دورة المغذيات في التربة
دورة المغذيات في التربة هي حركة المغذيات النباتية الأساسية بين المجمعات المعدنية والعضوية والتبادلية والمحلولية من خلال التجوية والتحول البيولوجي والامتزاز والامتصاص والفقدان.
Definition
دورة المغذيات في التربة هي مجموعة من العمليات البيولوجية والكيميائية والفيزيائية التي تنقل المغذيات النباتية بين المجمعات المعدنية والعضوية والممتزة والمذابة في التربة، وبين التربة والنباتات والبيئة الأوسع.
Scope
يغطي هذا الموضوع المغذيات النباتية الأساسية ودوراتها في التربة، خاصة النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم والكبريت، وعمليات التمعدن والتثبيت والامتزاز والامتصاص التي تتحكم في التوافر، ومسارات فقدان المغذيات. ويربط كيمياء التربة وبيولوجيتها بتوفير المغذيات التي تحدد الخصوبة.
Core questions
- ما هي المغذيات الأساسية، وبأي أشكال تمتصها النباتات؟
- كيف تتحكم عمليات التمعدن والتثبيت في توافر المغذيات؟
- كيف يحد الامتزاز والتثبيت من توافر الفوسفور والبوتاسيوم؟
- بأي مسارات تفقد المغذيات من التربة؟
Key concepts
- المغذيات الكبرى والصغرى الأساسية
- التمعدن والتثبيت
- دورة النيتروجين في التربة
- امتزاز وتثبيت الفوسفور
- تثبيت البوتاسيوم وإطلاقه
- مسارات فقدان المغذيات
Key theories
- مجمعات المغذيات وتحولاتها
- تتدفق كل مغذيات بين المجمعات المعدنية والعضوية والتبادلية والمحلولية من خلال التجوية والتمعدن والامتزاز والامتصاص؛ ويعكس التوافر في أي وقت التوازن بين هذه التحولات بدلاً من المحتوى الكلي.
- دورة النيتروجين في التربة
- يتحرك النيتروجين في التربة من خلال التثبيت، والتمعدن إلى الأمونيوم، والنترجة إلى النترات، والامتصاص بواسطة النباتات والميكروبات، والخسائر عن طريق الترشيح، ونزع النترجة، والتطاير، مما يجعل النيتروجين المغذيات الأكثر ديناميكية وحساسية للإدارة.
Mechanisms
تصبح المغذيات المحتجزة في المعادن والمواد العضوية متاحة عندما تحررها التجوية والتحلل الميكروبي إلى محلول التربة ومواقع التبادل، ومنها تمتصها الجذور. يتحول النيتروجين بواسطة الميكروبات من خلال التمعدن والنترجة ونزع النترجة؛ ويمتص الفوسفور بقوة ويترسب، مما يحد من قابليته للذوبان؛ ويحتجز البوتاسيوم على الطين وداخله. تحدث الخسائر عن طريق ترشيح الأيونات القابلة للذوبان مثل النترات، وعن طريق فقدان النيتروجين الغازي، وعن طريق الإزالة في الحصاد والتآكل.
Clinical relevance
يعد فهم دورة المغذيات أساسًا لإدارة الأسمدة والسماد: فهو يوضح سبب اختلاف المغذيات في التوافر والحركة، وكيفية مطابقة العرض لطلب المحصول، وكيفية تقليل الخسائر التي تهدر المدخلات وتلوث المياه، مما يدعم الإنتاجية وحماية البيئة على حد سواء.
History
أرست نظرية ليبيغ المعدنية لتغذية النبات في القرن التاسع عشر أن نمو المحاصيل يعتمد على إمداد المغذيات المعدنية، وقانون الحد الأدنى الذي ينص على أن الغلة تحددها أندر المغذيات. وقد فصل علم التربة في القرن العشرين دورات المغذيات الفردية، وخاصة النيتروجين والفوسفور، مما أرسى أساس الإدارة الحديثة للمغذيات.
Key figures
- Justus von Liebig
- Nyle C. Brady
- Ray R. Weil
Related topics
Seminal works
- brady2016
- sparks2003
Frequently asked questions
- لماذا يعتبر النيتروجين المغذي الأكثر تحديدًا والأسهل فقدانًا؟
- يحتاج النيتروجين بكميات كبيرة ويدور عبر أشكال شديدة الحركة والغازية؛ تترشح النترات بسهولة مع مياه الصرف ويمكن أن يفقد النيتروجين كغاز من خلال نزع النترجة وتطاير الأمونيا، لذا فهو غالبًا ما يكون ناقصًا ويصعب الاحتفاظ به.
- لماذا يمكن أن تكون التربة غنية بمغذيات معينة ومع ذلك تفتقر إليها النباتات؟
- المحتوى الكلي للمغذيات ليس هو نفسه التوافر؛ فالفوسفور والبوتاسيوم، على سبيل المثال، يمكن أن يكونا وفيرين ولكنهما محبوسان إلى حد كبير في المعادن أو ممتزان بقوة، لذا فإن الجزء الصغير فقط في محلول التربة وعلى مواقع التبادل هو الذي تمتصه النباتات بسهولة.