرض على صورة HP O4 & H2
مصادر الفوسفور فى الارض
1- الفوسفور العضوى : تحتوى المادة العضوية على العديد من المركبات التى يدخل فى تركيبات الفوسفور وأهم ثلاث مركبات فوسفورية فى المادة العضوية هما الفيتين Phytin
والفوسفولبيدات والأحماض النووية nucleic acids
والفوسفور العضوي هو الأخر غير صالح للاستعمال بواسطة النبات ولابد ان تحدث له عملية معدنة (معدنة الفوسفور ) لكي يتحرر الفوسفور من هذه المركبات فى صورة معدنة صالحه للاستعمال بواسطة النبات.
يؤثر على معدنة الفوسفور عدد من العوامل اهمها
1- رقم PH التربة : اذ تقل عملية المعدنة فى الاراضى الحامضية بينما تتم بمعدل أسرع فى الاراضى القلوية والمتعادلة.
2- درجة حرارة التربه: بزيادة درجة حرارة التربة تزداد عملية المعدنة.
3- رطوبة التربة: بزيادة رطوبة التربة تقل عملية المعدنه.
4- خواص المادة العضوية.
5- نسبة الكربون الى الفوسفور فى المادة العضوية اذا قلت نسبة P:C 1:200 فان ذلك يساعد على عملية المعدنة .
الفوسفور المعدنى
§يقصد بالفوسفور المعدنى هو الفوسفور الذى يدخل فى التركيب البلورى لبعض معدن الارض، وهناك مجموعتان من الفوسفور المعدنى.
1- مجموعة الفوسفور المحتوية على الحديد والالومنيوم مثل معدن الفارسكيت والاسترنيت .
2- مجموعة الفوسفور المحتوية على الكالسيوم ومن أمثلتها معدن الاباتيت وفوسفات أحادى الكالسيوم وفوسفات ثنائى الكالسيوم وفوسفات ثلاثى الكالسيوم.
المجموعة الاولى من الفوسفور (المعادن) توجد فى الاراضى الحامضية وهى قليلة الذوبان بينما المجوعة الثانية من المعادن فتوجد فى الاراضى ذات الPH المرتفع وأكثرها ذوبان هو فوسفات احادى الكالسيوم (H2PO4)2
صور الفوسفور فى الارض
1- الصورة العضويه.
2- الصورة المعدنية.
3- الصورة الذائبة.
4- Soluble وهذه الصورة بسيطة جدا.
دور الفوسفور
1- وجد انه بعد امتصاص الفوسفور بواسطة جذور النباتات بحوالى 10ق فان 80% من الفوسفور الممتص يتم تمثيله فى النبات وأول مركبين يدخل الفوسفور فى تركيبهم هما:
§1- السكريات السداسية المفسفرة ذات الاهمية الكبرى فى هدم السكريات.
§2- مركب Uridin triphosphate (دورة فى التنفس والتمثيل) glucose – 1 – p وهذا المركب له أهمية كبرى فى تخليق سكر السكروز بالنبات glucose – 1 – p
2- يدخل الفوسفور فى تركيب الاحماض النوويه والتى تلعب دورا هاما فى انقسام الخلايا ونقل الصفات الوراثيه.
3- يعتبر الفوسفور احد العناصر التى تقوم بتخزين الطاقة فى صوره روابط طاقة أو يدخل فى تركيبها جزيئات AMP& ADP& ATP .
4- يدخل الفوسفور فى تركيب مركب الفيتين والذى يعتبر مخزنا للفوسفور فى البذور حيث يوجد على صوره املاح كالسيوم وماغنسيوم – وعند بداية الانبات فان الفيتين يكون سهل التحول ليدخل الفوسفور فى التفاعلات الميتابولزميه حمض الفيتيك عبارة عن سكر سداسى الايدروكسيل يرتبط مع الفوسفات بروابط استر فوسفات
5- يدخل الفوسفور فى تركيب الفوسفوليبدات والتى تعتبر هى الاخرى مخازن للطاقة.
6- يدخل فى تركيب المركبات الناقله للطاقة مثل ATP&ADP ويقال ان هذه المركبات الناقله للطاقة ترتبط أولا مع المادة التى يعمل معها الانزيم لتصبح فى شكل مناسب لكى يعمل عليها الانزيم وهذه المركبات على درجة عالية من التخصص – فهى تعمل على عدد معين من الانزيمات ولا تعمل مع كل الانزيمات.
أعراض نقص الفوسفور
§لاتظهر أعراض تقص Pعلى النباتات بوضوح ولكن هناك بعض المظاهر العامه.
1- احتراق حواف الاوراق وتلونها بلون بنى.
2- نقص تفرع الجذور.
