ab.ksheem
04-01-2009, 07:17 AM
من المعلوم أن ترب المناطق الجافة و شبة الجافة تعاني من قلة النيتروجين المتيسر للنبات ويرجع السبب إلي قلة المادة العضوية وارتفاع درجات الحرارة و درجة تفاعل التربة( PH) وارتفاع نسبة كربونات الكالسيوم ، لذا يتم اللجؤ إلي تعويض النقص من خلال إضافة النيتروجين في صورة أسمدة نيتروجينية .
ونظرا لعدم معرفة الكميات المثلي من الأسمدة التي يجب إضافتها من قبل أغلب المزارعين لذا فمن الواجب البحث والتدقيق لمعرفة المعدل الملائم للإضافة حسب نوع السماد ونوع المحصول المراد زراعته ونوع التربة والظروف المناخية المحيطة بها ، حتى يتسنى الوصول إلي إنتاجية عالية من حيث الكمية والنوعية ،وحيث أن الاستخدام المفرط من الأسمدة وخاصة النيتروجينية منها، يؤدي إلي عدة سلبيات أهمها تلك المتعلقة بزيادة تكاليف الإنتاج الزراعي وكذلك زيادة التلوث البيئي نتيجة تحولها إلي أيونات نترات التي تساهم في تلوث المياه الجوفية ، وخاصة في المناطق التي يكون فيها مستوى الماء الأرضي قريب من السطح وتحت نظام الري المستمر.
لذا كان لزاما علينا معرفة كفاءة استخدام هذه الأسمدة لتقنيين استخدامها وتفادي السلبيات الناتجة عن الإفراط في إضافتها .
وتتطلب دراسة كفاءة استخدام السماد النيتروجيني معرفة العوامل التي تؤثر علي تيسر هذا العنصر بحيث يتسنى لنا الوصول إلي نتائج دقيقة يمكن الاعتماد عليها في معرفة الكميات التي يمكن إضافتها من هذه الأسمدة كي تسد حاجة النبات بالمعدل المطلوب.
ونظرا لزيادة عدد سكان العالم وازدياد الطلب علي الغذاء فأن الأمر يتطلب زيادة التوسع الرأسي للمساحات الصالحة للزراعة من خلال زيادة إنتاجيتها، من خلال إضافة النيتروجين في صورة أسمدة كيميائية. وتعتبر الترب المناطق الجافة وشبة الجافة فقيرة في محتواها من المادة العضوية التي تعتبر مصدر مهم للنيتروجين، بالإضافة إلي وجود كربونات الكالسيوم وارتفاع درجة الحرارة ، ودرجة التفاعل وكذلك قوامها الرملي والذي يساعد في عمليات الفقد إما بالغسيل أو التطاير ، مما يؤدي إلي انخفاض كفاءة استعمال هذه الأسمدة .
قد لوحظ منذ سنوات عديدة قلة استفادة النباتات من النيتروجين المضاف من خلال نتائج الدراسات الحقلية و الظروف الخاصة الأخرى فقد وجد أنه من 50 – 70 % أو أقل من الأسمدة النيتروجينية استفاد منها النبات ويرجع سبب انخفاض كفاءة النيتروجين ، إلي تطاير الأمونيا وكذلك غسيل النترات و اختزالها إلي أمونيا.
وتعد مشكلة غسيل أيونات النترات من أخطر المشاكل خاصة عند الإفراط في التسميد النيتروجيني ويرجع السبب إلي أنه ملوث كبير للمياه الجوفية وخاصة عندما يكون مستوي المياه الجوفية قريب. وتأتي هذه الدراسة كإحدى الدراسات التي تهدف إلي التقنين في استعمال الأسمدة النيتروجينية وذلك من خلال استعمال الطرق الحديثة و التي منها استعمال تقنية النظائر المستقرة (الثابتة) مثل N15 والمحمل علي الأسمدة النيتروجينية (Labeled ).
بحيث يتم التحديد الدقيق للكمية التي تصل إلي النبات من النيتروجين المضاف عن طريق السماد مما يعطي إشارة واضحة لمعدل الإضافة التي تقلل من المشاكل الناجمة عن الإضافة المفرطة للأسمدة النيتروجينية من جهة والاستعمال الاقتصادي من جهة أخرى.
وتكمن فكرة استخدام نظير النيتروجين ( N15 ) كتقنية لتتبع أثر النيتروجين المضاف إلي التربة علي أساس تواجد (N15/N14 ) في الطبيعة بنسبة معينة ثابتة وعمر زمني يسمح باستخدامها في البحوث الزراعية ، حيث إن العديد من نظائر النيتروجين النشطة وغير النشطة معروفة ويتراوح رقمها الكتلي من (12 – 17 ) و يعتبر( N13 ) من أنشطها وعمره الزمني (10.05 دقيقة فقط) مما يحد من استخدامه في التجارب الزراعية والبحوث التي تحتاج إلي فترة زمنية طويلة .
