الــزعــيــم
14-05-2008, 01:16 PM
البكتيريا وأثرها في التربة
إعداد :
المهندس الزراعي محمد صادق المط
مقدمة:البكتيريا أجسام دقيقة حية لاترى بالعين المجردة بل تحت المكبرات البسيطة والمكبرات المركبة، وأول من اكتشف هذه الأحياء هو العالم مولرMoler حيث شاهدها خلال عدسات قد أتم صنعها العالم الهولندي لوفنهوك Lufenhok عام 1676، وبعده عمل العالمان شيفان Shifan ولاتور Lator على فصل البكتيريا من بين مجاميع مختلفة من جراثيم الخمائر الموجودة وسط سوائل حاوية على مواد عضوية قابلة للتحلل البروتيني، ثم توالى بعدهما علماء كثيرون مثل باستور عام 1850 وكوهن عام 1871 ولستر عام 1860 في دراسة هذه الأحياء الدقيقة وقسموها إلى بكتيريا طبية Medical Bacteriology وبكتيريا صناعية Industrial Bacteriology وبكتيريا زراعية Agricultural Bacteriology وبكتيريا غذائية Food Bacteriology.
ولكل من هذه البكتيريا شكله الخاص وتركيبه الخاص وعلاقته الخاصة بالمواد الأخرى من حيث النمو والنشاط.
ولقد وجد علماء آخرون في هذه الأحياء صفات النباتات الدنيئة كالفطريات والطحالب حيث أنها ذات خلية واحدة لها نفس التركيب ونفس الانقسام ونفس طرق المعيشة، وهي خالية من مادة الكلوروفيل. تتواجد في الطبيعة داخل الأجسام وعلى سطح المواد الغذائية وفي الماء والهواء وفي طبقات التربة السطحية. وفي دم الحيوانات السليمة وقمم الجبال المغطاة بالثلوج وخلايا النبات.
بعض هذه البكتيريا ضار وبعضها نافع، لكل منها أنواع عديدة تزيد على الألفين حجمها صغير جداً ، الكروية منها ذات قطر يتراوح بين 0.15-2 ميكرون والعضوية حجمها يتراوح بين 4×1.5-6×2.5 ميكرون.
تركيب الخلية البكترية Structure of Bacteria :
جسم البكتيريا عبارة عن جدار خارجي يبطنه جدار آخر يدعى لاكتوبلازم هو بمثابة جدار واقي لمحتويات الخلية قد يعطيها الشكل المميز، قوامه من مادة تدعى البروتوبلازم لزجة قابلة للتلون تتألف من النواة والسيتوبلازم المحيط بها ولايمكن فصلهما عن بعضهما إلا بصعوبة، أما النواة هذه فتتألف من مادة كروماتينية على شكل حبيبات موزعة وسط السيتوبلازم بالإضافة إلى فجوات غذائية تحتوي على مادتي الكربوايدرات والبروتين وأحياناً على مواد زيتية وكبريتية.
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter22.gif
الشكل رقم (1)
حركة البكتيريا:
تتحرك من مكان إلى آخر بخط مستقيم أو متعرج بواسطة أهداب موجودة على جدارها تشبه في شكلها الخيوط الرفيعة تدعى Flagellum لاترى إلا بالمكبرات بعد تلوثها، والحركة هذه تنشأ عن انبساط هذه الأهداب وانقباضها ، وبمعدل لسرعتها يقدر بمرة واحدة لطول جسمها أو مرة ونصف المرة في الثانية. وإنها تتأثر بعوامل البيئة المحيطة بها وبعمرها.
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter23.gif
الشكل رقم (2)
تكاثر البكتيريا Reproduction of B.:تتكاثر البكتيريا بعدة طرق:
1- بالانقسام البسيط Simple fission
2- بالتبرعم Budding
3- بالتفرع Branching
4- بالنمو الخيطي Flomentous growth
5- بالكونيديا Conidia
6- بالتزاوج Conjugation
والتكاثر هذا يتأثر بعوامل البيئة وخاصة بتوفر الغذاء أو بنقصانه وبدرجات الحرارة والمضادات الحيوية وبحموضة الوسط أو تعادله هذا بالإضافة إلى الزمن من حيث تنشط حركة التكاثر أو تخمد.
شكل البكتيريا Shape of B.:
يختلف شكل البكتيريا بحسب نوعها ودرجة تأثرها بالعوامل البيئية المحيطة بها والرطوبة ، الحرارة، الوسط الحامضي أو القلوي إذ ينقبض أو يتسع أو يأخذ شكلاً خاصاً.
تركيب البكتيريا Consist of B.:
يتركب جسم البكتيريا من المواد الكيماوية التالية:
من الماء ويوجد فيها بنسبة تتراوح بين 40-75 % من وزنها الجاف.
الآزوت ويوجد فيها بنسبة تتراوح بين 1-10% من وزنها الجاف.
من الدهن يوجد فيها بنسبة تتراوح بين 35-40% من وزنها الجاف.
من المواد المعدنية واللامعدنية نسبتها تتراوح بين 2-30 % من وزنها الجاف وتتألف من الفوسفور والكالسيوم والصوديوم والألمنيوم والنحاس والمنغنيز ومن مواد أخرى كالأنزيمات والتوكسينات. وقد وجد بنتيجة التحليل أن مادة الفوسفور في الخلية ذات نسبة أكبر من جميع المواد التي تتركب منها الخلية.
غذاء البكتيريا Food of B.:تتغذى البكتيريا على جميع المواد التي تنتفع منها في تجديد أنسجتها البالية كالآزوت ، والكربون والأوكسجين، والايدروجين والمواد المعدنية الناتجة من تحلل المواد العضوية وغير العضوية، ولكل من هذه المواد دوره في حياة الخلية البكتيرية.
فالأكسجين تحتاج إليه من أجل حرق المواد العضوية التي لديها كي تدفأ بها وتولد المجهود الذي يسبب نشاطها ونموها وحركتها.
والآزوت : قد تحصل عليه من الوسط المحيط بها من أملاح النشادر والآزوتات من الآزوت الجوي لتبني به بعض مركبات جسمها.
والحرارة هي العامل الأساسي في حياة البكتيريا إذ أن لكل نوع منها وسط حراري يلائم معيشتها فإذا تجاوزت الحد ضعف نشاطها وقل نموها. فالبكتيريا المحبة للبرودة توجد في المياه الباردة في وسط حرارته تتراوح من 5-10م° تدعى السيكروفية. والبكتيريا المحبة للدفء توجد في المياه وفي التربة وفي الحليب ضمن وسط حرارته بين 20-40 م° تدعى الميتوفيليه. والبكتيريا المحبة للحرارة توجد في تربة المناطق الاستوائية وفي السماد المتخمر ضمن وسط حرارته تزيد عن 40 م° تدعى الثرموفيلية.
والخلية البكترية قد تنال حاجتها من الوسط الموجودة ضمنه عن طريق البلزمة (الانتشار الأسموزي) حيث أن وجود الخلية في وسط تركيزه أقل من تركيز سيتوبلازما يسمح بدخول الماء إلى جسمها وبالعكس. علماً بأن ارتفاع نسبة الماء بالوسط المحيط بالخلية قد يسبب توقف نشاطها وضعف نموها وإن أدت النسبة إلى موتها.
ومما يؤثر في حياة البكتيريا أيضاً:
الضوء : تنشط بعض البكتيريا بضوء الشمس إذ تستمد منه جزء من المجهود الذي نحتاج إليه ، كما وإن بعضها قد ينجذب به ويتحرك نحوه وبعضها يؤثر عليه فينعدم، بالإضافة إلى أن للأشعة الزرقاء والبنفسجية تأثير على البكتيريا بعكس ما للأشعة الخضراء والحمراء.
الكهرباء : ليس للكهرباء تأثير في حركة البكتيريا بل جل ماهنالك فإنها تتأثر من الحرارة المتولدة من مرور التيار وسط المحلول أو أنها تتأثر من الوسط الحمضي أو القلوي الناتج من تحليل الكهرباء لمادة الوسط الذي يحتوي على هذه البكتيريا.
الضغط : إن الضغط على البكتيريا قد يحد من نشاطها دون أي تأثر مهما كان مرتفعاً.
المعاملة الميكانيكية : إن الرج والاهتزاز يعملان على انقسام الخلايا البكترية إن ظلا لمدة قصيرة أما إذا طالت مدتهما فهما يتلفان البكتيريا بسبب تمزقها.
وإن أهم شيء تحتاج إليه البكتريا هو المجهود الكبير المستمر الذي تستعمله في تمثيل غذائها وفي تحويله إلى مواد خلوية كالبروتوبلازم وهي تستمده من أحد المصادر التالية:
1- من ضوء الشمس.
2- من أكاسيد المواد العضوية وغير العضوية.
3- من بعض الغازات كالايدروجين ومن أول أكسيد الكربون ومن الايدروجين المكبرت.
وإن لهذا المجهود ارتباط كبير مع مايستفيد منه من بكتيريا وفطر وخمائر حيث أنها قد تستفيد من المجهود الناتج من أكسدة المواد العضوية وكذا تستفيد من المجهود الناتج من أكسدة النشادر إلى آزوتيت ومن أكسدة الآزوتيت إلى آزوتات ومن أكسدة الكبريت والكربون.
وهذا المجهود قد ينتج من تفاعلين اثنين:
- من تفاعل هوائي بوجود أوكسجين الجو ويسمى :
أ- أكسدة المواد العضوية: كأكسدة حامض الخليك إلى مواد ( ثاني أكسيد الكربون، ماء ومجهود) قد تستفيد منها البكتريا في بناء بروتوبلازم جسمها.
ب-أكسدة المواد غير العضوية: كأكسدة النشادر في التربة إلى آزوتات بواسطة بكتريا التأزت على درجتين هما:
1- أكسدة النشادر إلى حامض أزوتوز ينتج عنه مجهود يساوي 97.1 سعراً.
2- أكسدة حامض الأزوتوز إلى حامض الآزوتيك ينتج عنه مجهود يساوي 18.3 سعراً.
- ومن تفاعل غير هوائي يحدث في غياب الهواء ويعرف بالاختزال: كاختزال الآزوتات إلى آزوتيت ومن ثم اختزال الآزوتيت إلى نشادر ينتج عنه مجهود ضئيل لاتستفيد منه البكتريا.
معيشة البكتريا :
أولاً: معيشة النفع المتبادل Simbiosis: وتتم هذه باشتراك طرفين في معيشة واحدة ينتج عنها نفع متبادل بينهما كمعيشة بكتيريا العقد الجذرية على جذور النباتات البقولية، بحيث تزود البكتيريا النبات بحاجته من الآزوت الذي كانت ثتبتته في جسمها من الآزوت الجوي بينما يمدها النبات بالمجهود اللازم لها من الكربوايدرات المخزنة في جسده.
ثانياً: معيشة النفع المنفرد Metabiosis : وتتم باشتراك نوعين من البكتيريا في معيشة واحدة ويكون النفع لظرف واحد فقط كمعيشة بكتيريا التأزت (بكتيريا الآزوتات وبكتيريا الآزوتيت) على بيئة واحدة. فبكتيريا الآزوتيت تعمل على أكسدة النشادر كي نتج الآزوتيت فينتفع به بكتيريا الآزوتات في تحويل الآزوتيت إلى آزوتات بالإضافة إلى المجهود الناتج.
ثالثاً: معيشة التضاد Antibiosis : كوجود نوعين من البكتيريا في وسط لايتوفر النفع لأحدهما بوجود الآخر كوجود بكتيريا حامض اللكتيك والميكروبات التعفنية في الأمعاء إذ أن هذه الأخيرة لاتعيش في وسط حامضي ولايمكنها الاستفادة منه بشيء.
بكتيريا التربة:
هي أحياء دقيقة لاترى بالعين بل بالمكبرات تعيش في التربة تحت ظروف تناسبها من رطوبة وحرارة وهواء وغذاء وفي وسط متعادل أو قلوي أو حامضي.
يزداد عدد البكتيرا في التربة ويزداد نشاطها إذا توفرت فيها الخصوبة ففي 1 سم3 من تربة خصبة يوجد 6-10 ملايين وحدة ، بينما في 1 سم3 من تربة ضعيفة لايزيد عدد البكتيريا فيها عن 450 ألف وحدة.
وإن العدد الكبير من البكتيريا يوجد في التربة على عمق ينحصر مابين 22-30 سم حيث تتوفر التهوية الكافية والحرارة المناسبة والرطوبة الملائمة لذا فإن عملية الحرث تزيد في عدد البكتيريا في التربة بسبب توفر العوامل الثلاثة فيها.
فكلما زاد العمق عن 30 سم نقص عدد البكتيريا في التربة، وقد وجد العالم هوستن بأن جرام واحد من تربة سطحية يحتوي على 1.688 مليون وحدة بكتيرية وعلى عمق 90 سم من نفس التربة وجد أن جرام واحد يحتوي على 174 ألف وحدة وعلى عمق 180سم وجد 410 وحدة فقط.
