لنشاط الفسيولوجي لمستحضر الهيومات Mind Extra

وجد عدد من العلماء أن الأسمدة العضوية تحتوي على مواد يمكن أن تشارك في العمليات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية في النباتات. نُدرج الفيتامينات والأوكسينات والمضادات الحيوية وأنواعًا مختلفة من مُنشطات النمو، إلخ، في هذه المجموعة من المواد. بناءً على عمل باحثين محليين وأجانب، أثبتنا التأثير المفيد لأحماض الهيوميك والفولفيك، وهي جزء من التربة والطين الصخري والليونارديت، على النشاط الحيوي للنباتات والكائنات الحية الدقيقة. وقد ناقش علماؤنا مسألة مشاركة أحماض الهيوميك والفولفيك في تغذية النبات بشكل كامل في وقت سابق. وفي هذا الصدد، افترضنا أن المواد الهيوميكية القابلة للذوبان تلعب دورًا في طبيعة عمل هذا النوع من الأسمدة. أظهرت التجارب التي أُجريت في مزارع المياه والرمل، والتي نشرنا نتائجها سابقًا، أن الهيومات من الليونارديت متساوية تقريبًا من حيث النشاط البيولوجي.

لدراسة تأثير المواد الدبالية على النشاط الحيوي للنباتات في ظل ظروف النمو الطبيعية، أُجريت عدة تجارب في مزارع التربة وفي ظروف الحقل. أُجريت التجارب الحقلية في منطقة خيرسون. كانت تربة قطعة الأرض التجريبية من الكستناء. كُررت التجارب أربع وست مرات، بحيث تراوحت مساحة القطع المحسوبة بين 10 و100 متر مربع. وُضعت تجارب الغطاء النباتي في أوعية سعة 6-12 كجم من تربة الكستناء، بتكرار ستة مرات. إضافةً إلى ذلك، وُضعت سماد التربة، وأُجريت عدة دراسات باستخدام نظير مشع للفوسفور وباستخدام طريقة الترشيح الفراغي.

شمل برنامج الدراسات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية تحديد محتوى النيتروجين الكلي والبروتيني (وفقًا لـ Kjeldahl)، والفوسفور الكلي والبروتيني (باستخدام طريقة Lorenz الوزنية واللونية وفقًا لـ Malyugin و Khrenova)، والبوتاسيوم (وفقًا لـ Tananaev)، والسكريات (وفقًا لـ Hagedorn-Jensen)، وحمض الأسكوربيك (وفقًا لموري)، والكلوروفيل (وفقًا لـ Getry)، ونشاط الكاتالاز والبيروكسيديز (وفقًا لـ Pochinok)، وشدة التنفس (وفقًا لـ Warburg) والتمثيل الضوئي (عن طريق امتصاص CO₂)، وشدة النتح والإنتاجية.

تأثير العقل الإضافي على نمو وإنتاجية النبات

يوضح الجدول 1 نتائج التجارب في مزارع التربة، التي أُضيف إليها مستحضر "مايند إكسترا"، وسُقي بمحلول 0.001% بمعدل 250-300 مل لكل وعاء مرة واحدة أسبوعيًا. وسُقيت أوعية المجموعة الضابطة بنفس الكمية من الماء في نفس الوقت.

دقة التجربة: مع القمح - 2٪؛ مع الذرة - 1.1-3.2٪؛ مع الشوفان - 2.6٪؛ مع البنجر السكري - 1.8٪؛ مع الطماطم - 4.4-4.6٪.

