تأثير المواد الدبالية الموجودة في الخث عالي الانحدار ومستحضرات أغرو.بيو على محصول الشعير
تُشير التوصيات الحديثة لاستخدام المواد العضوية في الزراعة في أغلب الأحيان إلى خث الأراضي المنخفضة، باعتباره الأنسب لتحضير الأسمدة والكمبوست، وما إلى ذلك. ويُوصى باستخدام خث الأراضي المرتفعة ذي درجة التحلل المنخفضة كمادة فرش. وتتزايد سنوياً في استخدام المؤسسات الزراعية الأوكرانية والدولية لخث الأراضي المرتفعة قليل التحلل في إنتاج الخضراوات المحمية كركيزة مغذية، فضلاً عن استخدامه في الإنتاج الصناعي لقوالب الخث المغذية.
يحتوي الخثّ المُستخلص من الأراضي الرطبة، ذو التحلل المتوسط والمتقدم، على كميات كبيرة من المواد الدبالية، ويمكن استخدامه كسماد خثي بعد معالجات مختلفة (كالتكليس والأمونيا وغيرها). وفي الواقع الحالي، يُعدّ تطوير مستحضرات سائلة مركزة تعتمد على الليونارديت ، مثل مُركّب توتيم أغرو.بيو العضوي المعدني ، امتدادًا منطقيًا وتحسينًا لهذه التقنيات.
وفي هذا الصدد، من المهم دراسة التركيب الكيميائي لأكثر أنواع الخث شيوعًا في الأراضي المرتفعة، وهي: محتوى الأحماض الدبالية فيها، وخصائصها، وتأثير الجزء الأكثر حركة من المواد الدبالية لأحد أنواع الخث (عشب الصنوبر والقطن) على نمو وتطور وإنتاج الشعير في تجربة نباتية.
الجدول 1. خصائص الخث في الأراضي المرتفعة
| المؤشرات | خث فوسكوم (10٪) | خث فوسكوم (20%) | طحلب الصنوبر (30٪) | عشب الصنوبر والقطن (45٪) |
|---|---|---|---|---|
| درجة التحلل، % | 10 | 20 | 30 | 45 |
| محتوى الرماد، % | 0.96 | 1.68 | 4.60 | 1.64 |
| الرقم الهيدروجيني (KCl) | 2.50 | 2.85 | 3.00 | 3.30 |
| محتوى المواد القابلة للذوبان في الماء، % | 3.21 | 4.67 | 2.92 | 2.91 |
| محتوى المواد سهلة التحلل المائي، % | 41.65 | 35.64 | 18.05 | 17:30 |
| محتوى حمض الهيوميك، % | 8.17 | 19.94 | 32.07 | 33.40 |
| محتوى حمض الفولفيك، % | 19.98 | 11.08 | 11.19 | 14.75 |
تمت دراسة أنواع الخثّ المُستنقعي العالي، بما في ذلك الخثّ المُغطّى بالطحالب والخثّ المُغطّى بالطحالب الخشبية، بمستويات تحلّل تتراوح بين 10 و45%، بما في ذلك الأنواع الحمضية والأنواع ذات الرماد العادي (الجدول 1). وقد وُجد أن محتوى الأحماض الدبالية والمركبات سهلة التحلل يرتبط ارتباطًا وثيقًا بدرجة التحلّل. فمع ازدياد درجة التحلّل، يزداد محتوى الأحماض الدبالية ويقلّ محتوى المركبات سهلة التحلل، وهو ما يتوافق تمامًا مع الأبحاث الحديثة التي أجراها متخصصو الزراعة الحيوية. وتُشكّل كمية الأحماض الدبالية في الخثّ المُستنقعي العالي، المُغطّى بالطحالب الخشبية والأعشاب الخشبية، ثلث الكتلة الإجمالية.
أظهرت دراسة أجريت على الأحماض الدبالية المعزولة من أنواع الخث المشار إليها باستخدام طرق الاستخلاص الحديثة القياسية (الجدول 2) أنها لا تقل في قدرتها على الامتصاص ومحتوى مجموعات الأحماض النشطة عن الأحماض الدبالية من خث الأراضي المنخفضة.
