Transcript Document 7720251

‫بسم هللا الرحمن الرحيم‬
‫أنواع األسمدة‬
‫‪ -1‬األسمدة الكيماوية وتشمل‪:‬‬
‫األسمدة النيتروجينية – األسمدة الفوسفاتية ‪ -‬األسمدة البوتاسية –‬
‫أسمدة العناصر الصغرى‪.‬‬
‫‪ -2‬األسمدة العضوية وتشمل‪:‬‬
‫السماد البلدى – سماد الكومبوست – سماد الحماة ‪ -‬سماد القمامة –‬
‫سماد المجازر – وغيرها‪.‬‬
‫‪ -3‬األسمدة الحيوية‪:‬‬
‫وهى عبارة عن ميكروب أو مجموعة من الميكروبات التى تعمل على‬
‫توفير عنصر أو أكثر من العناصر الغذائية الالزمة لنمو النبات والتى‬
‫يمكن بها اإلستغناء عن كل أو جزء من األسمدة الكيماوية التى‬
‫تحتوى على العنصر المطلوب‪.‬‬
‫تشتمل األسمدة الحيوية على عديد من الكائنات الحية الدقيقة‬
‫تختلف باختالف الغرض المستخدم من أجله هذا السماد ويمكن‬
‫تقسيم األسمدة الحيوية من حيث طبيعتها وسلوكها في التربة‬
‫إلى‪:‬‬
‫‪ – 1‬أسمدة حيوية تكافلية ‪:Symbiotic‬‬
‫‪Biofertilizers‬‬
‫ويتم إنتاجها من أحياء دقيقة تعيش معيشة تعاونية مع جذور‬
‫النباتات وتقوم هذه الميكروبات بإمداد النباتات ببعض العناصر‬
‫الغذائية مع أخذ احتياجاتها الغذائية وخصوصا ً مصدر الكربون‬
‫من النبات أي أنه يحدث تبادل منفعة ‪ Mutualism‬بين‬
‫كائنين مختلفين يعيشان مع بعضهما أي يكفل كل منهما اآلخر‬
‫‪ – 2‬أسمدة حيوية ال تكافلية‪A symbiotic Biofertilizer :‬‬
‫يتميز هذا النوع من األسمدة الحيوية بأن األحياء الدقيقة‬
‫المستخدمة في إنتاجه تعيش معيشة حرة في التربة وتحصل على‬
‫احتياجاتها الغذائية من التربة‪.‬‬
‫قد تشجع إفرازات بعض النباتات الجذرية النشاط الحيوي لهذه‬
‫الكائنات وبالتالي زيادة كفاءتها كسماد حيوي‪.‬‬
‫من أمثلة الميكروبات المستخدمة في هذا النوع من األسمدة‬
‫ميكروبات األزوتوباكتر ‪ Azotobacter‬واألزوسبيريللم‬
‫‪( Azospirillum‬مثبتات األزوت الجوي الالتكافلية) ومذيبات‬
‫الفوسفات ‪ Phosphate dissolving bacteria‬والطحالب‬
‫الخضراء المزرقة ‪ Blue green algae‬وكذلك بكتريا الكبريت‬
‫المعدنية‪.‬‬
‫وقد تقسم األسمدة الحيوية من حيث نشاطها الحيوي‬
‫ونوع العناصر الغذائية التي توفرها للنبات إلى ما‬
‫يلي‪:‬‬
‫‪ – 1‬أسمدة حيوية إلمداد النبات بعنصر النيتروجين‪:‬‬
‫يتمتع عدد كبير جدا من الكائنات الحية الدقيقة‬
‫بخواص بيولوجية تمكنها من استخدام النتروجين‬
‫الجوى‪.‬‬
‫تلعب الكائنات الحية الدقيقة الدور األكبر فى تحويل‬
‫النتروجين ‪ N2‬إلى أمونيا وبالتالى إلى بروتين وذلك من‬
‫خالل ما يسمى التثبيت البيولوجى لآلزوت ‪ BNF‬آو ما‬
‫يطلق عليه ‪.Biological nitrogen fixation‬‬
‫‪N‬‬
‫‪N‬‬
‫جزئ الداى نيتروجين‬
‫‪Dinitrogen‬‬
‫‪2 NH3‬‬
‫‪N2‬‬
‫‪N2‬‬
‫)‪Enzyme (E‬‬
‫‪N=N‬‬
‫‪2H‬‬
‫‪H2‬‬
‫‪HN = HN‬‬
‫)‪(diimide‬‬
‫‪E – N = NH‬‬
‫‪H2‬‬
‫‪2H‬‬
‫‪E – NH – NH2‬‬
‫‪H2N-NH2‬‬
‫)‪(hydrazine‬‬
‫‪H2‬‬
‫‪()2 NH3‬آمونيا)‬
‫‪2H‬‬
‫المسار الحيوي الختزال النتروجين وتكوين األمونيا‬
‫بواسطة األحياء الدقيقة المثبتة لألزوت الجوي‬
‫ الكائنات الحية الدقيقة المثبتة للنيتروجين الجوى‬‫‪Nitrogen Fixers‬‬
‫تقع كل الكائنات التى تمتلك القدرة على تثبيت‬
‫النيتروجين ويعيش بعضها بصورة حرة بينما يتطلب‬
‫البعض اآلخر ارتباطا تكافليا وثيقا مع بعض النباتات‬
‫أو الكائنات األخرى للقيام بتثبيت النتروجين‪.‬‬