3- تظهر الاوراق بلون اخضر مزرق او بنفسجى خاصة عند انخفاض الحرارة .
4- نقص كمية المحصول وجودته.
5- سقوط الازهار بمعدلات أكبر من المعدلات الطبيعية.
6- نقص النمو.
§يسود انيون ) H2PO4 فوسفات ثنائى الهيدروجين ) فى الوسط الشديد الحموضة بينما يسود انيون الفوسفات الثلاثى PO4 فى الوسط الشديد القلوية. بينما HPO4 فى الوسط المتعادل أو المائل للحموضة.
H2PO4 OH HPO4 OH PO4
انيون الفوسفات الثلاثى انيون الفوسفات ثنائى
”وسط شديد القلوية“ الهيدروجين، وسط شديد الحموضة
صلاحية الفوسفات فى الاراضى الحامضية
§سبق ان اوضحنا ان الفوسفات فى الوسط الشديد الحموضة يكون فى صورة H2PO وهى صورة صالحة للامتصاص بواسطة النبات غير ان هذه الصورة فى الارض تتعرض لبعض التفاعلات التى تقلل من صلاحيتها للامتصاص بواسطة جذور النبات.
1- الترسيب مع ايونات الحديد والالومنيوم والمنجنيز : فعند أضافه سماد سوبر فوسفات الكالسيوم 2(CA(H2POالى الارض (الحامضية) فان حبيبة السماد تنجذب اليها جزيئات الماء ويتم التفاعل التالى داخل السماد.
CA(HPO4)2 + H2O CaHpo4+H2po4
حمض فوسفات تناثى فوسفات أحادى الكالسيوم
الارثوفوسفوريك الكالسيوم
§وينطلق حمض الارثوفوسفوريك خارج حبيبة السماد ويذيب كميات كبيرة من الحديد والمنجنيز والتى توجد بوفرة فى معادن الاراضى الحامضيه تتعادل هذه الايونات مع الفوسفات HPO4مكونه أيدر وكسيدات للفوسفور للحديد أو الالومنيوم أو المنجنيز زهى غير ذائبة وبالتالى فهى غير صالحة للامتصاص بواسطة النبات.
2- التثبيت مع سيلكات الطين مثل معدن المونتموريلونيت وبالتالى يصبح فى صورة غير صالحة.
3- التثبيت مع الاكاسيد المتادرته جزء من الفوسفات الذى تم ترسيبه فى صورة أيدر وكسيدات الفوسفات الحديد أو الالمونيوم أو المنجنيز وكذلك جزء من ال Pالذى تم تثبيته بواسطة سيلكا الطين يمكن يحل انيون الايدروكسيد وتنطلق الفوسفات فى صورة صالحة للامتصاص ويطلق على هذا التفاعل التبادل الانيونى
صلاحية الفوسفات فى الاراضى المتعادلة والقاعدية
§يتعرض أنيون الP فى الاراضى المتعادلة والقاعدية الى بعض التفاعلات التى تقلل من صلاحيته للامتصاص بواسطة النبات. وأهم هذه التفاعلات :
الترسيب فيصور فوسفات ثلاثى الكالسيوم: ففى الاراضى الجيرية الغنية بكربونات الكالسيوم يتفاعل انيون الفوسفات الذائب مع أيونات الكالسيوم الذائبة أو المتبادلة وكذا مع كربونات الكالسيوم لتكوين فوسفات ثلاثى الكالسيوم الغير ذائب.
1- ca ca3(po4)2 +4H + Ca(H2PO4)2
فوسفات ثلاثى الكالسيوم فوسفات احادى الكالسيوم
(غير ذائب ) (ذائب)
Ca(H2po4)2 + CaCo3 Ca3(PO4)2 + Ca2 + H2O
فوسفات ثلاثى الكالسيوم كربونات كالسيوم فوسفات احادى
(غير ذائب) الكالسيوم (ذائب)
§2- الترسيب السطحى للفوسفات الذائبة على سطح كربونات الكالسيوم:
عندما تتلامس انيونات الفوسفات الذائبة مع سطح حبيبات كربونات الكالسيوم فإنها تترسب على سطح حبيبات كربونات الكالسيوم وبالتالى تصبح فى صورة غير صالحة للامتصاص بواسطة الكالسيوم وعلى تركيز انيون الفوسفات 3- ارتباط الفوسفات على سطح الطين المشبع بالكالسيوم:
فقد يحدث ارتباط للفوسفات الذائبة على سطح الطين الكلى المشبع بالكالسيوم مكونا ارتباط Calcium clay – Phosphate وبالتالى تفقد الفوسفات الذائبة على صلاحيتها للامتصاص بواسطة النبات.
