رسائل واطاريح
تأثير القوة الأيونية ونسجة التربة في الفسفور الجاهز والمستخلص بطريقتي أولسن وحامض الفورميك في نمو وانتاج الحنطة .L Triticum aestivum
تأثير القوة الأيونية ونسجة التربة
في الفسفور الجاهز والمستخلص بطريقتي أولسن وحامض
الفورميك في نمو وانتاج الحنطة .L Triticum aestivum
يُعد الفسفور عنصر أساسي لحياة النبات، ويُعرف الفسفورالجاهز على انّه ذلك الجزء من الفسفور في التربة الذي يستطيع النبات أمتصاصه بوساطة الجذور وبذلك يكون جاهزاً للأمتصاص من النبات وأنَ هذا الجزء من الفسفور غير محدد كيميائياً بدقة ويدخل ضمنه صيغاً من الفسفور المعدني وربما أيضاً بعض أنواع الفسفور العضوي سهلة التمعدن وأنَ هذا الجزء من الفسفور هو الجزء الفعال والذي يعتمد على كميته في التربة المعينة في تحديد مدى حاجة التربة إلى السماد الفوسفاتي للحصول على الناتج المطلوب مع الأخذ بنظر الاعتبار نوع التربة والمحصول والتطبيقات الزراعية السائدة.
 |
| تأثير القوة الأيونية ونسجة التربة في الفسفور الجاهز والمستخلص بطريقتي أولسن وحامض الفورميك في نمو وانتاج الحنطة .L Triticum aestivum |
ومن هنا نشأت الأهمية القصوى للمعرفة الدقيقة أو التحديد الكمي للفسفور وهذا يتم بطرائق يطلق عليها معايير الجاهزية (Availability indices) وأنّ تعدد معايير الجاهزية أكدته طبيعة الفسفور المعقدة في الترب المختلفة وتفاعلاته المختلفة وتعدد العوامل المؤثرة في جاهزيته وإمتزازه وترسيبه كدرجة تفاعل التربة ونسجة التربة والتركيب المعدني (معادن الكاربونات في الترب الكلسية والأكاسيد في الترب الحامضية) وعوامل أخرى كالقوة الأيونية للمحلول ونوع الأيونات والمادة العضوية ، ويمكن أنَ يؤدي كل من هذه العوامل دوراً كبيراً ومؤثراً في مقدرة التربة على تجهيز الفسفور وأنَ وجود أكثر من طريقة لإستخلاص الفسفور هو بسبب التباين الكبير في دور هذه العوامل وتحديدها لمستوى الفسفور الجاهز للنبات لذلك أصبح لدينا طرائق إستخلاص للترب الكلسية وطرائق إستخلاص للترب الحامضية.
جاهزية فسفور التربة :
تُعد كيمياء الفسفور في التربة من الأمور المعقدة لأنَ الفسفور مرتبط مع العديد من المركبات المختلفة بوساطة مجموعة من طاقات الربط أوالقوة ، إذ عندما تُضاف الأسمدة الفوسفاتية للتربة ، لا يتم إلاستفادة إلا من جزء صغير من الفوسفور على الفور من جذور النبات ويصبح الباقي ممتز على دقائق التربة (القرداغي،2006 وJohnston وSteen ،2013). يتحول الفسفور مع الزمن الى الاشكال الاقل ذوباناً نتيجة للإمتزاز والترسيب ، إذ أنَ نمط وطبيعة تفاعل الفسفور مع التربة يكون بشكل سريع في البداية يتبعه تفاعل بطيء ، ويُمثل التفاعل الاول الإمتزاز ومن ثم هناك مرحلة ما يسمى مدة الحث induction) period) بعدها تحدث عملية الترسيب التي يتحول فيها الفسفور إلى معدن الأبتايت ولذا مع الزمن يتحول الفسفور إلى صور أقل ذوباناً وجاهزية وبالنهاية إلى صور صعبة الجاهزية (علي واحمد،2000 وعلي واخرون ،2014).
