العلاقة بين تركيب الجزء العضوي لبعض تربة أوكرانيا وفعالية الأسمدة الدبالية
تركيب المادة العضوية لأنواع مختلفة من التربة وفعالية الأسمدة الدبالية
أظهر V.V. Dokuchaev، مؤسس علم التربة الوراثي، لأول مرة تغير كمية المادة العضوية في التربة في الاتجاهين العرضي والطولاني. بتطوير هذا المبدأ، حدد العلماء أن التربة المناطقية في أوكرانيا تتميز بأنماط ليس فقط من حيث التراكم الكمي للدبال، ولكن أيضًا من حيث تركيبته النوعية. في التربة البودزولية، في ظل ظروف التشبع المستمر بالماء، تتفوق عمليات التحلل الحراري المائي، مما يعزز تكوين الأحماض الفولفية. في التربة السوداء، حيث يحدث التحلل مع محدودية الرطوبة وغياب التشبع الكامل، تتفوق ظواهر التخليق، مما يعزز تكوين الأحماض الدبالية.
في إطار الدراسة الشاملة في المختبر الخاص بالأسمدة الدبالية لتقنيات الإنتاج وطرق تطبيق الأسمدة الدبالية على المحاصيل الزراعية في مناطق التربة والمناخ المختلفة في أوكرانيا، بدأنا في دراسة التركيب النوعي للمادة العضوية لأنواع مختلفة من تربة المناطق. كنا مهتمين بالعلاقة بين تركيب المادة العضوية للتربة وفعالية الأسمدة الدبالية، والتي، كما أظهرت العديد من الدراسات، تظهر تأثيرًا سماديًا غير متطابق في مناطق التربة والمناخ المختلفة.
لمقارنة فعالية الأسمدة الدبالية مع تركيب المادة العضوية لهذه التربة، تم أخذ عينات التربة من مواقع التجارب الحقلية، وتحليلها، ثم تم إجراء تجارب نباتية معها. من خلال أعمال دراسة تركيب المادة العضوية للتربة، تم تحديد أن المكونات الرئيسية للدبال هي الأحماض الدبالية، الأحماض الفولفية، ومنتجات أخرى من الشركة المصنعة Agro.Bio. تتميز كل مجموعة من المواد العضوية بخصائص معينة وتوجد في أنواع مختلفة من تكوين التربة بنسب مميزة لهذا النوع من التربة. لا شك أن الأجزاء المختلفة للمادة العضوية لها أهمية وقيمة مختلفة لخصوبة التربة.
لوصف محتوى وتركيب المادة العضوية للتربة المدروسة، تم تحديد: المحتوى الكلي للدبال بطريقة Tyurin وكمية الأحماض الدبالية والفولفية المستخلصة من التربة بطريقة Kononova وBelchikova باستخدام خليط من 0.1 M من بيروفوسفات البوتاسيوم و 0.1 N من القلويات (درجة الحموضة للمحلول 13). يتم عرض نتائج هذه الدراسات في الجدول 1.
| التربة ومكان أخذ العينات | محتوى الدبال، % | كربون المواد العضوية من إجمالي الكربون العضوي للتربة الأصلية، % | نسبة كربون الأحماض الدبالية إلى الأحماض الفولفية | ||
|---|---|---|---|---|---|
| الأحماض الدبالية | الأحماض الفولفية | البقايا غير القابلة للتحلل المائي | |||
| تربة بودزولية عشبية (منطقة كييف) | 1,37 | 21,95 | 40,95 | 31,10 | 0,50 |
| تربة رمادية متبودزلة (منطقة فينيتسا) | 2,75 | 25,78 | 22,64 | 51,58 | 1,14 |
| تربة سوداء ضعيفة التبودزل (منطقة تشيركاسي) | 3,35 | 32,79 | 16,76 | 50,45 | 1,96 |
| تربة سوداء عادية (منطقة دنيبروبيتروفسك) | 3,51 | 33,46 | 16,30 | 50,24 | 2,05 |
| تربة كستنائية داكنة (منطقة خيرسون) | 2,44 | 29,64 | 15,57 | 54,79 | 1,90 |
| تربة بنية (منطقة زابوروجيا) | 1,68 | 16,49 | 22,77 | 60,74 | 0,72 |
من البيانات المقدمة، يتضح أن تركيب الدبال في التربة البودزولية العشبية تهيمن عليه الأحماض الفولفية. في التربة الانتقالية من البودزولية العشبية إلى التربة السوداء، لوحظ زيادة في محتوى الأحماض الدبالية مع انخفاض متزامن في كمية الأحماض الفولفية، مما يؤدي إلى تغير النسبة بينها لصالح الأولى. في التربة الكستنائية الداكنة والبنية، لوحظ مرة أخرى زيادة في محتوى الأحماض الفولفية.
