إنتاج الأحماض الأمينية الزراعية وتطبيقاتها الحقلية

مقدمة

تُعتبر الأحماض الأمينية من أهم المركبات العضوية في النبات، حيث تلعب دوراً حيوياً في بناء البروتينات وتنظيم العمليات الفسيولوجية المختلفة. في السنوات الأخيرة، ازداد الاهتمام بإنتاج واستخدام الأحماض الأمينية في الزراعة كبديل طبيعي ومستدام لتحسين نمو النباتات وزيادة الإنتاجية.

أهمية الأحماض الأمينية في النبات

الوظائف الأساسية

بناء البروتينات: تشكل الأحماض الأمينية الوحدات الأساسية لبناء البروتينات النباتية

تنظيم النمو: تساعد في تنظيم عمليات النمو والتطور النباتي

مقاومة الإجهاد: تعزز مقاومة النبات للضغوط البيئية المختلفة

تحسين التمثيل الغذائي: تسهل عمليات التمثيل الغذائي وامتصاص العناصر

الأحماض الأمينية الأساسية للنباتات

الأحماض الأمينية الضرورية

الجليسين: يساعد في تكوين الكلوروفيل وتحسين التمثيل الضوئي

الألانين: يعزز مقاومة الملوحة والجفاف

البرولين: يحمي النبات من الإجهاد المائي والملحي

التربتوفان: يساعد في تكوين الهرمونات النباتية

الميثيونين: ضروري لتخليق البروتينات والإنزيمات

الليسين: يحسن من جودة البروتين النباتي

طرق إنتاج الأحماض الأمينية الزراعية

1. الإنتاج الطبيعي في الحقل

أ) التخمير الطبيعي

يمكن إنتاج الأحماض الأمينية من خلال عمليات التخمير الطبيعي للمواد العضوية:

المكونات المطلوبة:

بقايا نباتية (أوراق، سيقان، جذور)

روث حيواني متخمر

مصادر النيتروجين العضوي

الكائنات الحية الدقيقة المفيدة

طريقة التحضير:

خلط المواد العضوية بنسب محددة

إضافة الماء بنسبة 1:3

التخمير لمدة 21-30 يوم في درجة حرارة 25-30°م

التقليب كل 3-5 أيام

الترشيح واستخلاص السائل المخمر

ب) الكومبوست المعالج

إنتاج كومبوست غني بالأحماض الأمينية:

المكونات:

مخلفات نباتية: 60%

روث الحيوانات: 25%

تربة زراعية: 10%

مسحوق عظام الأسماك: 5%

عملية التحضير:

ترتيب الطبقات في كومة بارتفاع 1.5 متر

الري المنتظم للحفاظ على الرطوبة 50-60%

التقليب كل أسبوعين

النضج خلال 3-4 أشهر

2. الإنتاج باستخدام الكائنات الحية الدقيقة

أ) البكتيريا المثبتة للنيتروجين

استخدام بكتيريا الريزوبيوم والأزوتوباكتر:

طريقة التطبيق:

إضافة البكتيريا إلى البذور قبل الزراعة

رش محلول البكتيريا على التربة

استخدام الأسمدة الحيوية المحتوية على هذه البكتيريا

ب) الفطريات المفيدة

استخدام الفطريات الجذرية (الميكوريزا):

الفوائد:

زيادة امتصاص العناصر الغذائية

تحسين إنتاج الأحماض الأمينية

تعزيز مقاومة الأمراض

3. الخلطات الصناعية الطبيعية

أ) خليط الأعشاب البحرية

المكونات:

مستخلص الأعشاب البحرية: 20%

دبس السكر: 10%

مستخلص الخميرة: 5%

ماء نظيف: 65%

طريقة التحضير:

خلط جميع المكونات في خزان نظيف

التحريك لمدة 30 دقيقة

ترك الخليط للتخمر لمدة 24-48 ساعة

الترشيح قبل الاستخدام

ب) خليط البروتينات المتحللة

المكونات:

مسحوق السمك: 30%

دقيق فول الصويا: 25%

مستخلص الكبد: 15%

مولاس: 20%

إنزيمات هاضمة: 10%

عملية التحضير:

خلط المكونات الجافة

إضافة الماء الدافئ تدريجياً

إضافة الإنزيمات الهاضمة

التحريك لمدة ساعة

ترك الخليط للهضم 72 ساعة

الترشيح والتعبئة

الخلطات الصناعية المتقدمة

1. خليط الأحماض الأمينية المركب

التركيبة:

