أستاذ الأقلمة المساعد –مركز بحوث الصحراء- مصر

الحديث عن العناصر المتوسطة في تغذية النباتات العناصر المتوسطة في تغذية النباتات والتي تشمل – العناصر الضرورية المتوسطة وهي الكالسيوم والكبريت والماغنسيوم، وهو ما يستلزم إلقاء المزيد من التفاصيل حول هذه العناصر كما يلي:

اولا: الكالسيوم :-

اهمية الكالسيوم للنبات:

يلعب الكالسيوم دورا كبير فى تكوين الجدر الخلوية وخاصة في تكوين الصفيحة الوسطي Middle Lamella   حيث يتفاعل حمض البكتيك مع الكالسيوم .مكونا بكتيات الكالسيوم غير القابل للذوبان . و تعمل مع بكتات الماغنسيوم على لصق سلاسل السليلوز ببعضها البعض أثناء عمل الجدر الخلوية . ولذلك .. فوجود الكالسيوم مهم فى الانسجة السريعة النمو . كمرستيم الساق والجذر والكامبيوم .

ويعتقد ان للكالسيوم دور في تكوين الاغشية الخلوية ايضا اذ ان ملح الكالسيوم للمادة الدهنية Lecitin  يدخل في تكوين الغشاء الخلوي كذلك يعتقد ان للكالسيوم دورا في الانقسام الخلوي الميتوزي . وانه قد يكون له دور في تكوين المغزل ، وتركيب وثبات الكروموسوم ،لان لنقص الكالسيوم علاقة بظهور بعض التراكيب الكروموسومية غير الطبيعية Chromosomal  abnormalities وللكالسيوم دور منشط لبعض الانزيمات مثل phospholipase  ، Arginine kinase   وغيرهم ويبدو ان الكالسيوم ضروري لامتصاص النيتروجين النتراتي حيث تتراكم السكريات والنشويات والنباتات النامية في بيئة فقيرة في الكالسيوم وتكون غير قادرة علي امتصاص النيتروجين النتراتي ، لكن يتغير هذا الوضع بسرعة وتظهر النترات في وقت قصير عند التسميد بالكالسيوم وتتراكم معظم الكالسيوم في النبات في الاوراق ويمتصه النبات في صورة ايون كالسيوم  .

ملحوظة هامة:

يدخل الكالسيوم فى عمل وتاثير السيتوكينيات والاكسينات والجريلينات لذلك يعتبر وسيلة لتأخير الشيخوخة وإطالة العمر الفسيولوجى فى النبات

تيسر الكالسيوم في التربة :

يتوفر الكالسيوم في التربة في pH اعلي من 7 ويقل نسبيا في  pH من5.5 الي 7 ويصبح النقص شديد في   pH5.5   . والكالسيوم هو الكاتيون السائد في معظم الاراضي  . ويشكل عادة اكبر نسبة من الكاتيونات المتبادلة ، ولكنه يفقد بسهولة بالرشح ، حيث يحل الهيدروجين محله في غرويات التربة ، ويؤدي ذلك الي زيادة الحموضة في التربة . والجزء الاكبر من الكالسيوم الموجود في التربة يوجد في صورة غير متبادلة، ويوجد متحدا كيميائيا مع عناصر اخري ( انوريثت ، الكالسيت ) في المناطق الجافة وشبه الجافة ويكثر فوسفات الكالسيوم الثلاثي غير القابل للذوبان في الاراضي القلوية .

اعراض نقص الكالسيوم :

• إنحناء لاعلى او لاسفل ( تقعر او تحدب ) وموت القمة
• ظهور المناطق الطرية (ذات المحتوى العالى من الماء ) على الاوراق والسويقات والسيقان التى تتدهور بعد ذلك .
• أطراف الجذور تصيح هلامية .
• بعض الخضروات يظهر عليها اعراض متل القلب المحروق فى الخس واللون البنى الداخلى فى الكرنب
• القلب الاسود فى الكرفس
• المظهر التوردى وتكوين خطاطيف وموت القمة النامية حيث تجف أطراف الاوراق حديثة النمو ثم تتقصف هذه الحواف وتلتوى حواف الاوراق الصغيرة على شكل خطاف .

ومن اهم العوامل التى تساعد على ظهور اعراض النقص :

1 –  يصاحب النمو السريع فى الطقس الحار وجفاف التربة.

2- نقص فى محتوى التربة من الكالسيوم خاصة فى الاراضى الحامضية لذلك  لتجيرمفيد حتى يصل رقم الحموضة الى pH 7

• يحدث نتيجة التضاد مع بعض الكاتيونات الاخرى مثل Mg ²⁺ ، NH₄⁺، K⁺ .

