تأثير الأحماض الهومينية الفعالة فسيولوجياً على النباتات في الظروف الخارجية غير المواتية

يمكن اعتبار التأثير المحفز للأشكال النشطة فسيولوجيًا من الأحماض الدبالية حقيقة ثابتة، ومع ذلك، فإن درجة ظهوره ليست مستقرة دائمًا. لوحظ في وقت مبكر من الحقبة السوفيتية أن تأثير تطبيق هذه المواد يكون دائمًا أعلى نسبيًا عندما تنحرف الظروف الخارجية عن القاعدة. وقد توصل العديد من الباحثين الآخرين إلى هذا الاستنتاج بمعزل عنا.

من الواضح تمامًا أن دراسة هذه الظروف تكتسب أهمية نظرية فحسب، بل عملية أيضًا، لأنها تسمح بتمييز المناطق والأساليب للاستخدام الأكثر فعالية للأشكال النشطة فسيولوجيًا في الزراعة.

ومع ذلك، لن يكون الحل الأكثر اكتمالاً لهذه المشكلة ممكنًا إلا عندما يتم الكشف عن الآليات البيولوجية للتفاعل بين الأشكال النشطة فسيولوجيًا والهياكل والوظائف تحت الخلوية للكائن الحي على هذا النحو. لذلك، سننظر في المواد التجريبية المتاحة من هاتين الزاويتين.

فعالية الأحماض الدبالية النشطة فسيولوجيًا (PAH) اعتمادًا على ظروف التغذية المعدنية للنباتات

تعد التغذية المعدنية من أكثر العوامل الخارجية التي درستها الإرادة البشرية ونظمتها. دون الخوض في تاريخ هذه المسألة، نلاحظ أنه في المرحلة الحالية من التنمية الزراعية لجميع البلدان المتقدمة تقنيًا، فإن أهم مهمة هي زيادة كفاءة استخدام الأسمدة المعدنية، وقبل كل شيء، الأسمدة النيتروجينية، لأن الزيادة المباشرة في الجرعات فوق حد معين لا تعطي أي تأثير.

إن أعمال عدد من المؤلفين التي تبين إمكانيات استخدام المواد النشطة فسيولوجيًا ذات الطبيعة الدبالية لهذه الأغراض تثير اهتمامًا لا يمكن إنكاره أيضًا. بالإضافة إلى ذلك، من المهم معرفة الظروف التي تكون فيها الأشكال النشطة فسيولوجيًا أكثر فعالية في التغذية المعدنية.

بدأ العلماء السوفييت في التعامل مع هذه المسألة في أواخر الأربعينيات وأوائل الخمسينيات من القرن الماضي. واستناداً إلى هذه الدراسات، توصلوا إلى استنتاج مفاده أن "هناك علاقة معينة بين التغذية المعدنية والتأثير المحفز للأحماض الدبالية والفولفيك. ويتم التعبير عن ذلك في حقيقة أن الحمض الدبالي، بفضل خصائصه النشطة فسيولوجيًا، يساهم في الاستخدام الأكثر اكتمالاً للغذاء المعدني، خاصة عندما تنحرف ظروف التغذية المعدنية عن القاعدة".

كمثال يؤكد ما ورد أعلاه، نقدم في الجدول 1 نتائج إحدى تجاربنا، والتي أكدت أن فعالية الهيومات كانت ملحوظة بشكل خاص على خلفية زيادة النيتروجين ونقص الفوسفور.

الجدول 1. تأثير نسبة النيتروجين إلى الفوسفور (N:P) على المراحل الأولية لنمو القمح الربيعي على فعالية هيومات البوتاسيوم (تجربة في بيئة رملية على خليط هيلريجل)
مخطط التجربة، النسبة	تمت الإضافة بعد 15 يومًا	وزن نباتات القمح الربيعي، 30 يومًا
مخطط التجربة، النسبة	تمت الإضافة بعد 15 يومًا	بدون هيومات البوتاسيوم (K)، كنسبة مئوية إلى 1 N : 1 P	مع هيومات البوتاسيوم (K)، كنسبة مئوية إلى 1 N : 1 P	كنسبة مئوية إلى التحكم الخاص بها (بدون هيومات)
1N : 1P		100	99	99
1N : ¼ P	+ ¾ P	53	111	192
¼N : 1P	+ ¾ N	81	79	98
ЗN : 1/4P	+ ¾ P	76	129	158

احتمالية التجربة P = 1.01%.

ومع ذلك، لم تكن هناك جرعات قاتلة من النيتروجين هنا، لذلك حددنا لاحقًا هدف معرفة ما إذا كان من الممكن زيادة مقاومة النباتات للجرعات العالية من النيتروجين من خلال التأثير على البذور والمراحل الأولية لنمو الشتلات بأشكال نشطة فسيولوجيًا. في هذه التجربة، تم إنبات بذور الذرة أولاً على هيومات البوتاسيوم والماء (التحكم) حتى بلغت أسبوعين من العمر، ثم تم زرعها على خليط بريانيشنيكوف بكميات مختلفة من النيتروجين (مزارع مائية، تم إعطاء الفوسفور في شكل خليط سورينسن). بعد 7 أيام من الزرع، تم تقييم التجربة باختبار الجذر - الجدول 2.