ونتيجة للبحث وجد أن أنسب درجة رطوبة في التربة لنشاط البكتيريا هي 70% وهي تتواجد على عمق 10 سم أما فوق ذلك فإن البكتيريا تتأثر بالجفاف.
كما وأن أفضل درجة حرارة تناسب نشاط البكتيريا هي 30 م° في وسط متعادل علماً بأن الوسطين الحامضي والقلوي يحدان من نشاطها.
ولذا فإن تسميد التربة بالسماد العضوي (البلدي أو الأخضر) يزيد في عدد البكتيريا وفي نموها إذ أنهما يوفران الغذاء للبكتيريا. وقد استدل على ذلك عندما قيس عدد البكتيريا في ا جرام من تربة مسمدة فكان يتراوح بين 50-120 مليون وحدة.
ملاحظة:
لدراسة خصوبة التربة لايكتفي بتعداد طوائف البكتيريا فيها فقط وإنما يجب دراسة التغيرات الكيماوية التي تحصل في التربة عند إضافة مواد كيماوية غريبة عليها.
أنواع بكتيريا التربة:
1- بكتيريا النشدرة المحللة لليبتون وتتواجد في التربة بمعدل 75 مليون وحدة في 1سم3.
2- بكتيريا النشدرة المحللة للنشادر وتتواجد في التربة بمعدل 25 مليون وحدة في 1سم3.
3- بكتيريا تثبيت الآزوت وتتواجد في التربة بمعدل 2.5 مليون وحدة في ا سم3.
4- بكتيريا عكس التأزت وتتواجد في التربة بمعدل 0.165 مليون وحدة في 1 سم3.
5- بكتيريا التأزت وتتواجد في التربة بمعدل 0.100 مليون وحدة في 1 سم3.
عمل البكتيريا في التربة:للبكتيريا عملان رئيسيان في التربة هما:
أ- انحلال المواد العضوية غير الآزوتية : كانحلال السكر والنشا والسليليوز والبكتين أو الدبال بوجود البكتيريا والفطر بكمية كافية وهذا يتم :
أولاً: بانحلال المواد العضوية غير الآزوتية (السكر والنشا) إلى موادهما الأساسية (ثانية أكسد الكربون ، الماء والدبال، وإلى موادهما الثانوية : الكحول والأحماض العضوية، في الأراضي جيدة التهوية، أما في الأراضي الغدقة فيتم انحلالهما إلى غاز الميتان وايدروجين إضافة لما ذكر.
ثانياً: يتم انحلال السليلوز والبكتين في التربة تحت شروط هوائية وأخرى غير هوائية .
o ففي الحالة الأولى يتم الانحلال بوجود نوعين من البكتيريا سبيروكيتا وسيتوفاجا وهذان يتصفان بأنهما ذوو جسم حلزوني رفيع مستدق ومرن الشكل (3).
كما يتصف هذا الانحلال بأنه سريع ينتج عنه سكريات بسيطة ذائبة وأحماض عضوية خاصة في التربة المفككة جيدة التهوية والسكريات هذه قد تتحلل بدورها إلى مكوناتها الأساسية (ثاني أكسيد الكربون، ماء، دبال).
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter24.gif
الشكل رقم (3)
o أما في الحالة الثانية فيكون انحلالهما في الوسط غير الهوائي طيئاً ويتم بوجود نوعين من البكتيريا العصوية الرفيعة ذات الأطراف المنتفخة (بكتيريا عكس التازت) تعمل على اختزال الآزوتات بمساعدة الأكسجين الناتج عن تحلل السليلوز.
ثالثاً: يتم انحلال الدبال بتأثير بكتيريا خاصة في وسط جيد التهوية ومتعادل إلى جزء من الآزوت على حالة نشادر يتأزت بسرعة وينتج عنه ثاني أكسيد الكربون و...الخ تكون فيه نسبة الآزوت إلى غاز الكربون تساوي 1/10-15 وهي أكبر من نسبة الآزوت إلى الكربون في النباتات الخضراء التي تقرب من 1/25-40 . ويتصف هذا الانحلال بأنه سريع في الوسط المتعادل أما في الوسطين الحامضي والقلوي فيكون بطيئاً.
ب- انحلال المواد العضوية الآزوتية ويتم حسبما يلي:
أولاً : تكوين النشادري Amonification: إن إضافة الأسمدة الآزوتية والفوسفاتية والبوتاسية للتربة وانحلالها فيها يجعل فائدة النبات منها سريعة بعكس ما هو عليه عند التسميد بالمواد العضوية الناشئة عن متخلفات النبات والحيوان إذ أن هذه تحتاج إلى وقت كافي تتحلل بفعل ( البكتيريا والفطور) ومن ثم انحلالها كي يستفيد منها النبات.
فالآزوت مثلاً الناتج من المواد العضوية يتحلل إلى نشادر بفعل بكتيريا النشدرة والفطر ثم يتحلل النشادر إلى آزوتيت ومن ثم إلى آزوتات قبل أن يستفيد منه النبات (وهذا يحتاج إلى فترة غير قصيرة، إضافة إلى أن بكتيريا النشدرة قد تحتاج إلى مجهود أثناء عملها قد تحصل عليه من أكسدة السكر المضاف إلى التربة، وعملها هذا يكون بطيئاً. أو أنها تحصل على المجهود من الآزوتات الناتجة من تحلل المواد العضوية ويكون عملها سريعاً.
لذا فإن إضافة القش غير المتعفن كمادة كربوايدراتية أو قلب مخلفات المحاصيل في التربة قد يحدث انخفاضاً في كمية المحصول المنزرع فيها مباشرة إذا أن القش والمخلفات هذه تستغرق وقتاً للتحلل وبأثناء وجود البكتيريا فيها قد تأخذ منها حاجتها من الآزوت وتحوله إلى بروتوبلازم جسمها، ولايمكن للنبات أن يستفيد من هذا الآزوت إلا بعد موت هذه البكتيريا وانتشار رفاتها في التربة.
أي أن وجود المواد الآزوتية المعقدة في التربة أو وجود المواد الكربوايدراتية فيها كمصدر للمجهود هو سبب في عرقلة عملية النشدرة وبطء سرعتها وإن عملية النشدرة قد تتم بوجود ميكروباتها التي تعمل على تحلل المواد العضوية وإنتاج النشادر في وسط هوائي، علماً بأن من صفات هذه الميكروبات أنها متجرثمة وهوائية شكلها مختلف منها العصوي القصير (كفلورسنس) ومنها الكروي مثل (الميكروكوكس) الشكل رقم (4) وهما الميكروبان غير المتجرثمان ذوا عمل أكثر نشاطاً في عملية النشدرة ومنها المتجرثم مثل (ستلس وميكويدس) ( والبيوتريفكس) الهوائيان.
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter25.gif
الشكل رقم (4)
ثانياً : تحلل اليوريا يجري كالتالي:
مجهود + (NH2)C2O3 => 2H2O + (NH2)2CO
حرارة كربونات النشادر ماء <= يوريا
ويتم هذا بوجود نوع من البكتيريا هو أنزيم البورير أشهرها البوروكوكس، ويوروباسلس، وباسلس باستراي الشكل رقم (5) ويوروسارسينا بالإضافة إلى نوع من البكتيرا Bacillus pasteuri متجرثم ومن أنشط الأنواع المحللة.
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter26.gif
الشكل رقم (5)
ثالثاً: تحلل حامض اليوريك: يقوم بتحليل حامض اليوريك بعض الميكروبات العضوية (فلورسنس) إلى مادة الالنتوين وهو خلاصة الرهل، ثم تحويلها إلى اليوريا ومن ثم تحلل اليوريا إلى نشادر.
رابعاً: تحلل سيناميد الكلس (نوع من السماد): يتحلل هذا النوع من السماد بتأثير الرطوبة إلى سيناميد ثم إلى يوريا وأخيراً إلى نشادر حسب المعادلات التالية:
NC.NCa + 2 H2O = NC.NH2 + Ca(HO)2
ايدرات الكالسيوم سيناميد ماء سيناميد الكلس
NC.NH2 + H2O = (NH2) CO
يوريا ماء سيناميد
(NH2)CO + 3 H2O = (NH4)CO2
كربونات النشادر ماء يوريا
خامساً: تكوين الآزوتات Nitrification : وتتم من أملاح النشادر على مرحلتين بفعل بكتيريا التأزت.
المرحلة الأولى: إنتاج الآزوتيت من النشادر بتأثير الأكسجين
(NH4)2CO3 + 3 O2 = 2NHO3 + CO2 + 3 H2O
ماء ثاني أكسيد آزوتيت أكسجين كربونات
الكربون النشادر
المرحلة الثانية: إنتاج الآزوتات من الآزوتيت بتأثير الأكسجين أيضاً حسب المعادلات التالية:
2NHO2 + Ca(HO)2 = Ca(NO2)2 + 2 H2O
ماء أزوتيت الكالسيوم ايدرات الكالسيوم آزوتيت
Ca(NO2)2 + O2 = Ca(NO3)2
آزوتات الكالسيوم أكسجين آزوتيت الكالسيوم
بحيث تتم المرحلة الأولى بوجود بكتيرا نتروزوموناس ، وتتم المرحلة الثانية بوجود بكتيريا نتروباكتر ، وهما بكتيريا التأزت.
خواص بكتيريا التأزت Proprieties of B.:
تتصف بكتيريا التأزت (النتروزوموناس والنترباكتر) بما يلي:
الأولى: بشكلها العصوي البيضاوي وبحجمه البالغ 1.2- × 0.9 ميكرون أو بشكلها الكروي ذي القطر البالغ 3 ميكرون الشكل رقم (6).
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter36.gif
الشكل رقم (6)
الثانية: بشكلها العصوي الكمثري الدقيق وبحجمه البالغ 0.5× 0.3 ميكرون، هذان النوعان من البكتيريا الهوائية وهما ينموان على درجة 30 م° ويؤمنان حاجتهما من المجهود من الناتج من عمليتي التأزت، كما يستمدان الكربون من ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء الجوي. يتأثران بوجود النشادر المطلق وليس من أملاح النشادر في التربة.
سير عمليات النشدرة والتأزت Method of Am.& N.: تسير عملية النشدرة ببطء وتسير عملية الآزوتيت بأسرع منها أما عملية الآزوتات فتسير بأسرع من كليهما بكثير.
ونستنتج من ذلك أن بطء تأثير الأسمدة النشادرية (كسلفات الأمونياك) في المحاصيل يعود إلى فترة تحوله إلى آزوت ومن ثم إلى آزوتات وبعدهما إلى امتصاص النبات إلى مادة الآزوت.
وكذلك فإن السماد البلدي بطيء التحلل نظراً لاحتوائه على المواد العضوية الذائبة المتضمنة النشادر الذي يحتاج إلى تحلله إلى آزوتيت ثم إلى آزوتات كي يستطيع النبات الاستفادة منه، وعمليتا التأزت هاتان تتمان تحت تأثير العوامل الملائمة التالية:
أ- الرطوبة: يجب أن تتوفر في التربة بنسبة 60-70% .
ب- التهوية: أن بكتريا التأزت (النتروزوموناس والنتروباكتر) من البكتيريا الهوائية فلابد من توفير تخلل التربة بالهواء، لذا كانت الحراثة عاملاً رئيسياً في توفر الهواء في التربة.
ج- الحرارة: توافق عملية التأزت درجة حرارة تساوي 30 م° وتبطئ هذه العملية بانخفاض هذه الدرجة أو ارتفاعها.
د- تأثير البيئة : تتأثر عملية التآزت بالوسط ذي الـPH <8 وتقف عندما PH=4.
ه- المواد العضوية: إن وجودها في التربة مع الهواء الذي يتخلل ذرات التربة لايؤثر على عملية التآزت.
و- المواد السامة: إن لوجود مواد كلور الصوديوم وكربونات الغنزيوم في التربة تأثير على نشاط عملية التأزت إذ يسبب بطأها ، بعكس الحالة عندما تتوفر الكربوايدرات السهلة الانحلال حيث تسرع في تكاثر البكتريا وتسهل في تناولها مادة الآزوت من المادة العضوية المتحللة وذلك مما يؤدي إلى خفض نسبة الآزوت في التربة وجعل النباتات المزروعة فيها مفتقرة إلى هذه المادة. لذا ينصح بإضافة الأسمدة الأزوتية بكميات كافية..
وفي حالة إضافة السماد البلدي الحديث التخمر للأرض أو قلب مخلفات المحاصيل فيها ومن أجل استفادة النبات منهما لابد من قضاء فترة لبينما يتم التحلل وأثناءها لابد من التعويض على النبات المنزرع بشيء من غذائه بإضافة كمية من السماد الآزوتي.