 

ومن اهم الاعراض التى تظهر على النباتات وتكون مشابهة لأعراض نقص الكالسيوم هى :

• التأثير السى للصقيع (تبقع حواف الاوراق ).
• موت القمة النامية نتيجة لاستخدام ” Benzonitrile ” مبيد الحشائش
• إنحناء الاوراق (خطاطيف ) نتيجة مبيد الحشائش Thiocarbamate .

مع ملاحظة ان تحليل أوراق النباتات وكذلك الانسجة الحساسة ليس له فائدة فى تحديد التركيز الحرج لتغيره الشديد .

ثانيا : الكبريت :-

دور الكبريت في النبات :

يدخل الكبريت في تركيب 3 احماض امينية اساسية هي : السيستين Systeine  و السيستاين Cystine الميثايونين Methionine ، كما يدخل في تركيب الثيامين Thiamin وهو مرافق انزيمي ضروري في عملية التنفس . ويوجد الكبريت ايضا في تركيب فيتامين البيوتين Biotin وفي المرافق الانزيمي Coenzyme   . والكبريت عنصر اساسي في تركيب بعض المواد الطيارة التي تعطي الطعم والنكهة المميزين لبعض الخضروات مثل : البصل والثوم والصليبيات . هذا .. يمتص الكبريت في صورة ايون الكبريتات SO₄ فقط

تيسر الكبريت في التربة :

يتيسر الكبريت في الاراضي التي يزيد فيها  pHعن 6 ويقل نسبيا في pH من5 الي 6 ويصبح النقص شديد في pH  أقل من5 . فأيون الكبريتات مثله مثل الفوسفات يدمص بقلة على غرويات التربة  ويزداد امتصاصه مع أنخفاض pHالتربة .

ومن المعتقد أنه يحل محل أيون الهيدروكسيل على حبيبات الطين . وتسمى تلك الظاهرة بظاهرة” التبادل الايونى Anion exchange ”

وعليه .. فإن عملية إضافة الجير التى تزيد من قلوية التربة تقلل ادمصاص هذا العنصر. وأهم مصادر الكبريت للنبات هو ما يوجد فى المادة العضوية , وفى الهواء الجوى (حيث يسقط مع ماء المطر) بالاضافة إلى ما يوجد فى الاسمدة الكميائية المضافة .

ويوجد الكبريت فى المادة العضوية فى صورة مواد بروتينية .ولكى يستطيع النبات استعماله يجب ان يتحول إلى أيون كبريتات أولا . وتقوم الكائنات الدقيقة فى التربة بذلك , حيث يتحول المادة العضوية المحتوية على الكبريت إلى مركبات عديدة  منها (hydrogen sulfide)

(H₂₅ ) الذى يتأكسد معطيا حامض كبريتيك الذى يتفاعل بدوره مع معادن التربة فى المحلول الارضى مكونا” أملاح الكبريتات” الذى يتفاعل مع الماء معطيا حامض الكبريتك الذى يتفاعل مع معادن التربة مكونا ” الكبريتيات” . وفى المناطق الصناعية تصل إلى التربة كميات كبيرة من الكبريت بهذه الطريقة.أما الاسمدة المحتوية على الكبريت , وفهى عديدة , ومنها : الكبريت الخام , كبريتات البوتاسيوم  والجبس والسوبر فوسفا ت الذى  يحتوى على كبريتات الكالسيوم ويتاكسد “الكبريت المعدنى” إلى “كبريتات” قبل أن يستطيع النبات أستعماله.يكفى وجود الكبريت بتركيزات تتراوح بين 2- 5 جزء فى المليون كبريتات فى المحلول الارضى للنمو والتركيز الحرج فى الاوراق يصل الى 0.2% بانخفاض هذا التركيز عن ذلك يبدو على النبات اعراض النقص.

 أعراض النقص :

• يظهر اللون الاصفر الذهبى الذى يغطى كل الاوراق المكتملة النضج حديثا.
• أنثناء خفيف لاسفل وتشوه الاوراق مع انتشار إصفرار العروق
• الاوراق الخضراء تكون صلبة
• يقلل من تكوين العقد البكتيرية على الجذور النباتات التى تعانى من نقص الكبريت يزداد محتواها من النترات وخاصة النامية منها فى ارض ليست قلوية .

