البورون والموليبدنم : تأثير السماد على تركيز البورون والموليبدنم في رايزوسفير الذرة الصفراء
تؤكد الأبحاث الحديثة على ضرورة تعزيز جاهزية العناصر الصغرى في التربة، مثل البورون والموليبدنم، لتفادي نقص هذه العناصر. هناك عوامل متعددة تؤثر في جاهزية العناصر الصغرى، بما في ذلك وجود معادن الكاربونات ودرجة تفاعل التربة. تعَدُّ العناصر الصغرى مثل الحديد والزنك والمنغنيز والنحاس والنيكل، إلى جانب البورون والموليبدنم، ضرورية لنمو النبات.
من ناحية أخرى، يعتبر البورون والموليبدنم عنصراً حيوياً لنمو النبات، حيث يلعب دورًا في عملية اختزال النيتروجين الجزيئي، مما يعزز كفاءة تثبيت النيتروجين الحيوي. يعزز الموليبدنم كفاءة إنزيمات مهمة، مثل Nitrogenase وNitrate reductase، الضرورية لتكوين البروتينات والتمثيل الضوئي.
البورون
يعتبر البورون من العناصر الصغرى الضرورية للنبات، ويتواجد في التربة بشكل حامض البوريك (HBO) وممتزاً على أكاسيد الألمنيوم والحديد والمعادن الطينية. تتأثر جاهزية البورون في التربة بنوعها وحامضيتها. المصادر الرئيسية للبورون تشمل المعادن مثل التورمالين والبوروسليكيت، بالإضافة إلى الصخور والمادة العضوية. التركيز الكلي للبورون في التربة يتراوح بين 200 ملغم كغم، لكن أقل من 5% منه يكون جاهزاً للنبات.
زيادة تركيز البورون عن 4 جزء بالمليون قد تسبب تسمماً للنبات. ومن أسباب نقصه ارتفاع مستوى الكالسيوم، حيث يؤثر على امتصاص النبات له، خصوصاً في تربة ذات pH مرتفع. في النباتات، يمتص البورون بشكل حامض البوريك في درجات حموضة تتراوح بين 5-6.5.
تظهر أعراض سمية البورون على الأوراق القديمة، بينما يظهر نقصه في النموات الحديثة. تركيز البورون في النباتات متغير، حيث يتراوح بين 20-60 ملغم كغم في نباتات ذوات الفلقتين و6-18 ملغم كغم في نباتات الفلقة الواحدة. تسجل سمية البورون أهمية خاصة في مناطق جافة وشبه جافة، مثل شمال إفريقيا وغرب آسيا، بما في ذلك العراق.
البورون في النبات
تم استعمال البورون كسماد لأول مرة منذ حوالي 400 سنة وتم استخدامه لأغراض مختلفة دون معرفة اهميته للنبات وأن أول من أشار إلى أهمية البورون كعنصر أساسي هو العالم Maze سنة 1915 في دراسة أجراها على الذرة الصفراء في فرنسا.
يعد عنصر البورون من أشد العناصر الغذائية الصغرى خطورة في احداث سميته على النباتات حتى في حال انحرافه الطفيف عن التركيز المثالي ويفضل استخدام محاليل مخففة منه خشية من سميته وتكرر عملية الرش على النبات الخضراء. إن التركيز العالي في التربة من البورون هو أحد أسباب التسمم اذ تتجمع في الأوراق تراكيز البورون وعندما تتجاوز تراكيز البورون 1500 ملغم كغم تحصل حالة التسمم في حين 1- ان النسبة بين 40 – 1000 ملغم كغم غير سامة.
وظائف البورون في النبات
يعتبر البورون عنصراً ضرورياً للنباتات، حيث يسهم في نقل جزيئات السكر بسرعة أكبر من السكريات المستقطبة بمفردها. يتحد البورون مع المجاميع الهيدروكسيلية في غشاء الخلية، مما يزيد من مسامية الجدران ونفاذيتها للماء والأيونات. يؤكد البحث أن نقص البورون يؤدي إلى انخفاض انقسام الخلايا واستطالتها، بينما يعيد إضافته للنباتات إلى طبيعتها.
يلعب البورون دوراً إيجابياً في نمو الأنسجة المرستيمية، حيث يؤدي نقصه إلى تطوير غير طبيعي. كما يعتبر البورون ضرورياً لتكوين هرمون السايتوكاينين، مما يؤثر على نمو النبات وتأخر شيخوخته. يظهر نقص البورون تشوهات في الجدار الخلوي، حيث يُوجد 90% من البورون فيه.
تشير الدراسات إلى أن رش النباتات بالبورون يزيد من معدلات الإخصاب والإنتاج، خاصة في الظروف المناخية غير الملائمة. كما يعزز البورون امتصاص البوتاسيوم، ويساعد في تكوين الهرمونات النباتية، مما يحسن توازن المياه في الخلايا. يظهر أيضاً قدرة البورون على تعزيز مقاومة النباتات للحشرات والأمراض الفيروسية والفطرية.
الموليبدنم
الموليبدنم هو عنصر انتقالي عالي الكتلة يتواجد بين الكروم والتنجستن في الجدول الدوري، وقد تم اكتشافه عام 1778. يتواجد في القشرة الأرضية بكمية تقدر بحوالي 1.2 جزء بالمليون، وغالباً ما يكون على هيئة أملاح موليبدات. يُعتبر الموليبدنم مهماً في صناعة سبائك متجانسة، حيث تُضيف كميات صغيرة منه قوة ومتانة كبيرة للخامات.