جليسين: 15%

ألانين: 12%

برولين: 10%

سيرين: 8%

ثريونين: 7%

أسبارتيك أسيد: 8%

حامض الجلوتاميك: 12%

أرجينين: 6%

ليسين: 5%

أحماض أمينية أخرى: 17%

2. خليط الأحماض الأمينية المحسن بالعناصر الصغرى

المكونات:

خليط الأحماض الأمينية الأساسي: 85%

حديد مخلبي: 3%

زنك مخلبي: 2%

منجنيز مخلبي: 2%

نحاس مخلبي: 1%

بورون: 1%

موليبدينوم: 0.5%

كوبالت: 0.5%

مواد مساعدة: 5%

طرق التطبيق في الحقل

1. الرش الورقي

التركيز المناسب:

للخضروات الورقية: 2-3 مل/لتر

للفواكه: 3-5 مل/لتر

للحبوب: 2-4 مل/لتر

توقيت الرش:

في الصباح الباكر أو المساء

تجنب الرش في الطقس الحار

الرش كل 15-20 يوم خلال موسم النمو

2. الإضافة للتربة

معدلات الإضافة:

للتربة الرملية: 3-5 لتر/فدان

للتربة الطينية: 2-3 لتر/فدان

للتربة المختلطة: 2.5-4 لتر/فدان

طرق الإضافة:

مع ماء الري

خلط مباشر مع التربة

نقع البذور قبل الزراعة

3. الحقن في شبكات الري

المزايا:

توزيع منتظم

توفير في الوقت والجهد

امتصاص أفضل من الجذور

التركيز المطلوب:

1-2 مل/لتر في ماء الري

تطبيق مرة إلى مرتين أسبوعياً

فوائد استخدام الأحماض الأمينية

1. تحسين النمو النباتي

زيادة معدل الإنبات

تقوية الجذور

تحسين النمو الخضري

زيادة عدد الأفرع

إنتاج الأحماض الهيومية والفولفيكية

مقدمة عن الأحماض الهيومية والفولفيكية

الأحماض الهيومية والفولفيكية هي مركبات عضوية طبيعية تنتج من تحلل المواد النباتية والحيوانية في التربة. تلعب هذه الأحماض دوراً مهماً في تحسين خصائص التربة وزيادة امتصاص النباتات للعناصر الغذائية.

الفروق بين الأحماض الهيومية والفولفيكية:

الأحماض الهيومية:

جزيئات أكبر حجماً (الوزن الجزيئي: 10,000-100,000)

لون بني داكن إلى أسود

قابلية ذوبان منخفضة في الماء

تعمل على تحسين بنية التربة

الأحماض الفولفيكية:

جزيئات أصغر حجماً (الوزن الجزيئي: 1,000-10,000)

لون أصفر إلى بني فاتح

قابلية ذوبان عالية في الماء

سهولة امتصاص من قبل النباتات

1. الإنتاج الطبيعي للأحماض الهيومية والفولفيكية

أ) طريقة الكومبوست المعالج لإنتاج الهيوميك

المكونات:

مخلفات نباتية (أوراق شجر، قش): 40%

روث حيواني متخمر: 30%

فحم نباتي مطحون: 5%

تربة زراعية غنية: 20%

رماد خشب: 3%

صخر الفوسفات المطحون: 2%

طريقة التحضير:

التحضير الأولي:

طحن المواد النباتية إلى قطع صغيرة 2-5 سم

نخل التربة وإزالة الشوائب

طحن الفحم النباتي ناعماً

بناء الكومة:

ترتيب الطبقات: طبقة مواد نباتية (20 سم)، طبقة روث (10 سم)، طبقة تربة (5 سم)

رش كل طبقة بالماء للحصول على رطوبة 50-60%

إضافة الفحم والرماد بين الطبقات

بناء الكومة بارتفاع 1.5-2 متر

عملية التخمير:

التقليب كل أسبوعين في أول شهرين

التقليب شهرياً في الأشهر التالية

مراقبة درجة الحرارة (50-65°م في البداية)

الحفاظ على الرطوبة 45-55%

فترة النضج: 6-8 أشهر

الاستخلاص:

نخل الكومبوست الناضج

إضافة هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) بتركيز 0.1 مولار

النسبة: 1 كجم كومبوست : 10 لتر محلول KOH

التحريك لمدة 24 ساعة

الترشيح للحصول على السائل المحتوي على الأحماض

ب) طريقة استخلاص الأحماض الفولفيكية

المكونات:

أوراق شجر متحللة: 50%

قش أرز مفروم: 25%

روث دجاج متخمر: 20%

تبن قمح: 5%

عملية الإنتاج:

