المغذيات النباتية الأساسية

شاهد جميع الفيديوهات في هذا المقال
في المجموع ، تحتاج النباتات إلى ما لا يقل عن 16 عنصرًا ، أهمها الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والفوسفور والكبريت والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم. تحصل النباتات على الكربون من الغلاف الجوي والهيدروجين والأكسجين من الماء. تؤخذ العناصر الغذائية الأخرى من التربة. على الرغم من أن النباتات تحتوي على الصوديوم واليود والكوبالت ، إلا أنها ليست ضرورية على ما يبدو. وينطبق هذا أيضًا على السيليكون والألمنيوم.
تظهر التحليلات الكيميائية العامة أن إجمالي المعروض من المغذيات في التربة عادة ما يكون مرتفعًا مقارنة باحتياجات المحاصيل. ومع ذلك ، فإن الكثير من هذا العرض المحتمل مقيد بإحكام بحيث لا يتم إطلاقه للمحاصيل بسرعة كافية لتنمو بشكل مرض. لهذا السبب ، يهتم المزارع بقياس إمدادات المغذيات المتاحة مقارنة بإمدادات المغذيات الإجمالية. عندما يتم تقليل الاحتياطيات المتاحة من المغذيات ، يصبح غيابها عاملاً مقيدًا في نمو النبات. ومع ذلك ، قد تؤدي الكميات الزائدة من بعض العناصر الغذائية إلى انخفاض الأداء.
تحديد متطلبات المغذيات
يعد تحديد الاحتياجات الغذائية للمنتج أحد الجوانب الأساسية لتقنية مضخة حقن الأسمدة الزراعية. قد يشير ظهور المحصول النامي إلى الحاجة إلى مضخة الأسمدة ، على الرغم من أن الحاجة في بعض النباتات قد لا تكون واضحة بسهولة. في حالة وجود مثل هذه المشكلة ، يجب التعرف على طبيعتها ، ويجب تحديد نقصها ، كما يجب تحديد كمية ونوع مضخة حقن الأسمدة الزراعية اللازمة للمنتج. لا يوجد بديل لفحص شامل للنباتات وظروف التربة في الحقل ، تليها اختبارات مضخة حقن الأسمدة البسيطة ، واختبار الأنسجة النباتية السريع ، وتحليل التربة والنبات.

في بعض الأحيان تظهر النباتات علامات التغذية غير السليمة. على سبيل المثال ، يشير داء الاخضرار (أصفر أو أخضر شاحب) إلى نقص الكبريت والنيتروجين. يسبب نقص الحديد أنسجة بيضاء أو صفراء شاحبة. ومع ذلك ، يمكن أن يساء تفسير الأعراض. يمكن أن يبدو مرض النبات وكأنه نقص في المعادن ، مثل الكائنات الحية المختلفة. قد يتسبب كل من الجفاف أو الزراعة غير الصحيحة أو استخدام مضخات حقن الأسمدة الزراعية في ظهور أعراض نقص.
يمكن إجراء تجربة ميدانية بإضافة مغذيات للمحصول بمعدلات مختلفة.
ستشير استجابة الغلة فيما يتعلق بكمية المغذيات المقدمة إلى قدرة العرض للتربة غير المخصبة من حيث الأكياس أو أطنان المحاصيل. إذا كانت زيادة الغلة عالية ، فهذا يشير إلى أن التربة تحتوي على كمية منخفضة من المغذيات. قد لا تكون مثل هذه التجارب الميدانية عملية لأنها قد تكون باهظة الوقت والتكلفة. تتوفر مختبرات اختبار التربة في معظم المناطق. يجرون اختبارات التربة الكيميائية لتقدير توافر المغذيات. توفر مجموعات اختبار التربة التجارية نتائج قد تكون غير دقيقة للغاية اعتمادًا على التقنيات والتفسير. في الواقع ، يتضمن النظام الأكثر دقة التحليل المختبري للمحتوى الغذائي لمكونات النبات ، مثل الأوراق. يمكن أن توفر النتائج ، عند ارتباطها باستجابة الغلة لاستخدام مضخة حقن الأسمدة الزراعية في التجارب الميدانية ، أفضل تقدير للنقص. مزيد من التطوير لتقنيات الاستشعار عن بعد ، مثل التصوير بالأشعة تحت الحمراء ، قيد الدراسة وقد تصبح في نهاية المطاف التقنية الأكثر قيمة لمثل هذه التقديرات.