الجدول 1. تأثير الري الإضافي على إنتاجية النبات

(بناءً على تجارب المحاصيل في التربة من 2012 إلى 2019)

ثقافة	الري بالماء (التحكم)، ج	الري باستخدام 0.001% Mind Extra، جرام
القمح هو حبة	5.21	6.01
الذرة - الكتلة فوق الأرض	19.9	22.6
الشوفان - الحبوب	6.74	7.39
بنجر السكر - المحاصيل الجذرية	414	438
الطماطم هي فاكهة	370	408
الطماطم - الكتلة فوق الأرض	19.7	22.4

تُظهر البيانات الواردة في هذا الجدول أن الري بمنتج Mind Extra يُحسّن نمو النباتات وإنتاجيتها. ويُمكن أن يُعزى هذا التأثير الإيجابي إلى التأثير المباشر للمستحضر على النشاط الحيوي للنباتات، وكذلك إلى تأثيره على ميكروفلورا التربة. ويُعدّ هذا الافتراض أكثر ترجيحًا، حيث أثبتت تحليلات التربة من الأوعية والتجارب المعملية الخاصة التأثير المُحفّز للمواد الدبالية القابلة للذوبان على النشاط الحيوي للكائنات الدقيقة في التربة، وعلى محتوى النيتروجين والفوسفور القابلين للامتصاص في التربة.

لذلك، لتوضيح مسألة التأثير المباشر لـ Mind Extra على نمو النبات وإنتاجيته، أجريت دراسات إضافية في الفترة 2012-2019.

الجدول 2. تأثير نقع البذور قبل الزراعة في محلول Mind Extra على نمو النبات وإنتاجيته

(بناءً على تجارب زراعة التربة من 2016 إلى 2019)

ثقافة	النقع بالماء (التحكم)، ج	نقع العقل إضافي، غرام
القمح - الكتلة فوق الأرض	5.87	6.38
الذرة - الكتلة فوق الأرض	13.1	15.2
البازلاء - الكتلة فوق الأرض	11.8	13.0
بنجر السكر - المحاصيل الجذرية	252	272
الطماطم هي فاكهة	430	461

أظهرت مراقبة الجذور أن الري بمستحضر Mind Extra ونقع البذور في محلوله قبل الزراعة يؤدي إلى زيادة نمو ونظام الجذر للنباتات الصغيرة.

دقة التجارب: مع القمح - 2.9٪؛ مع الذرة - 2.7-3.9٪؛ مع البنجر السكري - 2.8-2.5٪؛ مع البازلاء - 4.2٪؛ مع الطماطم - 3.8-5.7٪.

في عامي 2018-2019، أجريت تجارب على النباتات حيث تم رش Mind Extra على النباتات مرة واحدة في الأسبوع بمعدل 25 مل من محلول 0.01٪ لكل وعاء (تم رش الأوعية الضابطة بالماء في نفس الوقت).

الجدول 3. تأثير رش النباتات بمايند إكسترا على نموها وإنتاجيتها

(بناءً على تجارب المحاصيل في التربة في 2018-2019)

ثقافة	الرش بالماء (التحكم)، ج	رش العقل الإضافي، غرام
الذرة - الكتلة فوق الأرض	12.6	14.1
الطماطم هي فاكهة	370	410

دقة التجارب: مع الذرة - 3.7-4.4٪؛ مع الطماطم - 4.5٪.

للتحقق عمليًا من التأثير الإيجابي للمستحضر على النشاط الحيوي وإنتاجية المحاصيل الزراعية، أُجريت تجارب حقلية خلال موسمي 2018-2019. رُويت بذور "مايند إكسترا" قبل الري بماء بمعدل 20 لترًا من محلول 0.01% لكل 10 أمتار مربعة، مرتين إلى ثلاث مرات خلال موسم النمو، بفاصل شهر واحد. قبل الزراعة، رُشت البذور بمحلول "مايند إكسترا" 0.2% بمعدل 5 لترات لكل 100 كجم من مادة البذور. أما التسميد الورقي، فكان يُجرى مرة واحدة شهريًا بمعدل لتر واحد من محلول 0.01% لكل 10 أمتار مربعة.

