«الدُبال».. أهميته للنبات والتربة
روابط سريعة :-
إعداد أ.د.صبحي فهمي منصور
أستاذ الأراضي بمعهد بحوث الأراضي والمياه والبيئة بمركز البحوث الزراعية
الدبال.. تركيبه.. أنواعه.. أهميته للنبات والتربة
ما الدبال؟
هو تعبير عن مركب معقد ينشأ من الانحلال التدريجي للمواد العضوية بفضل الميكروبات المختلفة ويتصف الدبال بصفات عامة أهمها:-
تابعونا على صفحة الفلاح اليوم على فيس بوك
1- لونه الأسمر الداكن أو أسود.
2- لا يذوب في الماء وإنما يكون معه محلولا غرويا.
3- يذوب لدرجة كبيرة في المحاليل القلوية المخففة وخاصة بالغليان مكونا مستخلصا داكن اللون ويرسب جانب كبير من هذا المستخلص عند معادلته بالأحماض المعدنية.
4- يحتوي على نسبة من الكربون أعلى مما يوجد في أجسام النباتات والميكروبات وتبلغ هذه النسبة عادة مابين 55 – 56% وقد تصل إلى 58% ويرجع ذلك لارتفاع نسبة ما به من اللجنين.
5- يحتوي على نسبة كبيرة من البروتين قد تبلغ أكثر من 17%.
6- ضيق نسبة الكربون إلى الأزوت حتى تصل نحو 1 ـ 10.
كيف يتكون الدبال في التربة؟
يتكون الدبال نتيجة تحول البقايا النباتية تحت تأثير التفاعلات الحيوية للأحياء الدقيقة وتشارك هذه الأحياء في جميع مراحل تكون الدبال ويساعد في ذلك العدد الهائل من الأحياء الدقيقة Microflora التي توجد في التربة وتعتبر البقايا النباتية الخضراء المادة الأساسية من حيث الكمية في تكون الدبال وتجري عملية تحول هذه المواد تحت تأثير التفاعلات الحيوية للأحياء الدقيقة في عدة طرق:
أ- التمعدن الكامل (Mineralization وتكون المركبات البسيطة مثل الأمونيا والماء وثاني أكسيد الكربون والأملاح البسيطة الأخرى والتي تشارك فيما بعد مرة أخرى في عمليات تغذية الأحياء ذاتية التغذية الأوتوتروفية Autotrophic.
ب- تكون المواد العضوية الجديدة (لأجسام الأحياء الميكروبية) التمثيل الميكروبي (Microbial synthesis) وبعد الموت والانحلال الذاتي للأحياء الدقيقة تتعرض هذه المواد مرة أخرى للتحولات اللاحقة.
ج- تكون المادة الدبالية الخاصة من النواتج الوسيطة لعمليات التحلل.
تتكون المواد النباتية المختلفة من عدد من المركبات والتي تختلف فيما بينها في التركيب الكيماوي مثل الكربوهيدرات (كالسكريات الأحادية والثنائية المجمعة)، والبروتينات واللجنين والمواد الدباغية والدهون والشموع والأصماغ وغيرها من المركبات الأخرى. وتختلف نسبة المجاميع الأساسية لهذه المركبات في الأحياء الدقيقة اختلافا كبيرا. فالبكتيريا تتميز باحتوائها على كمية كبيرة من البروتينات كما أن النباتات البقولية والتي هي من ضمن النباتات الراقية تعتبر غنية بالبروتينات، أما الأشجار فتحتوي على كمية قليلة جدا من البروتين.
تمثل الكربوهيدرات واللجنين الكتلة الأساسية للمادة الجافة في النباتات الشجرية والأعشاب أما الأشجار الصنوبرية فتتميز باحتوائها على كمية كبيرة من المواد الدباغية. وتختلف مجاميع المواد الكيميائية المختلفة عن بعضها البعض إلى درجة كبيرة في مقاومتها لفعل التحلل من قبل الأحياء الدقيقة.
بالنسبة للكربوهيدرات نجد أن سرعة تحللها تقل كلما ازداد تعقيد تركيب جزيئاتها وتترتب حسب سرعة التحلل بالشكل التالي: الجلوكوز – النشا – السليلوز – أما اللجنين فيتميز عن الكربوهيدرات بكونه ذو مقاومة كبيرة للتحلل أما البقايا النباتية فتتحلل بسرعة، ولكن نواتج تحللها تستعمل من قبل الأحياء الدقيقة والتي تقوم بتحلل الكربوهيدرات وتكوين بروتينات البلازما (Plasma) ) ويطلق على ذلك بالتكوين الجديد. وكنتيجة لذلك فإن نسبة اللجنين والبروتين ستزداد نسبيا في الجزء المتبقي بعد التحلل من المواد النباتية.