اقتصاديات مضخة حقن السماد الزراعي
الغرض العملي هو تحديد كمية العناصر الغذائية التي يجب إضافتها. نظرًا لأن المزارع يريد معرفة مقدار الربح المتوقع عند شراء مضخة الأسمدة ، يتم تفسير الاختبارات على أنها تقدير للزيادة في إنتاج المحاصيل الناتجة عن إضافة العناصر الغذائية. يجب موازنة تكلفة العناصر الغذائية مقابل قيمة المنتج أو حتى مقابل البدائل ، مثل استثمار الأموال في شيء آخر ذي عائد محتمل أعلى. يتجلى قانون تناقص الغلة بشكل جيد في تكنولوجيا مضخة حقن الأسمدة الزراعية. بعد نقطة معينة ، تزيد المدخلات المتساوية من المواد الكيميائية المحصول أقل وأقل. إن هدف المزارع هو استخدام مضخة حقن السماد الزراعي بطريقة تجعله يستخدم معدل الاستهلاك الأكثر ربحية. يقلل استخدام مضخة حقن الأسمدة الزراعية المثالية أيضًا من الاستخدام المفرط وغير المناسب لأوانه ، وهو ليس فقط مهدرًا للمزارع ولكنه ضار أيضًا بالممرات المائية القريبة. لسوء الحظ ، فإن تلوث المياه من جريان مضخة حقن الأسمدة ، والذي يمتد مجال تأثيره إلى ما هو أبعد من المزارع والحقول ، هو عامل خارجي سلبي لا يتم تضمينه في تكاليف وأسعار السوق غير المنظمة.
يمكن أن تساعد مضخات حقن الأسمدة الزراعية في إجراء تغييرات مربحة في الزراعة. يمكن للمشغلين تقليل التكاليف لكل وحدة إنتاج وزيادة هامش العائد على التكلفة الإجمالية عن طريق زيادة معدل استهلاك مضخة حقن الأسمدة الزراعية على المحاصيل الرئيسية للنقد والأعلاف. وهم بعد ذلك في وضع يسمح لهم بالاستثمار في الحفاظ على التربة والتحسينات الأخرى اللازمة حيث يتم تحويل الأرض من فائض المحاصيل إلى استخدامات أخرى.
مضخة حقن السماد الزراعي الصناعي
تحتوي مضخة حقن السماد الزراعي الكيميائي الحديث على عنصر أو أكثر من ثلاثة عناصر مهمة في تغذية النبات: النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم . يحتل الكبريت والمغنيسيوم والكالسيوم المرتبة الثانية من حيث الأهمية.

يتم الحصول على معظم مضخات حقن النيتروجين للأسمدة الزراعية من الأمونيا الاصطناعية. يستخدم هذا المركب الكيميائي (NH3) إما كغاز أو محلول مائي ، أو يتم تحويله إلى أملاح مثل كبريتات الأمونيوم ونترات الأمونيوم وفوسفات الأمونيوم ، لكن نفايات التغليف المنزلية والنفايات المعالجة ومياه الصرف الصحي وهناك أيضًا نفايات زراعية ومضخات حقن روث الحيوانات. مصادرها الشائعة نظرًا لأن محتواها من النيتروجين مرتفع ويمكن تحويله بسهولة إلى أمونيا في التربة ، تعد اليوريا واحدة من أكثر مضخات حقن الأسمدة الزراعية التي تحتوي على النيتروجين تركيزًا. وهو مركب منخفض التكلفة يتم خلطه بمضخة لحقن الأسمدة الزراعية وكذلك استخدامه وحده في التربة أو رشه على أوراق الشجر. مع مضخة حقن الفورمالديهايد ، فإن السماد الزراعي يعطي الميثيلين اليوريا ، الذي يطلق النيتروجين ببطء ، باستمرار وبشكل متساوٍ ، ويتم استهلاك التخزين لمدة عام كامل في وقت واحد.