الجدول 2. تأثير الهيومات على قدرة شتلات الذرة على تحمل الجرعات الزائدة من النيتروجين
جرعة النيتروجين في خليط بريانيشنيكوف، الذي زرعت عليه الشتلات البالغة من العمر أسبوعين	وسط إنبات البذور والحصول على الشتلات	الجذور الأولية
		الترتيب الأول (I)		متوسط طول الترتيب الثاني (II)، ملم
		متوسط الطول، ملم	الكمية لكل نبات	متوسط طول الترتيب الثاني (II)، ملم
1	ماء	9.4	34	13
1	محلول هيومات البوتاسيوم بتركيز 0.0025%	12.0	71	19
4	ماء	11.7	24	4
4	محلول هيومات البوتاسيوم بتركيز 0.0025%	12.7	54	14
8	ماء	8.2	20	4
8	محلول هيومات البوتاسيوم بتركيز 0.0025%	11.1	44	10

يتضح من الجدول 2 أن تأثير هيومات البوتاسيوم كان إيجابيًا على جميع خلفيات التغذية النيتروجينية، ولكن الأهم من ذلك، أن النمو الأولي للشتلات على هيومات البوتاسيوم زاد من مقاومتها حتى لتركيزات النيتروجين مثل N 8، والتي كانت سامة بوضوح.

في مختبرنا، أجريت تجارب حقلية على الأرز أظهرت أن وجود الأشكال النشطة فسيولوجيًا والمواد العضوية الأخرى في تركيبة الأسمدة يزيد من فعالية النيتروجين في الجرعات العالية ويزيل تأثيره السلبي في البيئة الطبيعية (الجدول 3).

الجدول 3. فعالية Imperium Agro.Bio على الأرز بمستويات مختلفة من التغذية النيتروجينية
مخطط التجربة	خلفية N60P100		خلفية N120P100		خلفية N160P100
مخطط التجربة	الزيادة قنطار/هكتار	%	الزيادة قنطار/هكتار	%	الزيادة قنطار/هكتار	%
التحكم (الخلفية)	(37.2)	—	(52.0)	—	(59.7)	—
الخلفية + N60P90K20 في Imperium Agro.Bio	6.2	16.6	6.8	13.1	3.5	5.9
الخلفية + N60P90K20 في الأسمدة المعدنية.	5.1	13.7	2.3	4.4	-3.2	—5.3

احتمالية التجربة P = 2.3%.

كما لوحظت زيادة في فعالية الأسمدة المعدنية عند الاستخدام المتوازي للأشكال النشطة فسيولوجيًا ذات الطبيعة الدبالية في عدد من أعمال علمائنا. وتشهد على ذلك أيضًا الأعمال العديدة للباحثين الآخرين.

في تجارب مع الدخن والشوفان في مزارع رملية على خليط بريخا، الذي يحتوي على $KN1503$، أثبتوا أن إضافة محاليل الأحماض الدبالية والفولفيك إلى الوسط المغذي لم يؤثر إيجابًا على امتصاص K15 فحسب، بل ساهم أيضًا في استخدام أفضل للنيتروجين المتضمن في الأحماض الدبالية والفولفيك نفسها. في الممارسة العالمية، وسعيًا لتمييز استجابة النباتات للأسمدة المعدنية والعضوية، أجريت تجارب في أوعية نباتية بمواد دبالية مختلفة، مثل: السماد، القش المخمر أو الخث، الهيومات المستخلصة وغيرها، على خلفية تطبيق الأملاح المعدنية بجرعات مختلفة. في تجربة مع حشيشة الراي، أظهر أن منحنيات استجابة النباتات للجرعات المختلفة من النيتروجين مرتبطة بمستوى التغذية الفوسفورية (الشكل 1).

ومع ذلك، عند زيادة جرعة كل من النيتروجين والفوسفور، يصل تأثيرهما إلى "سقف".
الزيادة الإضافية في النيتروجين والفوسفور تؤدي حتى إلى تثبيط النباتات.
إن إضافة المواد الدبالية على هذه الخلفية يغير هذا "السقف" بشكل كبير.

كما أظهرت تجاربه بوضوح تأثير المواد الدبالية على امتصاص العناصر الغذائية. وكمثال، يقدم الجدول 4 نتائج التجارب مع الجاودار.

لقد فسرنا البيانات المتضاربة حول هذه المسألة، التي حصل عليها مؤلفون آخرون، من ناحية، بالاختلاف في منهجية إجراء التجربة، ومن ناحية أخرى، بتأثير "التخفيف" للمواد المضافة من خلال كتلة المحصول. الشكل 2 لا يقل إثارة للاهتمام، حيث يقدم بيانات من تجربة نباتية أخرى مع حشيشة الراي.

