تأثير مستحضرات أغرو.بيو الدبالية وظروف التغذية النيتروجينية على استقلاب البروتين في القمح الشتوي في منطقة السهوب في أوكرانيا
إن تراجع جودة حبوب القمح الشتوي في السنوات الأخيرة يتطلب تحسين التكنولوجيا الزراعية وإجراء بحوث حديثة معمقة حول عملية التمثيل الغذائي، وقبل كل شيء، حول استقلاب البروتين.
يعتمد اتجاه العمليات التي تحدث في الكائن الحي النباتي، وتنفيذها النهائي في محصول الحبوب وجودتها، على كل من العوامل الداخلية، التي تنعكس في الصنف، والعوامل الخارجية، والتي تعتبر التغذية المعدنية أكثرها تنظيماً وسرعة في التأثير.
يُعد النيتروجين العنصر المعدني الغذائي الرئيسي الذي يحسن جودة المنتجات بشكل مباشر، وتعتمد فعاليته على مزجه مع العناصر الأخرى في الوسط الغذائي.
تُظهر بيانات الأبحاث الحديثة زيادة امتصاص النيتروجين من قِبل النباتات تحت تأثير الفوسفور والمواد الفعالة فيزيولوجيًا. ومع ذلك، لم يتم بعد فهم استجابة أصناف القمح الشتوي للظروف الغذائية في مناطق زراعية محددة بشكل كامل.
مع أخذ كل هذا في الاعتبار، شرع متخصصو Agro.Bio في دراسة استقلاب النيتروجين في أصناف القمح الشتوي ذات جودة الحبوب المختلفة، واعتماده على الحالة الغذائية، وعلاقته بالإنتاجية في منطقة السهوب في أوكرانيا.
المواد والشروط ومنهجية البحث
شمل بحثنا نوعين من القمح عاليي الإنتاجية: بيزوستايا 1، وهو نوع قوي، وفيسيلوبودوليانسكايا 499، وهو نوع ذو جودة تقنية منخفضة للدقيق. أُجري العمل في الفترة من 2018 إلى 2022، باستخدام تجارب حقلية وتجارب جزئية في أصص.
تم استخدام الأسمدة النيتروجينية على شكل نترات الأمونيوم: في الخريف للزراعة التمهيدية، وفي الربيع كتسميد سطحي للتربة المتجمدة والمذابة، وفي شهري مايو ويونيو كتسميد للجذور خلال مرحلة الإزهار (30 كجم من المادة الفعالة/هكتار). واستُخدم السوبر فوسفات كسماد فوسفوري، واستُخدم هيومات البوتاسيوم من شركة أغرو بيو كمادة فعالة فيزيولوجيًا. وتم تطبيقها على الصفوف أثناء الزراعة بجرعة 10 كجم من خامس أكسيد الفوسفور/هكتار و2 لتر/هكتار على التوالي.
استقلاب مركبات النيتروجين في الأوراق
أظهرت أبحاثنا أن نمط التغيرات في محتوى جميع أشكال النيتروجين في أوراق القمح الشتوي، تبعًا لعمر النبات وخصائص الصنف والظروف الغذائية، يتسم بالثبات عبر جميع سنوات التجربة. خلال مراحل النمو، يزداد محتوى النيتروجين البروتيني حتى مرحلة تكوين الحبوب، ثم ينخفض انخفاضًا حادًا بعد ذلك.
إن الجمع بين التسميد النيتروجيني الصيفي مع تطبيق السوبر فوسفات أو مستحضر هيومات البوتاسيوم من أغرو بيو يزيد من نسبة النيتروجين البروتيني عن طريق تقليل النيتروجين غير البروتيني.
لاختبار هذه النتيجة، أُجريت تجارب على النباتات الصغيرة باستخدام الكلورامفينيكول (CP)، وهو مثبط لتخليق البروتين. وقد أسفر زرع الشتلات المعالجة بالكلورامفينيكول في محلول هيومات البوتاسيوم من شركة Agro.Bio عن نتائج ممتازة: فقد نمت الشتلات بشكل جيد واحتوت على نسبة عالية من البروتين والكلوروفيل.