‫بعض نماذج الكائنات الحية الدقيقة المثبتة للنتروجين بيولوجيا و‬
‫التى يستخدم العديد منها فى إنتاج لقاحات األسمدة الحيوية‬
Free living
Aerobic
Azotobacter
Azospirillum
Beijerinckia
Klebsiella
(some)
Cyanobacteria
(some)*
Symbiotic with plants
Anaerobic
Legumes
Clostridium (some)
Desulfovibrio
Purple sulphur
bacteria*
Rhizobium
Purple nonsulphur bacteria*
Green sulphur
bacteria*
* Denotes a photosynthetic
bacterium
Other plants
Frankia
‫المجموعات المتخصصة من البقوليات‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ -1‬مجموعة البرسيم الحجازي ‪:Alfalfa group‬‬
‫وهي تضم البرسيم الحجازي والحلبة والحندقوق والبكتريا المتخصصة لهذه المجموعة‬
‫هي ‪. Rhizobium meliloti‬‬
‫‪ -2‬مجموعة البرسيم ‪:Clover group‬‬
‫وهي تضم البرسيم المصري األحمر والبرسيم القرمزي والساللة البكتيرية المتخصصة‬
‫لهذه المجموعة هي ‪.Rhizobium trifolii‬‬
‫‪ -3‬مجموعة البسلة ‪:Pea group‬‬
‫وهي تضم البسلة وبسلة الزهور والعدس والفول البلدي والساللة المتخصصة هي‬
‫‪. Rhizobium Leguminosarum‬‬
‫‪ -4‬مجموعة الفاصوليا ‪:Bean group‬‬
‫وهي تضم الفاصوليا والساللة المتخصصة هي ‪. Rhizobium phaseoli‬‬
‫‪ -5‬مجموعة فول الصويا ‪:Soybean group‬‬
‫وهي تضم نباتات فول الصويا والساللة المتخصصة هي ‪Bradyrhizobium‬‬
‫‪japonicum‬‬
‫‪ -6‬مجموعة الترمس ‪: Lupine group‬‬
‫وهي تضم نبات الترمس والساللة المتخصصة هي ‪.Bradyrhizobium lupini‬‬
‫‪ -7‬مجموعة اللوبيا ‪:Cowpea group‬‬
‫وهي تضم اللوبيا والفول السوداني واللبالب والساللة المتخصصة لهذه المجموعة هي‬
‫‪.Bradyrhizobium Sp‬‬
‫مزارع سالالت الريزوبيا‬
‫أشكال مختلفة للعقد الجذرية‬
‫أشكال مختلفة للعقد الجذرية‬
‫كمية النيتروجين المثبتة بالريزوبيا‬
‫النبات البقولي‬
‫الفول البلدي‬
‫الحمص‬
‫العدس‬
‫فول الصويا‬
‫الفول السوداني‬
‫الترمس‬
‫البرسيم الحجازي‬
‫البرسيم المصري‬
‫‪ N‬مثبت (كجم ‪/N‬هكتار‪/‬سنة)‬
‫‪114 - 91‬‬
‫‪98 - 27‬‬
‫‪92 - 53‬‬
‫‪108 - 40‬‬
‫‪79‬‬
‫‪138‬‬
‫‪290 - 229‬‬
‫‪276 - 238‬‬
‫بكتيريا األزوسبيريللم تحت الميكروسكوب‬
‫بكتيريا االزوتوباكتر تحت الميكروسكوب‬
‫األزوتوباكتر تستخدم حوالي ‪ %90‬من النيتروجين المثبت في بناء‬
‫خالياها والباقي يفرز خارجها‪.‬‬
‫الطحالب الخضراء المزرقة تستخدم حوالي ‪ %30‬من النيتروجين‬
‫المثبت لبناء خالياها والباقي يفرز خارجها‪.‬‬
‫الريزوبيا تستخدم حوالي ‪ %10‬فقط من النيتروجين المثبت لبناء‬
‫خالياها والباقي يفرز خارجها‪.‬‬
‫تثبت الريزوبيا حوالي ‪ 270‬مليجرام نيتروجين ‪ /‬جرام سكر مستهلك‪.‬‬
‫تثبت األزوتوباكتر حوالي ‪ 20‬مليجرام نيتروجين‪/‬جرام سكر مستهلك‪.‬‬
‫تثبت الكلوسترديا حوالي ‪ 10‬مليجرام نيتروجين‪ /‬جرام سكر مستهلك‪.‬‬
‫تثبت الطحالب حوالي ‪ 60 -24‬كيلوجرام نيتروجين‪ /‬هكتار‪.‬‬
‫‪ -2‬أسمدة حيوية لمعدنة الفوسفور العضوي‪:‬‬
‫تقوم بعض ميكروبات التربة بمعدنة الفوسفور العضوي‬
‫الموجود في بقايا النباتات والحيوانات واألحياء األخرى والتي‬
‫تحتوي على الفوسفور في كثير من مركباتها العضوية مثل‬
‫األحماض النووية ‪ DNA, RNA‬والفوسفوليبدات (الليسيثين‬
‫والسينالين) والفيتين والسكريات المفسفرة والمرفقات‬
‫األنزيمية‪ ،‬الـ ‪ ،ATP‬الـ ‪ ADP‬وعادة يوجد الفوسفور في‬