الجدول 4. امتصاص العناصر الغذائية بواسطة الجاودار
كمية كل عنصر مضاف لكل 1 كجم من التربة (NPK)، غرام	N (النيتروجين)		P2O5 (خماسي أكسيد الفوسفور)		K2O (أكسيد البوتاسيوم)
كمية كل عنصر مضاف لكل 1 كجم من التربة (NPK)، غرام	بدون دبال	مع دبال	بدون دبال	مع دبال	بدون دبال	مع دبال
5	0.5	0.7	0.4	0.6	29.3	28.9
10	0.5	1.0	0.5	4.1	30.0	35.4
20	2.9	3.2	3.0	3.7	31.9	36.1
30	4.5	5.7	1.7	4.6	34.3	35.9
40	4.2	9.2	4.2	5.1	35.3	42.3

في هذه التجربة، وعلى خلفية الإمداد الكافي للنبات بجميع العناصر الغذائية، تم تغيير جرعة النيتروجين. اتضح أن أعلى إنتاجية تم الحصول عليها عند إضافته بمعدل 27 ملغم/لتر، وبعد ذلك أعطى منحنى الإنتاجية هضبة معينة ثم انخفض.

أدت إضافة 2.5 ملغم/لتر من هيومات البوتاسيوم المستخلصة من الليوناردايت إلى تغيير الصورة بشكل كبير:

اختفى التأثير السلبي للجرعات الكبيرة من النيتروجين.
كلما زادت الجرعات، زادت إنتاجية حشيشة الراي، وإن كان ذلك بشكل غير متناسب.
يؤكد العلماء أن هذه العملية مصحوبة أيضًا باستخدام أفضل للنيتروجين الممتص داخل النبات نفسه، حيث تتشكل كمية أكبر من المادة الجافة لكل وحدة نيتروجين.

يتمثل الاختلاف بين هذا العمل والأعمال السابقة في أننا اختبرنا في الزراعة المائية على الكوارتز جرعات مختلفة من NPK على خلفية جرعات متغيرة من المواد الدبالية النشطة فسيولوجيًا. في التجربة مع الذرة، حصل على نتائج واضحة أظهرت أن الهيومات النشطة فسيولوجيًا تزيل سمية الجرعات العالية من NPK، ويظهر هذا التأثير جيدًا عند جرعات هيومات 6 و 24 و 96 ملغم/لتر (الأشكال 4 و 5). يُفسر تشتت جرعات الهيومات من حيث الفعالية بحقيقة أن العمل الفسيولوجي لهذه المواد يعتمد على مبدأين:

مجموعات الكينويد والبوليفينول: تدخل في تكوين جزيء الأحماض الدبالية والفولفيك، والتي تنشط تفاعل الأكسدة والاختزال ونقل $H_2$ إلى $O_2$.
الجزء الثاني من الجزيء: يتكون من البروتينات والمجموعات الكيميائية الأخرى التي، في رأينا، تمتلك خصائص إنزيمية. يؤثر هذا الجزء من الجزيء، كما يعتقد، على التمثيل الضوئي.

التوازن الذي أقيم بين العاملين يحدد تأثيرهما الفسيولوجي على النباتات؛ علاوة على ذلك، اعتمادًا على جرعة الحمض الدبالي، يسود جانب أو آخر في عمله. في أعمالنا، نوضح أن الأحماض الدبالية:

تطبع امتصاص أيونات $NO_3$ من المحاليل التي تحتوي على تركيزات متزايدة من NPK.
لا تؤثر تقريبًا على امتصاص $PO_4$.
تزيل الاصفرار (الكلوروز) الذي يحدث عند الجرعات العالية من NPK، مما يوازن امتصاص النيتروجين والمغنيسيوم.

يمكن العثور على الجرعة المثلى من الأحماض الدبالية، في رأينا، فقط مع الأخذ في الاعتبار جرعات NPK التي يتم إضافتها على خلفيتها.

تثير أعمال جومينسكي وجومينسكايا اهتمامًا كبيرًا في هذا الصدد، حيث أظهروا أنه يمكن استخدام كسور الهيومات أو هيومات البوتاسيوم دون فصلها كحماية عند التركيزات العالية للمحلول المغذي. لقد نجحوا في تأكيد، في ظل ظروف الزراعة المائية، أن إضافة الهيومات إلى الوسط يزيد من محصول المحاصيل بنسبة 40% مقارنة بالخليط المغذي العادي، على خلفية تركيز NPK مضاعف 4 مرات. ويؤكدون أن المحلول المغذي بتركيز ثلاثي بدون هيومات يؤثر سلبًا على المحلول.

العوامل البيئية الأخرى وفعالية المواد النشطة فسيولوجيًا

لقد درسنا أعلاه فعالية عمل الأشكال النشطة فسيولوجيًا اعتمادًا على نسبة وجرعات العناصر المعدنية الأساسية. ولكن على امتصاص العناصر الغذائية في النبات لا يؤثر فقط أشكالها ووجودها في وسط التغذية الجذرية، ولكن أيضًا:

الضغط الأسموزي؛
وجود أيونات سامة في محلول التربة؛
درجة الحموضة (pH)؛
توفر الأكسجين للجذور، وغيرها.