ونتيجة لتجربة أجريت وجد أن عملية التآزت تقف في التربة عندما تبلغ فيها نسبة الآزوت إلى الكربون 1/13-15 وتستمر عندما ترتفع إلى 1/11-11.6 فبإضافة سماد أزوتي إلى التربة تجعل عملية التأزت نشيطة بالإضافة إلى فائدة النبات التي استفادها من الآزوت المضاف، وبالعكس إذا صغرت النسبة أي عندما تساوي 1/30-40 فتخمد العملية وتقل استفادة النبات.
تمثيل المركبات الآزوتية Assimilation of Nitrogen Compound:
تستحصل بكتيريا النشدرة على المجهود اللازم لها من أحد مصدرين : من تحلل الآزوت العضوي في التربة أو من الكربوايدرات المضافة إليها وإن استهلاكها للمجهود يكون حافزاً لتكاثرها فإذا استنفذته مثلت النشادر والآزوتات الموجودة في التربة لبناء بروتوبلازم جسمها.. الأمر الذي يسبب الفقدان المؤقت لكمية الآزوت في التربة وذلك بظهور علائم الفقد على المحصول المنزرع حديثاً ومن أجل تلافي هذا النقص من الآزوت لابد من إضافة كمية كافية من الأسمدة الآزوتية للتربة.
تثبيت الآزوت الجوي Fixation of Atmospheric Nitrogen:
يقوم بهذه العملية نوعان من البكتيريا أحدهما العقدية المعروفة في علم الجراثيم بـ Bacteria Radicicoia أو Bacteria Pseudomonus ولدى علماء التربة تعرف بـRyzobium leguminosarium ونوع آخر يعيش في التربة.
يتصف هذان النوعان من البكتيريا بدقتهما وكثرة حركتهما، يعيشان في بيئة هوائية شكلهما غير متجرثم ، يختلفان بحسب البيئة التي يعيشان فيها، يلائمهما الوسط المتعادل ذو الحرارة 25 م° حاو على مادتي الكربوايدرات والفوسفات. تعيش البكتيريا العقدية على جذور النباتات البقولية الحاوية على مادة تشجع نشاط حركتها كمادة الفوسفور مثلاً.
تمتص الآزوت الجوي وتثبته في جسمها مكونة مادة البروتين داخل عقد متراصة بجانب بعضها البعض مشكلة حلقات حول الجذور فتزود النبات بحاجته من الآزوت وتدخر ماتبقى لديها منه. فإذا حصدت النباتات البقولية هذه وقلبت في التربة تكسرت هذه العقد وأفضت بما فيها من أزوت في التربة أي سمدتها بطريقة غير مباشرة.
ولقد درس العالمان ببولي Bewil وهاتشنس Huchisnson أدوار حياة هذه البكتريا وأبانا الفوارق التي تظهر أثناء نموها.
كما وجدا أن البكتيريا في الدور الأول من حياتها تكون بشكل كريات دقيقة متراصة غير متحركة تعرف Coccoids تتحول هذه إلى كريات منتفخة ذات أهداب (فلاجات ) تعرف باسم Swarmers بعدها تستطيل هذه الكريات متضخمة وتطول أهدابها فتعرف باسم Motil rods لاتلبث أن تفقد أهدابها وتكف عن حركتها وتصبح جوفاء وتعرف عندئذٍ باسم Vaculateds rods آخذة شكل الشرائط ولاتزال آخذة شكل الشرائط حتى تنفرط وينتشر عنها الدور الأول الـCoccoids كي تبدأ أدوار حياتها من جديد، علماً بأن شكل الميكروب في هذا الدور يكون مستقيماً أو متفرعاً ويعرف باسم Bacteroids.
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter37.gif
الشكل رقم (7)
من خواص هذه البكتيريا أنها تنشط بتوفر الهواء في التربة مع الرطوبة الكافية والحرارة والمناسبة كما أن لها القدرة على الحركة بمقدار 2.5 سم في الأربع وعشرين ساعة إذا قلت نسبة الرطوبة أو اختلفت درجة الحرارة عن المعدل أو كانت التربة متماسكة قلت حركتها.
كيفية انتقال بكتيريا العقد الجذرية وكيف تتم العدوى:عندما يمد النبات جذوره وجذيراته في التربة الملوثة ببكتيريا العقد الجذرية تتلوث رؤوس هذه الجذور والجذيرات بميكروباتها التي تنشط بتأثير مادة يفرزها النبات بعد التلوث ومن ثم تتكاثر هذه على رأس الجذر أو الجذير مكونة كرة (عقدة) تخرج من أطرافها خيوط جيلاتينية ( الفلاجيلات ) تمتد إلى الخلية المجاورة ومن هذه إلى خلية مجاورة أخرى. تدعى هذه الخيوط بخيوط العدوى Infection thread .
تخترق هذه الخيوط في الطور الأول من حياتها طبقة البريسيكل في الجذير، ومن ثم تتكاثر وتنتقل إلى الطبقة القشرية وتنتفخ مكونة درنة صغيرة ومن ثم درنة صغيرة أخرى وهكذا تتكون درنة ثانية وثالثة .. الخ ترتص هذه الدرنات بجانب بعضها البعض إذا ضغط على إحدى هذه الدرنات أثناء طور تكوينها الأول والثاني خرج منها سائل مخاطي أو سائل رائق لالون له.
تتحلل هذه العقد البكتيرية في التربة أثناء طور تكوين البذور في النبات وتنتشر خلاياها في التربة وتكمن فيها سنين عديدة حتى إذا زرع محصول بقولي آخر تلوثت جذوره ببكتيريا المحصول السابق ومن ثم تكاثرت وكونت عقداً بكتيرية جديدة خزنت في داخلها الآزوت الجوي.
تثبتي الأزوت في التربة وتبادل النفع:
أثناء طور الإزهار في النبات البقولي وأثناء طور البكتيريا البكترويدي تمتص البكتيريا الآزوت من الهواء وتثبته في جسمها مكونة العقد الجذرية، فتستهلك جزء منه في بناء بروتوبلازم جسمها، وتزود النبات بحاجته من الآزوت بجزء آخر متبادلة معه المجهود الذي يلزمها في سد حاجتها منه وتخزن ماتبقى في جسدها.
وإنه بقدر مايتوفر للبكتيريا من مجهود لسد حاجتها بقدر ما تنشط في تثبيت الآزوت الجوي وتخزينه. وكلما كان النبات قوياً وسليماً كلما كثر تكوين العقد على جذوره وجذيراته والعكس صحيح.
وقد يرافق البكتيريا في معيشتها أنزيم قد يؤثر على حياتها فيميتها أحياناً بعدها يقوم النبات بامتصاص المتحصلات المهضومة (الآزوت) وهي بحالة مركبات عضوية ذائبة (أميدات وأحماض أمينية) بينما يكون الآزوت الذي تفرزه البكتيريا على حالة مركبة ذائبة يستفيد منه النبات البقولي مباشرة.
أنواع بكتيريا العقد الجذرية:كان يظن سابقاً بأن بكتيريا العقد الجذرية هو نوع واحد يتواجد على أكثر من نبات بقولي، إلا أنه نتيجة للبحث تبين أن لميكروبات العقد الجذرية أنواع عديدة تزيد على العشرين نوعاً وإن كل نوع يعيش على نبات بقولي خاص.
فالميكروب الذي يعيش على البرسيم لايعيش على الفول وكذلك الميكروب الذي يعيش على العدس لايعيش على الفول السوداني والسبب في ذلك هو أن ميكروب العقد الجذرية يفضل العيش في الوسط الذي يعيش فيه النبات البقولي في وسط متعادل ودرجة حرارة معينة كما يرى بعض علماء البكتريا ويرى آخرون أن نوعية الميكروب ترجع إلى الاختلاف في نوعية البروتينات التي تحتويها بذور النباتات البقولية.
ووجد أيضاً نتيجة للتجربة بأنه لايمكن أن يلقح نبات العدس بميكروب الفول، ولا نبات البرسيم بميكروب الفول السوداني، كما وأن الميكروبات الخاصة بالمحاصيل البقولية في أوروبا هي ذاتها الخاصة بالمحاصيل البقولية في آسيا وهي متشابهة في تكوين جسمها ولافوارق هامة بينهما.
أما بالنسبة لمقدرة البكتيريا على عدوى النباتات البقولية فقد قسمت إلى مجموعتين:
المجموعة الآولى: ذات فلاجلات تنتشر على جسمها وتعيش على نباتات من أصل أوروبي تضم:
أ- مجموعة تصيب أصناف البرسيم (المصري، الأبيض، نباتات أخرى).
ب- مجموعة تصيب ( الفصة والحلبة وبعض النباتات).
ج- مجموعة تصيب (البازلاء، الفول ، العدس، الجلبان وبازلاء الزينة).
د- مجموعة تصيب (الفاصولياء بأصنافها).
ه- مجموعة تصيب (الترمس).
المجموعة الثانية: ذات فلاجليوم واحد يتواجد على أحد أطرافها وتعيش على نباتات من أصل آسيوي منها:
أ- مايصيب (فول الصويا).
ب-مايصيب (الفول السوداني، اللوبيا، والليما).
كيف تلقح التربة ببكتيريا العقد الجذرية:
يمكن تلقيح التربة (تلويثها) بميكروبات العقد الجذرية بعدة طرق:
أولاً: بنقل كمية من تربة حقل ملوث ببكتيريا محصولي بقولي سبق أن زرع فيها ونجحت زراعته إلى حقل جديد بكر، بحيث تنثر هذه التربة المنقولة قبل زراعة المحصول البقولي الجديد بمدة لاتقل عن أسبوع وبمعدل 250-650 كغ/الهكتار.
ثانياً: تلويث البذار المراد زراعته بالبكتيريا الخاصة به وقد سبق أن استحصل عليها من مصدر مخبري موثوق، وتتم هذه العملية بحسب الخطوات التالية:
1- ترطيب البذار بالماء جيداً.
2- سكب البكتيريا فوق البذور المرطبة وتقليبها حتى يتم التلوث.
3- تنشر البذور الملوثة في مكان ظليل كي تجف.
4- زراعة هذه البذور على الخضير.
يلاحظ:
1- عدم تعريض البذور الملوثة لأشعة الشمس لئلا يضعف تأثير البكتيريا أو تموت.
2- عدم التأخير في الزراعة أكثر من 48 ساعة على عملية تلويث البذار.
3- الري بعد الزراعة مباشرة (في الزراعة على العفير أو إجراء عملية التزحيف بعد الزراعة مباشرة (في الزراعة على الخضير).
وإنه نتيجة للبحث وجد أن الأرض المحتوية على نسبة عالية من الآزوت تعيق عملية تكوين العقد الجذرية أو أنها تضعفها كما لو وجدت في أرض ذات وسط حامضي. وإن توفر المواد الفوسفاتية والكلسية والبوتاسية في التربة تعمل على تنشيط عملية تكوين العقد الجذرية وتكاثرها.
أهمية المحاصيل البقولية في الزراعة:إن احتواء النباتات البقولية على كمية كبيرة من الآزوت في جذورها مما يجعلها ذات قيمة سمادية هامة قد توفر على المزارع جزءً من تكاليف زراعته لذلك كان من الضروري إدخالها في الدورات الزراعية متبادلة مع المحاصيل النجيلية والليفية والزيتية والخضراوات فهي تعمل على تحسين بنية التربة فتزودها بالآزوت وبالمواد العضوية ولقد قدرت كمية الآزوت التي يخلفها المحصول البقولي في التربة بـ125-260 كغ / الهكتار (جزء يحصل عليه النبات من الهواء ويثبته في عقده الجذرية وجزء آخر يمتصه من التربة) ولتسهيل عملية تثبيت الآزوت وتنشيطها توفر عمليتا تهوية التربة وجودة الصرف كما يضاف للتربة مادتا الفوسفور والبوتاس بكميات كافية ولايضاف الآزوت إلا بكمية يسيرة لتنشيط جذور النبات فقط. إذ أن إضافة كمية وافرة من الآزوت للنبات البقولي تضعف عملية تثبيت الآزوت.
تثبيت الآزوت بواسطة البكتيريا غير العضوية:
إن الأرض المبورة تزيد فيها المواد الآزوتية نتيجة وجود المواد التالية فيها (الدبال، أكسيد الحديد، المنغنيز) المتحللة تحت تأثير التيارات الكهربائية والبكتيريا الهوائية واللاهوائية التي لاتشترك مع النبات في معيشتها.
1- البكتيريا الهوائية: تعرف هذه البكتيريا باسم (الآزوتوباكتر) وهي العامل الثاني في تثبيت آزوت الجو وتخزينه في جسمها لتستعمله في غذائها ومن ثم تركه في التربة بعد موتها.
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter38.gif
الشكل رقم (8)
تتصف هذه البكتيريا بحجمها الكبير 5×3-7×4 ميكرون ذات شكل كروي أو بيضاوي لها جدار مخاطي تلائم معيشتها حرارة 30م° تستمد المجهود الذي تحتاجه من الكربوايدرات والكحول ومن بعض الأملاح الموجودة في التربة بالإضافة إلى السليلوز المحلل بواسطة ميكروبات خاصة، إن معدل ماتثبته من الآزوت من 1 غرام سكر هو 5 ملغ، كما أن وجود الآزوت والنشادر في التربة يؤثر على نشاطها في عملية التثبيت. وإن وجود الطحالب له عكس التأثير عليها.