‫المواد العضوية في صورة ‪ PO4-3‬ومن أنشط الميكروبات في‬
‫تحليل المركبات العضوية الفسفورية‬
‫‪Flavobacterium, Enterobacter, Achromobacter,‬‬
‫‪Streptomyces, Candida, Aspergillus niger‬‬
‫‪ – 3‬أسمدة حيوية إلذابة الفوسفات المعدني‪:‬‬
‫يوجد الفوسفور المعدني عادة في صورة فوسفات الكالسيوم الثالثية‬
‫‪ Ca3 (PO4)2‬وهي صورة غير ميسرة وغير قابلة لالمتصاص‬
‫بالنباتات وذلك في الترب المتعادلة أو التي تميل قليالً إلى القلوية وعند‬
‫إضافة األسمدة الفوسفاتية المعدنية إلى هذه النوعية من الترب‬
‫الزراعية فإن جزء يسير منها يستفيد منه النبات والباقي سرعان ما‬
‫يتحول إلى الصورة الغير ذائبة أو الغير ميسرة للنبات وتكون الترب‬
‫غنية بالفوسفور ولكن ال يستطيع النبات االستفادة منه‪.‬‬
‫‪Ca3 (PO4)2‬‬
‫غير ذائب‬
‫وغير ميسر للنبات‬
‫‪Ca (H2PO4)2‬‬
‫تربة قلوية‬
‫صورة ذائبة‬
‫وميسرة للنبات‬
‫وتقوم بعض الميكروبات بتحويل الصورة الغير ذائبة (فوسفات‬
‫كالسيوم ثالثية) إلى صورة ذائبة مرة أخرى (فوسفات كالسيوم‬
‫أحادية) ودور هذه الميكروبات هام جدا ً في األراضي المتعادلة‬
‫أو المائلة للقلوية فإذا وجدت بكثافة عالية في منطقة‬
‫الريزوسفير فإنها تنمو وتنشط نتيجة لإلفرازات الجذرية وما‬
‫بها من مواد عضوية وتخرج نواتج التحوالت الغذائية خارج‬
‫خالياها وعادة تكون هذه النواتج عبارة عن أحماض عضوية‬
‫وثاني أكسيد الكربون مما يؤدي إلى تحويل الفوسفات الثالثية‬
‫إلى فوسفات أحادية ذائبة وميسرة كما يلي‪:‬‬
‫‪Ca (H2PO4)2‬‬
‫‪Ca3 (PO4)2‬‬
‫البكتيريا المذيبة‬
‫للفوسفات المعدني‬
‫وتقسم الميكروبات المذيبة للفوسفات المعدني إلى‪:‬‬
‫‪ –1‬ميكروبات غير تكافلية‪:‬‬
‫ومن أشهر أنواع البكتريا المستخدمة في التلقيح كسماد حيوي‬
‫بكتريا‬
‫‪Bacillus megatherium var. Phosphaticum‬‬
‫والذي ينتج تجاريا ً باسم فوسفوباكترين أو فوسفورين‪ .‬ويلجأ‬
‫المنتجون لألسمدة الحيوية عادة إلى استخدام أكثر من نوع من‬
‫الميكروبات المذيبة للفوسفات حتى يتناسب مع العديد من الترب‬
‫الزراعية‪ .‬وتلعب هذه الميكروبات أيضا ً دورا ً هاما ً في إذابة‬
‫الفوسفات الصخري ‪ Rock phosphate‬إذا أضيف إلى‬
‫التربة كمصدر للفوسفات‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪ -2‬ميكروبات تكافلية (الميكوريزا ‪: (Mycorrhizae‬‬
‫‪‬‬
‫الميكوريزا كلمة يونانية تعنى الجذور الفطرية ‪fungus‬‬
‫‪ roots‬تقوم فيها فطريات الميكوريزا بإنشاء عالقة تكافلية مع‬
‫النباتات‪.‬‬
‫‪‬‬
‫هناك نوعين رئيسين من الميكوريزا ‪:‬‬
‫الميكوريزا الخارجية ‪ ectomycorrhizae‬وفيها ال يخترق‬
‫الفطر الجدار الخلوى لجذور النباتات‪.‬‬
‫الميكوريزا الداخلية ‪ endomyorrhizae‬التى تخترق‬
‫الجدر الخلوية لخاليا جذور النباتات‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫وتشكل فطريات المجموعة الثانية أهمية بالغة للتسميد الحيوى‬
‫ويطلق عليه )‪Arbuscular mycorrhizae (AM‬‬
‫إشارة إلى تكوين التفريعات المميزة لها داخل خاليا جذور‬
‫النباتات كما هو موضح بالشكل‬
‫‪ – 4‬أسمدة حيوية إلذابة الكبريت‪:‬‬
‫يضاف الكبريت المعدني كمخصب للترب القلوية للحد من قلويتها‬
‫وزيادة محتواها من الكبريتات الالزمة لتغذية النبات‪ .‬والكبريت‬
‫المعدني مسحوق غير ذائب في الماء وتقوم بكتريا الكبريت‬