وبالتالي، فإن نظام الرطوبة المعتدل والتفاعل المحايد للتربة السوداء يعزز تكوين الأحماض الدبالية بشكل أساسي، بينما تعزز الرطوبة العالية والتفاعل الحمضي للتربة البودزولية تكوين الأحماض الفولفية. في تربة المناخ الجاف للسهوب (الكستنائية الداكنة والبنية)، يتم تحديد تكوين الدبال والنشاط البيولوجي من خلال نقص الرطوبة. سبب المحتوى المرتفع نسبيًا من الدبال في التربة البنية هو على الأرجح جفاف المناخ. أثناء شيخوخة الجزيئات العضوية المعدنية في ظل نظام حراري مائي، تزداد قوة الرابطة بين المركبات العضوية والمعدنية. على الرغم من أن تركيب الدبال في التربة البنية قريب من تركيب الدبال في التربة البودزولية، إلا أن له خصوصيته الخاصة، والتي تتمثل في تراكم الأحماض الدبالية المرتبطة بقوة أكبر بالجزء المعدني من التربة.
تأثير الأسمدة الدبالية على التربة والنباتات
للكشف عن تأثير الأسمدة الدبالية على التربة التي تختلف في تركيب المادة العضوية، تم إجراء تجارب نباتية. تم إجراء التجارب وفقًا للمخطط التالي:
- التحكم - بدون أسمدة.
- Adept Agro.Bio - 2 لتر/هكتار.
- Amino Energy - ما يعادل Adept.
تكرار التجربة ثلاث مرات. المحصول المؤشر - الطماطم. تم حصاد التجربة بعد ثلاثة أسابيع من ظهور الشتلات؛ تحليل التربة - بعد الحصاد. في شتلات الطماطم، تم تحديد الوزن الرطب، نشاط البيروكسيداز وفقًا لـ Pochinok، الكاتالاز من خلال كمية الأكسجين المنبعثة في أواني الكاتالاز، الكلوروفيل وفقًا لـ Gettry، فيتامين C وفقًا لـ Murri، السكريات المختزلة وفقًا لـ Hagedorn-Jensen. يتم عرض نتائج هذه الدراسات في الجدول 2.
| خيارات التجربة | وزن 100 شتلة طماطم، غرام | الوزن بالنسبة للتحكم، % | نشاط الكاتالاز، مل O₂ لكل 1 غرام مادة رطبة في 30 دقيقة | نشاط البيروكسيداز، ملغ كوبالت | كمية السكريات المختزلة، % على المادة الرطبة | كمية الكلوروفيل، ملغ لكل 100 غرام مادة رطبة | كمية حمض الأسكوربيك، ملغ لكل 100 غرام مادة رطبة |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| تربة بودزولية عشبية | |||||||
| التحكم | 21,07 | 100 | 5,0 | 9,01 | 0,37 | 142,0 | 21,76 |
| Adept Agro.Bio 2 لتر/هكتار | 40,97 | 194 | 12,0 | 18,0 | 0,57 | 266,0 | 26,60 |
| Amino Energy 2 لتر/هكتار | 25,46 | 120 | 8,0 | 11,0 | 0,45 | 170,0 | 25,74 |
| تربة رمادية متبودزلة | |||||||
| التحكم | 38,56 | 100 | 6,0 | 17,01 | 0,58 | 186,0 | 24,24 |
| Adept Agro.Bio 2 لتر/هكتار | 51,20 | 133 | 14,0 | 26,0 | 0,67 | 241,0 | 24,16 |
| Amino Energy 2 لتر/هكتار | 43,93 | 114 | 14,0 | 21,0 | 0,58 | 208,0 | 24,12 |
| تربة سوداء ضعيفة التبودزل | |||||||
| التحكم | 28,29 | 100 | 6,0 | 11,0 | 0,60 | 212,3 | 24,73 |
| Adept Agro.Bio 2 لتر/هكتار | 43,03 | 152 | 9,8 | 14,0 | 0,87 | 266,9 | 26,66 |
| Amino Energy 2 لتر/هكتار | 32,20 | 121 | 9,0 | 10,0 | 0,65 | 250,0 | 26,73 |
| تربة سوداء عادية | |||||||
| التحكم | 29,09 | 100 | 10,0 | 11,0 | 0,61 | 183,0 | 17,60 |
| Adept Agro.Bio 2 لتر/هكتار | 32,05 | 110 | 12,0 | 16,0 | 0,82 | 283,0 | 21,52 |
| Amino Energy 2 لتر/هكتار | 31,50 | 108 | 12,0 | 16,0 | 0,65 | 260,0 | 21,12 |
| تربة كستنائية داكنة | |||||||
| التحكم | 32,32 | 100 | 6,0 | 13,0 | 0,59 | 170,0 | 18,60 |
| Adept Agro.Bio 2 لتر/هكتار | 51,44 | 159 | 10,0 | 18,0 | 0,77 | 280,0 | 29,84 |
| Amino Energy 2 لتر/هكتار | 37,88 | 117 | 8,0 | 16,0 | 0,65 | 243,0 | 19,76 |
| تربة بنية | |||||||
| التحكم | 26,43 | 100 | 7,0 | 11,0 | 0,42 | 163,4 | 22,79 |
| Adept Agro.Bio 2 لتر/هكتار | 41,60 | 157 | 12,4 | 13,0 | 0,67 | 253,5 | 32,67 |
| Amino Energy 2 لتر/هكتار | 32,26 | 122 | 10,4 | 13,0 | 0,68 | 236,1 | 27,72 |
تظهر نتائج الدراسات أنه في الخيارات مع مستحضر Adept في جميع أنواع التربة، تم الحصول على زيادة أكبر في الكتلة الخضراء مقارنة بالتحكم و Amino Energy. لوحظ نمط جغرافي لتأثير الأسمدة الدبالية: كان تأثيرها ضئيلًا في التربة السوداء وازداد بشكل ملحوظ في التربة المتبودزلة، وكلما زاد تبودزل التربة، زاد تأثير هذه الأسمدة. كما زاد تأثيرها أيضًا عند الانتقال من التربة السوداء إلى التربة الكستنائية الداكنة.
يُلاحظ تقريبًا نفس النمط في تغير التركيب الكيميائي للنباتات تحت تأثير الأسمدة الدبالية. تُظهر بيانات الملاحظات الفينولوجية أنه في الخيارات مع Adept في جميع أنواع التربة، تطورت النباتات بشكل أكثر كثافة وكان لديها كتلة هوائية أكثر قوة مقارنة بالخيارات مع Amino Energy والتحكم غير المخصب. وهذا ملحوظ بشكل خاص في التربة البودزولية العشبية، حيث أدى السماد Adept مقارنة بالتحكم إلى تسريع ظهور الشتلات بيومين.