إن الارتفاع النسبي للجنين والبروتين للمواد المتحللة وكذلك وجود بعض التشابه في تركيبها الهيكلي مع المواد الدبالية. كان أساسا لظهور المفهوم عن الدبال (كمعقد لجنو – بروتيني Protein- Ligno) الذي تكون نتيجة تفاعل اللجنين والذي احتفظ بكيانه أثناء عملية التحلل مع البروتين الجديد لبلازما الميكروبات. وحسب المعطيات الحديثة عن طبيعة المواد الدبالية، إنها عبارة عن مركبات معقدة مجمعة Complex Polymers والمكونات الأساسية هي المركبات العضوية العطرية (الحلقية)، والمركبات النتروجينية. طرق تكوين مكونات المواد الدبالية:
أ- نواتج الانحلال والتحلل للأنسجة الميتة، كالمواد ذات الطبيعة العطرية مثل: الكينونات المتكونة نتيجة تحلل اللجنين والمواد الدباغية.
ب- نواتج التبادل والتمثيل الحيوي وإعادة التكوين من قبل الأحياء الدقيقة التي تستعمل الكربوهيدرات والبروتينات مصدرة للطاقة والبناء مثل (الأحماض الأمينية والبروتينات والسكريات الأمينية والمركبات العطرية).
أنواع الدبال
يقسم الدبال حسب الأساس الذي يعتمد في التقسيم إلى أنواع متعدد كالتالي:
أولا: حسب تأثير المذيب القلوي: عند معاملة المادة العضوية الموجودة في التربة بقلوي مركز ساخن مثل هيدروكسيد الصوديوم (أو أي مذيب آخر) فيلاحظ أن قسما منها يذوب، بينما يبقى جزء آخر بدون ذوبان. ويطلق على الجزء الذائب والذي يمكن فصله بالترشيح اسم دبال متدبل وتبلغ نسبته عادة 75٪ من الدبال وهو قابل للأكسدة وفعال كيماويا. أما الجزء غير الذائب ويشكل حوالي 25% من الدبال فيسمى دبال غير متبدل Humin هو غير فعال كيماوية.
ثانيا: حسب درجة تشبع الدبال بالقواعد وهو عدة أقسام:
1- دبال مشبع: يتكون من المناخ الجاف ونصف الجاف وهو متعادل أو قلوي التأثير جيد التهوية فإذا كان الكالسيوم هو الكاتيون السائد سمي بالمول الجيري Calcium Mull.
2- دبال غير مشبع: وهو يتكون من المناخ الرطب، ومن صفاته أن تحلله ضعيف، حامضي التأثير وهو يقسم إلى قسمين:
أ- إذا تكون تحت غابات ذات أوراق عريضة فيسمى بالمول الحامضي Acid Mull وتكون نسبة الكربون إلى النتروجين بين 20 : 15.
ب- إذا تكون تحت غابات صنوبرية فيسمى بالمور Mor ونسبة الكربون إلى النتروجين تتراوح بين 40 : 20.
3- دبال ينشأ على الأتربة العشبية البودزولية ويسمى Moder وهو عبارة عن نوع انتقالي بين المول والمور. أي دبال متوسط التحلل.
ثالثا: حسب نوع الأرض ويقسم إلى:
1- دبال أراضي الغابات: تكون فيه نسبة اللجنوبروتين فيه مرتفعة بينما تكون نسبة الكربوهيدرات منخفضة.
2- دبال أراضي البراري: تكون فيه نسبة اللجنوبروتين فيه منخفضة بينما يرتفع فيه نسبة الكربوهيدرات.
3- أحماض المواد الدبالية (تركيب الدبال): تؤدي الأحماض الدبالية دورا هاما في تحديد خواص المادة العضوية وتأثيراتها الطبيعية والكيميائية في الأراضي. وقد أوضحت الدراسات العديدة الخاصة بطبيعة ومصدر وتكوين الأحماض الدبالية إن تلك الأحماض مكونة من هيكل أساسي عبارة عن مجاميع فينولية متكاثفة ومؤكسدة Phenolic units – Oxidatively Polymerized وأن الأحماض الأمينية، والببتيدات وبعض المواد العضوية الأخرى مرتبطة بهذه الوحدات الفينولية.
ولأن اللجنينات تتكون من وحدات فينولية وتشكل جزء كبيرا من تركيب النبات ومقاومة للتحلل ولذلك فإنها عموما تعتبر المصدر الرئيسي للوحدات الفينولية والتي منها يتم تخليق الأحماض الدبالية والتي رغم وجود تلك الوحدات في تركيبها كما في اللجنين إلا أنهما يختلفان كثيرة وفي أوجه عديدة وأهم تلك الفروق هي:
* زيادة نسبة النتروجين في الأحماض الدبالية عنها في اللجنين.