‫الكيمومعدنية التغذية ‪ Chemolithotrophes‬بأكسدة الكبريت‬
‫المعدني في الترب الجيدة التهوية في حمض كبريتيك ومن أهم هذه‬
‫الميكروبات ما يلي‪:‬‬
‫‪1 – Thiobacillus‬‬
‫‪2 – Leptospirillum‬‬
‫‪3 – Sulfolobus‬‬
‫‪4 – Sulfobacillus‬‬
‫‪5 – Acidianus‬‬
‫‪S + H2O + 3/2 O2‬‬
‫‪H2SO4‬‬
‫بكتيريا أكسدة الكبريت‬
‫‪ – 5‬أسمدة حيوية لمعدنة المادة العضوية‪:‬‬
‫‪‬‬
‫قد تتحلل المادة العضوية سواء الموجودة بالتربة أو المضافة إليها‬
‫ببطيء نتيجة لعدم توفر أنواع خاصة من الميكروبات أو تواجدها بأعداد‬
‫قليلة ال تفي بمعدنة المادة العضوية وتحتاج إلى فترات زمنية طويلة‪ .‬لذا‬
‫فإن األنواع النشطة في هذا المجال يتم إكثارها معمليا ً بحيث نحافظ على‬
‫حيويتها ثم تلقح بها التربة وعادة يتم استخدام سالالت مناسبة لكل نوع‬
‫من الترب الزراعية وتتحمل الظروف الطبيعية والكيماوية الموجودة فيها‬
‫مثل الميكروبات التي تتحمل الحرارة العالية ‪Thermophilic‬‬
‫‪ bacteria‬أو الحرارة المنخفضة ‪ Psychrophiles‬أو المحبة‬
‫للحرارة المتوسطة ‪ Mesophiles‬أو التي تتحمل الجفاف ويستخدم‬
‫عادة أنواع خاصة من الفطريات واألكتينوميتن والبكتريا ومن أهمها‪:‬‬
‫‪Bacillus, Cytophaga, Pseudomonas, Clostridium,‬‬
‫‪Aspergillus, Penicillium, Trichoderma, Chaetomium.‬‬
‫‪ -6‬أسمدة حيوية الستخالص البوتاسيوم من معادن الطين‪:‬‬
‫يحتاج النبات إلى عنصر البوتاسيوم بكميات كبيرة وهو من العناصر‬
‫الهامة في تغذية النبات وجزء كبير من البوتاسيوم يوجد مرتبطا ً بالجزء‬
‫المعدني للتربة في صورة غير قابلة للتبادل وقد وجد أن بعض أنواع‬
‫الميكروبات مثل ‪Mucor, Penicillium, Pseudomonas,‬‬
‫‪ Bacillus, Aspergillus, Streptomyces‬يمكنها تحليل‬
‫سليكات األلمونيوم الموجودة في معادن الطين وينفرد البوتاسيوم منها‬
‫وتستطيع بكتريا ‪ Bacillus circulans‬تحرير عنصري السليكون‬
‫والبوتاسيوم من معادن الطين السليكاتية مثل البيوتيت ‪Biotite‬‬
‫واألرثوكالز ‪ Orthoclase‬وتنمو هذه الميكروبات في أوساط غذائية‬
‫خاصة وتجمع الخاليا وتلقح بها التربة‪.‬‬
‫‪ -7‬أسمدة حيوية إلذابة بعض العناصر الصغرى‪:‬‬
‫توجد بعض العناصر الصغرى في صورة غير ميسرة في الترب القلوية أو‬
‫الجيرية مثل الحديد والزنك والمنجنيز وغيرها وعادة فإن الميكروبات‬
‫المستخدمة في صورة أسمدة حيوية لتحليل المواد العضوية أو إلذابة‬
‫الفوسفات تفي لهذا الغرض حيث أنها تعمل على إذابة بعض العناصر‬
‫الصغرى وتحويلها إلى صورة ميسرة للنبات‪.‬‬
‫وقد يلجأ بعض المزارعون إلى رش المجموع الخضري لبعض المحاصيل‬
‫بمحلول تم إعداده من الموالس المتخمر مع إضافة بعض العناصر الصغرى‬
‫الالزمة للنبات وأثناء التخمر بالبكتريا والخمائر تتكون بعض األحماض‬
‫العضوية والكحوالت التي تزيد من معدل امتصاص هذه العناصر بواسطة‬
‫المجموع الخضري‪.‬‬
‫‪8‬‬
‫– أسمدة حيوية للتخلص من بعض ملوثات التربة‪:‬‬
‫تصل إلى التربة كثير من المواد الغريبة عنها أو الدخيلة‬
‫عليها والتي يطلق عليها اسم ‪ Xenobiotic‬والتي يكون‬
‫لها تأثير ضار على خواص التربة الطبيعية والكيماوية‬
‫والحيوية ولذا يطلق عليها ملوثات التربة ‪Soil‬‬
‫‪ Pollutants‬ومثال ذلك المبيدات بكافة أنواعها والمواد‬
‫البترولية‪.‬‬
‫وتستطيع بعض الميكروبات تحليل بعض هذه المبيدات‬