ويستعمل الاصطلاح تفاعل بطيء أو تثبيت بطيء عادة لوصف العمليات التي تُسبب إلانخفاض البطيء في تركيز الفوسفات في محلول التربة. وبشكل عام فأنَ ترب المناطق الجافة وشبه الجافة تتطلب مستوى فسفور بالترب بحدود 15 – 30 ملغم كغم-1 تربة في طريقة أولسن للترب الناعمة والخشنة على التوالي (بشور، 2007)، إذ يتفاعل الفسفور مع معادن التربة ويكون معدل هذا التفاعل دالة لتركيز الفسفور وتكون الكمية الكلية المتفاعلة دالة للزمن، عند إضافة الاسمدة الحاوية على الفوسفات الى التربة وتكون بأتصال مباشر معها تبدأ تفاعلات مختلفة تجعل الفوسفات أقل ذوباناً وأقل جاهزية للنبات ، وتعتمد معدلات ونواتج هذه التفاعلات على ظروف التربة مثل درجة تفاعل التربة والمحتوى الرطوبي ودرجة الحرارة والمعادن المتوافرة في التربة (Busman واخرون،2009).
صور الفسفور حسب جاهزيتها للنبات:
1- الفسفور الذائب solution-P: ويمثل الفسفور الذي يمكن إستخلاصه بالماء المقطر أو بمحلول 0.01 مولاري من كلوريد الكالسيوم وبنسب تخفيف (10:1) وهو جاهز بشكل مباشر الا أنَ تركيزه قليل جداً يتراوح بين (0.3-3 ملغم لتر-1) والفسفور في هذا الجزء يكون على هيئة الأورثوفوسفات الثنائية والأحادية (HPO4-2،H2PO4-1). يمتص النبات الأورثوفوسفات الأحادية (H2PO4-1) بسرعة تقدر بعشرة أضعاف أمتصاص (HPO42-). وتعتمد على درجة التفاعل pH محلول التربة وتتساوى الصورتين عند درجة تفاعل 7.2 ويعد الفسفور الذائب بالماء مؤشراً للجاهزية الحيوية لأنه الوسط الذي تأخذ منه النباتات الراقية حاجتها (Olsen و Sommers ،1982).
2- الفسفور القابل للتجهيز (الفسفور القابل للتغير)(Labile-P (: وهو الفسفور الممتز على الأسطح المختلفة للتربة ويمكن أن يتحرر إلى المحلول. ويكون هذا الجزء بأتزان مع الفسفور الذائب ويقوم بتعويض النقص في الفسفور الناجم عن أمتصاص جذور النباتات وهو ممثل جيد لما يعرف بالكمية Q وهو مهم جداً في تغذية النبات ، فضلاً عن الفسفور الذائب بالماء ، وتوجد عدة طرائق استخلاص ملائمه للترب المختلفة (علي،1997 وعبد الرسول،1997).
3- الفسفور بطئ الجاهزية (الفسفور غير القابل للتغير): ويكون قليل الذوبانية إلى قليل جداً لاسيما عند تحوله إلى صخر الأبتايت. وهذا الجزء يمثل حالة الفسفور المتبلور أو المتحول ألى درجات مختلفة من التبلور والفسفور العضوي في الأجزاء بطيئة التحلل. أنَ الأستفادة من هذا الجزء قليلة جداً بالقياس بالأجزاء الأخرى. بشكل عام فأن الفسفور الجاهز للأمتصاص من النبات هو عبارة عن الفسفور الذائب بالماء (فسفور محلول التربة)(علي،1997 وعلي وأخرون،2014) ، وجزء من الفسفور القابل للتجهيز والذي يمثل الفسفور الممتز على الأسطح المختلفة في التربة (أسطح معادن الطين والكاربونات والمادة العضوية) أو الفسفور المترسب الا أنه لايزال في مراحل وسطية ولم يصل إلى المستوى المتقدم من الترسيب (علي وأخرون،2014).
طرائق إستخلاص الفسفور المعتمدة حالياً في العالم :
نظراً لأختلاف الترب من حيث طبيعة تكوينها ومحتواها من المعادن لذا فأنَ طرائق الإستخلاص الكيميائي للفسفور المستعملة عالمياً وعلى نطاق وأسع هي.
- طريقة سلطان بور (NH4HCO3 + DTPA) :
- طريقة بري الأولى(Bray 1) :
- طريقة حامض الستريك 1% (Citric acid) :
- طريقة ميلش الأولى (Mehlich 1) :
- طريقة ميلش الثالثة (Mehlich 3) :
- طريقة مورجان ((Morgan :
- طريقة اسلينك Aslyng)) :
- طريقة أولسن المعدلة Mod Olsen)) :
- طريقة راتنج تبادل الأيون السالب Anion exchange resin (AER) :
- طريقة كلوريد الليثيوم :
- طريقة Calcium-acetate-lactate (CAL) :
- طريقة الـ Oxalate:
- طريقة أولسن Olsen)) :
أنَ اختبار أولسن أو اختبار بيكاربونات الصوديوم (NaHCO3) لإستخلاص فسفور التربة طور من قبل Olsen واخرون (1954) للتنبؤ باستجابة المحصول للسماد الفوسفاتي في الترب الكلسية. أنَ طريقة أولسن أكثر ما تلائم الترب الكلسية ، خصوصاً المحتوية على أكثر من 2 % كاربونات الكالسيوم ولكن تبين من خلال بعض البحوث بأنها فعالة بشكل معقول للتربة غير الكلسية Fixen) و Grove ،1990و Frank واخرون،1998). وهذه الطريقة مبنية على أساس إستعمال OH-, CO3-2, HCO3- في درجة تفاعل مقداره 8.5 بوساطة محلول بيكاربونات الصوديوم تركيز 0.5 مولاري لخفض تراكيز الكالسيوم الذائب في المحلول بوساطة ترسيبه بشكل CaCO3 ، وترسيب Fe3+, Al3+ الذائبين بوساطة تكوين اوكسي هايدروكسيدات Fe, Al وبذلك تزيد من ذوبانية الفسفور ، وأنَ زيادة الشحنات السالبة السطحية و خفض عدد مواقع الإمتزاز على سطوح اكاسيد Fe, Al عند قيم درجة تفاعل عالية أيضاً ستشجع عملية إطلاق الفسفور الجاهز إلى المحلول (Sims،2000c و Schoenauو Ohalloran،2007 ) . وتعد قيمة 10 ملغم p كغم-1 لأختبار أولسن عموماً ملائمة لنمو النبات ، وتُعد هذه القيمة أقل من القيم الحرجة المستعملة لاختبار بري 1 ، ميلش 1 ، ميلش 3 لأنَ محلول أولسن يزيح كمية أقل من الفسفور من أغلب الترب مما تزيحه تلك المحاليل الحامضية. لقد بيّن (1996) Kuo أنَ التفسير الصحيح لنتائج اختبار أولسن للترب ذات الخصائص المتباينة يتطلب بعض المعلومات عن سعة إمتزاز P التربة. كما لا يوصى بإستعمال اختبار أولسن لمقارنة جاهزية الفسفور في حالة كون الترب المستعملة ذات تباين واسع في كيمياء الفسفور والخواص الكيمياوية المختلفة والتي أثرت في تفاعلات الفسفور وصيغه في هذه الترب Schoenau) و Karamanos ، 1993) .
طريقة حامض الفورميك 1% :
أستخدمت هذه الطريقة من قبل مهاوش (2003) في العراق التي تستخلص فسفور التربة بوساطة محلول الإستخلاص حامض الفورميك1%. يبلغ الوزن الجزيئي لحامض الفورميك (HCOOH) 46.02 ويصنع بتسخين أول أوكسيد الكاربون مع هيدروكسيد الصوديوم تحت ضغط وهو سائل عديم اللون وعامل مختزل قوي وقابل للامتزاج مع الماء ويستعمل هذا الحامض بتراكيز مخففة لتحرير جزء من الفسفور في الصخور الفوسفاتية (Phosphate rocks) في اختبارات الذوبانية للأسمدة وقد وجد Chien و Hammond (1978) و Rajan واخرون (1992) وWei واخرون (2009) أنَ حامض الفورميك أعلى كفاءة من حامض الستريك في إستخلاص الفسفور من الصخور الفوسفاتية ، وعليه فقد اختير هذا الحامض في هذه الدراسة لإختباره كمحلول إستخلاص محتمل للفسفور الجاهز للنبات في الترب الكلسية ، وأنَ فعالية هذا الحامض في تحرير الفسفور في التربة ربما يعود إلى قابليته على التفاعل مع مركبات فوسفات Ca وتحرير الفسفور وذلك من خلال قابلية أيون الكاربوكسيل COOH- على التفاعل مع أيونات Ca ومن ثم يقلل من تركيز الكالسيوم في المحلول ومن ثم زيادة التفاعل باتجاه تحرر الفسفور (Andrade واخرون،2003 و Oburger واخرون،a2011 وdesouza واخرون،2014) . وربما يكون المعقد المتكون من تفاعل أيونات الكاربوكسيل مع الكالسيوم بالترتيب الأتي لتكون فورمات الكالسيوم .