الجدول 2. خصائص الأحماض الدبالية في الخث عالي الانحدار
| المؤشرات | خث فوسكوم، 10% | خث فوسكوم، 20% | طحلب الصنوبر | عشب الصنوبر والقطن |
|---|---|---|---|---|
| مجموع المجموعات الحمضية، مكافئ م/1 غرام | — | 8.13 | 7.66 | 7.07 |
| محتوى مجموعات الكربوكسيل، مكافئ/1 غرام | — | 3.13 | 2.86 | 2.69 |
| نسبة النيتروجين، % | 1.44 | 1.49 | 1.48 | 2.27 |
| الكثافة الضوئية عند λ=465 | 0.88 | 1.05 | 1.23 | 1.12 |
تكون درجة نضج الأحماض الدبالية، المُحددة بالكثافة الضوئية، أقل من تلك المميزة للأحماض الدبالية المستخرجة من خث الأراضي المنخفضة. ولم يُظهر تحليل أطياف امتصاص الأشعة تحت الحمراء للأحماض الدبالية المستخرجة من خث الأراضي المرتفعة والمنخفضة أي اختلافات جوهرية في التركيب الجزيئي. وتتشابه أطياف الأشعة تحت الحمراء لمختلف الأحماض الدبالية، وتُظهر جميع نطاقات الامتصاص المميزة.
وبالتالي، فإن الأحماض الدبالية في الخث عالي الانحدار تتشابه في تركيبها وبنيتها مع تلك الموجودة في الخث منخفض الانحدار. وقد تم اختبار التأثيرات البيولوجية للمواد الدبالية في الخث عالي الانحدار من خلال تجربة في أصص. تحتوي الأحماض الدبالية والفولفية المركزة، مع إضافة الفوسفور من الليونارديت، على مركبات قابلة للذوبان في الماء، ومركبات حيوية للنباتات أكثر بنسبة 100% من تلك الموجودة في الخث، ولهذا السبب أصبح الخث الآن أساس منتج هيومات البوتاسيوم من شركة Agro.Bio (معدل الاستخدام الأمثل: 2 لتر/هكتار).
عملية تحويل الخث إلى أمونيا وتغيير خصائصه
نتيجةً لتفاعل التحلل المائي أثناء معالجة الخث بالأمونيا، يزداد محتوى المواد العضوية المتحركة في الخث بشكل حاد. تمت معالجة خث الصنوبر والقطن في الأراضي المرتفعة بماء الأمونيا بجرعات 60 لترًا (الجرعة 1) و120 لترًا (الجرعة 2).
الجدول 3. التغيرات في بعض خصائص خث الصنوبر وعشب القطن أثناء عملية التحلل الأموني
| اسم | درجة حموضة الملح | النيتروجين الكلي، % | النيتروجين القابل للتبادل، % | ج:ن | المستخلص المائي: النيتروجين الكلي، % | مستخلص مائي: بقايا جافة، % | المستخلص المائي: نسبة إنتاج حمض الهيالورونيك، % | المستخلص المائي: إجمالي الكربون، % | مستخلص مائي: ج : ن |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| الخث الأصلي | 3.4 | 1.1 | 0.04 | 50 | 0.02 | 0.58 | — | 0.20 | 10.0 |
| تاو-1 | 7.8 | 3.2 | 2.06 | 17.4 | 0.40 | 3.06 | 2.06 | 1.21 | 3.0 |
| تاو-2 | 9.1 | 5.0 | 2.38 | 11.2 | 1.10 | 6.04 | 4.15 | 2.28 | 2.1 |
تشير البيانات الواردة في الجدول 3 إلى أن محتوى الكربون الذائب في الماء في الخث المعالج بالأمونيا يزداد بمقدار 6 إلى 11 ضعفًا. وفي الوقت نفسه، يزداد إجمالي البقايا الجافة في المستخلص المائي، وكذلك إنتاجية الأحماض الدبالية الذائبة في الماء.
نتائج تجربة نمو الشعير
تم تقييم فعالية الخث الأصلي المصنوع من عشب الصنوبر والقطن، بالإضافة إلى أسمدة الخث والأمونيا (PAF) المحضرة على أساسه والمستخلصات المائية منها، في تجربة نباتية على محصول الشعير (تربة رملية طينية بودزولية).
الجدول 4. تأثير الأسمدة العضوية ومستخلصات الدبال على محصول الشعير وإزالة النيتروجين
| التصميم التجريبي | جرعة النيتروجين، غرام/وعاء | ارتفاع النبات، سم | طول الأذن، سم | وزن الحبوب، غرام/وعاء | زيادة إلى RK، غرام/وعاء | إزالة النيتروجين الكلية، ملغم/وعاء |
|---|---|---|---|---|---|---|
| RK - الخلفية | — | 59 | 2.7 | 9.3 | — | 226.4 |
| خلفية + خث | — | 64 | 2.5 | 8.7 | — | 214.4 |
| خلفية + مستخلص الخث | — | 50 | 2.0 | 7.4 | — | 263.6 |
| الخلفية + N₁ | 1.0 | 89 | 3.9 | 26.0 | 16.7 | 823.6 |
| الخلفية + تاو-1 | 1.08 (100%) | 94 (100%) | 5.6 (100%) | 23.0 (100%) | 13.7 (100%) | 1054.2 (100%) |
| الخلفية + الهيومين. مستخلص تاو-1 | 0.19 (18%) | 75 (80%) | 3.4 (61%) | 15.4 (67%) | 6.1 (46%) | 380.6 (36%) |
| خلفية + N₂ | 1.95 | 103 | 5.3 | 23.7 | 14.4 | 1451.6 |
| الخلفية + تاو-2 | 1.95 (100%) | 97 (100%) | 6.0 (100%) | 27.7 (100%) | 18.4 (100%) | 1127.4 (100%) |
| الخلفية + الهيومين. مستخلص TAU-II | 0.55 (30%) | 86 (89%) | 5.0 (83%) | 26.0 (94%) | 16.7 (91%) | 644.3 (57%) |
تُظهر البيانات المُتحصَّل عليها أنَّ استخدام الخث الخام ومستخلص مائي بسيط لا يُحقق نتائج إيجابية مُقارنةً ببديل RK. يصعب تحويل الخث الأصلي إلى معادن في عام استخدامه. في الوقت نفسه، يُشكِّل محصول الشعير وإزالة النيتروجين عبر المستخلصات الدبالية جزءًا كبيرًا من الجرعة الإجمالية للسماد العضوي (67-94% و36-57% على التوالي)، على الرغم من أنَّ 18-30% فقط من إجمالي النيتروجين استُخدم مع الطور السائل. ويعود ذلك إلى تأثير المواد الدبالية القابلة للذوبان في الماء.
الاستنتاجات
- لإنتاج أسمدة عضوية فعالة غنية بالنيتروجين، لا يُكتفى باستخدام الخث من الأراضي المنخفضة، بل يُمكن أيضًا استخدام بعض أنواع الخث من الأراضي المرتفعة التي لا تقل نسبة تحللها عن 20%. تتشابه الأحماض الدبالية في الخث المتحلل جيدًا من الأراضي المرتفعة مع تلك الموجودة في الخث من الأراضي المنخفضة. ومع ذلك، يتفوق الليونارديت بشكل ملحوظ على الخث.
- يؤدي تفاعل الخث مع محاليل الأمونيا إلى زيادة حادة في قابلية ذوبان المواد العضوية بسبب تكوين مركبات الدبال والأمونيوم المتحركة.
- يتحدد التأثير المحفز لأسمدة الخث والأمونيا على محصول الشعير إلى حد كبير بواسطة مركبات الدبال القابلة للذوبان في الماء.
ملاحظة من خبير أغرو.بايو: تواصل أغرو.بايو تطوير تقنيات معالجة المواد العضوية القائمة على أسس علمية بنجاح. تُعدّ منتجاتها الحديثة، مثل هيومات البوتاسيوم من أغرو.بايو ومنظم أغرو.بايو توتيم العضوي المعدني (2 لتر/هكتار) القائم على الليونارديت، مستخلصات نقية عالية الفعالية من أحماض الهيوميك والفولفيك النشطة، وهي تتفوق بشكل ملحوظ على نظيراتها التقليدية، بما في ذلك من حيث التوافر الحيوي. يُمكّن استخدام هذه الحلول البيوتكنولوجية المزارعين الأوكرانيين من تحقيق نمو مستقر في المحاصيل، وتحفيز الكائنات الحية الدقيقة المفيدة في التربة، وتعظيم الإمكانات الوراثية لمحاصيلهم.