‫والتخلص منها أو قد تتكون مركبات أكثر سمية أثناء تحللها‪،‬‬
‫ولذا فإنه يتم انتقاء الميكروبات ذات الكفاءة العالية في‬
‫التخلص من المبيدات وإكثارها معمليا ً واستخدامها في تلقيح‬
‫التربة ومن أمثلة هذه الميكروبات ما يلي‪:‬‬
‫‪1 – Streptomyces‬‬
‫‪2 – Pseudomonas‬‬
‫‪3 – Xanthomonas‬‬
‫‪4– Mucor‬‬
‫‪5 – Aspergillus‬‬
‫‪6 – Trichoderma‬‬
‫يالحظ أن الكثير من الميكروبات المستخدمة كأسمدة حيوية إلمداد‬
‫النبات بالعناصر الغذائية المختلفة تفرز أثناء نموها وتكاثرها مواد‬
‫منظمة لنمو النباتات تسمى ‪ Plant growth regulators‬أو‬
‫‪ Plant growth promotors‬مثل الجبريلينات والمواد‬
‫الشبيهة بها والذي تفرزه بعض الميكروبات في منطقة الريزوسفير‬
‫مثل ميكروبات ‪Azotobacter, Arthrobacter, Mucor‬‬
‫وبعض الطحالب والميكورهيزا الخارجية وهناك مواد أخرى تفرزها‬
‫الميكروبات يطلق عليها ‪ auxins‬أوكسينات مثل اندول حمض‬
‫الخليك ‪ (IAA) Indole acetic acid‬ويفرز بواسطة‬
‫الميكورهيزا الخارجية (تفرز السيتوكينين أيضا ً) وتفرز بعض‬
‫أنواع من الريزوبيا السيتوكينين أي أن هذه الميكروبات عند‬
‫استخدامها كأسمدة حيوية فإنها تلعب دورين هامين أحدهما إمداد‬
‫النباتات بالعناصر الغذائية واآلخر إفراز المواد المنظمة لنمو‬
‫النبات‪.‬‬
‫الميكانيكيات المختلفة التي تؤثر من خاللها‬
‫األسمدة الحيوية على العوائل النباتية‪.‬‬
‫السماد الحيوي‬
‫‪ -1‬بكتريا العقد الجذرية‪.‬‬
‫(‪)Frankia ، Rhizobium‬‬
‫‪ -2‬البكتريا المثبتة لألزوت بصورة حرة‪.‬‬
‫(‪)Azospirillum ،Azotobacter‬‬
‫ميكانيكية التأثير‬
‫‬‫‬‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫‪ -3‬الطحالب الخضراء المزرقة‪( .‬السيانوبكتيريا)‬
‫‬‫‪-‬‬
‫‪ -4‬األزوال‪.‬‬
‫‪ -5‬مذيبات الفوسفات البكتيرية‬
‫‬‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫‪ -6‬فطريات الميكوري از‬
‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫‪ -7‬بكتريا السليكات‪.‬‬
‫‪ -8‬بكتريا السيدوموناس‬
‫‪ -9‬الخميرة‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫‬‫‪-‬‬
‫تثبيت أزوت الهواء الجوي‪.‬‬
‫إنتاج منشطات النمو‪.‬‬
‫تثبيت أزوت الهواء الجوي‪.‬‬
‫إنتاج منشطات النمو‪.‬‬
‫الحماية من المسببات المرضية‪.‬‬
‫تثبيت أزوت الهواء الجوي‪.‬‬
‫إنتاج منشطات النمو‪.‬‬
‫تثبيت أزوت الهواء الجوي‪.‬‬
‫إنتاج أحماض عضوية‪.‬‬
‫إنتاج منشطات النمو‪.‬‬
‫الحماية من المسببات المرضية‪.‬‬
‫زيادة امتصاص العناصر الغذائية‪.‬‬
‫زيادة المقاومة للجفاف‪.‬‬
‫الحماية من المسببات المرضية‪.‬‬
‫إنتاج أحماض عضوية‪.‬‬
‫إنتاج مخلبيات الحديد‪.‬‬
‫إنتاج منشطات النمو‪.‬‬
‫المتطلبات العامة إلنتاج اللقاحات الميكروبية‪:‬‬
‫‪General Requirements for Inoculants Production‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫بعيدا ً عن الجانب المالي والتسويقي للقاحات الميكروبية فإن‬
‫هناك أربعة متطلبات علمية إلنتاج اللقاحات الميكروبية‬
‫وهي‪-:‬‬
‫‪ -1‬اختيار الساللة الميكروبية المناسبة‪.‬‬
‫‪ -2‬اختيار بيئة اإلنتاج المناسبة‪.‬‬
‫‪ -3‬استخدام الطريقة المثلى إلنتاج أقصى معدل من الكتلة‬
‫الحيوية ‪.Biomass‬‬
‫‪ -4‬حصاد الكتلة الحيوية وتحميلها على مادة حاملة مناسبة‪.‬‬
‫‪‬‬
‫وااللتزام بهذه المتطلبات على هذا النحو يحقق الفوائد اآلتية‪-:‬‬