تحتوي مضخة حقن السماد الزراعي الفوسفور على فوسفات الكالسيوم الذي يتم الحصول عليه من صخور الفوسفات أو العظام. من خلال معالجة فوسفات الكالسيوم بحمض الكبريتيك وحمض الفوسفوريك ، يتم الحصول على المزيد من السوبر فوسفات القابل للذوبان والسوبر فوسفات الثلاثي ، على التوالي. يتم استخراج مضخة حقن سماد البوتاسيوم ، أي كلوريد البوتاسيوم وكبريتات البوتاسيوم ، من احتياطيات البوتاسيوم. من مركبات البوتاسيوم المنتجة تجارياً ، يستخدم حوالي 95٪ منها في الزراعة كمضخات حقن للأسمدة الزراعية.
تحتوي الأسمدة الزراعية المختلطة بالحقن بالضخ على أكثر من واحد من العناصر الغذائية الرئيسية الثلاثة – النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم. درجة مضخة حقن السماد هي تعبير تقليدي يشير إلى نسبة المغذيات النباتية في مضخة حقن السماد. لذلك ، تحتوي الدرجة 10-20-10 على 10٪ نيتروجين و 20٪ أكسيد فوسفور و 10٪ بوتاسيوم. يمكن تصنيع مضخة حقن الأسمدة الزراعية المختلطة بمئات الطرق.
مضخة وطرق حقن السماد الزراعي العضوي
من المحتمل أن يكون استخدام مضخة حقن الأسمدة الزراعية والسماد كمضخة حقن للأسمدة الزراعية قديمًا قدم الزراعة. لا تزال العديد من أنظمة الزراعة التقليدية تعتمد على مضخة حقن الأسمدة الزراعية المستدامة ، كما أن استخدامها أمر بالغ الأهمية لإنتاجية المزارع العضوية المعتمدة ، حيث لا يُسمح بمضخات حقن الأسمدة الزراعية الاصطناعية.
مضخة حقن الأسمدة الزراعية للماشية

من بين مصادر المواد العضوية والمغذيات النباتية ، كانت مضخة حقن السماد ذات أهمية كبيرة. مضخة حقن السماد الزراعي تعني نفايات الاسطبلات والحظائر ، بما في ذلك الروث والقش ومواد الفراش الأخرى. يتم إنتاج كمية كبيرة من مضخة حقن الأسمدة الزراعية بواسطة الماشية. تعتبر مضخات حقن الأسمدة الزراعية ذات قيمة في الحفاظ على التربة وتحسينها. لوجود المغذيات النباتية والدبال والمواد العضوية فيه
نظرًا لإمكانية إيواء مسببات الأمراض البشرية ، فإن المعايير العضوية الوطنية لوزارة الزراعة الأمريكية تنص على أن ضخ السماد الزراعي الخام يجب أن يتم في موعد لا يتجاوز 90 أو 120 يومًا قبل الحصاد ، اعتمادًا على ما إذا كان الجزء المحصود من المحصول على اتصال مع أرضي.
لاستخدامها. روث المزارع السماد الذي تم تحويله خمس مرات في 15 يومًا ووصل إلى درجة حرارة تتراوح بين 55 و 77.2 درجة مئوية (131 و 171 درجة فهرنهايت) ليس له حد زمني للتطبيق. نظرًا لأنه يجب إدارة مضخة حقن الأسمدة بعناية لتحقيق أقصى استفادة منها ، فقد يحجم بعض المزارعين عن بذل الوقت والجهد اللازمين. يجب تخزين مضخات حقن الأسمدة الزراعية بعناية لتقليل فقد العناصر الغذائية ، وخاصة النيتروجين. يجب تطبيقه في الوقت المناسب على النوع المناسب من المنتج. قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى مضخة سماد إضافية ، مثل أكسيد الفوسفور ، للحصول على القيمة الكاملة للنيتروجين والبوتاس المتاحين في مضخة الأسمدة.
مضخة حقن السماد الزراعي مضخة حقن السماد الزراعي متدرجة حوالي 0.5-0.25-0.5 (النسبة المئوية للنيتروجين وأكسيد الفوسفور والبوتاس) مع ما لا يقل عن ثلثي النيتروجين في أشكال بطيئة المفعول.