ولهذا فأن عدم وجود عمر زمني محدد لكل من (N14 / N15) سهل استخدامهما في البحوث والدراسات، وكونهما غير نشطين ذريا . أمنّ استخدامهما في البحوث وعلي الصحة والبيئة ، وقد استخدم (N14/N15) بنجاح في التطبيقات الزراعية وخاصة في الدراسات المتعلقة بالكفاءة السمادية و بالدقة المتناهية في حساب كميات النيتروجين المضافة، و كذلك دراسة الطرق المناسبة لإضافة الأسمدة وكفاءة مصادر العنصر المضاف .وتمثل نسبة N15 في الطبيعة 0.366% بينما تمثل نسبة N1499.634% من النيتروجين الكلي في الهواء الجوي .
الحسابات
لحساب الكفاءة بهذه الطريقة يتطلب الأمر معرفة البيانات التالية :-
1. نسبة النيتروجين النظير في السماد المستعمل ( نسبة التخصيب فمثلا في اليوريا كانت نسبة النيتروجين النظير 2.17 % ) .
2. نسبة النيتروجين النظير ونتحصل عليها من قراءة الجهاز.
3. إنتاجية المادة النباتية الجافة معبرا عنها بـ ( جم / متر ) .
4. نسبة النيتروجين الكلي في أجزاء النبات كنسبة مئوية .
5. معدل إضافة السماد النيتروجيني .
بعد الحصول علي هذه المعلومات تم إتباع الخطوات التالية في حساب الكفاءة
أولا حساب كمية النيتروجين الذي مصدره السمادNdff
وذلك باستعمال المعادلة التالية :
% Ndff = % N15 ao plant sample × 100
% N15 ao labeled fertilizer
حيث ان النسبة التي في المبسط هي كمية النيتروجين النظير في العينة النباتية. والنسبة التي في المقام هي نسبة النيتروجين النظير في السماد المضأف
ثانيا نجساب كمية النيتروجين الكلي في العينة النباتية حيث يساوي
النيتروجين الكلي = الانتاجية ( إنتاجية المادة الجافة) × في نسبة النيتروجين الكلي في العينة المقدار بطريقة كلداهل
ثالثا حساب الكفاءة : با ستعمال المعادلة التالية ك
% NFUE = % Ndff × N yield × 100
Rate of applied N
حيث Ndff تم حسابها بالمعادلة السابقة ، N yield هي كمية النيتروجين الكلي في النبات ، والمقام هو معدل إضافة السماد النيتروجيني .
أن شاء الله الموضوع يكون مفيذ لكم .:thinking:
ونظرا لعدم معرفة الكميات المثلي من الأسمدة التي يجب إضافتها من قبل أغلب المزارعين لذا فمن الواجب البحث والتدقيق لمعرفة المعدل الملائم للإضافة حسب نوع السماد ونوع المحصول المراد زراعته ونوع التربة والظروف المناخية المحيطة بها ، حتى يتسنى الوصول إلي إنتاجية عالية من حيث الكمية والنوعية ،وحيث أن الاستخدام المفرط من الأسمدة وخاصة النيتروجينية منها، يؤدي إلي عدة سلبيات أهمها تلك المتعلقة بزيادة تكاليف الإنتاج الزراعي وكذلك زيادة التلوث البيئي نتيجة تحولها إلي أيونات نترات التي تساهم في تلوث المياه الجوفية ، وخاصة في المناطق التي يكون فيها مستوى الماء الأرضي قريب من السطح وتحت نظام الري المستمر.
لذا كان لزاما علينا معرفة كفاءة استخدام هذه الأسمدة لتقنيين استخدامها وتفادي السلبيات الناتجة عن الإفراط في إضافتها .
وتتطلب دراسة كفاءة استخدام السماد النيتروجيني معرفة العوامل التي تؤثر علي تيسر هذا العنصر بحيث يتسنى لنا الوصول إلي نتائج دقيقة يمكن الاعتماد عليها في معرفة الكميات التي يمكن إضافتها من هذه الأسمدة كي تسد حاجة النبات بالمعدل المطلوب.
ونظرا لزيادة عدد سكان العالم وازدياد الطلب علي الغذاء فأن الأمر يتطلب زيادة التوسع الرأسي للمساحات الصالحة للزراعة من خلال زيادة إنتاجيتها، من خلال إضافة النيتروجين في صورة أسمدة كيميائية. وتعتبر الترب المناطق الجافة وشبة الجافة فقيرة في محتواها من المادة العضوية التي تعتبر مصدر مهم للنيتروجين، بالإضافة إلي وجود كربونات الكالسيوم وارتفاع درجة الحرارة ، ودرجة التفاعل وكذلك قوامها الرملي والذي يساعد في عمليات الفقد إما بالغسيل أو التطاير ، مما يؤدي إلي انخفاض كفاءة استعمال هذه الأسمدة .