توجد هذه البكتيريا في جميع الأراضي الزراعية المستعملة ولاتوجد في الأراضي البكر ، كما يزداد عددها في التربة أثناء الربيع وفي الصيف والشتاء وتلائمها الأرض ذات الوسط المتعادل. مقاومة للجفاف ولمدة طويلة إلا أنها تتأثر بالحرارة العالية ، أهم أنواعها:
- أزوتوباكتر (كروكوكم) Azotobacter chrococum بطيء الحركة بني اللون.
- ازوتوباكتر (أجيلي) Azotobacter Agili تنمو على بيئة من الآجر لونها أخضر لامع.
- أزوتوباكتر (بيحرنيكياي) Azotobacter beigrinciai لونها أبيض أو أصفر.
بالإضافة إلى أنواع أخرى أقل نشاطاً ومقدرة على تثبيت الآزوت ذي المعدل (1-6) ملغ ، ومن هذه الأنواع:
- بكتريوم راديوباكتر B.Radiobacter
- بكتريو كلويكي B.Cloecae
- بكتريوم راديوجينس B.Radiogenes .
- بكتريوم مالابارنس B.Malabarenses
2- البكتيريا غير الهوائية : أهم هذه البكتيريا باسلس أميلوبكتر
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter39.gif
الشكل رقم (9)
وتتصف بأنها ذات قدرة على تثبيت الآزوت وتنتمي لبكتيريا حمض البوتريك وهي عضوية متجرثمة خليتها منتفخة تلائمها درجة حرارة 28م°- 30م°، تأخذ المجهود الذي تحتاجه من السكاكر المحيطة بها (الغلوكوز، اللاكتوز، السكروز، اللكتات) وإن معدل ماتثبته من الآزوت هو 2-6 ملغ من غرام واحد من السكر أي أقل من معدل الآزوتوباكتر.
العوامل المؤثرة في تثبيت الآزوت:
إن أهم العوامل التي تؤثر على سير عملية التثبيت هي:
أ- التهوية: تزيد من كمية الآزوت المثبت في التربة بسبب نشاط عمل الآزوتوباكتر ونشاط بعض الميكروبات في وسط جيد التهوية.
ب- المجهود: لما كانت البكتيريا المثبتة للآزوت تحتاج لإتمام عملها إلى مجهود تحصل عليه من المركبات الكربوايدراتية لذا فإن وجود الدبال والمواد الفروية والسكريات بوفرة تزيد في نشاط البكتيريا وفي كمية الآزوت المثبت بالتربة.
ج- تأثير التربة: إن وجود جزء من التربة الملوث ببكتيريا التأزت في وسط متعادل يزيد في كمية الآزوت المثبت فيها، علماً بأن معدل احتواء التربة من هذا الآزوت المثبت سنوياً بواسطة بكتيريا الأزوتوباكتر يساوي 50كغ/ الهكتار أي 1/5 كمية الآزوت المثبت بواسطة بكتيريا العقد الجذرية.
د- التسميد: إن إضافة الأسمدة الفوسفاتية والبوتاسية تنشط عمل بكتيريا الآزوتوباكتر في تثبيتها للآزوت كوجود كمية قليلة ن النشادر أو الآزوت، بعكس وجودهما بكثرة يقلل من نشاط البكتيريا ويخفض من كمية الآزوت المثبت في التربة. إذ أن ميكروبات التأزت بدلاً من تثبيتها للآزوت الجوي واستعمالها له في حاجتها فهي تستعمل آزوت السماد المضاف إلى التربة في حاجتها.
العوامل المؤثرة في نشاط الميكروبات الأرضية:
أهم العوامل المؤثرة في نشاط الميكروبات الأرضية وتنظيم عمليها هي:
الفلاحة (الحراثة والعزيق):
أ- تزيد في تهوية التربة وتساعد على الاحتفاظ بالرطوبة.
ب- تزيد في عدد البكتيريا الهوائية وتوزيعها في التربة.
ج- تنشر المواد العضوية بين حبيبات التربة.
د- تعرض أجزاء التربة للجفاف. بالإضافة إلى الحد من عملية عكس التأزت وزيادة فاعلية عملية التأزت المفيدة.
عمليات الصرف: الصرف يحسن من عملية التهوية كما يوفر الحرارة المناسبة لتكاثر البكتيريا فيها والرطوبة الملائمة لنشاطها 60-80% الأمر الذي به تسير العمليات البكريولوجية في الأرض على أتم وجهها كعملية انحلال المواد العضوية وسهولة عملية التأزت.
المواد العضوية: الصرف يحسن من عملية التهوية كما يوفر الحرارة المناسبة لتكاثر البكتيريا فيها والرطوبة الملائمة لنشاطها 60-80% الأمر الذي به تسير العمليات البكريولوجية في الأرض على أتم وجهها كعملية انحلال المواد العضوية وسهولة عملية التأزت.
المواد العضوية:إضافة السماد البلدي القديم والسماد الأخضر والدبال والمواد العضوية تعمل على تنشيط الميكروبات الأرضية فيتضاعف عددها وتكبر رقعة عملها بعكس الحالة عند إضافة القش للتربة أو قلب مخلفات القمح فيها قد يكون له المفعول الضار لاتساع نسبة الآزوت / الكربون مالم يعامل بإضافة سماد سلفات النشادر أو السماد السائل.
الأسمدة المعدنية: إضافة الأسمدة الفوسفورية للتربة تعمل على تنشيط عملي بكتيريا التأزت والآزوتوباكتر إذا أنهما تحتاجان إلى نسبة كبيرة منها وأكبر مما تحتاج إليه النباتات الراقية وذلك بعكس الحالة إذا أضيف للتربة سماد نتراتي أو نشادري فهما يضعفان عملية التثبيت.
الكلس والكبريت: النبات يحتاج لنموه بصورة عامة إلى بيئة متعادلة وكذا لنشاط البكتيريا فإن كانت البيئة حمضية فيجب تعديلها بإضافة الكلس إليها وإن كانت قلوية فيجب إضافة الكبريت بكمية مناسبة ، فمن أجل الاستدلال على حموضة التربة وعلى قلويتها يجري عليها الاختبار الآتي (اختبار وجود الآزوتوباكتر ومقدار نموه).
أ- تلقح زجاجة تحتوي على ماء مقطر مضاف إليه من المانيت والفوسفات وملوث بميكروبات الأزوتوباكتر وبالتربة المراد اختبارها.
ب-تلقح زجاجة أخرى تحتوي على نفس المواد السابقة بالإضافة إلى قليل من كربونات الكالسيوم.
فإن لم تظهر على الزجاجة الأولى غشاوة من الآزوتوباكتر كان الدليل على أن التربة مفتقرة إلى الكلس وإن كانت التربة شديدة القلوية (حاوية على كمية من الكلس) الأمر الذي يجعل عمل الميكروبات فيها مستحيلاً مما يضطرنا لتعديلها بإضافة بعض الأملاح الحامضية أو المواد العضوية.
زراعة المحاصيل المختلفة: إن زراعة بعض المحاصيل في التربة كالمحاصيل البقولية مثلاً قد تلائم نشاط الميكروبات الأرضية فيها بعكس الحالة عند زراعة الخردل فله التاثيرالعكسي. فالميكروبات الأرضي تتأثر بحسب المادة التي تفرزها جذور المحاصيل المنزرعة وقد تحدث تغييراً في تركيز المحلول الأرضي في قابليته المواد المعدنية والعضوية للذوبان والامتصاص.
تلقيح التربة: لوحظ تجريبياً أن تلقيح التربة النقية بميكروبات التربة المثبتة للآزوت قد أتى بنتائج حسنة.
وللاستفادة من عملية التلقيح ، يجب توفير البيئة الصالحة لنشاط ونمو الميكروبات الأرضية فأول مايجب تحسينه هو توفر الظروف الصالحة لمعيشة هذه الميكروبات ومن ثم إجراء التلقيح.
وإن أفضل مثل على ذلك هو تلقيح التربة ببكتيريا العقد الجذرية لمحصول بقولي يراد زراعته وذلك بتلوث بذوره بالبكتيريا وزراعتها في الوسط الملائم.
تعقيم التربة: لوحظ بنتيجة التجربة أن عملية تعقيمة التربة سواء بالحرارة أو بإحدى المواد الكيماوية كالكلوروفورم أو الفورمالدهيد أو بكبريتور الكربون أو الفينول أو بأكسيد الكالسيوم تنشط نمو النبات كما تنشط عمل وتكاثر البكتيريا فيها، يعقبه همود ثم يتبعه نشاط أعلى مما كان عليه نتيجة لتكاثر البكتيريا السريع ، ونتيجة للبحث فقد استنتج مايلي :
أولاً – إن إضافة قليل من المواد الكيماوية المطهرة للتربة تنشط البكتيريا وتزيد في تكاثرها.
ثانياً: إن تعقيم التربة بالحرارة أو بالمواد الكيماوية قد يؤثر على الحشرات والفطريات فتميتها كما تقتل البروتوزوا عدوة البكتيريا ، حيث يترك لها المجال للتكاثر بدون عائق محللة المواد العضوية فيها.
الجفاف: للجفاف تأثير على التربة تأثيراً طبيعياً وكيماوياً وحيوياً. فالتأثير الطبيعي هو تشقق التربة إلى أعماق مختلفة بحسب طبيعتها قد ينتج عنه حسن التهوية، والتأثير الكيماوي هو ارتفاع نسبة الأملاح الذائبة في التربة وزيادة كمية الآزوت الناتجة عن أكسدة المواد العضوية والنشادر. والتأثير الحيوي هو انخفاض عدد البكتيريا فترة من الوقت قد يعقبه نشاط كبير في العدد عند تنفيذ عملية الري بالإضافة على نشاط عمليات النشدرة والتأزت وتثبيت الآزوت.
تعطيش التربة: نتيجة لحصاد المحصول قد تتعرض التربة للجفاف والحرارة ولأشعة الشمس الأمر الذي يخفض نسبة الرطوبة فيها وتشققها وارتفاع حرارتها وبذلك تتحسن فيها التهوية وتصبح فيها المواد العضوية أكثر قابلية للإغلال كما تزداد نسبة الآزوتات. هذا وإن ري الأرض قبل تعطيشها بعد حصاد المحصول المنزرع فيها بمدة شهر تقريباً قد يفقدها جزءً من الآزوت، إلا أنه يسمح للبكتيريا بالنشاط واستعمال المواد العضوية المتخلفة، فهي تمثل جزءً من الآزوتات بدلاً من أن يستفيد منه المحصول المنزرع ، أما ري الأرض قبل الزراعة مباشرة فقد يمكن النبات من الاستفادة بجميع الآزوتات الموجودة في التربة.
مما سبق يمكننا استنتاج مايلي:
- إدخال المحاصيل البقولية في الدورة الزراعة لابد وأنها تزيد من خصوبة التربة كما تزود النباتات بالآزوت وقد توفر على المزارع جزءً من تكاليف تسميد محصوله.
- من أجل زراعة محصول بقولي لم يسبق أن زرع فيها من قبل ، يجب تلقيح التربة ببكتيريا هذا المحصول سواء عن طريق نقل التراب الملوث بهذه البكتيريا أو عن طريق تلويث البذار بها وزراعته مباشرة.
- تسمد المحاصيل البقولية بالأسمدة الفوسفورية والبوتاسية ولاتسمد بالأسمدة الآزوتية إلى بجزء زهيد أي بمعدل 50-100 كغ/هكتار لتنشيط نمو البذور.
- إن إضافة القش أو قلب مخلفات المحاصيل في التربة قد يخفض نسبة الآزوتات فيها لبينما تتحلل ، مالم يضاف إليها كمية من الأسمدة الآزوتية المناسبة أو من الأسمدة السائلة.
- إن الصرف الجيد في التربة قد يوفر تهويتها الأمر الذي ينشط تكاثر البكتيريا الهوائية فتنشط عملية التأزت بالإضافة إلى توفير بيئة جيدة لامتداد جذور وجذيرات النبات.
- يضاف كمية مناسبة من زهر الكبريت على الأرض القلوية لتعديلها أو تضاف كمية مناسبة من الكلس على الأرض الحمضية لإيجاد وسط ملائم لبكتيريا التأزت العقدية والآزوتوباكتر.
- استعمال التسميد الأخضر (زراعة إحدى المحاصيل البقولية كالبيقية أو الكرسنة أو الفول أو .. الخ وقلبه في التربة وهو في طور الإزهار) مما يحسن بيئة التربة ويوفر فيها المواد العضوية والآزوت.
المراجع :
- البكتريولوجيا الزراعية للدكتور محمد سليم (أستاذ البكتريولوجيات في كلية الزراعة جامعة القاهرة).
- نشرات علمية مختلفة.