‫‪ -1‬الحفاظ على حيوية ونشاط الخاليا الميكروبية‪.‬‬
‫‪ -2‬الحصول على منتج يتسم بالثبات وفترة حفظ ‪Shelf-‬‬
‫‪ life‬محددة‪.‬‬
‫‪ -3‬الحصول على منتج ذو مواصفات قياسية‪.‬‬
‫‪ -4‬ضمان المنافسة التسويقية لهذا المنتج بما يحقق عائد‬
‫اقتصادي‪.‬‬
‫الطرق المختلفة إلضافة األسمدة الحيوية‪Application Methods :‬‬
‫‪of Biofertilizers‬‬
‫‪‬‬
‫يتم إضافة السماد الحيوي إما إلى البذور (التقاوي) أو إلى‬
‫التربة ويستخدم في الحالتين كما يلي‪-:‬‬
‫‪‬‬
‫أ‪ -‬تلقيح البذور (التقاوي) ‪Seeds Inoculation‬‬
‫ب‪ -‬تلقيح التربة‪Soil Inoculation :‬‬
‫‪‬‬
‫(أ)‬
‫(ب)‬
‫شكل رقم (‪ ( : )5‬أ ) بذور فول الصويا غير ملقحة وملقحة‬
‫(ب) ببكتريا ‪B.japonicum‬المحملة على البيتموس‬
‫أهمية األسمدة الحيوية ‪Importance of Biofertilizers‬‬
‫يمكن باستخدام األسمدة الحيوية تحقيق الفوائد اآلتية‪-:‬‬
‫أوالً‪ :‬تقليل االعتماد على األسمدة الكيماوية نتيجة توفير جزء‬
‫كبير من العناصر الغذائية الالزمة لتغذية النبات مما يؤدي‬
‫إلى‪-:‬‬
‫تقليل تكاليف اإلنتاج الزراعي‪.‬‬
‫خفض معدالت التلوث البيئي‪.‬‬
‫ثانيا ً‪ :‬التأثير اإليجابي على العائل النامي من خالل واحد أو أكثر‬
‫من التأثيرات اآلتية‪-:‬‬
‫‪ -1‬اإلسراع من إنبات البذور‪.‬‬
‫‪ -2‬تحسين أداء المجموع الجذري سواء‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫بتشجيع تكوين الشعيرات الجذرية‪.‬‬
‫بزيادة مسطح المجموع الجذري‪.‬‬
‫أو بتجميع حبيبات التربة في منطقة الجذور مما يؤدي إلى‪:‬‬
‫‪ ‬زيادة امتصاص العناصر الغذائية والماء‪.‬‬
‫‪ ‬زيادة مقاومة العائل لإلجهاد المائي ‪.Water stress‬‬
‫‪ ‬زيادة معدل التهوية حول الجذور‪.‬‬
‫‪ -3‬تحسين نمو المجموع الخضري‪.‬‬
‫‪ -4‬تحسين إنتاجية العائل النباتي من خالل‪:‬‬
‫أ ‪ -‬التبكير في المحصول‪.‬‬
‫ب ‪ -‬زيادة كمية المحصول النهائي‪.‬‬
‫ج ‪ -‬تحسين نوعية المحصول سواء‪:‬‬
‫ بزيادة محتوى الثمار من العناصر الغذائية‪.‬‬‫ و بتقليل تراكم الملوثات الكيماوية بأنسجتها مما يؤدي إلى الحصول‬‫على غذاء ذو جودة عالية وآمن صحيا ً‪.‬‬
‫‪ -5‬حماية النبات من المسببات المرضية الموجودة بالتربة‬
‫‪ Soil borne pathogens‬سواء‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫بزيادة مناعتها ضد اإلصابة‪.‬‬
‫أو بزيادة قدرتها على تحمل اإلصابة عند حدوثها‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ثالثا ً‪ :‬المحافظة على خصوبة التربة على المدى الطويل من‬
‫خالل إمداد التربة بأعداد عالية من الكائنات الدقيقة المفيدة‬
‫مما يؤدي إلى‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪ -1‬تغيير التوازن الميكروبي بالتربة لصالح الميكروبات‬
‫المفيدة‪.‬‬
‫‪ -2‬تنشيط العمليات الحيوية المفيدة بالتربة‪.‬‬
‫‪-3‬المحافظة على التنوع الحيوي بالتربة‪.‬‬
‫‪ -4‬تحسين الخواص الطبيعية للتربة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫متطلبات إقامة صناعة أسمدة حيوية متميزه لتغطية إحتياجات السوق المحلى‬
‫واإلقليمى‪:‬‬
‫ـــ يلزم وضع سياسة مهدفة تبنى على عدد من نقاط االرتكاز الهامة‬
‫التى تضمن نجاح وازدهار صناعة األسمدة الحيوية على ان‬
‫تتضمن‪:‬‬
‫‪-1‬دعم البحث والتطوير ‪ R&D‬إلنتاج أسمدة حيوية متنوعة ذات‬