التحضير:

نقع المواد النباتية في الماء لمدة 48 ساعة

التصفية والاحتفاظ بالماء المنقوع

خلط المواد المنقوعة مع الروث

التخمير السريع:

وضع الخليط في حاويات بلاستيكية

إضافة الماء المحفوظ

التخمير لمدة 21 يوم مع التحريك يومياً

الحفاظ على درجة حرارة 25-30°م

الاستخلاص:

إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) بتركيز 0.5%

التحريك لمدة 12 ساعة

الترشيح عبر قماش رفيع

إضافة حمض الهيدروكلوريك (HCl) لتقليل pH إلى 2

الترشيح مرة أخرى للحصول على الأحماض الفولفيكية

2. الإنتاج الصناعي للأحماض الهيومية والفولفيكية

أ) استخلاص من الليجنيت (الفحم البني)

المكونات:

ليجنيت عالي الجودة: 100 كجم

هيدروكسيد البوتاسيوم: 15 كجم

ماء مقطر: 1000 لتر

طريقة الاستخلاص:

التحضير:

طحن الليجنيت إلى حجم 2-5 مم

تحضير محلول KOH بتركيز 1.5%

عملية الاستخلاص:

خلط الليجنيت مع محلول KOH

التسخين إلى 85-90°م مع التحريك المستمر

الاستمرار لمدة 4-6 ساعات

التبريد التدريجي

الفصل:

الترشيح لفصل المواد الصلبة

إضافة HCl لتقليل pH إلى 1.5

ترك المحلول لمدة 12 ساعة

فصل الأحماض الهيومية (الراسب) عن الفولفيكية (السائل)

ب) تحضير خليط متوازن من الأحماض

التركيبة المثالية:

أحماض هيومية: 12-15%

أحماض فولفيكية: 3-5%

بوتاسيوم: 8-10%

عناصر صغرى مخلبة: 2%

ماء ومواد مساعدة: باقي النسبة

طريقة التحضير:

إذابة الأحماض الهيومية في محلول KOH مخفف

إضافة الأحماض الفولفيكية تدريجياً

خلط العناصر الصغرى المخلبة

تعديل pH إلى 8-9

الترشيح النهائي والتعبئة

3. طرق التطبيق والاستخدام

أ) الرش الورقي

تركيزات الاستخدام:

الأحماض الهيومية: 1-2 جم/لتر

الأحماض الفولفيكية: 0.5-1 جم/لتر

التطبيق كل 15-20 يوم

ب) الإضافة للتربة

معدلات الإضافة:

الأحماض الهيومية: 2-5 كجم/فدان

الأحماض الفولفيكية: 1-2 كجم/فدان

التطبيق مرة كل شهر خلال موسم النمو

ج) الحقن مع الري

التركيز في ماء الري:

50-100 جم/100 لتر ماء

التطبيق مرة إلى مرتين أسبوعياً

4. فوائد الأحماض الهيومية والفولفيكية

أ) فوائد للتربة:

تحسين بنية التربة وزيادة التهوية

زيادة قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء

تحسين التبادل الأيوني

زيادة نشاط الكائنات الحية الدقيقة المفيدة

ب) فوائد للنباتات:

زيادة امتصاص العناصر الغذائية بنسبة 20-40%

تحفيز نمو الجذور وتطويرها

تحسين مقاومة النباتات للأمراض

زيادة محتوى الكلوروفيل

ج) فوائد بيئية:

تقليل الحاجة للأسمدة الكيماوية

تحسين جودة المياه الجوفية

زيادة تخزين الكربون في التربة

تقليل انجراف التربة

5. برنامج متكامل للأحماض الهيومية والفولفيكية

المرحلة الأولى (أول شهر):

إضافة للتربة: 3 كجم هيومك + 1 كجم فولفك/فدان

رش ورقي: 1 جم هيومك + 0.5 جم فولفك/لتر (أسبوعياً)

المرحلة الثانية (الشهر الثاني والثالث):

إضافة للتربة: 2 كجم هيومك + 0.5 كجم فولفك/فدان (شهرياً)

رش ورقي: 1.5 جم هيومك + 0.7 جم فولفك/لتر (كل 15 يوم)

المرحلة الثالثة (باقي الموسم):

إضافة للتربة: 1.5 كجم هيومك/فدان (شهرياً)

رش ورقي: 1 جم هيومك + 0.5 جم فولفك/لتر (كل 20 يوم)