إعداد :
المهندس الزراعي محمد صادق المط
مقدمة:البكتيريا أجسام دقيقة حية لاترى بالعين المجردة بل تحت المكبرات البسيطة والمكبرات المركبة، وأول من اكتشف هذه الأحياء هو العالم مولرMoler حيث شاهدها خلال عدسات قد أتم صنعها العالم الهولندي لوفنهوك Lufenhok عام 1676، وبعده عمل العالمان شيفان Shifan ولاتور Lator على فصل البكتيريا من بين مجاميع مختلفة من جراثيم الخمائر الموجودة وسط سوائل حاوية على مواد عضوية قابلة للتحلل البروتيني، ثم توالى بعدهما علماء كثيرون مثل باستور عام 1850 وكوهن عام 1871 ولستر عام 1860 في دراسة هذه الأحياء الدقيقة وقسموها إلى بكتيريا طبية Medical Bacteriology وبكتيريا صناعية Industrial Bacteriology وبكتيريا زراعية Agricultural Bacteriology وبكتيريا غذائية Food Bacteriology.
ولكل من هذه البكتيريا شكله الخاص وتركيبه الخاص وعلاقته الخاصة بالمواد الأخرى من حيث النمو والنشاط.
ولقد وجد علماء آخرون في هذه الأحياء صفات النباتات الدنيئة كالفطريات والطحالب حيث أنها ذات خلية واحدة لها نفس التركيب ونفس الانقسام ونفس طرق المعيشة، وهي خالية من مادة الكلوروفيل. تتواجد في الطبيعة داخل الأجسام وعلى سطح المواد الغذائية وفي الماء والهواء وفي طبقات التربة السطحية. وفي دم الحيوانات السليمة وقمم الجبال المغطاة بالثلوج وخلايا النبات.
بعض هذه البكتيريا ضار وبعضها نافع، لكل منها أنواع عديدة تزيد على الألفين حجمها صغير جداً ، الكروية منها ذات قطر يتراوح بين 0.15-2 ميكرون والعضوية حجمها يتراوح بين 4×1.5-6×2.5 ميكرون.
تركيب الخلية البكترية Structure of Bacteria :
جسم البكتيريا عبارة عن جدار خارجي يبطنه جدار آخر يدعى لاكتوبلازم هو بمثابة جدار واقي لمحتويات الخلية قد يعطيها الشكل المميز، قوامه من مادة تدعى البروتوبلازم لزجة قابلة للتلون تتألف من النواة والسيتوبلازم المحيط بها ولايمكن فصلهما عن بعضهما إلا بصعوبة، أما النواة هذه فتتألف من مادة كروماتينية على شكل حبيبات موزعة وسط السيتوبلازم بالإضافة إلى فجوات غذائية تحتوي على مادتي الكربوايدرات والبروتين وأحياناً على مواد زيتية وكبريتية.
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter22.gif
الشكل رقم (1)
حركة البكتيريا:
تتحرك من مكان إلى آخر بخط مستقيم أو متعرج بواسطة أهداب موجودة على جدارها تشبه في شكلها الخيوط الرفيعة تدعى Flagellum لاترى إلا بالمكبرات بعد تلوثها، والحركة هذه تنشأ عن انبساط هذه الأهداب وانقباضها ، وبمعدل لسرعتها يقدر بمرة واحدة لطول جسمها أو مرة ونصف المرة في الثانية. وإنها تتأثر بعوامل البيئة المحيطة بها وبعمرها.
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter23.gif
الشكل رقم (2)
تكاثر البكتيريا Reproduction of B.:تتكاثر البكتيريا بعدة طرق:
1- بالانقسام البسيط Simple fission
2- بالتبرعم Budding
3- بالتفرع Branching
4- بالنمو الخيطي Flomentous growth
5- بالكونيديا Conidia
6- بالتزاوج Conjugation
والتكاثر هذا يتأثر بعوامل البيئة وخاصة بتوفر الغذاء أو بنقصانه وبدرجات الحرارة والمضادات الحيوية وبحموضة الوسط أو تعادله هذا بالإضافة إلى الزمن من حيث تنشط حركة التكاثر أو تخمد.
شكل البكتيريا Shape of B.:
يختلف شكل البكتيريا بحسب نوعها ودرجة تأثرها بالعوامل البيئية المحيطة بها والرطوبة ، الحرارة، الوسط الحامضي أو القلوي إذ ينقبض أو يتسع أو يأخذ شكلاً خاصاً.
تركيب البكتيريا Consist of B.:
يتركب جسم البكتيريا من المواد الكيماوية التالية:
من الماء ويوجد فيها بنسبة تتراوح بين 40-75 % من وزنها الجاف.
الآزوت ويوجد فيها بنسبة تتراوح بين 1-10% من وزنها الجاف.
من الدهن يوجد فيها بنسبة تتراوح بين 35-40% من وزنها الجاف.
من المواد المعدنية واللامعدنية نسبتها تتراوح بين 2-30 % من وزنها الجاف وتتألف من الفوسفور والكالسيوم والصوديوم والألمنيوم والنحاس والمنغنيز ومن مواد أخرى كالأنزيمات والتوكسينات. وقد وجد بنتيجة التحليل أن مادة الفوسفور في الخلية ذات نسبة أكبر من جميع المواد التي تتركب منها الخلية.
غذاء البكتيريا Food of B.:تتغذى البكتيريا على جميع المواد التي تنتفع منها في تجديد أنسجتها البالية كالآزوت ، والكربون والأوكسجين، والايدروجين والمواد المعدنية الناتجة من تحلل المواد العضوية وغير العضوية، ولكل من هذه المواد دوره في حياة الخلية البكتيرية.
فالأكسجين تحتاج إليه من أجل حرق المواد العضوية التي لديها كي تدفأ بها وتولد المجهود الذي يسبب نشاطها ونموها وحركتها.
والآزوت : قد تحصل عليه من الوسط المحيط بها من أملاح النشادر والآزوتات من الآزوت الجوي لتبني به بعض مركبات جسمها.
والحرارة هي العامل الأساسي في حياة البكتيريا إذ أن لكل نوع منها وسط حراري يلائم معيشتها فإذا تجاوزت الحد ضعف نشاطها وقل نموها. فالبكتيريا المحبة للبرودة توجد في المياه الباردة في وسط حرارته تتراوح من 5-10م° تدعى السيكروفية. والبكتيريا المحبة للدفء توجد في المياه وفي التربة وفي الحليب ضمن وسط حرارته بين 20-40 م° تدعى الميتوفيليه. والبكتيريا المحبة للحرارة توجد في تربة المناطق الاستوائية وفي السماد المتخمر ضمن وسط حرارته تزيد عن 40 م° تدعى الثرموفيلية.
والخلية البكترية قد تنال حاجتها من الوسط الموجودة ضمنه عن طريق البلزمة (الانتشار الأسموزي) حيث أن وجود الخلية في وسط تركيزه أقل من تركيز سيتوبلازما يسمح بدخول الماء إلى جسمها وبالعكس. علماً بأن ارتفاع نسبة الماء بالوسط المحيط بالخلية قد يسبب توقف نشاطها وضعف نموها وإن أدت النسبة إلى موتها.
ومما يؤثر في حياة البكتيريا أيضاً:
الضوء : تنشط بعض البكتيريا بضوء الشمس إذ تستمد منه جزء من المجهود الذي نحتاج إليه ، كما وإن بعضها قد ينجذب به ويتحرك نحوه وبعضها يؤثر عليه فينعدم، بالإضافة إلى أن للأشعة الزرقاء والبنفسجية تأثير على البكتيريا بعكس ما للأشعة الخضراء والحمراء.
الكهرباء : ليس للكهرباء تأثير في حركة البكتيريا بل جل ماهنالك فإنها تتأثر من الحرارة المتولدة من مرور التيار وسط المحلول أو أنها تتأثر من الوسط الحمضي أو القلوي الناتج من تحليل الكهرباء لمادة الوسط الذي يحتوي على هذه البكتيريا.
الضغط : إن الضغط على البكتيريا قد يحد من نشاطها دون أي تأثر مهما كان مرتفعاً.
المعاملة الميكانيكية : إن الرج والاهتزاز يعملان على انقسام الخلايا البكترية إن ظلا لمدة قصيرة أما إذا طالت مدتهما فهما يتلفان البكتيريا بسبب تمزقها.
وإن أهم شيء تحتاج إليه البكتريا هو المجهود الكبير المستمر الذي تستعمله في تمثيل غذائها وفي تحويله إلى مواد خلوية كالبروتوبلازم وهي تستمده من أحد المصادر التالية:
1- من ضوء الشمس.
2- من أكاسيد المواد العضوية وغير العضوية.
3- من بعض الغازات كالايدروجين ومن أول أكسيد الكربون ومن الايدروجين المكبرت.
وإن لهذا المجهود ارتباط كبير مع مايستفيد منه من بكتيريا وفطر وخمائر حيث أنها قد تستفيد من المجهود الناتج من أكسدة المواد العضوية وكذا تستفيد من المجهود الناتج من أكسدة النشادر إلى آزوتيت ومن أكسدة الآزوتيت إلى آزوتات ومن أكسدة الكبريت والكربون.
وهذا المجهود قد ينتج من تفاعلين اثنين:
- من تفاعل هوائي بوجود أوكسجين الجو ويسمى :
أ- أكسدة المواد العضوية: كأكسدة حامض الخليك إلى مواد ( ثاني أكسيد الكربون، ماء ومجهود) قد تستفيد منها البكتريا في بناء بروتوبلازم جسمها.
ب-أكسدة المواد غير العضوية: كأكسدة النشادر في التربة إلى آزوتات بواسطة بكتريا التأزت على درجتين هما:
1- أكسدة النشادر إلى حامض أزوتوز ينتج عنه مجهود يساوي 97.1 سعراً.
2- أكسدة حامض الأزوتوز إلى حامض الآزوتيك ينتج عنه مجهود يساوي 18.3 سعراً.
- ومن تفاعل غير هوائي يحدث في غياب الهواء ويعرف بالاختزال: كاختزال الآزوتات إلى آزوتيت ومن ثم اختزال الآزوتيت إلى نشادر ينتج عنه مجهود ضئيل لاتستفيد منه البكتريا.
معيشة البكتريا :
أولاً: معيشة النفع المتبادل Simbiosis: وتتم هذه باشتراك طرفين في معيشة واحدة ينتج عنها نفع متبادل بينهما كمعيشة بكتيريا العقد الجذرية على جذور النباتات البقولية، بحيث تزود البكتيريا النبات بحاجته من الآزوت الذي كانت ثتبتته في جسمها من الآزوت الجوي بينما يمدها النبات بالمجهود اللازم لها من الكربوايدرات المخزنة في جسده.
ثانياً: معيشة النفع المنفرد Metabiosis : وتتم باشتراك نوعين من البكتيريا في معيشة واحدة ويكون النفع لظرف واحد فقط كمعيشة بكتيريا التأزت (بكتيريا الآزوتات وبكتيريا الآزوتيت) على بيئة واحدة. فبكتيريا الآزوتيت تعمل على أكسدة النشادر كي نتج الآزوتيت فينتفع به بكتيريا الآزوتات في تحويل الآزوتيت إلى آزوتات بالإضافة إلى المجهود الناتج.
ثالثاً: معيشة التضاد Antibiosis : كوجود نوعين من البكتيريا في وسط لايتوفر النفع لأحدهما بوجود الآخر كوجود بكتيريا حامض اللكتيك والميكروبات التعفنية في الأمعاء إذ أن هذه الأخيرة لاتعيش في وسط حامضي ولايمكنها الاستفادة منه بشيء.
بكتيريا التربة:
هي أحياء دقيقة لاترى بالعين بل بالمكبرات تعيش في التربة تحت ظروف تناسبها من رطوبة وحرارة وهواء وغذاء وفي وسط متعادل أو قلوي أو حامضي.
يزداد عدد البكتيرا في التربة ويزداد نشاطها إذا توفرت فيها الخصوبة ففي 1 سم3 من تربة خصبة يوجد 6-10 ملايين وحدة ، بينما في 1 سم3 من تربة ضعيفة لايزيد عدد البكتيريا فيها عن 450 ألف وحدة.
وإن العدد الكبير من البكتيريا يوجد في التربة على عمق ينحصر مابين 22-30 سم حيث تتوفر التهوية الكافية والحرارة المناسبة والرطوبة الملائمة لذا فإن عملية الحرث تزيد في عدد البكتيريا في التربة بسبب توفر العوامل الثلاثة فيها.
فكلما زاد العمق عن 30 سم نقص عدد البكتيريا في التربة، وقد وجد العالم هوستن بأن جرام واحد من تربة سطحية يحتوي على 1.688 مليون وحدة بكتيرية وعلى عمق 90 سم من نفس التربة وجد أن جرام واحد يحتوي على 174 ألف وحدة وعلى عمق 180سم وجد 410 وحدة فقط.