يتواجد الموليبدنم في معادن مثل البويليت ولفينيت، والمصدر الرئيسي له هو الموليبدينيت، الذي يُستخرج كخام رئيسي أو كمنتج ثانوي من تعدين التنكستن والنحاس. الكيمياء التناسقية للموليبدنم مهمة، حيث يظهر في العديد من الأنظمة البيولوجية، ويستخدم في دراسة تفاعلات الموليبدو أنزيمات.
يعتبر الموليبدنم عنصراً مغذياً أساسياً للنباتات، ويحتاجه النبات بكميات صغيرة مقارنة بالعناصر الكبرى. تشير الدراسات إلى أهمية الموليبدنم للفطريات والبكتيريا والطحالب الخضراء والنباتات الراقية، حيث يعد مكوناً أساسياً في العديد من الأنزيمات المهمة وله دور غير مباشر في أيض النبات.
الموليبدنم في النبات
الموليبدنم يعتبر عنصراً أساسياً للنباتات والحيوانات، حيث يتراوح تركيزه الطبيعي في النباتات بين 0.8-5 جزء بالمليون، وقد يتجاوز 15 ملغم/كغم في بعض الأنواع. تظهر أعراض نقص الموليبدنم عندما يكون تركيزه أقل من 0.6 ملغم/كغم.
يدخل الموليبدنم في تركيب إنزيمي النتروجينيز واختزال النترات، وهما مهمان جداً للنبات، حيث يقومان باختزال النترات. يحتاج النبات إلى الموليبدنم لإنتاج إنزيمات تنظم وظائفه الداخلية، كما تحتاجه البكتيريا لتثبيت النتروجين، مما يجعل البقوليات أكثر اعتماداً عليه من المحاصيل الأخرى.
يساهم الموليبدنم في تحفيز نمو الأوراق وعملية التركيب الضوئي، بالإضافة إلى تثبيت النتروجين بواسطة بكتيريا العقد الجذرية. يُعتبر الموليبدنم والحديد من العناصر الصغرى الأساسية الضرورية لتثبيت النتروجين، حيث يدخلان في تركيب جزيئة إنزيم النتروجينيز.
تأثير الموليبدنم في صفات النمو
الموليبدنم يُعتبر عنصراً قليل التركيز في النباتات، حيث يكون أقل من 1 جزء بالمليون من المادة الجافة. يختلف عن باقي العناصر الصغرى في أنه يمكن امتصاصه بكميات كبيرة دون حدوث تأثيرات سامة.
أظهرت الدراسات تأثيرات إيجابية للموليبدنم على نمو النباتات، مثل زيادة الوزن الجاف للأجزاء الخضرية في فول الصويا، وزيادة عدد الأفرع وارتفاع النبات في الجت. إضافة 2 كغم/هـ من الموليبدنم مع 2 كغم/هـ من البورون أعطت أعلى ارتفاع لنبات الحمص (59.6 سم).
كذلك، أظهرت دراسة أن استخدام 0.4 ملغم من الموليبدنم كغم تربة زاد الوزن الجاف للمجموع الخضري للجت بنسبة 15%. وفي دراسة أخرى، أظهرت إضافة 2 ملغم من الموليبدنم زيادة في الوزن الجاف للسيقان والأوراق. كما لاحظت دراسة في مصر زيادة معنوية في عدد الأفرع وارتفاع النبات عند استخدام 6 أجزاء بالمليون من الموليبدنم في الفاصوليا.
المستخلص
نفذت تجربة حقلية في محافظة الديوانية، قضاء الدغارة، خلال العروة الخريفية لعام 2023 لدراسة تأثير نوع السماد على تركيز عنصري البورون والموليبدنم في تربة الرايزوسفير لنبات الذرة الصفراء (Zea mays L). شملت المعاملات 400 كغم/هكتار من السماد النتروجيني، 8 طن/هكتار من السماد العضوي (مخلفات الأغنام)، وحامض الهيومك بمعدل 2000 سم³/هكتار، بالإضافة إلى معاملة المقارنة.
تم استخدام تصميم القطاعات العشوائية الكاملة (RCBD) مع ثلاث مكررات. زرعت بذور الذرة في مساحة 9 م²، حيث تم إضافة مخلفات الأغنام مع الطبقة السطحية للتربة قبل الزراعة. أضيف حامض الهيومك بانتظام مع الري، وتم تقسيم السماد النتروجيني على دفعتين.
أظهرت النتائج أن التسميد بحامض الهيومك أدى إلى أعلى تركيز للبورون الجاهز في التربة. حيث بلغ 0.620 و0.413 ملغم B كغم بعد 70 يوماً. كما أن مخلفات الأغنام حققت تركيزاً أعلى بعد 100 يوم، حيث وصل إلى 0.930 و0.642 ملغم B كغم.
بالنسبة للموليبدنم. بينت النتائج أن حامض الهيومك أيضاً أدى إلى أعلى تركيز للموليبدنم الجاهز، حيث بلغ 0.247 و0.156 ملغم Mo كغم بعد 70 يوماً. كما سجلت التركيزات الكلية للموليبدنم 2.280 و1.498 ملغم Mo كغم في تربة الرايزوسفير بعد 70 يوماً.
فيما يتعلق بارتفاع النبات. كان السماد النتروجيني هو الأكثر فعالية في زيادة الارتفاع بمعدل 150.40 سم بعد 70 يوماً، بينما حققت المعاملة العضوية أعلى ارتفاع بمعدل 168.77 سم بعد 100 يوم. وأظهرت النتائج أيضاً أن استخدام حامض الهيومك ساهم في تقليل درجة تفاعل التربة، مما يعكس تحسين الظروف الزراعية.
