تحسين التسميد النيتروجيني في الزراعة: دور مثبطات النترجة والفرق بين الأسمدة
التحديات البيئية والزراعية لاستهلاك النيتروجين
تواجه المحاصيل ذات الاحتياجات العالية من النيتروجين، مثل البطاطس، تحدياً بالغ الأهمية يتمثل في تلبية الطلب العالمي المتزايد مع الحد من الأثر البيئي[cite: 1]. تتميز البطاطس باحتياجات عالية من النيتروجين، مما يجعل التسميد التقليدي غير فعال بشكل ملحوظ، حيث تقل كفاءة استخدام النيتروجين (NUE) عن 40%. يساهم هذا الانخفاض في كفاءة الاستخدام في خسائر بيئية جسيمة، بما في ذلك تسرب النترات وانبعاثات أكسيد النيتروز (N2O).
آلية عمل مثبطات النترجة (DCD)
تُعد مثبطات النترجة نهجاً واعداً لتعزيز كفاءة استخدام النيتروجين مع الحد من تسرب النترات. مثبطات النترجة هي مركبات تعيق الأكسدة الميكروبية للأمونيوم إلى نترات. يُعتبر ثنائي سياناميد (DCD) أكثر مثبطات النترجة استخداماً نظرًا لذوبانه العالي في الماء، وانخفاض تطايره. يثبط DCD أكسدة الأمونيا عن طريق تثبيط إنزيم أحادي أوكسجيناز الأمونيوم. أظهرت الدراسات الحديثة عدة فوائد لهذه المثبطات:
- قد تُقلل مثبطات النترجة من ترشيح النترات وانبعاثات أكسيد النيتروز بنسبة 30-50% و34-49% على التوالي.
- أبطأ DCD عملية النترتة، وبالتالي قلل الخسائر الناتجة عن نزع النترتة من 61% إلى 15% فقط.
- أدى استخدام DCD إلى زيادة تثبيت النيتروجين المُصنّف في جزء نيتروجين التربة غير القابل للتبادل، حيث بلغت النسبة أكثر من 50% من النيتروجين المُضاف.
- انخفضت وفرة البكتيريا المؤكسدة للأمونيا (AOB) بعد تطبيق DCD، في حين ظلت وفرة العتائق المؤكسدة للأمونيا (AOA) دون تغيير إلى حد كبير.
مقارنة بين اليوريا وكبريتات الأمونيوم
لفهم نوع السماد الذي يحتاجه النبات، يجب مراعاة ظروف التربة ونوع النبات. إليك أبرز الفروقات:
- تحتوي اليوريا على 46% نيتروجين، بينما تحتوي كبريتات الأمونيوم على 21% نيتروجين و24% كبريت.
- تُصنف اليوريا ضمن الأسمدة سريعة التحرر وتأثيرها أسرع بكثير، في حين تُعد كبريتات الأمونيوم من الأسمدة بطيئة الإطلاق.
- يزيد سماد اليوريا من قلوية وملوحة التربة، بينما تعتبر كبريتات الأمونيوم مناسبة للاستخدام في الترب القلوية والمالحة.
- لا يُنصح باستخدام اليوريا في الأراضي ذات درجة القلوية العالية، بينما تحتوي سلفات الأمونيوم على الكبريت مما يُمكّنها من توفير احتياجات النبات وتعديل درجة حموضة التربة.
التطبيق العملي: استراتيجيات التسميد المتكاملة
تتجه الزراعة الحديثة نحو دمج هذه التقنيات العلمية في منتجات متكاملة لرفع كفاءة الاستخدام. يُعد منتج GREEN ISRA N21 تطبيقاً عملياً لهذه المفاهيم؛ فهو عبارة عن سلفات الأمونيوم الزرقاء (23.8% نيتروجين و63% كبريتات) مزود بمثبط النترجة DCD والمغنزيوم والحديد.
يمتاز GREEN ISRA N21 بوجود مثبط النترجة DCD، مما يعني إمداد النبات بالنيتروجين ببطء ولفترة طويلة نسبياً. كما يساهم وجود عنصري المغنزيوم والحديد في زيادة كفاءة التمثيل الضوئي، وتساعد تركيبته الحامضية في تقليل تعرض درنات البطاطس للجرب وتسريع تفحيل المحاصيل.
أهم الأسئلة الشائعة (FAQ)
1. لماذا تُضاف مثبطات النترجة (مثل DCD) إلى الأسمدة النيتروجينية؟
تُضاف هذه المثبطات لأنها تعيق الأكسدة الميكروبية للأمونيوم إلى نترات، مما يعمل على إطالة فترة بقاء الأمونيوم في التربة وتحسين كفاءة استخدام النيتروجين مع مواءمة توافره مع احتياجات المحاصيل.
2. أيهما أفضل للترب القلوية: اليوريا أم كبريتات الأمونيوم؟
كبريتات الأمونيوم هي الخيار الأفضل، لأن سماد اليوريا يزيد من قلوية وملوحة التربة. كبريتات الأمونيوم مناسبة للاستخدام في الترب القلوية والمالحة.
3. ما هي الفائدة من وجود الكبريت في كبريتات الأمونيوم؟
تحتوي كبريتات الأمونيوم على 24% كبريت، مما يؤثر بشكل كبير على نمو النبات وصحته. كما يساعد الكبريت في تعديل درجة حموضة التربة وتسهيل امتصاص العناصر الغذائية الأخرى.
المراجع العلمية
- [1] Optimizing Nitrogen Fertilization in Potato Cultivation: A Review Regarding Inhibitor Use (Appl. Sci. 2026).
- [2] مواصفات المنتج الفنية GREEN ISRA N21.
- [3] Turnover of 15N ammonium sulfate with dicyandiamide under aerobic and anaerobic soil conditions (1991).
- [4] Does the nitrification inhibitor dicyandiamide affect the abundance of ammonia-oxidizing bacteria and archaea (2013).
- [5] What Are the Differences Between Urea and Ammonium Sulfate? (Applicable Comparison).
