عناصر خصوبة التربة
لمصطلح خصوبة التربة Soil fertility جذورٌ قديمةٌ، فقد استخدم على مرِّ القرون باستمرارٍ ليشير إلى قدرة التربة على دعم إنتاج النبات في البيئات الزراعية. تاريخيًّا ركز الاستخدام الأكثر شيوعًا لخصوبة التربة على تزويدها بالعناصر المغذية غير العضوية (المعدنية) لدعم نمو النبات. واستمر التأكيد على تحسين التغذية المعتمدة على السماد رغم إسهامات كائنات التربة الحية المعروفة جيدًا في توفير التغذية وظروف التربة المادية لنمو النبات.
أهمية خصوبة التربة
تعتبر خصوبة التربة عاملًا أساسيًّا بما يتعلق بجميع المنظومات الزراعية، والتي تتعرض للعديد من أشكال فقدان كميات محددة من المغذيات مع مرور الوقت عند جني المحاصيل، ومنها:
- انجراف أو ابتعاد المغذيات عن الموقع من خلال تآكل التربة أو السيول أو حرق مخلفات المحاصيل أو الترشيح.
- فقدان غاز النتروجين من خلال نزع الآزوت والتطاير.
- إضافة الأسمدة كرد الفعل الاعتيادي على إزالة المواد المغذية أو فقدانها.
- عندما يفوق نزع المغذيات ما يوضع منها، يتم استنزاف مدخرات التربة من المغذيات ويتراجع إنتاج المحاصيل.
- عندما يفوق ما يوضع من مغذيات حاجة المغذيات المطلوبة، ترتفع مستويات مغذيات التربة، ويمكن أن يتم امتصاص تلك المغذيات ما يسبب تلوثًا للماء الجوفي والسطحي نتيجة النتروجين والفوسفور الموجودين في السيول وما تحمله من رسوبيات.
عناصر خصوبة التربة
على مدى 150 عامًا، أكد العلم أن بعض العناصر ضروريةٌ بالمطلق لحياة النبات. اليوم وحسب مصادر بحثية، تعرّف العلم على 16 أو17 عنصرًا ضروريًّا لكل النباتات. وحدد عناصرَ إضافيةً على أنها ضروريةٌ لبعض النباتات أو مفيدةٌ لكن ليست ضروريةً لنمو النبات.
رغم الاختلافات البسيطة في مصادر الرأي، لكن أُثبت بحزمٍ مبدأ أن الترب يجب أن تزود النبات بعددٍ محددٍ من المغذيات الكيميائية ليكمل دورة حياته. فحتى تكون النباتات والمحاصيل صحيةً، ستحتاج إلى موردٍ ثابتٍ من المواد المغذية من التربة، وإن أي نقصٍ أو غيابٍ في هذه المغذيات الأساسية يمكن أن يؤثر بشدةٍ على نمو النبات، كما أن الإكثار أيضًا من أيٍّ منها قد يكون ضارًا كنقصه.
إذًا يعتمد كل من نمو النبات وحيويته وإنتاجيته على توفير عددٍ من المواد المغذية الرئيسية، ورغم اختلاف القوائم التفصيلية لهذه العناصر قليلًا، لكن معظم المصادر حددت 3 عناصر رئيسية:
- العناصر غير المعدنية؛ مثل الكربون والأوكسجين والهيدروجين.
- عناصر رئيسية أو مغذيات رئيسيّة، وهي ستة؛ النتروجين، والفوسفور، والبوتاسيوم، والكالسيوم، والكبريت والمغنيزيوم.
- عدد من المغذيات المطلوبة بكميات صغيرة وتعرف باسم المغذيات الصغيرة وتشمل النحاس، والزنك، والحديد، والمغنيز، والبورون، والموليبدينيوم والكلور.
عوامل أخرى مساهمة في خصوبة التربة
- تؤثر حموضة التربة على توافر المواد المغذية فيها. مثلًا، في الترب شديدة الحمضية، قد يتواجد المنغنيز والألمنيوم بتركيزاتٍ سميةٍ.
- يمكن تحديد وضع المغذيات في التربة بالتحليل المخبري للتربة أو بتحليل أنسجة النبات الموجود فيها.
- تعتمد خصوبة التربة الطبيعية بشكلٍ كبيرٍ على المواد الأم التي تبني التربة والحياة النباتية الأصلية. وتتواجد المواد المغذية في التربة على شكل آيونات كهربائية الشحنة قد تكون موجبةً (كاتيونات) أو سالبةً (آنيونات).
- عندما تنمو الجذور عبر التربة، فهي تصل إلى الكاتيونات والآنيونات (الموجودة في التربة أو المذابة في الماء) والمواد المغذية التي يمتصها النبات.
تعتمد كمية المواد المغذية المتوفرة في التربة على التفاعل بين:
- خواص التربة: يمكن أن تؤثر الحموضة والبنية ومعادن الطين المختلفة على خصوبة التربة.
- بيولوجية التربة: تحلل الكائنات الدقيقة التي تعيش في التربة الحيوان ومواد النبات إلى أشكالٍ مغذيةٍ يمكن أن يستفيد منها النبات.
- المواد العضوية في التربة: هامةٌ جدًا في التقاط المغذيات ليمتصها النبات.
- ماء التربة: الماء في مسام التربة يحمل المواد المغذية إلى جذور النبات.
- الأسمدة: إن الإسراف في موادٍ مغذيةٍ معينةٍ قد يعيق امتصاص غيرها.
إدارة المواد المغذية
إن الهدف من إدارة وتدبير المواد المغذية هو إنتاج محاصيل مربحة، وهذا يعني أن مساهمة عوامل مثل الكلفة (الوقود والمعدات والتحسينات) يجب أن تكون قيّمةً ومؤثرةً في زيادة المحاصيل. مثلًا؛ إنّ إضافة ضعف كمية السماد قد لا يضاعف كمية المحصول، لذلك يجب أن يحدد المزارع إذا كان سيسترجع كلفة السماد المضاعف من خلال المحصول الإضافي المتوقّع.