ومما سبق نستطيع ان نتعرف على العوامل التى تؤثر على صلاحيته الفوسفات للامتصاص بواسطة النبات
العوامل التى تؤثر على صلاحية الفوسفات
1- رقم PH التربة : ففى الاراضى الحامضيه الشديدة ذات ال PH المنخفض يترسب الفوسفات فى صورة أيدر وكسيدات فوسفات للحديد أو الالومنيوم أو المنجنيز – وعند ال PH أكثر من 7 يترسب الفوسفات فى صورة فوسفات كالسيوم ثلاثية غير ذائبة وأقل تثبيت للفوسفات يحدث عند ال PH بين (5.5 – 7) .
2- وجود معادن تحتوى على الحديد والالومنيوم والمنجنيز- أو وجود ايونات الحديد والالومنيوم أو المنجنيز ذائبة .
3-وجود معادن تحتوى على الكالسيوم – او وجود ايونات ca ذائبة .
4- المادة العضوية وتحللها : يؤدى تحلل المادة العضوية الى انتاج غاز co2والذى يذوب فى الماء مكونا حمض كربونيك والذى يذيب بعض الملاكبات التى تحتوى على الفوسفور والقليله الذوبان
5- نشاط الكائنات الحيه الدقيقة : بزيادة نشاط الكائنات الحية الدقيقة تزداد عملية معدنه الفوسفور معدنه الفوسفور وبالتالى تزداد كمية الفوسفور الصالح، ومن جهة اخرى فان الافرازات الحامضيه لبعض الفطريات تذيب بعض مركبات الفوسفور القليله الذوبان.
6- نسبة الطين فى الارض : بزيادة نسبة الطين فى الارض يزداد تثبيت الفوسفور فى الارض عن طريق تكوين الارتباط طين – كالسيوم فوسفات.
7- درجه الحرارة: وجد انه بارتفاع درجة الحرارة يزاداد معدل تثبيت الفوسفور عنه فى حاله انخفاض درجة الحرارة.
حركة الفوسفور فى الارض
1- حركة الفوسفور فى الارض والنبات:
الفوسفور عنصر ذائب ولكنه غير متحرك immobile ويعزى السبب فى عدم قدرته على الحركة فى الارض الى التفاعلات التى يتعرض لها فى الاراضى الحامضيه والقلويه والمتعادلة والتى تسبب ترسيبه أو تثبيته.
2- حركة الفوسفور فى النبات:
كان يعتقد أن الفوسفور من العناصر الغير متحركة فى النبات ولكن ثبت خطأ هذا الاعتقاد إذ أن جزيئات ال ATP والتى تحتوى على روابط الفوسفور الغنية فى الطاقة تتحرك الى أى مكان فى النبات يحتاج الى طاقة فعمليه الامتصاص النشط مثلا Active transport فهى تحتاج الى طاقة يتم الحصول عليها من جزيئات الATP والتى ربما تنتقل من أى مكان اخر بعيدا عن مكان الامتصاص.
معظم الفوسفور فى مصر على هيئة فوسفات كالسيوم راسب H2PO4 عند اضافة سوبر فوسفات أو مركب ثنائى فوسفات الكالسيوم
§ال PHالوسط وإذا فرض وكان 7فوجود H2O& Coيكون حامض فوسفوريك أما وجود الكالسيوم يكون CaHPO4 2H2O أقل صلاحيه من الاول وفى ال PHالاعلى يكون Ca(PO4)2فنلاحظ أن معدل الصلاحية يقل من الداخل للخارج أى أن الداخل اكثر صلاحية عند PH2-5 يكون فوسفات ألومونيوم & حديد وذلك فى الارض الحامضيه والمركب الخير هو الذى يزيد فى الاتجاه العكسى.
§هذا وتتوقف الاستفادة من الاسمدة الفوسفاتية على:
1- نوع السماد المضاف
2- نوع النبات.
3- نوع الأرض
§فمثلا نباتات الذرة النامية فى الارض متوسطة القلوية ال PH = 7 معدل الاستفادة من الفوسفور 11%& البطاطس 70%& فول الصويا 18% النباتات من الاستفادة من الفوسفات يرجع الى المجموع الجذرى وتوزيعه وقدرة الجذور على الامتصاص .
تأثير أضافة الاسمدة العضوية ونشاط الكائنات الحية
§تؤدى الاضافة والتحلل فى الارض الى انتاج أحماض عضوية أو مركبات Humusالتى تكون معقدات مع مركبات Fe & Al & Caوتقلل معدل تكوين فوسفات الكالسيوم الراسب ومعنى ذلك أن الاسمدة العضوية تزيد من الصلاحية كما تقلل من معدل تثبيت الفوسفور فى الارض.
من محاضرات اد ابراهيم محمد غنيم