قد لوحظ منذ سنوات عديدة قلة استفادة النباتات من النيتروجين المضاف من خلال نتائج الدراسات الحقلية و الظروف الخاصة الأخرى فقد وجد أنه من 50 – 70 % أو أقل من الأسمدة النيتروجينية استفاد منها النبات ويرجع سبب انخفاض كفاءة النيتروجين ، إلي تطاير الأمونيا وكذلك غسيل النترات و اختزالها إلي أمونيا.
وتعد مشكلة غسيل أيونات النترات من أخطر المشاكل خاصة عند الإفراط في التسميد النيتروجيني ويرجع السبب إلي أنه ملوث كبير للمياه الجوفية وخاصة عندما يكون مستوي المياه الجوفية قريب. وتأتي هذه الدراسة كإحدى الدراسات التي تهدف إلي التقنين في استعمال الأسمدة النيتروجينية وذلك من خلال استعمال الطرق الحديثة و التي منها استعمال تقنية النظائر المستقرة (الثابتة) مثل N15 والمحمل علي الأسمدة النيتروجينية (Labeled ).
بحيث يتم التحديد الدقيق للكمية التي تصل إلي النبات من النيتروجين المضاف عن طريق السماد مما يعطي إشارة واضحة لمعدل الإضافة التي تقلل من المشاكل الناجمة عن الإضافة المفرطة للأسمدة النيتروجينية من جهة والاستعمال الاقتصادي من جهة أخرى.
وتكمن فكرة استخدام نظير النيتروجين ( N15 ) كتقنية لتتبع أثر النيتروجين المضاف إلي التربة علي أساس تواجد (N15/N14 ) في الطبيعة بنسبة معينة ثابتة وعمر زمني يسمح باستخدامها في البحوث الزراعية ، حيث إن العديد من نظائر النيتروجين النشطة وغير النشطة معروفة ويتراوح رقمها الكتلي من (12 – 17 ) و يعتبر( N13 ) من أنشطها وعمره الزمني (10.05 دقيقة فقط) مما يحد من استخدامه في التجارب الزراعية والبحوث التي تحتاج إلي فترة زمنية طويلة .
ولهذا فأن عدم وجود عمر زمني محدد لكل من (N14 / N15) سهل استخدامهما في البحوث والدراسات، وكونهما غير نشطين ذريا . أمنّ استخدامهما في البحوث وعلي الصحة والبيئة ، وقد استخدم (N14/N15) بنجاح في التطبيقات الزراعية وخاصة في الدراسات المتعلقة بالكفاءة السمادية و بالدقة المتناهية في حساب كميات النيتروجين المضافة، و كذلك دراسة الطرق المناسبة لإضافة الأسمدة وكفاءة مصادر العنصر المضاف .وتمثل نسبة N15 في الطبيعة 0.366% بينما تمثل نسبة N1499.634% من النيتروجين الكلي في الهواء الجوي .
الحسابات
لحساب الكفاءة بهذه الطريقة يتطلب الأمر معرفة البيانات التالية :-
1. نسبة النيتروجين النظير في السماد المستعمل ( نسبة التخصيب فمثلا في اليوريا كانت نسبة النيتروجين النظير 2.17 % ) .
2. نسبة النيتروجين النظير ونتحصل عليها من قراءة الجهاز.
3. إنتاجية المادة النباتية الجافة معبرا عنها بـ ( جم / متر ) .
4. نسبة النيتروجين الكلي في أجزاء النبات كنسبة مئوية .
5. معدل إضافة السماد النيتروجيني .
بعد الحصول علي هذه المعلومات تم إتباع الخطوات التالية في حساب الكفاءة
أولا حساب كمية النيتروجين الذي مصدره السمادNdff
وذلك باستعمال المعادلة التالية :
% Ndff = % N15 ao plant sample × 100
% N15 ao labeled fertilizer
حيث ان النسبة التي في المبسط هي كمية النيتروجين النظير في العينة النباتية. والنسبة التي في المقام هي نسبة النيتروجين النظير في السماد المضأف
ثانيا نجساب كمية النيتروجين الكلي في العينة النباتية حيث يساوي
النيتروجين الكلي = الانتاجية ( إنتاجية المادة الجافة) × في نسبة النيتروجين الكلي في العينة المقدار بطريقة كلداهل
ثالثا حساب الكفاءة : با ستعمال المعادلة التالية ك
% NFUE = % Ndff × N yield × 100
Rate of applied N
حيث Ndff تم حسابها بالمعادلة السابقة ، N yield هي كمية النيتروجين الكلي في النبات ، والمقام هو معدل إضافة السماد النيتروجيني .
أن شاء الله الموضوع يكون مفيذ لكم .:thinking: