التصدي لنقص النيتروجين في إنتاج المحاصيل العضوية

SEPTEMBER 19, 2016 BY ROBERT MBURIA   & FILED UNDER SOIL

في المقالات القليلة الماضية نشرنا مؤخرا، قضية رئيسية مرارا وتكرارا حيث تعتبر من التحديات التي تواجه إنتاج المحاصيل العضوية. تم العثور على هذه التحديات كما حددتها دراسة حديثة أن عدم وجود النيتروجين كما المغذيات ينظر إليها على أنها عدم وجود آلية مناسبة من أجل معالجة الآفات والأعشاب الضارة. يتم إنتاج الغذاء العضوي بعيدا عن استخدام المواد الكيميائية الاصطناعية والأسمدة. النيتروجين هو واحد من العناصر الغذائية اللازمة بكميات كبيرة للمحاصيل ونقصه يعمل على انخفاض الإنتاجية.

في رحلتنا للبحث على طريقة المعالجة الأفضل لنقص النيتروجين، نود أن استكشاف القضايا المحيطة بالنيتروجين مثل المغذيات وسبل تحقق إنتاج الأغذية العضوية يمكن أن تحقق هذه المغذيات. كما هو موضح في هذه المواضيع، فإنه يمكن استنتاج أن النيتروجين يشكل تحديا كبيرا لمعالجتها في نمو المحاصيل العضوية. توجد هناك ثغرة في النيتروجين إمدادات الناجمة عن محاصيل الغطاء والسماد والنيتروجين المحاصيل التي يتم زراعتها باستخدام الأساليب العضوية.

يوجد النيتروجين في التربة في أشكال مختلفة إما على شكل غاز في المساحات داخل التربة أو في أشكال النيتروجين العضوي. ومع ذلك، فإن النماذج التي تكون جاهزة للامتصاص من قبل النبات هي الأمونيوم والنترات. العديد من عمليات النباتات بحاجة للنيتروجين مثل الحمض النووي. كما انها جزء من الأحماض الأمينية الحيوية لتسهيل نمو النبات. ويعتقد أن البناء الضوئي العملية الأمثل في صنع النيتروجين بوفرة.

دورة النيتروجين

النيتروجين تمتصه النباتات في شكل نترات. ويمكن أيضا لهذه النترات أن تذهب إلى الغلاف الجوي عن طريق عملية اجتثاث النترجة. ثم تستهلك النباتات من قبل الحيوانات التي بدورها تنتج المواد العضوية. إن عمليات التثبيت الأخرى أيضاً تعمل على إضافة النيتروجين إلى التربة من الغلاف الجوي، وهذه تشمل تثبيت الإضاءة والبكتيريا. التثبيت هو العملية التي يتم بها تحويل غاز النيتروجين في الغلاف الجوي إلى الجزيء الذي يمكن أن تمتصه النباتات. وتتم معالجة هذه المواد العضوية في التربة عن طريق تمعدن تحويلها إلى الأمونيوم. ينتج من عملية النترجة على الأمونيوم تشكيل النتريت والنترات على التوالي. النترجة هي عملية الأكسدة حيث يتم إضافة جزيء الأكسجين. النتريت يمكن أن يتسرب إلى المسطحات المائية من خلال عملية الترشيح. هذه الدورة من إضافة النيتروجين وفقدانه تشكل ما يعرف باسم دورة النيتروجين. يتم فقدان النيتروجين عادة من التربة كما أشرنا في وقت سابق من خلال اجتثاث النترجة، الرشح، الاعادة وامتصاص النبات. وعلاوة على ذلك، لا يؤدي التطاير أيضاً إلى الفقدان.

مصادر النيتروجين لإنتاج المحاصيل العضوية

ما هي مصادر النيتروجين المتاحة لمزارعي المنتجات العضوية ؟ السماد هو واحد من أفضل مصادر النيتروجين المتاحة. مع ذلك فإن التحلل البطيء للسماد يؤدي إلى بطء تسرب النيتروجين في التربة مما يجعلها غير فعالة في تلبية احتياجات المحاصيل. هذا التحلل يأخذ عدة أشهر وفي بعض الأحيان يأخذ سنوات لتسرب النيتروجين تماما إلى التربة. اختيار المواد في صنع السماد عاملاً مهماً جداً. المواد ذات الكربون المنخفض مناسبة تماماً لدورة النيتروجين والتي تشمل مخلفات الحيوانات، والتبن والأعشاب الضارة. هذه تميل إلى أن تتحلل بسرعة وبالتالي الاستفادة من النيتروجين للمحاصيل بشكل أسرع. وهناك عوامل أخرى لتعزيز صناعة النيتروجين تتضمن السماد المثالي، التهوية المناسبة لتمكين النشاط الكافي للكائنات الدقيقة، والمحافظة على درجة الحرارة المثالية، والرطوبة، وحجم المواد وحجم السماد.

في هذه المرحلة، نحن بحاجة إلى أن نشير إلى أن هناك فرق بين السماد والدبال. الدبال هو إفرازات حديثة من فضلات الحيوانات في حين يستلزم التركيب إخضاع السماد إلى الظروف المثالية التي تسمح بالتحلل السليم للدبال لعمل السماد. جزء كبير من النيتروجين في السماد غير مستقرة تماما وليس في شكل الأمونيا التي تتطاير ولا يمكن استخدامها من قبل المحاصيل في هذا النموذج في حين أن جزءا صغيرا من محتوى النيتروجين يمكن استخدامه مباشرة من قبل النباتات.

طريقة أخرى لتعزيز إمدادات كافية للنيتروجين في الزراعة العضوية هو استخدام محاصيل التغطية. وقد ثبت أن محاصيل التغطية سبب لتثبيت النيتروجين البيولوجي بالإضافة إلى تقليل تآكل التربة، الرشح من النترات وتشكيل المواد العضوية التي يمكن أن تزيد من توفير المواد الغذائية لمحاصيل أخرى. تشمل محاصيل التغطية البقوليات والفاصوليا، والبازلاء، فول الصويا والعدس وغيرها. ينظر إليها عموما الخضار أو الحشائش ويعتقد أن لها جذور قادرة على تشجيع البكتيريا الريزوبيا المسؤولة عن تثبيت النتروجين من النتريت إلى نترات التي يمكن استيعابها من قبل النبات.

استخدام الأسمدة العضوية التجارية هو طريقة أخرى لتخصيب النيتروجين ويمكن أن يضاف إلى حقول المحاصيل. وهناك العديد من الأسمدة العضوية التجارية التي صنعت خصيصا لتلبية أنواع المحاصيل المختلفة. فهي إما نباتية أو حيوانية الأساس. وهناك أيضا نترات الصوديوم التي يتم استخراجها ولكن؛ في بعض البلدان، قد يقتصر الأمر على مدى استخدامه.