نظرًا لأن هذه العناصر الغذائية تكون في الغالب في شكل غير عضوي لا يمكن أن تمتصه النباتات ، فإن ميكروبات التربة ضرورية لتفكيك المادة العضوية وتحويل العناصر الغذائية إلى شكل “ممعدن” للكائن الحي. وبالمقارنة ، فإن الأسمدة الزراعية الاصطناعية المحقونة بمضخات أصبحت الآن في شكل معدني ويمكن أن تمتصها النباتات مباشرة. في التربة المزروعة جيدًا ، عادةً ما يكون العائد من مضخة حقن السماد الاصطناعي أكبر من الكمية المكافئة من مضخة حقن الأسمدة الزراعية. ومع ذلك ، فإن مضخة حقن روث الماشية لها العديد من الفوائد غير المباشرة. يوفر الدبال ، الذي يحسن الخصائص الفيزيائية للتربة عن طريق زيادة امتصاص الماء وقدرة التخزين ، وزيادة التهوية ، ودعم نشاط الكائنات الحية المنخفضة. تساعد مضخة حقن الأسمدة الزراعية في التربة السطحية على منع التآكل الناجم عن الأمطار الغزيرة وتقليل تبخر المياه من السطح. في الواقع ، قد تكون قيمة مضخة حقن الأسمدة الزراعية كمادة تغطية أكبر من قيمتها كمصدر للمغذيات النباتية الأساسية.
مضخة حقن السماد الزراعي الأخضر

في المناطق الرطبة نسبيًا ، يمكن أن يؤدي تشغيل مضخة حقن الأسمدة الزراعية الخضراء إلى تحسين محصول وجودة التربة. يزرع كمنتج لمضخة حقن السماد الأخضر بسبب آثاره المفيدة ، على الرغم من أنه قد يتم رعايته أثناء نموه. عادة ما تكون محاصيل مضخة حقن السماد الأخضر حولية ، سواء كانت عشبية أو بقوليات عقيدية ، تحتوي جذورها على بكتيريا قادرة على تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي. من مزايا مضخة حقن الأسمدة الزراعية الخضراء ، نذكر إضافة النيتروجين إلى التربة ، وزيادة الخصوبة العامة ، وتقليل التآكل ، وتحسين الحالة المادية ، وتقليل فقد العناصر الغذائية بسبب . الغسيل تشمل العيوب ما يلي: فرص عدم تحقيق النمو المرضي. من الممكن أن تكون تكلفة زراعة مضخة حقن السماد الزراعي أعلى من تكلفة استخدام النيتروجين التجاري. زيادة محتملة في الأمراض والآفات الحشرية والديدان الخيطية (الديدان الطفيلية) ؛ وإمكانية تصريف رطوبة التربة بالمنتج.
تزرع محاصيل مضخات حقن السماد الأخضر عادة في الخريف وتساقط في الربيع قبل زراعة المحصول الصيفي. لا جدال في قيمتها كمصدر للنيتروجين ، وخاصة البقوليات ، لبعض المحاصيل مثل البطاطس والقطن والذرة (الذرة). بالنسبة للمحاصيل الأخرى ، مثل الفول السوداني (الفول السوداني ، والبقوليات نفسها) ، فإن هذه الممارسة مشكوك فيها.
سماد

لا تستخدم التربة كمضخة حقن للأسمدة الزراعية ، ويستخدم الكومبوست في الزراعة والبستنة بشكل أساسي كمكيف ، وذلك لاحتوائه على نسبة منخفضة من المغذيات النباتية. يمكن دمجها في التربة أو نشارة على السطح. المعدلات الثقيلة هي استخدام شائع.
