دور «البقوليات» في تثبيت النيتروجين في التربة

كتبت: نورا سيد يعد النيتروجين عنصرا غذائيا أساسيا للنباتات، وهو مكون رئيسي للبروتينات والأحماض النووية والكلوروفيل. ومع ذلك، فإن النيتروجين في الغلاف الجوي غير متاح بشكل مباشر للنباتات. هنا تأتي أهمية البقوليات، التي تؤدي دورا حيويا في تثبيت النيتروجين في التربة من خلال علاقة تكافلية مع بكتيريا التثبيت النيتروجيني.

تابعونا على قناة الفلاح اليوم

تابعونا على صفحة الفلاح اليوم على فيس بوك

البقوليات وتثبيت النيتروجين

ـ البقوليات: هى مجموعة من النباتات التي تنتمي إلى عائلة الفصيلة البقولية Leguminosae، والتي تشمل الفول، الفاصوليا، البازلاء، الحمص، العدس، واللوبيا. تتميز هذه النباتات بقدرتها على تكوين عقيدات جذرية تحتوي على بكتيريا التثبيت النيتروجيني.

ـ بكتيريا التثبيت النيتروجيني: البكتيريا المثبتة للنيتروجين هي بكتيريا تعيش داخل العقيدات الجذرية للنباتات البقولية. الأمثلة على هذه البكتيريا تشمل Rhizobium وBradyrhizobium. هذه البكتيريا قادرة على تحويل النيتروجين الجوي (N2) إلى أمونيا (NH3)، وهي شكل من النيتروجين يمكن أن يمتصه النبات ويستخدمه في نموه.

آلية تثبيت النيتروجين

1ـ تكوين العقيدات الجذرية: عندما تنمو نباتات البقوليات في التربة، تطلق جذورها إشارات كيميائية تجذب بكتيريا التثبيت النيتروجيني. تستجيب البكتيريا لهذه الإشارات بالتواجد حول الجذور، وتدخل إلى الجذور من خلال الشعر الجذري. ثم تقوم النباتات بتكوين عقيدات جذرية حول البكتيريا.

2ـ عملية التثبيت: داخل العقيدات الجذرية، تقوم بكتيريا التثبيت النيتروجيني بتحويل النيتروجين الجوي إلى أمونيا عبر عملية تُعرف بـ”التثبيت النيتروجيني البيولوجي”، ويتم هذا التفاعل بواسطة إنزيم “النيتروجيناز”، الذي يتطلب طاقة كبيرة من النبات.

3ـ استخدام النيتروجين: الأمونيا التي تنتجها البكتيريا تُستخدم بواسطة النبات لتصنيع الأحماض الأمينية والبروتينات. جزء من النيتروجين المثبت يبقى في العقيدات الجذرية وجزء آخر يتم تحريره إلى التربة، مما يزيد من خصوبة التربة.

الفوائد الزراعية لتثبيت النيتروجين بواسطة البقوليات

1ـ تحسين خصوبة التربة: النباتات البقولية تساعد في زيادة محتوى النيتروجين في التربة، مما يقلل من الحاجة إلى استخدام الأسمدة الكيميائية. هذا يساعد في تقليل التكاليف وتحسين استدامة الزراعة.

2ـ تحسين هيكل التربة: البقوليات تساعد في تحسين بنية التربة وزيادة قدرتها على الاحتفاظ بالماء، مما يعزز نمو النباتات ويقلل من تآكل التربة.

3ـ تعزيز التنوع البيولوجي: تنمية البقوليات تساعد في تعزيز التنوع البيولوجي في التربة، مما يعزز من صحة النظام البيئي الزراعي ويقلل من انتشار الأمراض والآفات.

تطبيقات عملية في الزراعة

1ـ الدور في الدورة الزراعية: يمكن استخدام البقوليات في نظام الدورة الزراعية لتعزيز خصوبة التربة. يمكن زراعة البقوليات كغطاء نباتي بين دورات زراعة المحاصيل الأخرى لزيادة محتوى النيتروجين في التربة.

2ـ استخدام البقوليات كغطاء نباتي: يمكن استخدام النباتات البقولية كغطاء نباتي لتحسين صحة التربة وحمايتها من التآكل. هذا يمكن أن يكون مفيدًا بشكل خاص في المناطق ذات التربة الضعيفة أو المتدهورة.

3ـ الزراعة العضوية: تؤدي البقوليات دورًا مهمًا في الزراعة العضوية، حيث تعتمد هذه الأنظمة على تحسين خصوبة التربة من خلال وسائل طبيعية بدون استخدام الأسمدة الكيميائية. استخدام البقوليات يمكن أن يساعد في تحسين الإنتاجية الزراعية بطرق مستدامة.

*الخلاصة: تؤدي البقوليات دورا حيويا في تثبيت النيتروجين في التربة من خلال علاقاتها التكافلية مع بكتيريا التثبيت النيتروجيني. هذه العملية تعزز من خصوبة التربة، تقلل من الحاجة إلى استخدام الأسمدة الكيميائية، وتحسن من بنية التربة. علاوة على ذلك، تساهم البقوليات في تحسين التنوع البيولوجي وتعزيز الصحة العامة للنظام البيئي الزراعي. لذلك، زراعة البقوليات واستخدامها في نظم الزراعة المختلفة يعتبر جزءا أساسيا من الزراعة المستدامة.