الجدول 4. كفاءة تسميد النبات بمحلول Mind Extra

(بناءً على التجارب الميدانية في 2018-2019)

ثقافة	الري بالماء، ك/هكتار	الري العقلي الإضافي، c/ha	الرش بالماء، قرشا/هكتار	رش العقل الإضافي، c/ha
الذرة للسيلاج	350	385	352	395
البطاطس	167	188	-	-
الطماطم	-	-	417	461
فلفل السلطة	172	188	-	-

الجدول 5. كفاءة معالجة البذور قبل الزراعة باستخدام Mind Extra

(بناءً على التجارب الميدانية في 2018-2019)

ثقافة	النقع بالماء، ج/هكتار	نقع العقل إضافي، c/ha
قمح الشتاء	23.0	24.7
الذرة للحبوب	51.9	56.5
بنجر السكر	305	325
الطماطم	467	507

تتوافق البيانات الواردة في هذه الجداول تمامًا مع نتائج تجارب الغطاء النباتي المذكورة أعلاه. وبالتالي، يُمكن اعتبار المواد الدبالية القابلة للذوبان، المُستخرجة من الركيزة باستخدام القلويات، مواد فعالة فسيولوجيًا. بجرعات صغيرة، يكون لها تأثير مُحفِّز مُباشر على نمو النبات وإنتاجيته.

تأثير المستحضر الهومي القابل للذوبان في العقل الإضافي على العمليات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية في النباتات

من أجل دراسة مسألة طبيعة النشاط الفسيولوجي للمواد الدبالية والفولفيكية القابلة للذوبان، تم إجراء تحليلات كيميائية حيوية للنباتات من تجارب الغطاء النباتي في مزارع التربة، بالإضافة إلى دراسات معملية خاصة.

أظهر تحليل النباتات لمحتوى النيتروجين والرماد، وكذلك حسابات إزالة هذه العناصر بواسطة النباتات من التربة (الجدول 6) أنه تحت تأثير المواد الدبالية والفولفيكية القابلة للذوبان، تمتص النباتات المزيد من عناصر التغذية المعدنية المهمة مثل النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم من التربة.

الجدول 6. تأثير Mind Extra على امتصاص النباتات للمواد المعدنية من التربة

ثقافة	الخيارات التجريبية	نتروجين	مواد الرماد	الفوسفور	البوتاسيوم
		الممتصة من التربة لكل وعاء، ملغ
قمح	يتحكم	159	983	50	61
قمح	سقايات العقل الإضافية	174	1106	58	77
عباد الشمس	يتحكم	183	1150	17	51
عباد الشمس	نقع البذور في Mind Extra	207	1250	22	64
الطماطم	يتحكم	368	1650	112	292
الطماطم	رش النباتات باستخدام مايند إكسترا	414	1850	131	386

تحت تأثير المواد الدبالية والفولفيكية القابلة للذوبان، يزداد محتوى كلٍّ من النيتروجين الكلي والبروتيني في الأوراق (الجدول 7). في الوقت نفسه، لم يؤثر مُنتج Mind Extra على عملية استخدام النيتروجين الممتص في تخليق المواد البروتينية. نسبة النيتروجين البروتيني إلى النيتروجين الكلي في أوراق النباتات الضابطة والنباتات التجريبية متقاربة.

الجدول 7. تأثير Mind Extra على محتوى النيتروجين في الأوراق واستخدامه في تخليق البروتين

ثقافة	الخيارات التجريبية	إجمالي النيتروجين، %	نيتروجين البروتين، %	نسبة النيتروجين البروتيني إلى النيتروجين الكلي
قمح	يتحكم	2.39	1.89	0.79
قمح	سقايات العقل الإضافية	2.65	2.08	0.79
حبوب ذرة	يتحكم	2.80	2.25	0.80
حبوب ذرة	سقايات العقل الإضافية	2.77	2.29	0.83
قمح	المكافحة (نقع البذور)	2.31	2.02	0.88
قمح	العقل الإضافي (نقع البذور)	2.49	2.22	0.89
الطماطم	يتحكم	2.94	2.65	0.90
الطماطم	العقل الإضافي	3.30	2.89	0.88
حبوب ذرة	المكافحة (الرش)	2.80	2.25	0.80
حبوب ذرة	مايند إكسترا (رش)	2.94	2.41	0.82
الطماطم	المكافحة (الرش)	2.94	2.65	0.90
الطماطم	مايند إكسترا (رش)	3.50	2.95	0.84

يوضح الجدول 8 بيانات تُظهر أنه تحت تأثير المواد الدبالية والفولفيكية القابلة للذوبان، يزداد محتوى الفوسفور الكلي، بالإضافة إلى الفوسفور الموجود في المواد البروتينية، في الأوراق. علاوة على ذلك، تتميز أوراق النباتات التجريبية في معظم الحالات بنسبة أعلى من الفوسفور البروتيني إلى الفوسفور الكلي مقارنةً بالنباتات الضابطة. وهذا يدل على استخدام أفضل من قِبل النباتات للفوسفور الممتص في تخليق البروتينات النووية، والتي، كما هو معروف، تُعد زيادة محتواها ذات أهمية كبيرة لكامل نشاط الكائنات الحية النباتية.

الجدول 8. تأثير Mind Extra على محتوى الفوسفور في الأوراق

(بناءً على التجارب في مزارع التربة)

ثقافة	الخيارات التجريبية	إجمالي الفوسفور، %	بروتين الفوسفور، %	نسبة الفوسفور البروتيني إلى الإجمالي
قمح	يتحكم	0.49	0.11	0.23
قمح	سقايات العقل الإضافية	0.62	0.20	0.32
حبوب ذرة	يتحكم	0.34	0.22	0.65
حبوب ذرة	سقايات العقل الإضافية	0.41	0.29	0.71
قمح	المكافحة (نقع البذور)	0.80	0.40	0.50
قمح	العقل الإضافي (نقع البذور)	0.79	0.44	0.56
بنجر السكر	يتحكم	0.36	0.24	0.67
بنجر السكر	العقل الإضافي	0.56	0.40	0.71
حبوب ذرة	المكافحة (الرش)	0.34	0.22	0.65
حبوب ذرة	مايند إكسترا (رش)	0.36	0.23	0.64
الطماطم	المكافحة (الرش)	0.59	0.40	0.67
الطماطم	مايند إكسترا (رش)	0.63	0.43	0.68

أثبتت تجربة خاصة أن للمواد الدبالية تأثيرًا مُحفِّزًا ملحوظًا على نمو النبات عند انخفاض جرعات الفوسفور في وسط تغذية الجذور، ولكن في حالة انخفاض مستوى التغذية بالنيتروجين، لم يُلاحظ هذا التأثير. وبالتالي، يُوضَّح وجود تشابه بين تأثير جرعات صغيرة من المواد الدبالية والفولفيكية القابلة للذوبان ومُحفِّزات النمو المُتعارف عليها، والتي حسّنت في تجاربنا استخدام النباتات للفوسفور.

يمكن أن ينشأ تأثير أحماض الهيوميك والفولفيك على امتصاص النباتات لعناصر التغذية المعدنية من زيادة نفاذية البروتوبلازم وتنشيط إيقاع العمليات الكيميائية الحيوية، وخاصةً عمليات الأكسدة والاختزال. ويتجلى هذا الوضع الأخير بشكل كامل في تجاربنا السابقة.

تُظهر دراساتنا أيضًا أن المواد الدبالية والفولفيكية القابلة للذوبان تُنشّط عمليات الأكسدة والاختزال في النباتات. وهكذا، أثبتت تحاليل أوراق النباتات من التجارب المذكورة أعلاه أن المواد الدبالية والفولفيكية تزيد من نشاط إنزيمي البيروكسيديز والكاتالاز (الجدول 9). وكشفت تجارب خاصة في المزارع المائية أن المواد الدبالية والفولفيكية القابلة للذوبان تزيد من شدة التنفس في خلايا أوراق وجذور النباتات (الجدول 10)، مما يُمكّن النباتات من امتصاص المزيد من المواد المعدنية من التربة.