ومن أهم العوامل التى تساعد على ظهور أعراض نقص الكبريت :

• إحتواء الاراضى على محتوى منخفض من المادة العضوية او بعدها عن المصادر الصناعية لثانى أكسيد الكبريت
• إضافة الاسمدة ذات المحتوى المنخفض من الكبريت مثل التربل سوبر فوسفات
• قد يحدث نقص لعنصر الكبريت نتيجة زيادة النيتروجين فى البيئة حيث قد يشجع النيتروجين الكائنات الحية الدقيقةالتى تثبت الكبريت فى اجسامها

ثالثا : الماغنسيوم :

دور الماغنسيوم في النبات :

يعد الماغنسيوم عنصر ضروري لتكوين جزئ الكلوروفيل ، حيث يدخل في تركيب كلا من كلوروفيل A/B . لذلك فهو اساسي لعملية البناء الضوئي  . كما ان بكتات الماغنسيوم تشترك مع بكتات الكالسيوم في لصق الياف السليلوز عند بناء جدار الخلايا لذلك فهو ضروري في عملية انقسام الخلايا .

ويعمل الماغنسيوم كعامل منشط للعديد من الانزيمات الهامة في تحولات التمثيل الغذائي للمواد

الكربوهيدراتية كما يعمل كمنشط للانزيمات التي تشترك في تمثيل الاحماض النووية DNA,RNA

وكذلك ينشط الماغنسيوم كل انزيمات االزيوت والدهون ويكثر وجوده فى اغلافة البذور  ويبدو انه يقوم بدور هام كعامل لاصق للميكروسومات microsomes التى يتم عليها تمثيل البروتين كذلك ينشط الماغنسيوم كل الانزيمات التى تدخل فى “عملية الفسفرة” لذلك هناك علاقة طردية بين أمتصاص الماغنسيوم وامتصاص الفوسفور

ويمتص العنصر فى صورة أيون المغنسيوم Mg++

 تيسر الماغنسيوم

يتوفر الماغنسيوم فى مدىpH من 7-8.5  ويقل قليلا فى الاراضى الاكثر قلوية من ذلك كما يقل نسبيا فى مدى pHمن 5.5-7 ويصبح النقص شديدا فى الاراضى التى يقل فيها pHعن 5.5

وافقر الاراضى فى الماغنسيوم هى الرملية الخفيفة ولكن تظهر اعراض النقص ايضا في الاراضي شديدة الحموضة بغض النظر عن قوامها  . يوجد الماغنسيوم في التربة ، وفي صورة ذائبة في الماء وفي صورة متبادلة . وتقل كميته في التربة كثيرا عن الكالسيوم ,سواء بالنسبة للصور المثبتة أم ذائبة أم المتبادلة

ويؤدى التسميد البوتاسي الغزيرالي نقص امتصاص النبات للماغنسيوم وتظهر اعراض نقصه ، ولكن اضافة الجير للاراضي الحامضية يؤدي غالبا الي زيادة الماغنسيوم الميسر للامتصاص بها . كذلك فان زيادة الكالسيوم في المزارع المائية يؤدي الي ظهور أعراض نقص الماغنسيوم .

أعراض نقص الماغنسيوم :

• تبرقش Mottle بين العروق مع بقاء العروق الاصلية والثانوية خضراء عادية وفى المراحل المتقدمة تتحول حواف الاوراق وأطرافها إلى اللون القرمزى
• تبقى أحيانا حافة الورقة خضراء فى البقوليات ” عرض مميز “
• فى النباتات العائلة الصليبية يظهر على أوراقها اللون البرتقالى الناصع وبشدة النقص يموت النسيج الاصفر ” بنى ” وتتساقط الاوراق .

ومن أهم العوامل المشجعة على ظهور اعراض النقص : –

• مراحل النضج فى الاراضى الرملية والمناخ الرطب ” غسيل ” خاصة فى الاراضى الرطبة
• التربة الملحية والحامضية حيث يكون مرتبطا مع الحديد فى مركبات عالية الثبات .
• فى حالة إنضغاط التربة والجفاف حيث يتحرك بالانتقال الكتلى كما أن إنضغاط التربة يقلل من إنتشار الجذور بها كما يقلل الفراغات اللازمة لنقل المحلول .
• زيادة الافراط فى إستخدام الاسمدة البوتاسية حيث توجد علاقة عكسية بين إمتصاص الماغنسيوم وإمتصاص البوتاسيوم .

ويصل التركيز الحرج فى الاوراق الى 1% وأهم الاعراض المشابهة لاعراض نقص الماغنسيوم هى الاصابات الفيروسية مع ملاحظة أن التركيز الحرج لهذا العنصر فى الاوراق

0.02 % ولمنع ظهور أعراض النقص فإن ذلك يتم بأضافة الكمية المطلوبة من الاسمدة او بالرش نصف شهريا بمحلول ملح Epsom  MgSo₄ . 7H₂o  بمعدل 20جم /لتر حيث يكفى 400 -600 لتر / فدان .