بعد الحصاد، تم تحديد محتوى النيتروجين النيتراتي في التربة بطريقة Granval-Lyazhu والفوسفور المتحرك بطريقة Truog. يتم عرض نتائج التحاليل في الجدول 3.
| خيارات التجربة | المحتوى في الأواني مع النباتات، ملغ لكل 100 غرام تربة جافة | إخراج العناصر الغذائية، ملغ لكل وعاء | |
|---|---|---|---|
| النيتروجين النيتراتي | الفوسفور | ||
| تربة بودزولية عشبية | |||
| التحكم | 3,81 | 4,4 | 4,67 |
| Adept 2 لتر/هكتار | 15,25 | 6,4 | 16,0 |
| Amino Energy 2 لتر/هكتار | 14,55 | 6,4 | 14,55 |
| تربة رمادية متبودزلة | |||
| التحكم | 7,14 | 14,4 | 9,09 |
| Adept 2 لتر/هكتار | 14,29 | 21,6 | 15,35 |
| Amino Energy 2 لتر/هكتار | 13,83 | 21,0 | 15,29 |
| تربة سوداء ضعيفة التبودزل | |||
| التحكم | 6,15 | 12,4 | 7,62 |
| Adept 2 لتر/هكتار | 14,35 | 14,6 | 17,78 |
| Amino Energy 2 لتر/هكتار | 14,55 | 14,8 | 15,24 |
| تربة سوداء عادية | |||
| التحكم | 8,33 | 9,2 | 9,52 |
| Adept 2 لتر/هكتار | 14,29 | 12,0 | 16,78 |
| Amino Energy 2 لتر/هكتار | 13,33 | 12,4 | 16,67 |
| تربة كستنائية داكنة | |||
| التحكم | 7,68 | 8,0 | 10,0 |
| Adept 2 لتر/هكتار | 16,67 | 9,2 | 18,67 |
| Amino Energy 2 لتر/هكتار | 15,38 | 9,2 | 16,67 |
| تربة بنية | |||
| التحكم | 6,67 | 10,0 | 8,42 |
| Adept 2 لتر/هكتار | 15,24 | 10,6 | 17,78 |
| Amino Energy 2 لتر/هكتار | 14,55 | 10,4 | 15,24 |
تظهر البيانات المقدمة أن محتوى النيتروجين النيتراتي والفوسفور المتحرك في الخيارات مع الأسمدة الدبالية Amino Energy و Adept في جميع أنواع التربة يزداد مقارنة بالتحكم. هذه الفرق ملحوظ بشكل خاص في التربة البودزولية العشبية، حيث تكون كمية النترات في الخيارات مع Adept أكبر بـ 3.5-4 مرات والفوسفات بـ 1.5 مرة مقارنة بالتحكم. في أنواع التربة الأخرى، يكون هذا الفرق أقل قليلاً، ولكن نفس النمط الجغرافي يظل قائماً. ومع ذلك، فإن إنتاج الكتلة الخضراء للطماطم في الخيارات مع Adept يزداد بشكل أكثر حدة من كمية العناصر الغذائية. من الواضح أن نمو المحصول مرتبط ليس فقط بمستوى التغذية المعدنية، ولكن أيضًا بوجود الأحماض الدبالية القابلة للذوبان، المضافة مع Adept.
لإستبعاد تأثير النباتات على العمليات التي تحدث في التربة، تم إجراء تجربة موازية في أوعية بدون نباتات. تظهر نتائج التحاليل (الجدول 3) أن محتوى العناصر الغذائية في التربة في الخيارات الفردية وفي الأوعية بدون نباتات يخضع لنفس النمط. يوضح الجدول أنه نتيجة لإضافة الأسمدة الدبالية، يزداد بشكل ملحوظ دخول العناصر المعدنية إلى النباتات. إنها لها تأثير محفز على امتصاص الطماطم للعناصر المعدنية، مما يؤدي إلى زيادة وزن الشتلات وإخراج العناصر الغذائية في جميع أنواع التربة، ولكن هذا يظهر بشكل حاد في التربة البودزولية العشبية.
تأثير الأسمدة الدبالية على تطور الكائنات الدقيقة
لا تؤثر الأسمدة الدبالية فقط بشكل مباشر على نشاط النباتات. من خلال التفاعل مع التربة، فإنها تؤثر بشكل كبير على العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية في التربة، والتي تحدد إلى حد كبير خصوبة التربة.
حتى P.A. Kostychev و V.R. Williams وعلماء آخرون أعطوا الدور الرئيسي في تكوين الدبال في التربة للعوامل البيولوجية. فيما يتعلق بالقضايا التي تحدد دور المجموعات الفسيولوجية الفردية من الكائنات الدقيقة في عمليات تمعدن الدبال في التربة، كانت هناك وجهات نظر مختلفة. في أعمال G. Nefedov و Ya.Ya. Nikitinsky وآخرون، يُعزى الدور الرئيسي في عمليات تمعدن المواد الدبالية إلى الفطريات. يعطي العلماء أهمية كبيرة في عمليات تحلل الدبال في التربة للأكتينوميسيتات. هذه الكائنات الدقيقة قادرة على تحلل مركبات الدبال في التربة التي يصعب تمعدنها.
هناك رأي مفاده أن تمعدن الدبال في التربة يتم بواسطة مجموعة من الكائنات الدقيقة. يتوصل العديد من المؤلفين إلى استنتاج مفاده أن تحلل المواد الدبالية في التربة يتم بواسطة مجموعة محددة من الكائنات الدقيقة، والتي تشمل البكتيريا المحللة للأمونيا، والبكتيريا الهوائية المتحللة للسليلوز، والبكتيريا النتريفيكية والدنيتريفيكية، والبكتيريا التي لديها القدرة على تحلل الفوسفات العضوية، وغيرها.
لدراسة تأثير الأسمدة الدبالية على العمليات الميكروبيولوجية في التربة والنشاط الإنزيمي المرتبط بها، أجرينا تحليلات للتربة بعد انتهاء التجارب النباتية. تم إجراء التحليلات الميكروبيولوجية وفقًا لمنهجية البحوث الميكروبيولوجية. في هذه الحالة، تم تحديد العدد الإجمالي للكائنات الدقيقة التي تنمو على آجار اللحم والببتون (MPA) كمؤشر على التخصيب الحيوي للتربة المخصبة. كممثلين يشاركون في تحلل وتدبيل بقايا النباتات، تم أخذ البكتيريا الزبدية في عصيدة البطاطس في الاعتبار. من ممثلي الكائنات الدقيقة في التربة، التي يشير تطورها المكثف إلى تحلل الدبال مع إطلاق مواد تغذية الجذور للنباتات، تم أخذ البكتيريا المحللة للأمونيا في ماء الببتون في الاعتبار. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد كمية Azotobacter على آجار خالٍ من النيتروجين.
| اسم نوع التربة | عدد الكائنات الدقيقة في 1 غرام تربة جافة، ألف وحدة. | |||
|---|---|---|---|---|
| على MPA | البكتيريا المحللة للأمونيا | Azotobacter | البكتيريا الزبدية | |
| تربة بودزولية عشبية | 11200 | 68320 | 56500 | 2800 |
| تربة رمادية متبودزلة | 20910 | 90520 | 73750 | 7380 |
| تربة سوداء ضعيفة التبودزل | 22140 | 87330 | 82280 | 15990 |
| تربة سوداء عادية | 21250 | 80600 | 78750 | 7500 |
| تربة كستنائية داكنة | 22500 | 96720 | 88750 | 7500 |
| تربة بنية | 28800 | 73200 | 64130 | 15600 |
| تربة جنوبية كربونية | 26670 | 44100 | 44800 | 16510 |
تظهر بيانات الجدول أن التربة غير المخصبة (خاصة الفقيرة بالمواد العضوية) تتميز بضعف التخصيب الحيوي. أفضل مؤشرات لنمو وتطور الكائنات الدقيقة التي تنمو على MPA لوحظت في جميع أنواع التربة في الخيارات المخصبة بمستحضر Adept. هذا الفرق ملحوظ بشكل خاص في التربة البودزولية العشبية، حيث كان عدد الكائنات الدقيقة في الخيارات مع Adept أكبر بـ 6-7 مرات مقارنة بالتحكم. في جميع أنواع التربة الأخرى في الخيارات مع Adept، كان تطور الكائنات الدقيقة بنفس النشاط. كان تطور مسببات التخمر الزبدي أيضًا أكثر نشاطًا في الخيارات مع Adept مقارنة بالضوابط المعدنية وبالطبع مع الخيارات بدون أسمدة. تشير النشاط العالي للتربة المخصبة بـ Adept في تحلل الأمونيا إلى نشاط عمليات تحلل المادة العضوية.
أظهرت الدراسات أن Adept و Amino Energy يحفزان بشكل كبير تطور Azotobacter، كما يتضح من العدد الكبير من المستعمرات وظهورها المبكر على وسط Ashby في الخيارات مع Adept.
تأثير Adept و Amino Energy على العمليات الإنزيمية في التربة
يعطي العلماء دورًا كبيرًا في تقييم الحالة البيولوجية للتربة لنشاطها الإنزيمي. لتسليط الضوء بشكل كامل على مسألة تأثير الأسمدة الدبالية Adept و Amino Energy على النشاط البيولوجي للتربة، تم إجراء دراسة لنشاط العمليات الإنزيمية التي تحدث مباشرة في التربة (في نفس التجربة بعد حصاد الطماطم). تم تحديد نشاط السكراز وفقًا لطريقة Hoffman في تعديل Kozelson و Ershov، ونشاط الكاتالاز - غازيًا من خلال كمية الأكسجين المنبعثة.
| اسم نوع التربة | نشاط السكراز، ملغ سكر مقلوب في 5 غرام تربة خلال 48 ساعة | نشاط الكاتالاز، مل O₂، المنبعثة خلال 5 دقائق لكل 1 غرام تربة | ||
|---|---|---|---|---|
| التحكم | Adept | التحكم | Adept | |
| تربة بودزولية عشبية | 90,4 | 114,6 | 5,0 | 12,0 |
| تربة رمادية متبودزلة | 79,4 | 90,9 | 6,0 | 14,0 |
| تربة سوداء ضعيفة التبودزل | 151,1 | 176,4 | 6,0 | 9,8 |
| تربة كستنائية داكنة | 127,0 | 152,7 | 6,0 | 10,0 |
| تربة سوداء عادية | 122,4 | 148,6 | 10,0 | 12,0 |
| تربة بنية | 126,5 | 154,0 | 7,0 | 12,4 |
تظهر البيانات المقدمة أنه عند إضافة الأسمدة الدبالية Adept و Amino Energy إلى التربة، يزداد نشاط الإنزيمات في جميع أنواع التربة مقارنة بالتحكم والمكافئ المعدني، مع ملاحظة هذا الفرق بشكل أكثر وضوحًا في التربة البودزولية العشبية. يمكن تفسير زيادة نشاط الإنزيمات في الخيارات مع الأسمدة الدبالية Adept و Amino Energy بحقيقة أن كمية الأحماض الدبالية في شكل أيوني مشتت تزداد في التربة، مما يحفز نمو وتطور النباتات العليا وكذلك الكائنات الدقيقة، التي تعد المنتجين الرئيسيين للإنزيمات في التربة.
الاستنتاجات
- أثبتت التجارب أن الجمع بين التغذية العضوية والمعدنية هو الأفضل لتلبية متطلبات النباتات.
- تعمل الأسمدة الدبالية Adept و Amino Energy بشكل أكثر حدة في التربة البودزولية العشبية؛ في التربة السوداء يضعف تأثيرها، ومع التوجه جنوبًا، في التربة الكستنائية والبنية، يزداد مرة أخرى.
- أحد أسباب الفعالية غير المتطابقة للأسمدة الدبالية في أنواع التربة المختلفة هو، على ما يبدو، عدم تطابق التركيب الكيميائي وخصائص الأحماض الدبالية لهذه التربة.
- يؤثر تطبيق الأسمدة الدبالية Adept و Amino Energy بشكل كبير على العمليات الميكروبيولوجية والنشاط الإنزيمي في جميع أنواع التربة المدروسة.