هناك سبب للاعتقاد بأن المواد النشطة فسيولوجيًا، التي تسبب تحولات كبيرة في التمثيل الغذائي للنباتات، يمكن أن تؤثر على استجابتها لهذه العوامل أيضًا.

كرس إرناندو أحد أعماله لمسألة استخدام الهيومات القابلة للذوبان لإزالة التسمم (toxicosis) في النباتات الناجم عن ملوحة وسط التغذية الجذرية. أضاف $CaCl_2$ و $NaCl$ و $MgSO_4$ إلى محلول مغذٍ عادي، ورفع تركيزه إلى 5.6 و 12.6 موصلية (Mo). على هذه الخلفية، اختبر إرناندو تأثير جرعات مختلفة من الأحماض الدبالية.

من أعمال إرناندو يتبين ما يلي:

يزيل الحمض الدبالي بتركيزات معينة التأثير السام للملوحة عند 5.6 Mo، مما يعيق النمو الطبيعي للذرة.
يظهر الحد الأقصى لتأثير الحمض الدبالي عند جرعتين، وهما 12 و 120 ملغم/لتر.
تحت تأثير الحمض الدبالي في النباتات أثناء الملوحة، يتم تطبيع نسبة الكاتيونات (الشكل 6).
الجرعة المثلى من الأحماض الدبالية للملوحة العالية (12.5 Mo) هي 80 ملغم/لتر.

الاستنتاجات الرئيسية لإرناندو:

يزيل الحمض الدبالي التسمم الناجم عن اضطراب التوازن الفسيولوجي في مجال التغذية الجذرية.
تطبيق مستوى الحمض الدبالي النشط فسيولوجيًا ليس متناسبًا مع التأثير الناتج.
يتطلب حساب الأسمدة العضوية مناهج أكثر تعقيدًا من الأسمدة المعدنية.

نقدم بيانات من تجربة نباتية تميز تأثير جرعات مختلفة من الحمض الدبالي على نمو البازلاء اعتمادًا على درجة الحموضة (pH) للوسط. كانت هذه المادة أكثر فعالية في حالة تفاعلات الوسط غير المواتية ($pH 4$ و $7.5$) وأظهرت تأثيرًا ضعيفًا في حالة التفاعل المناسب تمامًا للبازلاء ($pH 6$). وتجدر الإشارة إلى أنه في جميع تفاعلات الوسط، تم الحصول على أقصى تأثير من أصغر جرعة من الحمض الدبالي كانت في التجربة.

تلخيصًا لبياناته التجريبية، يؤكد البروفيسور جومينسكي أن القانون هنا ينص على: كلما زاد انحراف تفاعل الوسط عن المستوى الأمثل للنبات المعطى، كان تأثير العمل الفسيولوجي للهيومات أكثر وضوحًا (في إشارة إلى انحرافات الأس الهيدروجيني التي لا تؤدي إلى موت النباتات).

عند دراسة هذه المسألة على نباتات الطماطم (اختبار-زراعة)، توصلنا إلى استنتاج مفاده أن تأثير عمل المواد الدبالية يزداد مع نقص الأكسجين في بيئة الجذر. أظهرت الحسابات المتوسطة ما يلي:

مع التهوية (النفخ)، بلغ الزيادة في وزن الكتلة الهوائية للمزارع المائية 35% والجذور +44.4%.
بدون التهوية، بلغت الزيادة على التوالي +36.4% و +267%.

نقدم نتائج إحدى تجاربنا في الزراعة المائية مع شتلات الذرة، حيث تمت إضافة الأحماض الدبالية إلى الوسط على خلفية ظروف مختلفة للتغذية المعدنية والأكسجين (الجدول 5). كان متوسط درجة حرارة هذه التجربة $30—32°C$.

الجدول 5. تأثير هيومات البوتاسيوم على قدرة النباتات على تحمل زيادة النيتروجين في ظل نظام مختلف لتغذية الأكسجين
مخطط التجربة	مع التهوية والتقليب			بدون التهوية، مع التقليب
مخطط التجربة	% من النباتات غير التالفة في اليوم العاشر من التجربة	متوسط طول الجذر، م±م	عدد الجذور من الترتيب الثاني لكل نبات	% من النباتات غير التالفة في اليوم العاشر من التجربة	متوسط طول الجذر 1 م±م	عدد الجذور من الترتيب الثاني لكل نبات
خليط بريانيشنيكوف الكامل	62.5	115±7.44	44.5	51.0	101±6.27	27.0
نفس الشيء + هيومات البوتاسيوم 10 ملغم لكل 1 لتر	87.5	130±6.57	87.5	72.0	122±5.69	39.0
خليط بريانيشنيكوف، يحتوي على 4 معايير N	50.0	105±5.41	32.0	45.0	96±4.27	15.0
نفس الشيء + هيومات البوتاسيوم 10 ملغم لكل 1 لتر	68.0	135±6.64	65.0	65.0	128±7.60	32.0
خليط بريانيشنيكوف، يحتوي على 8 معايير N	37.5	98±4.18	12.0	12.0	94 ±4.10	4.0
نفس الشيء + هيومات البوتاسيوم 10 ملغم لكل 1 لتر	37.5	96±6.36	38.0	38.0	99±9.12	12.0