السماد هو في الأساس كومة من المواد العضوية المتحللة المصنوعة من بقايا النباتات المهملة. يوصى عادة بإضافة النيتروجين أثناء التحلل. والنتيجة مادة قابلة للتفتيت ولا تتنافس مع المحصول على النيتروجين عند إضافتها إلى التربة. عندما يتم تحضيرها بشكل صحيح ، فهي خالية من الروائح الكريهة. تحتوي الكومبوست عادة على حوالي 2٪ نيتروجين ، 0.5 إلى 1٪ فوسفور ، وحوالي 2٪ بوتاسيوم. يصبح السماد النيتروجين متاحًا ببطء ولا يقترب أبدًا من النيتروجين المتاح من المصادر المعدنية. يقلل هذا الإطلاق البطيء للنيتروجين من النض ويزيد من توافره طوال موسم النمو. يتم ضخ الكومبوست بشكل أساسي في الأسمدة الزراعية ذات المحتوى الغذائي المنخفض ، وهو ما يفسر سبب استخدام كميات كبيرة. عادةً ما تحدث الفوائد القصوى للسماد على بنية التربة (ضغط أفضل ، وتباعد المسام وتخزين المياه) وأداء المحاصيل بعد عدة سنوات من التطبيق.
في الزراعة العملية ، ينبغي مقارنة استخدام مخلفات المحاصيل المحولة إلى سماد باستخدام المخلفات الطازجة. عادة ما يتم إنشاء معظم التأثيرات المفيدة للتربة بجهد أقل عن طريق وضع حطام جديد تحتها. أيضًا ، نظرًا لأن نصف المادة العضوية تُفقد في السماد ، فإن البقايا المطبقة حديثًا تغطي ضعف المساحة كبقايا السماد بنفس المعدل. في المناطق التي تكون فيها مضخات السماد الزراعي التجارية باهظة الثمن ، تكون العمالة رخيصة والمعدات بسيطة ، ومع ذلك ، فإن التسميد يلبي الحاجة وهو ممارسة معقولة.
حمأة مياه الصرف الصحي ، وهي المادة الصلبة المتبقية من معالجة مياه الصرف الصحي ، غير مسموح بها في الزراعة العضوية المعتمدة ، على الرغم من استخدامها في البيئات غير العضوية الأخرى. بعد المعالجة المناسبة ، يتم بيعها كمضخة حقن للأسمدة الزراعية وكمكيف للتربة لاستخدامها في المروج والحدائق وملاعب الجولف. يعد استخدام المخلفات الصلبة البشرية في الزراعة أمرًا مثيرًا للجدل ، حيث توجد مخاوف من أن مياه الصرف الصحي المعالجة قد تحتوي على بكتيريا ضارة وفيروسات ومخلفات صيدلانية ومعادن ثقيلة.
التجيير
يُمارس الحد من حموضة التربة على نطاق واسع في المناطق الرطبة حيث يؤدي هطول الأمطار إلى تسرب الكالسيوم والمغنيسيوم من التربة ، مما يؤدي إلى ظروف حمضية. الكالسيوم والمغنيسيوم هما المغذيات النباتية الرئيسية التي توفرها المواد الجيرية. يستخدم الحجر الجيري الأرضي على نطاق واسع لهذا الغرض. يتفاعل مكونه النشط ، كربونات الكالسيوم ، مع التربة لتقليل حموضتها. ثم يتوفر الكالسيوم للاستخدام النباتي. تحتوي الأحجار الجيرية الشائعة أيضًا ، وخاصة الدولوميت ، على كربونات المغنيسيوم ، لذلك فهي تزود النبات أيضًا بالمغنيسيوم.
مارل والطباشير هي أشكال لينة وغير نقية من الحجر الجيري وتستخدم في بعض الأحيان كمواد كلسية مثل قشور المحار. ومع ذلك ، فإن كبريتات الكالسيوم (الجبس) وكلوريد الكالسيوم غير مناسبين للتجير ، لأنه على الرغم من سهولة ذوبان الكالسيوم ، إلا أنهما يتركان بقايا ضارة. تحد المعايير العضوية من قبل الاتحاد الأوروبي وإدارة الغذاء والدواء الأمريكية من بعض عوامل التجيير. على سبيل المثال ، لا يُسمح بالجير الحي والجير المطفأ في المزارع العضوية المعتمدة في الولايات المتحدة.
يتم تطبيق الجير بخلطه بشكل موحد مع الطبقة السطحية للتربة. يمكن استخدامه في أي وقت من السنة في الحقول المحروثة لمحاصيل الربيع أو الحبوب الشتوية أو في المراعي الدائمة. بعد التطبيق ، يمزج الحرث أو القرص أو الكشط مع التربة. عادة ما تكون هذه الحرث ضرورية لأن الكالسيوم ينتقل ببطء إلى أسفل في معظم أنواع التربة. عادة ما يتم تطبيق الجير بواسطة شاحنات مجهزة بشكل خاص مملوكة لمشغلين مخصصين.