الجدول 9. تأثير Mind Extra على نشاط البيروكسيديز (بالمليجرام Co) والكاتالاز (بالمليلتر 0.01 N Na₂S₂O₃) في أوراق النبات

ثقافة	الخيارات التجريبية	نشاط البيروكسيديز	نشاط الكاتالاز
قمح	يتحكم	4.00	21.6
قمح	سقايات العقل الإضافية	5.30	28.0
حبوب ذرة	يتحكم	2.25	39.0
حبوب ذرة	سقايات العقل الإضافية	2.69	49.0
قمح	المكافحة (نقع البذور)	2.40	8.0
قمح	العقل الإضافي (نقع البذور)	2.35	14.0
الطماطم	يتحكم	3.90	5.4
الطماطم	العقل الإضافي	4.10	7.2
حبوب ذرة	المكافحة (الرش)	3.90	13.0
حبوب ذرة	مايند إكسترا (رش)	4.00	13.0
الطماطم	المكافحة (الرش)	1.60	23.0
الطماطم	مايند إكسترا (رش)	1.80	27.0

الجدول 10. تأثير إضافة Mind Extra إلى خليط مغذيات Knop على معدل تنفس النباتات الصغيرة

(في التجارب على الذرة)

نتائج الاختبار	يتحكم	العقل الإضافي
يتم امتصاص O₂ في دقيقة واحدة بواسطة 1 جرام من الأوراق، مم³	47.4	52.5
ملغ من ثاني أكسيد الكربون المنبعث لكل ساعة لكل 10 جرام:
- الكتلة فوق الأرض	35.5	37.2
- الجذور	10.3	14.8

الجدول 11. تأثير المواد الدبالية القابلة للذوبان على شدة التنفس وامتصاص الفوسفور بواسطة النباتات

مؤشرات المراقبة	تسرب المياه	تسلل العقل إضافي
O₂ الممتص بواسطة 1 جرام من الأوراق في 10 دقائق، مم³	181	239
يحتوي على P³² في ذرة/دقيقة لكل 100 ملغ من المادة الجافة:
- الكتلة فوق الأرض	2575	2755
- الجذور	8130	8410
P³² الممتصة في الدقيقة لكل نبات	2787	3157

تُظهر البيانات المُقدّمة أن مايند إكسترا يُنشّط تنفس أنسجة النبات بغض النظر عن امتصاص الفوسفور. لذلك، يُمكن إدراك أن المواد الدبالية والفولفيكية القابلة للذوبان تؤثر بشكل مباشر على وتيرة عمليات الأكسدة والاختزال في النباتات، مما يُمكّنها من امتصاص المواد المعدنية بكثافة أكبر. وتؤثر هذه الأخيرة، وخاصةً الفوسفور، بلا شك على مسار العمليات الكيميائية الحيوية اللاحقة.

تشير نتائج تحليل الأوراق لمحتوى الكلوروفيل وحمض الأسكوربيك إلى أن Mind Extra يزيد من محتوى هذه المواد الحيوية في النباتات (الجدول 12).

الجدول 12. تأثير Mind Extra على محتوى الكلوروفيل وحمض الأسكوربيك في أوراق النبات

(بناءً على التجارب في مزارع التربة)

ثقافة	الخيارات التجريبية	الكلوروفيل، ملغ لكل 1 كجم	حمض الأسكوربيك، ملغ%
قمح	يتحكم	1518	3.0
قمح	سقايات العقل الإضافية	1931	3.3
حبوب ذرة	يتحكم	1336	3.4
حبوب ذرة	سقايات العقل الإضافية	1932	5.1
قمح	المكافحة (نقع البذور)	1328	3.0
قمح	العقل الإضافي (نقع البذور)	1518	4.4
الطماطم	يتحكم	2179	18.0
الطماطم	العقل الإضافي	2371	19.8
حبوب ذرة	المكافحة (الرش)	1336	3.9
حبوب ذرة	مايند إكسترا (رش)	1838	5.4
الطماطم	المكافحة (الرش)	-	9.7
الطماطم	مايند إكسترا (رش)	-	13.3

تتميز أوراق النباتات من الأنواع التي تستخدم موادًا دبالية وفولفيكية قابلة للذوبان أيضًا بارتفاع نسبة السكر (الجدول 13). هذه الحقيقة، بالإضافة إلى زيادة محتوى السكريات الثنائية، تُشير إلى أن تأثير مايند إكسترا يُعزز العمليات التركيبية في النباتات.