تظهر هذه البيانات أن:

النباتات التي كانت جذورها في بيئة ذات محتوى منخفض من الأكسجين عانت أكثر من الجرعات العالية من النيتروجين من تلك التي تم تهويتها جيدًا.
كان تأثير هيومات البوتاسيوم على خلفية 4 جرعات من النيتروجين أكثر وضوحًا مما كان عليه عند جرعة واحدة.
كان تأثير الهيومات أعلى نسبيًا في حالة نقص الأكسجين في الوسط.

وبالتالي، فإن الأشكال النشطة فسيولوجيًا ذات الطبيعة الدبالية تزيد من مقاومة النباتات حتى عند تراكب عاملين غير مواتيين - نقص الأكسجين وزيادة النيتروجين. ومع ذلك، لا يمكن ملاحظة مثل هذا التأثير من الهيومات في خيار 8N.

لقد درسنا مسألة فعالية الهيومات النشطة فسيولوجيًا في وجود بيكربونات البوتاسيوم K وتوصلنا إلى استنتاج مفاده أن مقاومة النباتات (اختبار-زراعة الطماطم) للتأثير السام لـ $KHC0_3$ تزداد تحت تأثير الأحماض الدبالية.

يتجلى هذا التأثير بشكل أكبر مرة أخرى مع انخفاض كمية الأكسجين في وسط التغذية الجذرية.
يربطون التأثيرات السامة للصودا بترسب الحديد (Fe)، والذي يقاومه الحمض الدبالي.

يمكن إثبات تأثير درجة الحرارة على فعالية الأشكال النشطة فسيولوجيًا من خلال البيانات الواردة في الجدول 6. ولوحظ أنه في الحالات التي تكون فيها درجة حرارة الأشكال النشطة فسيولوجيًا أقل من المستوى المطلوب للعمليات الإنزيمية، فإن الأشكال النشطة فسيولوجيًا لا تعطي التأثير المناسب.

الجدول 6. فعالية هيومات البوتاسيوم اعتمادًا على درجة حرارة البيئة المحيطة
المحصول	مخطط التجربة	14 —18°C			8 —12°C
المحصول	مخطط التجربة	طول الجذر من الترتيب الأول، ملم	عدد الجذور من الترتيب الثاني، ملم	طول الساق، ملم	طول الجذر من الترتيب الأول، ملم	عدد الجذور من الترتيب الثاني، ملم	طول الساق، ملم
القمح الشتوي	ماء	36	لا يوجد	85	36	لا يوجد	75
	هيومات البوتاسيوم	150	220	200	124	119	95
الشعير الربيعي	ماء	56	لا يوجد	180	32	لا يوجد	100
	هيومات البوتاسيوم	173	145	180	280	180	180

باستخدام $Р^{32}$، لوحظ أنه عند درجة حرارة تثبط العمليات الإنزيمية، فإن المواد الدبالية لا تحفز فقط امتصاص الفوسفور في النبات، بل على العكس، تساهم في خروجه إلى الوسط.

الجدول 7. تأثير الحمض الدبالي على امتصاص $Р^{32}$ في شتلات الشعير عند درجات حرارة مختلفة للبيئة الخارجية
خيارات التجربة	عدد النبضات/دقيقة لكل 10 كجم من المادة الجافة
خيارات التجربة	أرقام التجارب 1، 2، 3، 4				أرقام التجارب 1، 2، 3، 4
	t +11	t +8	t +22	t +18	t +11	t +8	t +22	t +18
ماء + $Р^{32}$	1330	837	323	484	2156	1995	683	618
حمض دبالي + $Р^{32}$	1226	615	276	334	2632	-	855	767

يمكن ملاحظة زيادة الفعالية النسبية للحمض الدبالي أيضًا عند انخفاض رطوبة التربة. تم إجراء التجربة على تربة كستنائية مع قمح ربيعي (الجدول 8).

عند الري حتى 60% من السعة المائية الكاملة، زاد الحمض الدبالي محصول الحبوب بشكل طفيف وقلل قليلاً من محصول القش.
في حالة عدم كفاية الرطوبة في فترة لاحقة (الري حتى 35% من السعة المائية الكاملة)، تغيرت الصورة بشكل حاد. كان للحمض الدبالي تأثير إيجابي كبير على تكوين الأعضاء التناسلية وساهم حتى في نمو السيقان.