ونتيجة للبحث وجد أن أنسب درجة رطوبة في التربة لنشاط البكتيريا هي 70% وهي تتواجد على عمق 10 سم أما فوق ذلك فإن البكتيريا تتأثر بالجفاف.
كما وأن أفضل درجة حرارة تناسب نشاط البكتيريا هي 30 م° في وسط متعادل علماً بأن الوسطين الحامضي والقلوي يحدان من نشاطها.
ولذا فإن تسميد التربة بالسماد العضوي (البلدي أو الأخضر) يزيد في عدد البكتيريا وفي نموها إذ أنهما يوفران الغذاء للبكتيريا. وقد استدل على ذلك عندما قيس عدد البكتيريا في ا جرام من تربة مسمدة فكان يتراوح بين 50-120 مليون وحدة.
ملاحظة:
لدراسة خصوبة التربة لايكتفي بتعداد طوائف البكتيريا فيها فقط وإنما يجب دراسة التغيرات الكيماوية التي تحصل في التربة عند إضافة مواد كيماوية غريبة عليها.
أنواع بكتيريا التربة:
1- بكتيريا النشدرة المحللة لليبتون وتتواجد في التربة بمعدل 75 مليون وحدة في 1سم3.
2- بكتيريا النشدرة المحللة للنشادر وتتواجد في التربة بمعدل 25 مليون وحدة في 1سم3.
3- بكتيريا تثبيت الآزوت وتتواجد في التربة بمعدل 2.5 مليون وحدة في ا سم3.
4- بكتيريا عكس التأزت وتتواجد في التربة بمعدل 0.165 مليون وحدة في 1 سم3.
5- بكتيريا التأزت وتتواجد في التربة بمعدل 0.100 مليون وحدة في 1 سم3.
عمل البكتيريا في التربة:للبكتيريا عملان رئيسيان في التربة هما:
أ- انحلال المواد العضوية غير الآزوتية : كانحلال السكر والنشا والسليليوز والبكتين أو الدبال بوجود البكتيريا والفطر بكمية كافية وهذا يتم :
أولاً: بانحلال المواد العضوية غير الآزوتية (السكر والنشا) إلى موادهما الأساسية (ثانية أكسد الكربون ، الماء والدبال، وإلى موادهما الثانوية : الكحول والأحماض العضوية، في الأراضي جيدة التهوية، أما في الأراضي الغدقة فيتم انحلالهما إلى غاز الميتان وايدروجين إضافة لما ذكر.
ثانياً: يتم انحلال السليلوز والبكتين في التربة تحت شروط هوائية وأخرى غير هوائية .
o ففي الحالة الأولى يتم الانحلال بوجود نوعين من البكتيريا سبيروكيتا وسيتوفاجا وهذان يتصفان بأنهما ذوو جسم حلزوني رفيع مستدق ومرن الشكل (3).
كما يتصف هذا الانحلال بأنه سريع ينتج عنه سكريات بسيطة ذائبة وأحماض عضوية خاصة في التربة المفككة جيدة التهوية والسكريات هذه قد تتحلل بدورها إلى مكوناتها الأساسية (ثاني أكسيد الكربون، ماء، دبال).
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter24.gif
الشكل رقم (3)
o أما في الحالة الثانية فيكون انحلالهما في الوسط غير الهوائي طيئاً ويتم بوجود نوعين من البكتيريا العصوية الرفيعة ذات الأطراف المنتفخة (بكتيريا عكس التازت) تعمل على اختزال الآزوتات بمساعدة الأكسجين الناتج عن تحلل السليلوز.
ثالثاً: يتم انحلال الدبال بتأثير بكتيريا خاصة في وسط جيد التهوية ومتعادل إلى جزء من الآزوت على حالة نشادر يتأزت بسرعة وينتج عنه ثاني أكسيد الكربون و...الخ تكون فيه نسبة الآزوت إلى غاز الكربون تساوي 1/10-15 وهي أكبر من نسبة الآزوت إلى الكربون في النباتات الخضراء التي تقرب من 1/25-40 . ويتصف هذا الانحلال بأنه سريع في الوسط المتعادل أما في الوسطين الحامضي والقلوي فيكون بطيئاً.
ب- انحلال المواد العضوية الآزوتية ويتم حسبما يلي:
أولاً : تكوين النشادري Amonification: إن إضافة الأسمدة الآزوتية والفوسفاتية والبوتاسية للتربة وانحلالها فيها يجعل فائدة النبات منها سريعة بعكس ما هو عليه عند التسميد بالمواد العضوية الناشئة عن متخلفات النبات والحيوان إذ أن هذه تحتاج إلى وقت كافي تتحلل بفعل ( البكتيريا والفطور) ومن ثم انحلالها كي يستفيد منها النبات.
فالآزوت مثلاً الناتج من المواد العضوية يتحلل إلى نشادر بفعل بكتيريا النشدرة والفطر ثم يتحلل النشادر إلى آزوتيت ومن ثم إلى آزوتات قبل أن يستفيد منه النبات (وهذا يحتاج إلى فترة غير قصيرة، إضافة إلى أن بكتيريا النشدرة قد تحتاج إلى مجهود أثناء عملها قد تحصل عليه من أكسدة السكر المضاف إلى التربة، وعملها هذا يكون بطيئاً. أو أنها تحصل على المجهود من الآزوتات الناتجة من تحلل المواد العضوية ويكون عملها سريعاً.
لذا فإن إضافة القش غير المتعفن كمادة كربوايدراتية أو قلب مخلفات المحاصيل في التربة قد يحدث انخفاضاً في كمية المحصول المنزرع فيها مباشرة إذا أن القش والمخلفات هذه تستغرق وقتاً للتحلل وبأثناء وجود البكتيريا فيها قد تأخذ منها حاجتها من الآزوت وتحوله إلى بروتوبلازم جسمها، ولايمكن للنبات أن يستفيد من هذا الآزوت إلا بعد موت هذه البكتيريا وانتشار رفاتها في التربة.
أي أن وجود المواد الآزوتية المعقدة في التربة أو وجود المواد الكربوايدراتية فيها كمصدر للمجهود هو سبب في عرقلة عملية النشدرة وبطء سرعتها وإن عملية النشدرة قد تتم بوجود ميكروباتها التي تعمل على تحلل المواد العضوية وإنتاج النشادر في وسط هوائي، علماً بأن من صفات هذه الميكروبات أنها متجرثمة وهوائية شكلها مختلف منها العصوي القصير (كفلورسنس) ومنها الكروي مثل (الميكروكوكس) الشكل رقم (4) وهما الميكروبان غير المتجرثمان ذوا عمل أكثر نشاطاً في عملية النشدرة ومنها المتجرثم مثل (ستلس وميكويدس) ( والبيوتريفكس) الهوائيان.
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter25.gif
الشكل رقم (4)
ثانياً : تحلل اليوريا يجري كالتالي:
مجهود + (NH2)C2O3 => 2H2O + (NH2)2CO
حرارة كربونات النشادر ماء <= يوريا
ويتم هذا بوجود نوع من البكتيريا هو أنزيم البورير أشهرها البوروكوكس، ويوروباسلس، وباسلس باستراي الشكل رقم (5) ويوروسارسينا بالإضافة إلى نوع من البكتيرا Bacillus pasteuri متجرثم ومن أنشط الأنواع المحللة.
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter26.gif
الشكل رقم (5)
ثالثاً: تحلل حامض اليوريك: يقوم بتحليل حامض اليوريك بعض الميكروبات العضوية (فلورسنس) إلى مادة الالنتوين وهو خلاصة الرهل، ثم تحويلها إلى اليوريا ومن ثم تحلل اليوريا إلى نشادر.
رابعاً: تحلل سيناميد الكلس (نوع من السماد): يتحلل هذا النوع من السماد بتأثير الرطوبة إلى سيناميد ثم إلى يوريا وأخيراً إلى نشادر حسب المعادلات التالية:
NC.NCa + 2 H2O = NC.NH2 + Ca(HO)2
ايدرات الكالسيوم سيناميد ماء سيناميد الكلس
NC.NH2 + H2O = (NH2) CO
يوريا ماء سيناميد
(NH2)CO + 3 H2O = (NH4)CO2
كربونات النشادر ماء يوريا
خامساً: تكوين الآزوتات Nitrification : وتتم من أملاح النشادر على مرحلتين بفعل بكتيريا التأزت.
المرحلة الأولى: إنتاج الآزوتيت من النشادر بتأثير الأكسجين
(NH4)2CO3 + 3 O2 = 2NHO3 + CO2 + 3 H2O
ماء ثاني أكسيد آزوتيت أكسجين كربونات
الكربون النشادر
المرحلة الثانية: إنتاج الآزوتات من الآزوتيت بتأثير الأكسجين أيضاً حسب المعادلات التالية:
2NHO2 + Ca(HO)2 = Ca(NO2)2 + 2 H2O
ماء أزوتيت الكالسيوم ايدرات الكالسيوم آزوتيت
Ca(NO2)2 + O2 = Ca(NO3)2
آزوتات الكالسيوم أكسجين آزوتيت الكالسيوم
بحيث تتم المرحلة الأولى بوجود بكتيرا نتروزوموناس ، وتتم المرحلة الثانية بوجود بكتيريا نتروباكتر ، وهما بكتيريا التأزت.
خواص بكتيريا التأزت Proprieties of B.:
تتصف بكتيريا التأزت (النتروزوموناس والنترباكتر) بما يلي:
الأولى: بشكلها العصوي البيضاوي وبحجمه البالغ 1.2- × 0.9 ميكرون أو بشكلها الكروي ذي القطر البالغ 3 ميكرون الشكل رقم (6).
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter36.gif
الشكل رقم (6)
الثانية: بشكلها العصوي الكمثري الدقيق وبحجمه البالغ 0.5× 0.3 ميكرون، هذان النوعان من البكتيريا الهوائية وهما ينموان على درجة 30 م° ويؤمنان حاجتهما من المجهود من الناتج من عمليتي التأزت، كما يستمدان الكربون من ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء الجوي. يتأثران بوجود النشادر المطلق وليس من أملاح النشادر في التربة.
سير عمليات النشدرة والتأزت Method of Am.& N.: تسير عملية النشدرة ببطء وتسير عملية الآزوتيت بأسرع منها أما عملية الآزوتات فتسير بأسرع من كليهما بكثير.
ونستنتج من ذلك أن بطء تأثير الأسمدة النشادرية (كسلفات الأمونياك) في المحاصيل يعود إلى فترة تحوله إلى آزوت ومن ثم إلى آزوتات وبعدهما إلى امتصاص النبات إلى مادة الآزوت.
وكذلك فإن السماد البلدي بطيء التحلل نظراً لاحتوائه على المواد العضوية الذائبة المتضمنة النشادر الذي يحتاج إلى تحلله إلى آزوتيت ثم إلى آزوتات كي يستطيع النبات الاستفادة منه، وعمليتا التأزت هاتان تتمان تحت تأثير العوامل الملائمة التالية:
أ- الرطوبة: يجب أن تتوفر في التربة بنسبة 60-70% .
ب- التهوية: أن بكتريا التأزت (النتروزوموناس والنتروباكتر) من البكتيريا الهوائية فلابد من توفير تخلل التربة بالهواء، لذا كانت الحراثة عاملاً رئيسياً في توفر الهواء في التربة.
ج- الحرارة: توافق عملية التأزت درجة حرارة تساوي 30 م° وتبطئ هذه العملية بانخفاض هذه الدرجة أو ارتفاعها.
د- تأثير البيئة : تتأثر عملية التآزت بالوسط ذي الـPH <8 وتقف عندما PH=4.
ه- المواد العضوية: إن وجودها في التربة مع الهواء الذي يتخلل ذرات التربة لايؤثر على عملية التآزت.
و- المواد السامة: إن لوجود مواد كلور الصوديوم وكربونات الغنزيوم في التربة تأثير على نشاط عملية التأزت إذ يسبب بطأها ، بعكس الحالة عندما تتوفر الكربوايدرات السهلة الانحلال حيث تسرع في تكاثر البكتريا وتسهل في تناولها مادة الآزوت من المادة العضوية المتحللة وذلك مما يؤدي إلى خفض نسبة الآزوت في التربة وجعل النباتات المزروعة فيها مفتقرة إلى هذه المادة. لذا ينصح بإضافة الأسمدة الأزوتية بكميات كافية..
وفي حالة إضافة السماد البلدي الحديث التخمر للأرض أو قلب مخلفات المحاصيل فيها ومن أجل استفادة النبات منهما لابد من قضاء فترة لبينما يتم التحلل وأثناءها لابد من التعويض على النبات المنزرع بشيء من غذائه بإضافة كمية من السماد الآزوتي.
ونتيجة لتجربة أجريت وجد أن عملية التآزت تقف في التربة عندما تبلغ فيها نسبة الآزوت إلى الكربون 1/13-15 وتستمر عندما ترتفع إلى 1/11-11.6 فبإضافة سماد أزوتي إلى التربة تجعل عملية التأزت نشيطة بالإضافة إلى فائدة النبات التي استفادها من الآزوت المضاف، وبالعكس إذا صغرت النسبة أي عندما تساوي 1/30-40 فتخمد العملية وتقل استفادة النبات.