‫كفاءة عالية ولها خاصية الثبات لفترات طويلة حتى يتم‬
‫تسويقها‪.‬‬
‫‪-2‬مراعاة أن تكون تلك االسمدة فعالة تحت ظروف اإلجهاد البيئى‬
‫السائد فى مناطق االستخدام‪.‬‬
‫‪-3‬تطوير أسمدة حيوية متعددة الخصائص لتقديم منفعة متعددة فى‬
‫جرعة واحدة من تلك االسمدة‬
‫‪-4‬استمرار جهود البحث و التطوير جنبا الى جنب مع خطط االنتاج‬
‫الصناعى لتقديم منتجات جديدة و مبتكرة لمواكبة التطور‬
‫المنشود فى قطاع االنتاج الزراعى‪.‬‬
‫‪ -5‬االعتماد على تقنيات البيولوجيا الجزيئية ‪molecular‬‬
‫‪ biology‬لتتبع تأثيرات تلك االسمدة على النباتات و عناصر‬
‫البيئة‪.‬‬
‫‪ -6‬تبنى التدريب المستمر كمنهج لتطوير المنتجات وإدخال تقنيات‬
‫جديدة وتوعية الفالحين بفوائد تلك المنتجات‪.‬‬
‫‪ -7‬تشجيع رؤوس األموال الكبيرة لالستثمار فى إنتاج األسمدة‬
‫الحيوية لضمان تبنى خطط البحوث والتطوير المناسبة وإنشاء‬
‫خطوط إنتاج متطورة للوصول إلى منتج نهائى عالى الجودة‬
‫اضافة إلى قدرة تلك الشركات على التوسع مستقبال فى االنتاج‬
‫فى ضوء نمو احتياجات السوق‪.‬‬
‫المعوقات الحالية لتطوير االسمدة الحيوية‪:‬‬
‫‪Current Biofertilizer Development Hurdles‬‬
‫‪Industry hurdles‬‬
‫أوال ‪ -:‬المعوقات الصناعية‬
‫‪ .1‬صعوبة تحديد الكفاءات الموهوبة فى الصناعة و البحث العلمى‬
‫التى يمكن أن تقود هذا العمل‪.‬‬
‫‪ .2‬عدم توافر و سائل دقيقة لمتابعة جودة االنتاج و ثباته‪.‬‬
‫‪ .3‬غياب الوعى والمعرفة لدى المزارعين التقليديين بفوائد‬
‫االسمدة الحيوية‬
‫‪ .4‬دخول صغار المنتجين فى االستثمار فى هذه الصناعة مع غياب‬
‫دع ًم حقيقى دائم لتلك الصناعة من خالل برامج البحث و‬
‫التطوير ‪.R&D‬‬
‫ثانيا ‪ -:‬المعوقات التقنية ‪Technical‬‬
‫‪hurdles‬‬
‫‪ .1‬االحتياج الى تطوير وسائل حفظ االسمدة الحيوية‪.‬‬
‫‪ .2‬االحتياج الى تطوير وتحسين المنتجات التى تقوم‬
‫بوظائف متعددة‪.‬‬
‫‪ .3‬مدى أقلمة الكائنات الحية المستخدمة للظروف البيئية‬
‫السائدة فى مناطق استخدامها‪.‬‬
‫تحليل نقاط القوة والضعف والفرص والمخاطر لصناعة األسمدة الحيوية‪:‬‬
‫‪Biofertilizers Industry SWOT Analysis‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ -1‬نقاط القوة ‪Strength‬‬
‫تتواجد السالالت الميكروبية بكثرة فى مختلف البيئات‬
‫الزراعية فى مناطق االنتاج الزراعى بالدول العربية‪ .‬وتتمتع‬
‫عدد من الدول بقدرات عالية فى الصناعات التخمرية سواء‬
‫من حيث الكفاءات البشرية أو المصانع المتخصصة ‪ .‬و يمكن‬
‫البناء على تلك القدرات و استغاللها سواء لإلنتاج المباشر‬
‫لألسمدة الحيوية أو إلنشاء وحدات إنتاجية جديدة اعتمادا‬
‫على الخبرة المكتسبة من العمل فى الصناعات التخميرية‬
‫القائمة‪.‬‬
‫‪ -2 ‬نقاط الضعف ‪Weakness‬‬
‫‪‬‬
‫تتمثل فى ضعف الوعى لدى المزارعين و ضرورة عمل‬
‫برامج تعليمية لتدريبهم على استخدام المنتجات الجديدة‪.‬‬
‫كما أن ثقافة تسجيل براءات االختراع للسالالت الميكروبية‬
‫عالية الكفاءة يكاد يكون غائبا ً لدى العلماء مما يتسبب فى‬
‫إهدار فرص حقيقة لالستفادة من مصادر الثروة الميكروبية‬
‫فى الدول العربية ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪ -3‬الفرص ‪Opportunities‬‬
‫‪‬‬
‫إن مفاهيم تطوير الزراعة العضوية وحماية البيئة آخذة فى‬
‫الزيادة فى مختلف دول العالم مما يفتح مجاال لتطوير‬
‫االسمدة الحيوية مع المبيدات لتنويع منتجات الشركات و‬
‫لتقليل تكلفة االنتاج ‪ .‬وال شك أن البحث فى مصادر الثروة‬
‫الميكروبية المحلية يتيح الفرصة للحصول على سالالت‬
‫متأقلمة لظروف البيئات المحلية التى غالبا ما تفوق فى‬
‫أدائها تلك الوافدة من مصادر خارجية مختلفة فى بيئتها‬
‫االصلية‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪ -4‬المخاوف ‪Threats‬‬
‫‪‬‬
‫ويأتى على رأسها تسرب منتجات مصنعة بالخارج فى صور‬
‫منتجات تجارية تحمل مسمى االسمدة الحيوية و لكنها‬
‫ليست بالكفاءة المطلوبة مما يؤثر سلبا على سمعة‬
‫تكنولوجيا االسمدة الحيوية ككل‪ .‬كما أن هناك تخوف من‬
‫احتكار الشركات متعددة الجنسية لتلك التقنيات بما لها من‬
‫قدرات هائلة على النفاذ لألسواق خاصة فى ضوء قوانين‬
‫التجارة العالمية‪.‬‬
‫‪‬‬
‫السوق العالمى لألسمدة الحيوية‪:‬‬
‫‪‬‬
‫يتم إنتاج األسمدة الحيوية فى عديد من دول العالم المتقدمة‬
‫والنامية على حد سواء إال أن اإلنتاج ليس كافيا ً لسد‬
‫احتياجات األسواق خاصة إذ ا أخذنا فى اعتبارنا تلك الزيادة‬
‫الكبيرة على طلب هذا النوع من األسمدة التى يمكن أن‬
‫تصاحب حملة التوعية بأهمية استخدام تلك األسمدة من أجل‬
‫إنتاج زراعى أنظف وللمحافظة على صحة اإلنسان وسالمة‬
‫والبيئة التى يعيش فيها‪.‬‬
‫بخصوص السوق العالمى لألسمدة الحيوية فإن اإلحصاءات‬
‫تشير إلى أن االستخدام العالمى لألسمدة بمختلف أنواعها‬
‫يعادل حوالى ‪ 10‬بليون دوالر أمريكى سنويا ً‪.‬‬
‫برغم عدم توافر إحصاءات دقيقة عن إنتاج األسمدة الحيوية‬
‫على المستوى العالمى اإل أن حجم المبيعات المتوقع من هذا‬
‫النوع من األسمدة يفوق ‪ 3‬بليون دوالر سنويا طبقا ألشد‬
‫اإلحصاءات تواضعا ً‪.‬‬
‫يتم إنتاج األسمدة الحيوية فى الهند وعدد من الدول األخرى‬
‫(بنجالدش وبرازيل ومصر والمغرب وكينيا وتننزانيا‬
‫وزبمباوى وزامبيا والسنغال)‪.‬‬
‫فى كل هذه الدول ال يزال االحتياج لألسمدة الحيوية أكثر‬
‫مما هو متاح سواء من مصادر محلية أو عن طريق‬
‫االستيراد‪ .‬وتبلغ تكلفة مصنع إلنتاج ‪ 150-100‬طن سنويا‬
‫من األسمدة الحيوية فى احد الدول النامية ما قيمته ‪50-40‬‬
‫الف دوالر أمريكى‪.‬‬
‫أي دولة تستطيع أن تتوسع دعايتها على السوق العالمى‬
‫مثل ما فعلت الهند‪.‬‬
‫تعتبر السوق الهندية من االسواق النامية القادرة على استيعاب‬
‫كميات كبيرة من لقاحات األسمدة الحيوية حيث توضح المؤشرات ان‬
‫هناك احتياج الى ‪ 10000‬طن من لقاحات الريزوبيا و مثلها من‬
‫الطحالب الخضراء المزرقة سنويا‪ً.‬‬
‫توجد فرص حقيقية الستثمار ما قيمته ‪200‬مليون روبية‬
‫( ‪ 4.5‬مليون دوالر أمريكى) خالل السنوات الخمس القادمة لتغطية‬
‫جانب من احتياجات دولة الهند من األسمدة الحيوية‪ ،‬وهناك طلب‬
‫متزايد على هذا النوع من األسمدة فى الهند ودول جنوب شرق اسيا‬
‫بصفة عامة‪.‬‬
‫تشير تقديرات االحصاء الزراعى فى الهند أن توفير ‪ %10‬من‬
‫السماد النيتروجينى عن طريق استخدام األسمدة الحيوية سوف يوفر‬
‫سنويا ‪ 1.1‬مليون طن من تلك األسمدة وهو ما يعدل ‪ 550‬مليون‬
‫روبية هندية‪.‬‬
‫وأخيرا ُ تشير الدراسات االقتصادية الى ان‬
‫نسبة العائد إلى التكلفة ‪Benefit Cost‬‬
‫‪ Ratio‬فى صناعات األسمدة الحيوية‬
‫تصل إلى ‪ % 1.2‬مما يؤكد أن االستثمار فى‬
‫هذا المجال يعد استثمارا واعدا ً وآمنا ً‪.‬‬