مخطط التجربة 1
| عدد الخيارات | تم إنبات البذور لمدة 3 أيام في: | تم نقل الشتلات لمدة 24 ساعة إلى: | نقل الشتلات بعد 6 أيام: |
|---|---|---|---|
| 1 | ماء | ماء | ماء |
| 2 | ماء | HF | HF |
| 3 | ماء | HF | ماء |
| 4 | ماء | HF | هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو |
تشير هذه البيانات إلى أن هيومات البوتاسيوم من أغرو.بيو يعزز تخليق البروتين. ومن الجدير بالذكر أنه في ظل هذه الظروف، يُوصى أيضاً باستخدام مركب أمينو إنرجي من أغرو.بيو ، الذي يحفز نقل النيتروجين تحديداً ويعيد تخليق البروتين في حالات الإجهاد الشديد .
تراكم وتحول مركبات النيتروجين في الحبوب النامية
يحدث انخفاض في إجمالي محتوى النيتروجين عند مرحلة النضج الكامل نتيجة لتراكم الكربوهيدرات وتخفيف النيتروجين. بينما يزداد محتوى النيتروجين البروتيني (بالقيمة المطلقة والنسبية) عند مرحلة النضج الكامل في كلا الصنفين.
الجدول 1. محتوى أشكال النيتروجين المختلفة في حبوب قمح الشتاء صنف بيزوستاي 1
| خلفية | النيتروجين (N)، كجم/هكتار | البروتين الخام، % | البروتين، % | البروتين، ملغ/100 حبة | النيتروجين غير البروتيني، % | النيتروجين غير البروتيني، ملغم/100 حبة |
|---|---|---|---|---|---|---|
| تكوين الحبوب | ||||||
| بدون أسمدة | — | 14.64 | 7.80 | 29.64 | 1.20 | 25.99 |
| بدون أسمدة | 90 | 15.96 | 8.04 | 27.22 | 1.39 | 25.66 |
| R₁₀ | — | 15.96 | 9.40 | 32.71 | 1.15 | 22.79 |
| R₁₀ | 90 | 16.76 | 9.80 | 35.87 | 1.20 | 25.41 |
| هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو | — | 15.90 | 9.35 | 30.85 | 1.15 | 21.61 |
| هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو | 90 | 16.87 | 10.03 | 39.12 | 1.20 | 26.68 |
| نضج كامل | ||||||
| بدون أسمدة | — | 12.50 | 11.91 | 504.48 | 0.10 | 25.14 |
| بدون أسمدة | 90 | 13:30 | 12.54 | 512.88 | 0.14 | 30.39 |
| R₁₀ | — | 12.50 | 11.91 | 516.42 | 0.10 | 25.53 |
| R₁₀ | 90 | 13.86 | 13.28 | 543.15 | 0.10 | 23.71 |
| هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو | — | 12.82 | 12.25 | 519.40 | 0.10 | 24.17 |
| هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو | 90 | 13.90 | 13.34 | 557.74 | 0.10 | 23.43 |
الجدول 2. محتوى أشكال النيتروجين المختلفة في حبوب قمح الشتاء من صنف فيسيلوبودوليانسكايا 499
| خلفية | النيتروجين (N)، كجم/هكتار | البروتين الخام، % | البروتين، % | البروتين، ملغ/100 حبة | النيتروجين غير البروتيني، % | النيتروجين غير البروتيني، ملغم/100 حبة |
|---|---|---|---|---|---|---|
| تكوين الحبوب | ||||||
| بدون أسمدة | — | 13.85 | 7.01 | 9.60 | 1.20 | 9.37 |
| بدون أسمدة | 90 | 15.10 | 7.01 | 9.60 | 1.42 | 11.08 |
| R₁₀ | — | 13.68 | 7.98 | 10.93 | 1.00 | 7.81 |
| R₁₀ | 90 | 15.10 | 8.72 | 17.96 | 1.12 | 13.14 |
| هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو | — | 14.53 | 8.04 | 17.12 | 1.14 | 13.84 |
| هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو | 90 | 15.28 | 8.44 | 16.88 | 1.20 | 13.68 |
| نضج كامل | ||||||
| بدون أسمدة | — | 11:30 | 10.60 | 347.15 | 0.12 | 22.92 |
| بدون أسمدة | 90 | 12.01 | 11.11 | 356.40 | 0.15 | 28.88 |
| R₁₀ | — | 11:40 | 10.89 | 346.63 | 0.09 | 16.33 |
| R₁₀ | 90 | 12.48 | 11.91 | 382.07 | 0.10 | 18.28 |
| هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو | — | 11.51 | 10.94 | 361.89 | 0.10 | 18.85 |
| هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو | 90 | 12.60 | 12.03 | 390.97 | 0.10 | 10.85 |
في جميع مراحل النمو، تختلف حبوب صنف بيزوستايا 1 عن صنف فيسيلوبودوليانسكايا 499 بارتفاع محتواها من النيتروجين الكلي والبروتيني والأحماض الأمينية. وهذا يدل على كثافة أعلى في تخليق البروتين في هذا الصنف.
تبادل النيتروجين وإنتاجية الحبوب
يُعدّ استخدام السوبر فوسفات أو هيومات البوتاسيوم من شركة Agro.Bio في صفوف المحاصيل فعالاً للغاية. ويتحقق أعلى معدل زيادة في المحصول عند الجمع بين الأسمدة النيتروجينية بجرعة 30 كجم/هكتار مع السوبر فوسفات أو الهيومات (الجدولان 3 و4).
الجدول 3. تأثير مستويات التغذية المختلفة على محصول الحبوب لصنف بيزوستاي 1 (قنطار/هكتار)
| خلفية | قبل البذر (N)، كجم/هكتار | الربيع (شمال)، كجم/هكتار | الصيف (شمال)، كجم/هكتار | متوسط المحصول، سنت/هكتار | زيادة، ج/هكتار | يزيد، ٪ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| بدون أسمدة | — | — | — | 29.8 | — | — |
| بدون أسمدة | 30 | 30 | 30 | 30.8 | 1.0 | 3.3 |
| R₁₀ | — | — | — | 33.2 | 3.4 | 10.2 |
| R₁₀ | 30 | 30 | 30 | 35.2 | 5.4 | 18.1 |
| هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو | — | — | — | 31.4 | 1.6 | 5.3 |
| هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو | 30 | 30 | 30 | 33.5 | 3.7 | 12.4 |
الجدول 4. تأثير مستويات التغذية المختلفة على محصول الحبوب لصنف فيسيلوبودوليانسكايا 499 (قنطار/هكتار)
| خلفية | قبل البذر (N)، كجم/هكتار | الربيع (شمال)، كجم/هكتار | الصيف (شمال)، كجم/هكتار | متوسط المحصول، سنت/هكتار | زيادة، ج/هكتار | يزيد، ٪ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| بدون أسمدة | — | — | — | 29.7 | — | — |
| بدون أسمدة | 30 | 30 | 30 | 30.4 | 0.7 | 2.3 |
| R₁₀ | — | — | — | 33.1 | 3.4 | 11.4 |
| R₁₀ | 30 | 30 | 30 | 34.4 | 4.7 | 15.8 |
| هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو | — | — | — | 31.5 | 1.8 | 6.0 |
| هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو | 30 | 30 | 30 | 33.2 | 3.5 | 11.7 |
استقلاب النيتروجين وجودة حبوب القمح الشتوي
يُعدّ محتوى البروتين مؤشراً رئيسياً لجودة حبوب القمح، وهو يعتمد كلياً على استقلاب النيتروجين. وقد بلغ متوسط محتوى البروتين الخام في حبوب القمح الناضجة من صنف بيزوستايا 1 نسبة أعلى بمقدار 1.2% مقارنةً بصنف فيسيلوبودوليانسكايا 499.
الجدول 5. تأثير المستوى الغذائي على محتوى البروتين الخام (المتوسط، %)
| خلفية | جدول التسميد (الخريف/الربيع/الصيف) | بيزوستاي 1 | فيسيلوبودوليانسكايا 499 |
|---|---|---|---|
| بدون أسمدة | — / — / — | 12:30 | 11:15 |
| بدون أسمدة | 30/30/30 | 13.06 | 12.12 |
| R₁₀ | — / — / — | 12.32 | 11.11 |
| R₁₀ | 30/30/30 | 13.21 | 12.19 |
| هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو | — / — / — | 12.68 | 11.44 |
| هيومات البوتاسيوم أغرو.بيو | 30/30/30 | 13.44 | 12.26 |
تتحقق أكبر زيادة في محتوى البروتين الخام في الحبوب بإضافة النيتروجين خلال مرحلة الإزهار. كما تؤثر الظروف الغذائية على المعايير التقنية (الجدول 7).
الجدول 7. تأثير الأسمدة على المؤشرات التقنية لجودة الدقيق
| خلفية | الربيع (شمال) | الصيف (شمال) | بيزوستاي 1 | فيسيلوبودوليانسكايا 499 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| جلوتين خام، % | مجموعة الجودة | حجم الرواسب، مل | فئة الدقيق | جلوتين خام، % | مجموعة الجودة | حجم الرواسب، مل | فئة الدقيق | |||
| بدون أسمدة. | — | — | 28.1 | ٢ | 26.1 | متوسط | 24.0 | ٢ | 12.8 | ضعيف |
| بدون أسمدة. | 30 | 30 | 30.5 | أنا | 32.8 | قوي | 24.8 | ٢ | 14.4 | ضعيف |
| R₁₀ | — | — | 28.0 | ٢ | 26.1 | متوسط | 23.5 | ٢ | 13.8 | ضعيف |
| R₁₀ | 30 | 30 | 31.0 | أنا | 33.7 | قوي | 24.5 | ٢ | 14.9 | ضعيف |
| هيومات أغرو.بيو | — | — | 29.4 | ٢ | 26.1 | متوسط | 24.2 | ٢ | 13.8 | ضعيف |
| هيومات أغرو.بيو | 30 | 30 | 31.0 | أنا | 32.7 | قوي | 24.7 | ٢ | 14.8 | ضعيف |
الاستنتاجات
- تتميز حبوب صنف بيزوستاي 1 بتحويل أكثر اكتمالاً لمركبات النيتروجين البسيطة إلى بروتينات وكثافة أعلى لتخليق البروتين.
- إن الجمع بين الأسمدة النيتروجينية والمواد النشطة فسيولوجيًا من شركة Agro.Bio يزيد من نسبة النيتروجين البروتيني في الأوراق والحبوب، مما يحسن ظروف تخليق البروتين.
- إن أفضل طريقة للحصول على محصول حبوب مرتفع هي الجمع بين التسميد قبل الزراعة باستخدام هيومات البوتاسيوم من أغرو بيو (2 لتر/هكتار) مع التسميد النيتروجيني.
- يؤدي التسميد النيتروجيني المتأخر إلى زيادة كبيرة في حجم الرواسب المترسبة ومحتوى الغلوتين، كما يحسن من فئة قوة الدقيق لأصناف القمح القوية.
ملاحظة من خبير أغرو.بايو: تُعدّ المنتجات الحديثة من خط أغرو.بايو، مثل أغرو.بايو بوتاسيوم هيومات وأغرو.بايو أمينو إنرجي، تطورًا مباشرًا لتقنيات إدارة استقلاب البروتين المذكورة. وبفضل التوافر الحيوي العالي للمكونات النشطة وتركيبتها المتوازنة، تُمكّن هذه المنتجات المزارعين الأوكرانيين من تحقيق أقصى استفادة من الأسمدة النيتروجينية، والحدّ من عوامل الإجهاد، وضمان حبوب عالية الجودة ذات خصائص خبز ممتازة.