تمثيل المركبات الآزوتية Assimilation of Nitrogen Compound:
تستحصل بكتيريا النشدرة على المجهود اللازم لها من أحد مصدرين : من تحلل الآزوت العضوي في التربة أو من الكربوايدرات المضافة إليها وإن استهلاكها للمجهود يكون حافزاً لتكاثرها فإذا استنفذته مثلت النشادر والآزوتات الموجودة في التربة لبناء بروتوبلازم جسمها.. الأمر الذي يسبب الفقدان المؤقت لكمية الآزوت في التربة وذلك بظهور علائم الفقد على المحصول المنزرع حديثاً ومن أجل تلافي هذا النقص من الآزوت لابد من إضافة كمية كافية من الأسمدة الآزوتية للتربة.
تثبيت الآزوت الجوي Fixation of Atmospheric Nitrogen:
يقوم بهذه العملية نوعان من البكتيريا أحدهما العقدية المعروفة في علم الجراثيم بـ Bacteria Radicicoia أو Bacteria Pseudomonus ولدى علماء التربة تعرف بـRyzobium leguminosarium ونوع آخر يعيش في التربة.
يتصف هذان النوعان من البكتيريا بدقتهما وكثرة حركتهما، يعيشان في بيئة هوائية شكلهما غير متجرثم ، يختلفان بحسب البيئة التي يعيشان فيها، يلائمهما الوسط المتعادل ذو الحرارة 25 م° حاو على مادتي الكربوايدرات والفوسفات. تعيش البكتيريا العقدية على جذور النباتات البقولية الحاوية على مادة تشجع نشاط حركتها كمادة الفوسفور مثلاً.
تمتص الآزوت الجوي وتثبته في جسمها مكونة مادة البروتين داخل عقد متراصة بجانب بعضها البعض مشكلة حلقات حول الجذور فتزود النبات بحاجته من الآزوت وتدخر ماتبقى لديها منه. فإذا حصدت النباتات البقولية هذه وقلبت في التربة تكسرت هذه العقد وأفضت بما فيها من أزوت في التربة أي سمدتها بطريقة غير مباشرة.
ولقد درس العالمان ببولي Bewil وهاتشنس Huchisnson أدوار حياة هذه البكتريا وأبانا الفوارق التي تظهر أثناء نموها.
كما وجدا أن البكتيريا في الدور الأول من حياتها تكون بشكل كريات دقيقة متراصة غير متحركة تعرف Coccoids تتحول هذه إلى كريات منتفخة ذات أهداب (فلاجات ) تعرف باسم Swarmers بعدها تستطيل هذه الكريات متضخمة وتطول أهدابها فتعرف باسم Motil rods لاتلبث أن تفقد أهدابها وتكف عن حركتها وتصبح جوفاء وتعرف عندئذٍ باسم Vaculateds rods آخذة شكل الشرائط ولاتزال آخذة شكل الشرائط حتى تنفرط وينتشر عنها الدور الأول الـCoccoids كي تبدأ أدوار حياتها من جديد، علماً بأن شكل الميكروب في هذا الدور يكون مستقيماً أو متفرعاً ويعرف باسم Bacteroids.
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter37.gif
الشكل رقم (7)
من خواص هذه البكتيريا أنها تنشط بتوفر الهواء في التربة مع الرطوبة الكافية والحرارة والمناسبة كما أن لها القدرة على الحركة بمقدار 2.5 سم في الأربع وعشرين ساعة إذا قلت نسبة الرطوبة أو اختلفت درجة الحرارة عن المعدل أو كانت التربة متماسكة قلت حركتها.
كيفية انتقال بكتيريا العقد الجذرية وكيف تتم العدوى:عندما يمد النبات جذوره وجذيراته في التربة الملوثة ببكتيريا العقد الجذرية تتلوث رؤوس هذه الجذور والجذيرات بميكروباتها التي تنشط بتأثير مادة يفرزها النبات بعد التلوث ومن ثم تتكاثر هذه على رأس الجذر أو الجذير مكونة كرة (عقدة) تخرج من أطرافها خيوط جيلاتينية ( الفلاجيلات ) تمتد إلى الخلية المجاورة ومن هذه إلى خلية مجاورة أخرى. تدعى هذه الخيوط بخيوط العدوى Infection thread .
تخترق هذه الخيوط في الطور الأول من حياتها طبقة البريسيكل في الجذير، ومن ثم تتكاثر وتنتقل إلى الطبقة القشرية وتنتفخ مكونة درنة صغيرة ومن ثم درنة صغيرة أخرى وهكذا تتكون درنة ثانية وثالثة .. الخ ترتص هذه الدرنات بجانب بعضها البعض إذا ضغط على إحدى هذه الدرنات أثناء طور تكوينها الأول والثاني خرج منها سائل مخاطي أو سائل رائق لالون له.
تتحلل هذه العقد البكتيرية في التربة أثناء طور تكوين البذور في النبات وتنتشر خلاياها في التربة وتكمن فيها سنين عديدة حتى إذا زرع محصول بقولي آخر تلوثت جذوره ببكتيريا المحصول السابق ومن ثم تكاثرت وكونت عقداً بكتيرية جديدة خزنت في داخلها الآزوت الجوي.
تثبتي الأزوت في التربة وتبادل النفع:
أثناء طور الإزهار في النبات البقولي وأثناء طور البكتيريا البكترويدي تمتص البكتيريا الآزوت من الهواء وتثبته في جسمها مكونة العقد الجذرية، فتستهلك جزء منه في بناء بروتوبلازم جسمها، وتزود النبات بحاجته من الآزوت بجزء آخر متبادلة معه المجهود الذي يلزمها في سد حاجتها منه وتخزن ماتبقى في جسدها.
وإنه بقدر مايتوفر للبكتيريا من مجهود لسد حاجتها بقدر ما تنشط في تثبيت الآزوت الجوي وتخزينه. وكلما كان النبات قوياً وسليماً كلما كثر تكوين العقد على جذوره وجذيراته والعكس صحيح.
وقد يرافق البكتيريا في معيشتها أنزيم قد يؤثر على حياتها فيميتها أحياناً بعدها يقوم النبات بامتصاص المتحصلات المهضومة (الآزوت) وهي بحالة مركبات عضوية ذائبة (أميدات وأحماض أمينية) بينما يكون الآزوت الذي تفرزه البكتيريا على حالة مركبة ذائبة يستفيد منه النبات البقولي مباشرة.
أنواع بكتيريا العقد الجذرية:كان يظن سابقاً بأن بكتيريا العقد الجذرية هو نوع واحد يتواجد على أكثر من نبات بقولي، إلا أنه نتيجة للبحث تبين أن لميكروبات العقد الجذرية أنواع عديدة تزيد على العشرين نوعاً وإن كل نوع يعيش على نبات بقولي خاص.
فالميكروب الذي يعيش على البرسيم لايعيش على الفول وكذلك الميكروب الذي يعيش على العدس لايعيش على الفول السوداني والسبب في ذلك هو أن ميكروب العقد الجذرية يفضل العيش في الوسط الذي يعيش فيه النبات البقولي في وسط متعادل ودرجة حرارة معينة كما يرى بعض علماء البكتريا ويرى آخرون أن نوعية الميكروب ترجع إلى الاختلاف في نوعية البروتينات التي تحتويها بذور النباتات البقولية.
ووجد أيضاً نتيجة للتجربة بأنه لايمكن أن يلقح نبات العدس بميكروب الفول، ولا نبات البرسيم بميكروب الفول السوداني، كما وأن الميكروبات الخاصة بالمحاصيل البقولية في أوروبا هي ذاتها الخاصة بالمحاصيل البقولية في آسيا وهي متشابهة في تكوين جسمها ولافوارق هامة بينهما.
أما بالنسبة لمقدرة البكتيريا على عدوى النباتات البقولية فقد قسمت إلى مجموعتين:
المجموعة الآولى: ذات فلاجلات تنتشر على جسمها وتعيش على نباتات من أصل أوروبي تضم:
أ- مجموعة تصيب أصناف البرسيم (المصري، الأبيض، نباتات أخرى).
ب- مجموعة تصيب ( الفصة والحلبة وبعض النباتات).
ج- مجموعة تصيب (البازلاء، الفول ، العدس، الجلبان وبازلاء الزينة).
د- مجموعة تصيب (الفاصولياء بأصنافها).
ه- مجموعة تصيب (الترمس).
المجموعة الثانية: ذات فلاجليوم واحد يتواجد على أحد أطرافها وتعيش على نباتات من أصل آسيوي منها:
أ- مايصيب (فول الصويا).
ب-مايصيب (الفول السوداني، اللوبيا، والليما).
كيف تلقح التربة ببكتيريا العقد الجذرية:
يمكن تلقيح التربة (تلويثها) بميكروبات العقد الجذرية بعدة طرق:
أولاً: بنقل كمية من تربة حقل ملوث ببكتيريا محصولي بقولي سبق أن زرع فيها ونجحت زراعته إلى حقل جديد بكر، بحيث تنثر هذه التربة المنقولة قبل زراعة المحصول البقولي الجديد بمدة لاتقل عن أسبوع وبمعدل 250-650 كغ/الهكتار.
ثانياً: تلويث البذار المراد زراعته بالبكتيريا الخاصة به وقد سبق أن استحصل عليها من مصدر مخبري موثوق، وتتم هذه العملية بحسب الخطوات التالية:
1- ترطيب البذار بالماء جيداً.
2- سكب البكتيريا فوق البذور المرطبة وتقليبها حتى يتم التلوث.
3- تنشر البذور الملوثة في مكان ظليل كي تجف.
4- زراعة هذه البذور على الخضير.
يلاحظ:
1- عدم تعريض البذور الملوثة لأشعة الشمس لئلا يضعف تأثير البكتيريا أو تموت.
2- عدم التأخير في الزراعة أكثر من 48 ساعة على عملية تلويث البذار.
3- الري بعد الزراعة مباشرة (في الزراعة على العفير أو إجراء عملية التزحيف بعد الزراعة مباشرة (في الزراعة على الخضير).
وإنه نتيجة للبحث وجد أن الأرض المحتوية على نسبة عالية من الآزوت تعيق عملية تكوين العقد الجذرية أو أنها تضعفها كما لو وجدت في أرض ذات وسط حامضي. وإن توفر المواد الفوسفاتية والكلسية والبوتاسية في التربة تعمل على تنشيط عملية تكوين العقد الجذرية وتكاثرها.
أهمية المحاصيل البقولية في الزراعة:إن احتواء النباتات البقولية على كمية كبيرة من الآزوت في جذورها مما يجعلها ذات قيمة سمادية هامة قد توفر على المزارع جزءً من تكاليف زراعته لذلك كان من الضروري إدخالها في الدورات الزراعية متبادلة مع المحاصيل النجيلية والليفية والزيتية والخضراوات فهي تعمل على تحسين بنية التربة فتزودها بالآزوت وبالمواد العضوية ولقد قدرت كمية الآزوت التي يخلفها المحصول البقولي في التربة بـ125-260 كغ / الهكتار (جزء يحصل عليه النبات من الهواء ويثبته في عقده الجذرية وجزء آخر يمتصه من التربة) ولتسهيل عملية تثبيت الآزوت وتنشيطها توفر عمليتا تهوية التربة وجودة الصرف كما يضاف للتربة مادتا الفوسفور والبوتاس بكميات كافية ولايضاف الآزوت إلا بكمية يسيرة لتنشيط جذور النبات فقط. إذ أن إضافة كمية وافرة من الآزوت للنبات البقولي تضعف عملية تثبيت الآزوت.
تثبيت الآزوت بواسطة البكتيريا غير العضوية:
إن الأرض المبورة تزيد فيها المواد الآزوتية نتيجة وجود المواد التالية فيها (الدبال، أكسيد الحديد، المنغنيز) المتحللة تحت تأثير التيارات الكهربائية والبكتيريا الهوائية واللاهوائية التي لاتشترك مع النبات في معيشتها.
1- البكتيريا الهوائية: تعرف هذه البكتيريا باسم (الآزوتوباكتر) وهي العامل الثاني في تثبيت آزوت الجو وتخزينه في جسمها لتستعمله في غذائها ومن ثم تركه في التربة بعد موتها.
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter38.gif
الشكل رقم (8)
تتصف هذه البكتيريا بحجمها الكبير 5×3-7×4 ميكرون ذات شكل كروي أو بيضاوي لها جدار مخاطي تلائم معيشتها حرارة 30م° تستمد المجهود الذي تحتاجه من الكربوايدرات والكحول ومن بعض الأملاح الموجودة في التربة بالإضافة إلى السليلوز المحلل بواسطة ميكروبات خاصة، إن معدل ماتثبته من الآزوت من 1 غرام سكر هو 5 ملغ، كما أن وجود الآزوت والنشادر في التربة يؤثر على نشاطها في عملية التثبيت. وإن وجود الطحالب له عكس التأثير عليها.