الجدول 8. تأثير الحمض الدبالي على محصول القمح الربيعي في ظل ظروف مختلفة للتغذية والري
مخطط التجربة	مخصب بالحمض الدبالي	الري حتى 60% من السعة المائية الكاملة (غرام لكل وعاء)			الري حتى 35% من السعة المائية الكاملة (غرام لكل وعاء)
مخطط التجربة	مخصب بالحمض الدبالي	وزن السيقان	وزن السنابل	وزن الحبوب	وزن السيقان	وزن السنابل	وزن الحبوب
بدون تخصيب	لا	11.0	7.5	5.1	6.3	4.7	3.3
»	عند التعبئة	10.8	7.9	5.4	7.0	5.4	3.3
»	نفس الشيء + 2 رية	- 9.3	8.0	5.6	7.4	5.8	3.7
NP	لا	22.0	17.9	12.8	12.0	7.2	4.6
	عند التعبئة	19.2	18.1	13.0	15.3	14.0	5.8
»	نفس الشيء + 2 رية	- 22.4	20.0	13.8	11.5	11.1	4.4
نفس الشيء، كنسبة مئوية من الضوابط
بدون تخصيب	عند التعبئة	92	105	106	111	116	100
»	نفس الشيء + 2 رية	84	106	109	119	125	112
NP	عند التعبئة	87	101	101	120	194	125
»	نفس الشيء + 2 رية	102	111	108	96	154	96

ملاحظة: تم ري جميع الأوعية حتى 60% من السعة المائية الكاملة حتى مرحلة التفريع.

الاستنتاج: فعالية الحمض الدبالي تكون أعلى عندما يوضع النبات في ظروف تنحرف عن القاعدة. يزيد الحمض الدبالي من مقاومة النباتات للجفاف.

حول طبيعة الظاهرة وأهميتها المحتملة

بادئ ذي بدء، تجدر الإشارة إلى أنه في الطب، عرفت منذ فترة طويلة عدد من الأدوية التي تتميز بزيادة المقاومة العامة للجسم. هذه هي:

مستحضرات الجنسنغ، والجنسنغ السيبيري، والجذر الذهبي، وغيرها من النباتات؛
المستحضرات الاصطناعية - مشتقات البنزيميدازول، على سبيل المثال، الديابازول؛
مستحضرات الأنسجة والمحفزات التي اقترحها الأكاديمي فيلاتوف.

يعتقد معظم الباحثين الذين يعملون مع هذه المواد أن التشابه في عملها يفسر بتأثيرها المباشر على الخلايا وتخليق البروتين. أما بالنسبة لطبيعة عمل المواد الدبالية النشطة فسيولوجيًا على النباتات، فعلى الرغم من وجود كم هائل من الأدبيات حول هذه المسألة، لا توجد حتى الآن نظرية يمكن أن تفسر طبيعة زيادة المقاومة العامة للكائن النباتي تحت تأثيرها.

يجب التأكيد على أن النمو في النباتات، الذي هو وظيفة متكاملة للعديد من العمليات البيوكيميائية والفسيولوجية التي تتكشف في الخلايا، يمكن أن يكون بمثابة اختبار مميز لرد الفعل على الظروف الخارجية. يجب اعتبار العمليات الحاسمة من بين هذه العمليات ما يلي:

عمليات الطاقة؛
تخليق الأحماض النووية المسؤولة عن نقل المعلومات الوراثية والمعلومات في تخليق البروتين؛
تخليق البروتينات الإنزيمية نفسها، التي توجه وتتحكم في دورة التمثيل الغذائي الخلوي بأكملها.

وبالتالي، يمكن الافتراض أن عمل الأحماض الدبالية النشطة فسيولوجيًا، التي تزيد من المقاومة غير النوعية، يجب أن يهدف إلى تطبيع وتحفيز نفس العمليات الرائدة في التمثيل الغذائي الخلوي التي يتم تثبيطها أو حجبها بواسطة عوامل بيئية مثبطة.

أظهرت الأبحاث التي أجراها موظفونا أن الهيومات النشطة فسيولوجيًا تخفف إلى حد ما من تأثير عدد من المثبطات المتمايزة:

التنفس (p-نيتروفينول)؛
الفسفرة المؤكسدة (2،4-داي نيترو فينول)؛
تخليق الأحماض النووية والبروتين (8-أزاغوانين، DIC-نيوكلياز، بيروفوسفات 1 ما أكتينوميسين د، كلورامفينيكول).

يتم إزالة كتل العمليات والمعلمات المعتمدة وظيفيًا بالتوازي، مثل الانقسام الفتيلي، وحجم النواة، ونمو أعضاء النبات الفردية. للتوضيح، نقدم نتائج بعض التجارب (الجدولان 10، 11).

الجدول 10. تأثير 8-أزاغوانين والهيومات القابلة للذوبان على نمو جذور الماش (Mung Bean)
مخطط التجربة، وسط زراعة البذور	الوسط الذي زرعت عليه الشتلات	طول الجذر، ملم
مخطط التجربة، وسط زراعة البذور	الوسط الذي زرعت عليه الشتلات	بعد 48 ساعة من الزرع	بعد 72 ساعة	بعد 96 ساعة
ماء	ماء	18.8	39.6	53.4
هيومات البوتاسيوم، 0.005%	هيومات البوتاسيوم، 0.005%	24.8	55.0	77.8
8-أزاغوانين، $10^{-3}M$	8-أزاغوانين، $10^{-3}M$	11.9	19.8	20.8
8-أزاغوانين، $10^{-3}M$	ماء	11.9	34.2	44.6
8-أزاغوانين، $10^{-3}M$	هيومات البوتاسيوم، 0.005%	11.9	43.2	54.0

الجدول 11. تأثير بيروفوسفات البوتاسيوم والهيومات القابلة للذوبان على نمو جذور الماش (Mung Bean)
مخطط التجربة، وسط إنبات البذور	الوسط الذي زرعت عليه الشتلات	طول الجذر، ملم بعد الزرع
مخطط التجربة، وسط إنبات البذور	الوسط الذي زرعت عليه الشتلات	بعد النقع بعد 48 ساعة	بعد 72 ساعة	بعد 96 ساعة
ماء	ماء	18.0	39.6	53.4
هيومات البوتاسيوم، 0.005%	هيومات البوتاسيوم، 0.005%	24.8	55.0	77.8
بيروفوسفات البوتاسيوم، $10^{-3}M$	ماء	14.5	34.2	44.6
بيروفوسفات البوتاسيوم، $10^{-3}M$	بيروفوسفات البوتاسيوم، $10^{-3}M$	14.5	35.6	42.4
بيروفوسفات البوتاسيوم، $10^{-3}M$	هيومات الصوديوم، 0.005%	14.5	56.2	69.2

الجدول 12. تأثير هيومات البوتاسيوم على إزالة التأثير المثبط للكلورامفينيكول (تجربة مع شتلات القمح الشتوي)
مخطط التجربة، الوسط الذي نقعت فيه البذور لمدة 48 ساعة	الوسط الذي زرعت فيه الشتلات لمدة 6 أيام	طول الشتلات، ملم	الوزن الرطب للشتلات من الطبق، غرام	محتوى البروتين كنسبة مئوية من الوزن الجاف المطلق	محتوى الأحماض الأمينية الحرة، ملغم/%
ماء	ماء	143	3.25	14.86	181.1
كلورامفينيكول	كلورامفينيكول	73	1.33	10.94	1230.0 *
كلورامفينيكول	ماء	98	2.10	13.57	707.2
كلورامفينيكول	هيومات البوتاسيوم	119	2.60	15.56	551.4

الجدول 13. تأثير إزالة الهيومات القابلة للذوبان للتأثير المثبط للكلورامفينيكول على نشاط الانقسام الفتيلي للخلايا الإنشائية (Meristematic) لجذور الذرة (حسب تجربة أ. إ. جوروڤايا)
الوسط الذي احتفظت فيه البذور المنبتة لمدة 24 ساعة	وسط نمو الشتلات	عدد الخلايا التي تم فحصها، قطعة	مؤشر الانقسام الفتيلي - تشتت مطلق
ماء	ماء (تحكم)	5400	45.4±4.9
كلورامفينيكول، 0.025%	كلورامفينيكول، 0.025%	6000	12.5±2.5
»	ماء	6000	18.0±3.6
»	هيومات البوتاسيوم $3.1 \times 10^{-5}$ م/لتر	6000	34.0±3.4

من الواضح أنه تحت تأثير الأشكال النشطة فسيولوجيًا التي تمت دراستها، لا تتم إزالة كتل العمليات البيوكيميائية والفسيولوجية الرائدة على مستوى الخلية فحسب، بل يتم تحفيزها أيضًا بواسطتها. تم إجراء تجارب خاصة باستخدام طريقة النظائر المشعة (الجدول 14) لتحديد حقيقة تسريع تخليق الأحماض النووية تحت تأثير الهيومات النشطة فسيولوجيًا.

الجدول 14. تأثير هيومات البوتاسيوم على معدل دمج $Р^{32}$ في النيوكليوتيدات الحرة والحمض النووي (DNA) لأنسجة مرستيم جذور عباد الشمس
	تم إنبات البذور على:	النشاط النوعي بالنبضات لكل -/ الفوسفور الكلي، كX		الزمن T، ساعة (م±م)
	تم إنبات البذور على:	(م±م)		الزمن T، ساعة (م±م)
النيوكليوتيدات الحرة	ماء	3194±146	424±24	16.0± 1.0
	محلول هيومات K	4295±172	625±35	11.0± 1.0
الحمض النووي (DNA)	ماء	1647± 41	196± 5	35.0± 1.0
	محلول هيومات K	1985±268	243±37	29.0± 4.0
الحمض النووي الريبوزي منخفض البلمرة (RNA)	ماء	1861±187	225±25	31.0± 3.0
	محلول هيومات K	2633± 94	336±14	21.0± 1.0
الحمض النووي الريبوزي عالي البلمرة (RNA)	ماء	541 ± 52	61± 6	116.0±11.0
	محلول هيومات K	831 ± 78	94± 9	74.0± 7.0

من الواضح أنه تحت تأثير الهيومات، يزداد معامل تجديد الجزيئات. وبعبارة أخرى، يتم تأكيد الافتراض بأن الهيومات النشطة فسيولوجيًا تسرع معدل تخليق الأحماض النووية.