تطبيق مضخة حقن السماد الزراعي
يمكن إضافة مضخة حقن السماد الزراعي إلى التربة في صورة صلبة أو سائلة أو غازية ، ويعتمد الاختيار على العديد من العوامل. بشكل عام ، يحاول المزارع الحصول على عائد مرضٍ بأقل قدر من الإنفاق من المال والعمالة.
يمكن استخدام مضخة حقن الأسمدة الزراعية في صورة سائلة أو صلبة. عند جمعها كسائل من مناطق الماشية ، يمكن تخزينها في خزانات لحين الحاجة إليها ثم ضخها إلى نظام التوزيع أو نظام الرش. هذه الطريقة تقلل من المخاض ، لكن روائحها الضارة غير مقبولة. آلة رش مضخة حقن الأسمدة الزراعية الصلبة ، والتي يمكن استخدامها أيضًا في السماد ، تنقل المواد إلى الحقل ، وتكسرها وتوزعها بالتساوي على الأرض. يمكن القيام بهذه العملية في الأوقات المناسبة ، بما في ذلك الشتاء ، ولكن نادرًا ما يتم ذلك عندما ينمو المحصول.






تم المساعدة في استخدام مضخات حقن الأسمدة الزراعية الصلبة المحببة أو الحبيبية من خلال تحسين تصميم المعدات. يمكن لهذه الأجهزة ، اعتمادًا على التصميم ، إيداع مضخة حقن السماد الزراعي في وقت الزراعة ، أو تغطية المحصول النامي أو نشر المادة. تحتوي موزعات مضخة حقن السماد الصلب على قمع عريض به ثقوب في الأسفل. يتم التوزيع باستخدام أدوات مختلفة مثل البكرات أو أدوات التحريك أو السلاسل التي لا نهاية لها والتي تمر عبر الجزء السفلي من القمع. تحتوي الموزعات على قادوس على شكل حوض تسقط منه المادة على أقراص دوارة توزعها في نطاق عريض. تتوفر ملحقات مضخة السماد لمعظم المزارعون والمزارعون الجرارات ، ولحفر الحبوب وبعض أنواع المحاريث. يضخون السماد بجانب البذور عند الزراعة دون إتلاف البذور ، ومع ذلك فإن العناصر الغذائية متوفرة بسهولة أثناء النمو المبكر. يختلف موقع مضخة حقن السماد الزراعي باختلاف أنواع المنتجات. يجب تثبيت بعض المحاصيل فوق البذرة ، بينما يكون البعض الآخر أكثر نجاحًا عندما يكون شريط مضخة حقن الأسمدة تحت البذرة.

يتزايد استخدام مضخات حقن الأسمدة الزراعية السائلة والأمونيا ، وخاصة الأمونيا اللامائية ، التي تستخدم كسائل تحت الضغط ، ولكنها تتحول إلى غاز عند إطلاقها عند الضغط الجوي. ومع ذلك ، فإن الأمونيا اللامائية شديدة التآكل ، وقابلة للاشتعال ، وخطيرة للغاية إذا لم يتم استخدامها بشكل صحيح. لذلك ، المعدات الوظيفية متخصصة. عادةً ما يكون القضيب عبارة عن شفرة على شكل إزميل مع أنبوب متصل بالخلف لتوجيه الأمونيا من 13 إلى 15 سم (5 إلى 6 بوصات) أسفل سطح التربة. يتم تغذية الأنابيب من خزان الضغط المثبت أعلاه. سماد زراعي سائل محقون بمضخة يمكن وضع خليط يحتوي على النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم مباشرة على سطح التربة أو كرذاذ ورقي بواسطة الرشاشات الميدانية حيث يتم زراعة المحاصيل القريبة. يمكن تغطية المساحات الكبيرة بسرعة باستخدام طائرة يمكنها توزيع مضخات حقن الأسمدة الزراعية السائلة والجافة.