الجدول 13. تأثير Mind Extra على تخليق السكر في أوراق النبات

(بناءً على التجارب في مزارع التربة)

ثقافة	الخيارات التجريبية	السكريات الثنائية، %	السكريات الأحادية، %	نسبة السكريات الثنائية إلى السكريات الأحادية
قمح	يتحكم	1.44	1.24	1.16
قمح	سقايات العقل الإضافية	1.40	1,12	1.25
حبوب ذرة	يتحكم	2.28	1.90	1.20
حبوب ذرة	سقايات العقل الإضافية	1.29	1.39	0.93
قمح	المكافحة (نقع البذور)	0.70	0.88	0.80
قمح	العقل الإضافي (نقع البذور)	0.93	0.96	0.97
الطماطم	يتحكم	0.97	1.22	0.80
الطماطم	العقل الإضافي	0.99	1.20	0.83
حبوب ذرة	المكافحة (الرش)	1.30	1.43	0.91
حبوب ذرة	مايند إكسترا (رش)	1.35	1.53	0.88
الطماطم	المكافحة (الرش)	0.47	0.68	0.69
الطماطم	مايند إكسترا (رش)	0.56	0.66	0.85

لتحديد تأثير المواد الدبالية والفولفيكية على تبادل الماء في النباتات، أُجريت تجارب نباتية خاصة على الذرة والطماطم. في إحدى التجارب، دُرست علاقة تأثير سماد "مايند إكسترا" على إنتاجية النباتات بدرجة رطوبة التربة. زُرعت النباتات عند رطوبة تربة تتراوح بين 40% و45%، و60%، و75% و80% من سعتها الرطوبية الكاملة. رُوي جزء من الأوعية يوميًا بالوزن بمحلول "مايند إكسترا" بتركيز 0.001%، بينما سُقي الجزء الآخر بالماء.

كان التأثير الإيجابي لمنتج Mind Extra أكثر وضوحًا عند انحراف رطوبة التربة عن المستوى الأمثل (ازداد متوسط ​​إنتاج الكتلة الجافة فوق الأرض من وعاء بنسبة 30% مقارنةً بالمجموعة الضابطة عند رطوبة تربة 45%). هذا يُشير إلى أن المواد الدبالية والفولفيكية القابلة للذوبان تؤثر أيضًا على وظيفة فسيولوجية مهمة للنبات، مثل تبادل الماء.

كما ثبت أن مستحضر Mind Extra ليس له تأثير ملحوظ على شدة النتح وفي نفس الوقت يزيد من إنتاجيته بنسبة 8-14%.

الاستنتاجات

1. المواد الدبالية والفولفيكية مواد فعالة فسيولوجيًا. بجرعات صغيرة، لها تأثير محفز على نمو الكتلة الأرضية وجذور النباتات الصغيرة.
2. بتأثير المواد الدبالية والفولفيكية، تُنشَّط أهم العمليات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية في النباتات: امتصاص المعادن من التربة، واستخدام النباتات للفوسفور الممتص لتخليق المواد البروتينية. تُحفِّز المواد الدبالية نشاط الإنزيمات المشاركة في عمليات الأكسدة والاختزال، وعملية التنفس في أنسجة النبات، وكثافة العمليات التركيبية، بما في ذلك التمثيل الضوئي، وتزيد من إنتاجية النتح.
3. يتم ملاحظة التأثير المحفز لجرعات صغيرة من المواد الدبالية والفولفيكية ليس فقط عند إضافتها إلى وسط تغذية الجذر، ولكن أيضًا عند نقع البذور فيها، ورش الأوراق، وإدخالها (التسلل الفراغي) إلى أنسجة النبات.
4. تشير نتائج التجارب الميدانية إلى أنه يمكن استخدام مستحضر Mind Extra المصنوع من الليونارديت كمحفز لنمو النباتات لزيادة إنتاجيتها في تربة الكستناء في منطقة السهوب الجنوبية في أوكرانيا.