وبالتالي، تتفق جميع هذه المواد التجريبية مع فكرة أن الكائن النباتي، تحت تأثير الأشكال النشطة فسيولوجيًا، يكتسب قدرة متزايدة على عمليات الإصلاح (reparation) على مستوى الخلية، وهو ما يفسر زيادة المقاومة غير النوعية للنباتات بشكل عام.

العوامل البيئية والأهمية العملية

ومع ذلك، هناك بالفعل سبب للاعتقاد بأن استخدام المواد الدبالية النشطة فسيولوجيًا لزيادة المقاومة العامة للنباتات أمر ممكن. يجب مراعاة عدد من الشروط في نفس الوقت، وقبل كل شيء، الشروط البيئية.

بمقارنة التكنولوجيا المعتمدة في بولندا (معالجة المواد الخام بـ $H_3PO_4 + KHCО_3$) بالتكنولوجيا المستخدمة في اليابان (المعالجة بـ $HNO_3 + MgCО_3$)، يخلص، بناءً على نتائج التجارب الحقلية، إلى ما يلي:

في درجات الحرارة الخارجية العالية، تكون للمستحضرات البولندية ميزة.
في درجات الحرارة المنخفضة، تكون للمستحضرات اليابانية ميزة.

بالتطرق إلى طبيعة النشاط البيولوجي للمستحضرات، نلاحظ أن الهيومات النشطة فسيولوجيًا تؤثر بشكل أساسي على عمليتي التنفس والتمثيل الضوئي في النباتات.

تؤثر أحماض الفولفيك المستخلصة بالماء البارد بأكثر الطرق نشاطًا على عمليات الأكسدة أثناء التنفس.
تؤثر الأحماض الغيماتو-ميلانينية (Humato-melanic acids) على التمثيل الضوئي.

التطبيق حسب الظروف:

أحماض الفولفيك: تعطي تأثير محاكاة (stimulation) إيجابيًا في درجات الحرارة المحيطة التي تزيد عن $20°C$، وسلبيًا في درجات الحرارة المنخفضة.
الأحماض الغيماتو-ميلانينية: تحفز عملية التمثيل الضوئي وتحل جزئيًا محل أملاح K. تعطي أفضل النتائج في المتغيرات ذات الجرعة الكاملة من الأسمدة المعدنية، ومع نصف جرعة من أملاح K وجرعة صغيرة من سلفات المغنيسيوم ($MgSO_4$).

الآفاق في مناطق مختلفة:

في المناطق الرطبة: يعد الإضافة إلى التربة بالاقتران مع الأسمدة المعدنية وفي شكل أسمدة مركبة أمرًا واعدًا. العامل النشط الرئيسي مرتبط بالأحماض الغيماتو-ميلانينية.
في المناطق الجافة: يعد استخدام مستحضرات الأحماض الدبالية القابلة للذوبان في التغذية الورقية هو الأكثر واعدة. العامل النشط الرئيسي مرتبط بأحماض الفولفيك.

يجب التأكيد على أن النهج البيئي يسمح إلى حد كبير بالتنبؤ بأكثر مناطق تطبيق المواد المذكورة الواعدة ويحدد الخيارات المثلى لاستخدامها في ظروف محددة.

عند تقييم خصوبة التربة، من الضروري مراعاة وجود المواد النشطة فسيولوجيًا فيها.

يبدو استخدام المواد النشطة فسيولوجيًا ذات الطبيعة الدبالية لمكافحة التسمم الناجم عن الجرعات العالية من الأسمدة المعدنية مغريًا للغاية، خاصة وأنها تزيد من كفاءة استخدام عناصر التغذية المعدنية.

يمكن أن تكون الممارسات العملية لتطبيق هذه المواد مختلفة:

استخدام مستحضرات خاصة للتغذية الجذرية والورقية على خلفية الأسمدة المعدنية.
الأسمدة الدبالية المركبة التي يتم الحصول عليها على أساس الخث أو الليوناردايت.
السماد العضوي (الكومبوست) والدبال (Humus).

في ضوء كل ما سبق، يمكن القول إنه كلما زاد التقدم التقني على الأرض، زادت أهمية دور كل من المادة العضوية للتربة نفسها والأسمدة التي تحتوي عليها، وزاد الاهتمام الذي يستحقه دراسة دبال التربة والأسمدة من قبل المجتمع العلمي.

0 reviews / Write a review

Write a review

Your Name:

Your Review:

Note: HTML is not translated!

Rating: Bad Good