توجد هذه البكتيريا في جميع الأراضي الزراعية المستعملة ولاتوجد في الأراضي البكر ، كما يزداد عددها في التربة أثناء الربيع وفي الصيف والشتاء وتلائمها الأرض ذات الوسط المتعادل. مقاومة للجفاف ولمدة طويلة إلا أنها تتأثر بالحرارة العالية ، أهم أنواعها:
- أزوتوباكتر (كروكوكم) Azotobacter chrococum بطيء الحركة بني اللون.
- ازوتوباكتر (أجيلي) Azotobacter Agili تنمو على بيئة من الآجر لونها أخضر لامع.
- أزوتوباكتر (بيحرنيكياي) Azotobacter beigrinciai لونها أبيض أو أصفر.
بالإضافة إلى أنواع أخرى أقل نشاطاً ومقدرة على تثبيت الآزوت ذي المعدل (1-6) ملغ ، ومن هذه الأنواع:
- بكتريوم راديوباكتر B.Radiobacter
- بكتريو كلويكي B.Cloecae
- بكتريوم راديوجينس B.Radiogenes .
- بكتريوم مالابارنس B.Malabarenses
2- البكتيريا غير الهوائية : أهم هذه البكتيريا باسلس أميلوبكتر
http://www.reefnet.gov.sy/agri/Bacteria_files/Bacter39.gif
الشكل رقم (9)
وتتصف بأنها ذات قدرة على تثبيت الآزوت وتنتمي لبكتيريا حمض البوتريك وهي عضوية متجرثمة خليتها منتفخة تلائمها درجة حرارة 28م°- 30م°، تأخذ المجهود الذي تحتاجه من السكاكر المحيطة بها (الغلوكوز، اللاكتوز، السكروز، اللكتات) وإن معدل ماتثبته من الآزوت هو 2-6 ملغ من غرام واحد من السكر أي أقل من معدل الآزوتوباكتر.
العوامل المؤثرة في تثبيت الآزوت:
إن أهم العوامل التي تؤثر على سير عملية التثبيت هي:
أ- التهوية: تزيد من كمية الآزوت المثبت في التربة بسبب نشاط عمل الآزوتوباكتر ونشاط بعض الميكروبات في وسط جيد التهوية.
ب- المجهود: لما كانت البكتيريا المثبتة للآزوت تحتاج لإتمام عملها إلى مجهود تحصل عليه من المركبات الكربوايدراتية لذا فإن وجود الدبال والمواد الفروية والسكريات بوفرة تزيد في نشاط البكتيريا وفي كمية الآزوت المثبت بالتربة.
ج- تأثير التربة: إن وجود جزء من التربة الملوث ببكتيريا التأزت في وسط متعادل يزيد في كمية الآزوت المثبت فيها، علماً بأن معدل احتواء التربة من هذا الآزوت المثبت سنوياً بواسطة بكتيريا الأزوتوباكتر يساوي 50كغ/ الهكتار أي 1/5 كمية الآزوت المثبت بواسطة بكتيريا العقد الجذرية.
د- التسميد: إن إضافة الأسمدة الفوسفاتية والبوتاسية تنشط عمل بكتيريا الآزوتوباكتر في تثبيتها للآزوت كوجود كمية قليلة ن النشادر أو الآزوت، بعكس وجودهما بكثرة يقلل من نشاط البكتيريا ويخفض من كمية الآزوت المثبت في التربة. إذ أن ميكروبات التأزت بدلاً من تثبيتها للآزوت الجوي واستعمالها له في حاجتها فهي تستعمل آزوت السماد المضاف إلى التربة في حاجتها.
العوامل المؤثرة في نشاط الميكروبات الأرضية:
أهم العوامل المؤثرة في نشاط الميكروبات الأرضية وتنظيم عمليها هي:
الفلاحة (الحراثة والعزيق):
أ- تزيد في تهوية التربة وتساعد على الاحتفاظ بالرطوبة.
ب- تزيد في عدد البكتيريا الهوائية وتوزيعها في التربة.
ج- تنشر المواد العضوية بين حبيبات التربة.
د- تعرض أجزاء التربة للجفاف. بالإضافة إلى الحد من عملية عكس التأزت وزيادة فاعلية عملية التأزت المفيدة.
عمليات الصرف: الصرف يحسن من عملية التهوية كما يوفر الحرارة المناسبة لتكاثر البكتيريا فيها والرطوبة الملائمة لنشاطها 60-80% الأمر الذي به تسير العمليات البكريولوجية في الأرض على أتم وجهها كعملية انحلال المواد العضوية وسهولة عملية التأزت.
المواد العضوية: الصرف يحسن من عملية التهوية كما يوفر الحرارة المناسبة لتكاثر البكتيريا فيها والرطوبة الملائمة لنشاطها 60-80% الأمر الذي به تسير العمليات البكريولوجية في الأرض على أتم وجهها كعملية انحلال المواد العضوية وسهولة عملية التأزت.
المواد العضوية:إضافة السماد البلدي القديم والسماد الأخضر والدبال والمواد العضوية تعمل على تنشيط الميكروبات الأرضية فيتضاعف عددها وتكبر رقعة عملها بعكس الحالة عند إضافة القش للتربة أو قلب مخلفات القمح فيها قد يكون له المفعول الضار لاتساع نسبة الآزوت / الكربون مالم يعامل بإضافة سماد سلفات النشادر أو السماد السائل.
الأسمدة المعدنية: إضافة الأسمدة الفوسفورية للتربة تعمل على تنشيط عملي بكتيريا التأزت والآزوتوباكتر إذا أنهما تحتاجان إلى نسبة كبيرة منها وأكبر مما تحتاج إليه النباتات الراقية وذلك بعكس الحالة إذا أضيف للتربة سماد نتراتي أو نشادري فهما يضعفان عملية التثبيت.
الكلس والكبريت: النبات يحتاج لنموه بصورة عامة إلى بيئة متعادلة وكذا لنشاط البكتيريا فإن كانت البيئة حمضية فيجب تعديلها بإضافة الكلس إليها وإن كانت قلوية فيجب إضافة الكبريت بكمية مناسبة ، فمن أجل الاستدلال على حموضة التربة وعلى قلويتها يجري عليها الاختبار الآتي (اختبار وجود الآزوتوباكتر ومقدار نموه).
أ- تلقح زجاجة تحتوي على ماء مقطر مضاف إليه من المانيت والفوسفات وملوث بميكروبات الأزوتوباكتر وبالتربة المراد اختبارها.
ب-تلقح زجاجة أخرى تحتوي على نفس المواد السابقة بالإضافة إلى قليل من كربونات الكالسيوم.
فإن لم تظهر على الزجاجة الأولى غشاوة من الآزوتوباكتر كان الدليل على أن التربة مفتقرة إلى الكلس وإن كانت التربة شديدة القلوية (حاوية على كمية من الكلس) الأمر الذي يجعل عمل الميكروبات فيها مستحيلاً مما يضطرنا لتعديلها بإضافة بعض الأملاح الحامضية أو المواد العضوية.
زراعة المحاصيل المختلفة: إن زراعة بعض المحاصيل في التربة كالمحاصيل البقولية مثلاً قد تلائم نشاط الميكروبات الأرضية فيها بعكس الحالة عند زراعة الخردل فله التاثيرالعكسي. فالميكروبات الأرضي تتأثر بحسب المادة التي تفرزها جذور المحاصيل المنزرعة وقد تحدث تغييراً في تركيز المحلول الأرضي في قابليته المواد المعدنية والعضوية للذوبان والامتصاص.
تلقيح التربة: لوحظ تجريبياً أن تلقيح التربة النقية بميكروبات التربة المثبتة للآزوت قد أتى بنتائج حسنة.
وللاستفادة من عملية التلقيح ، يجب توفير البيئة الصالحة لنشاط ونمو الميكروبات الأرضية فأول مايجب تحسينه هو توفر الظروف الصالحة لمعيشة هذه الميكروبات ومن ثم إجراء التلقيح.
وإن أفضل مثل على ذلك هو تلقيح التربة ببكتيريا العقد الجذرية لمحصول بقولي يراد زراعته وذلك بتلوث بذوره بالبكتيريا وزراعتها في الوسط الملائم.
تعقيم التربة: لوحظ بنتيجة التجربة أن عملية تعقيمة التربة سواء بالحرارة أو بإحدى المواد الكيماوية كالكلوروفورم أو الفورمالدهيد أو بكبريتور الكربون أو الفينول أو بأكسيد الكالسيوم تنشط نمو النبات كما تنشط عمل وتكاثر البكتيريا فيها، يعقبه همود ثم يتبعه نشاط أعلى مما كان عليه نتيجة لتكاثر البكتيريا السريع ، ونتيجة للبحث فقد استنتج مايلي :
أولاً – إن إضافة قليل من المواد الكيماوية المطهرة للتربة تنشط البكتيريا وتزيد في تكاثرها.
ثانياً: إن تعقيم التربة بالحرارة أو بالمواد الكيماوية قد يؤثر على الحشرات والفطريات فتميتها كما تقتل البروتوزوا عدوة البكتيريا ، حيث يترك لها المجال للتكاثر بدون عائق محللة المواد العضوية فيها.
الجفاف: للجفاف تأثير على التربة تأثيراً طبيعياً وكيماوياً وحيوياً. فالتأثير الطبيعي هو تشقق التربة إلى أعماق مختلفة بحسب طبيعتها قد ينتج عنه حسن التهوية، والتأثير الكيماوي هو ارتفاع نسبة الأملاح الذائبة في التربة وزيادة كمية الآزوت الناتجة عن أكسدة المواد العضوية والنشادر. والتأثير الحيوي هو انخفاض عدد البكتيريا فترة من الوقت قد يعقبه نشاط كبير في العدد عند تنفيذ عملية الري بالإضافة على نشاط عمليات النشدرة والتأزت وتثبيت الآزوت.
تعطيش التربة: نتيجة لحصاد المحصول قد تتعرض التربة للجفاف والحرارة ولأشعة الشمس الأمر الذي يخفض نسبة الرطوبة فيها وتشققها وارتفاع حرارتها وبذلك تتحسن فيها التهوية وتصبح فيها المواد العضوية أكثر قابلية للإغلال كما تزداد نسبة الآزوتات. هذا وإن ري الأرض قبل تعطيشها بعد حصاد المحصول المنزرع فيها بمدة شهر تقريباً قد يفقدها جزءً من الآزوت، إلا أنه يسمح للبكتيريا بالنشاط واستعمال المواد العضوية المتخلفة، فهي تمثل جزءً من الآزوتات بدلاً من أن يستفيد منه المحصول المنزرع ، أما ري الأرض قبل الزراعة مباشرة فقد يمكن النبات من الاستفادة بجميع الآزوتات الموجودة في التربة.
مما سبق يمكننا استنتاج مايلي:
- إدخال المحاصيل البقولية في الدورة الزراعة لابد وأنها تزيد من خصوبة التربة كما تزود النباتات بالآزوت وقد توفر على المزارع جزءً من تكاليف تسميد محصوله.
- من أجل زراعة محصول بقولي لم يسبق أن زرع فيها من قبل ، يجب تلقيح التربة ببكتيريا هذا المحصول سواء عن طريق نقل التراب الملوث بهذه البكتيريا أو عن طريق تلويث البذار بها وزراعته مباشرة.
- تسمد المحاصيل البقولية بالأسمدة الفوسفورية والبوتاسية ولاتسمد بالأسمدة الآزوتية إلى بجزء زهيد أي بمعدل 50-100 كغ/هكتار لتنشيط نمو البذور.
- إن إضافة القش أو قلب مخلفات المحاصيل في التربة قد يخفض نسبة الآزوتات فيها لبينما تتحلل ، مالم يضاف إليها كمية من الأسمدة الآزوتية المناسبة أو من الأسمدة السائلة.
- إن الصرف الجيد في التربة قد يوفر تهويتها الأمر الذي ينشط تكاثر البكتيريا الهوائية فتنشط عملية التأزت بالإضافة إلى توفير بيئة جيدة لامتداد جذور وجذيرات النبات.
- يضاف كمية مناسبة من زهر الكبريت على الأرض القلوية لتعديلها أو تضاف كمية مناسبة من الكلس على الأرض الحمضية لإيجاد وسط ملائم لبكتيريا التأزت العقدية والآزوتوباكتر.
- استعمال التسميد الأخضر (زراعة إحدى المحاصيل البقولية كالبيقية أو الكرسنة أو الفول أو .. الخ وقلبه في التربة وهو في طور الإزهار) مما يحسن بيئة التربة ويوفر فيها المواد العضوية والآزوت.
المراجع :
- البكتريولوجيا الزراعية للدكتور محمد سليم (أستاذ البكتريولوجيات في كلية الزراعة جامعة القاهرة).
- نشرات علمية مختلفة.