2. تحسين جودة المحصول

زيادة محتوى البروتين

تحسين الطعم والرائحة

زيادة القيمة الغذائية

إطالة فترة الحفظ

3. مقاومة الإجهاد

مقاومة الجفاف

تحمل الملوحة

مقاومة درجات الحرارة المتطرفة

تقليل تأثير المبيدات

4. تحسين امتصاص العناصر

زيادة امتصاص النيتروجين

تحسين امتصاص الفوسفور

تعزيز امتصاص البوتاسيوم

تحسين امتصاص العناصر الصغرى

برامج التطبيق حسب المحصول

1. محاصيل الخضروات الورقية

البرنامج المقترح:

الأسبوع الأول: رش ورقي 2 مل/لتر

الأسبوع الثالث: إضافة للتربة 3 لتر/فدان

الأسبوع الخامس: رش ورقي 2.5 مل/لتر

الأسبوع السابع: رش ورقي 2 مل/لتر

2. محاصيل الفواكه

البرنامج المقترح:

مرحلة ما قبل الإزهار: رش 3 مل/لتر

مرحلة العقد: رش 4 مل/لتر

مرحلة نمو الثمار: رش 3.5 مل/لتر كل 20 يوم

مرحلة النضج: رش 2.5 مل/لتر

3. محاصيل الحبوب

البرنامج المقترح:

مرحلة البذر: نقع البذور في محلول 5 مل/لتر

مرحلة التفريع: رش 2.5 مل/لتر

مرحلة طرد السنابل: رش 3 مل/لتر

مرحلة الامتلاء: رش 2 مل/لتر

نصائح للحصول على أفضل النتائج

1. شروط التخزين

حفظ في مكان بارد وجاف

تجنب التعرض لأشعة الشمس المباشرة

استخدام عبوات محكمة الإغلاق

تجنب التلوث بالمواد الأخرى

2. شروط الخلط والتطبيق

استخدام ماء نظيف خالي من الكلور

قياس الـ pH ويفضل أن يكون 6-7

التحريك الجيد قبل الاستخدام

عدم الخلط مع المبيدات النحاسية

3. مراقبة النباتات

ملاحظة استجابة النباتات

تعديل التركيزات حسب الحاجة

تسجيل النتائج لكل تطبيق

استشارة المختصين عند الحاجة

الاحتياطات والتحذيرات

1. احتياطات الأمان

ارتداء القفازات عند التحضير

تجنب الاستنشاق المباشر

غسل اليدين جيداً بعد الاستخدام

حفظ بعيداً عن متناول الأطفال

2. تجنب الأخطاء الشائعة

عدم الإفراط في التركيز

تجنب الرش في الطقس الحار

عدم الخلط مع مواد غير متوافقة

تجنب التطبيق قبل المطر مباشرة

3. احتياطات خاصة بالأحماض الهيومية والفولفيكية

عدم الخلط مع الأسمدة الحاوية على الكالسيوم

تجنب التعرض للأشعة فوق البنفسجية أثناء التخزين

عدم تجاوز التركيزات المحددة لتجنب حرق النباتات

فحص pH التربة قبل التطبيق

الخلاصة والتوصيات

استخدام الأحماض الأمينية والهيومية والفولفيكية في الزراعة يمثل نهجاً متكاملاً ومستداماً لتحسين الإنتاج الزراعي. من خلال تطبيق الطرق المختلفة لإنتاج هذه المركبات والاستفادة من الخلطات الطبيعية والصناعية، يمكن للمزارعين تحقيق فوائد متعددة تشمل زيادة الإنتاجية، تحسين جودة المحصول، وتحسين خصائص التربة على المدى الطويل.

النجاح في استخدام الأحماض الأمينية والهيومية والفولفيكية يتطلب فهماً جيداً لاحتياجات كل محصول وخصائص التربة، وتطبيق البرامج المناسبة بالتركيزات والتوقيتات الصحيحة. كما يجب الانتباه لشروط التخزين والتطبيق لضمان الحصول على أفضل النتائج الممكنة.

الدمج بين هذه المركبات يوفر نظاماً متكاملاً لتغذية

 النبات وتحسين التربة، مما يساهم في تحقيق زراعة مستدامة وصديقة للبيئة مع الحفاظ على خصوبة التربة للأجيال القادمة.

المراجع والمصادر

يُنصح بالرجوع إلى المختصين في الزراعة والتربة لتحديد أفضل البرامج المناسبة لكل منطقة ومحصول، مع مراعاة الظروف المناخية والتربة المحلية لتحقيق أقصى استفادة من تطبيق تقنيات الأحماض الأمينية والهيومية والفولفيكية الزراعية.

.