* نقص في كمية الوحدات الفينولية الناتجة عن تحلل الأحماض الدبالية عنه في اللجنين ويجدر القول أيضا أن كثيرا من الوحدات الفينولية الداخلة في تركيب الأحماض الدبالية لا تشابه تلك الموجودة في اللجنين ومن ثم فقد اتجه الرأي إلى أنها وحدات تم تخليقها بواسطة الأحياء الدقيقة الأرضية.
عموما تتكون المواد الدبالية من عدد من المركبات ذات الأوزان الجزيئية العالية والطبيعة الحامضية وجزء كبير منها يرتبط بمختلف الروابط بجزء التربة المعدني. لذا فإن فصلها من التربة وتجزئتها يجریان بواسطة مختلف المذيبات والتي تقوم بتحطيم هذه الروابط وقبل كل شيء تحرير التربة من الكالسيوم وذلك بمعاملتها بحامض الكبريتيك. أي عملية انتزاع الكالسيوم Decalcination ويمكن وضع مخطط لتجزئة Fractionation المواد الدبالية والمبني على أساس لون هذه المواد وعلاقتها بالمذيبات كما يلي:
1- حمض الهيوميك Himic Acids
يمثل حمض الهيوميك مجموعة المواد الدبالية التي تستخلص من التربة بالمحاليل القلوية (أو المذيبات الأخرى) بشكل محاليل داكنة اللون (هیومات الصوديوم والأمونيوم والبوتاسيوم) والتي تترسب بالمحاليل الحامضية بشكل راسب جيلي غير متبلور Gel ويتصف حمض الهيوميك المستخلص من مختلف الأتربة بالتركيب العنصري التالي:
1. كربون 50-62٪.
2. أوكسجين 31-40%.
3. هيدروجين 2.8-6%
4. نتروجين 2-6٪.
يفسر التفاوت في التركيب الكيماوي والعنصري لأحماض الهيوميك على أساس أنها لا تمثل من الناحية الكيماوية أحماض محددة كما أنها ليست ذات تركيب بنائي ثابت ومحدد، بل إنها مجموعة من المركبات ذات الأوزان الجزئية العالية المتماثلة في تراكيبها وصفاتها وقد وجد عند تحليل أحماض الهيوميك العناصر التالية: الفوسفور، الحديد، السيليكون، الألمنيوم والكبريت بكمية 10-1% اعتمادا على درجة تفاوتها بالإضافة إلى العناصر الرئيسية التالية: كربون، هيدروجين، نتروجين، أكسجين. وتصنف المواد الهيومية كأحماض بسبب وجود مجاميع الكربوكسيل فيها COOH، ولمعلقات الأحماض المائية (Water Suspensions )درجة تفاعل 3.
إن قابلية هيدروجين المجاميع الكربوكسيلية، وبدرجة أقل المجاميع الهيدروكسيلية على التبادل مع الأيونات الموجبة تحدد إلى درجة كبيرة السعة التبادلية الكاتيونية.
الصفات الطبيعية لحمض الهيوميك
من المميزات الطبيعية لحمض الهيوميك تنوع حجم دقائقها وعدم تجانسها من حيث تفاصيل بنائها التركيبي، وبسبب هذه الميزات والصفات أصبح تحديد الوزن الجزيئي لحمض الهيوميك معقد جدا. كما أن أملاح حمض الهيوميك لعناصر القواعد الأحادية التكافؤ مثل البوتاسيوم والصوديوم والأمونيوم والليثيوم تكون ذائبة أو بالأصح ذات انتشارية عالية وتكون محاليل غروية من الزول Gol ذات لون داكن من بني فاتح إلى بني غامق إلى أسود تقريبا. أما حمض الهيوميك الحرة وأملاحها مع الأيونات الموجبة الثنائية والثلاثية التكافؤ فتكون غير ذائبة وتوجد بهيئة جيل.
يمثل حمض الهيوميك أهم جزء في الدبال ((Humus) ذلك لأن لها سعة تبادلية عالية بالنسبة للأيونات الموجبة، كما أنها تلعب دورا مهما في خلق بناء التربة المهمة من الناحية الزراعة. ولأحماض الهيوميك قيمة عظيمة من حيث أنها تمثل مصدرة احتياطية للمواد المغذية للنبات وخاصة الآزوت.
فوائد أحماض الهيوميك للنبات
1- أحماض الهيوميك ومشكلة تثبيت الفسفور: يعاني النبات من مشكلة نقص الفسفور خاصة في التربة المرتفعة في رقم الحموضة وتتعاظم تلك المشكلة في الأراضي الجيرية فتوفر الكالسيوم في هذا النوع من الأراضي يؤدي لتكوين فوسفات الكالسيوم، وبالتالي يصبح الفوسفور في صورة غير ميسرة. وتتمثل مشكلة الأسمدة الفوسفاتية في أنها تفقد وتثبت في التربة سواء كانت في صورة صلبة أو سائلة وتشتد معاناة المحاصيل عند انخفاض الحرارة. ويؤدي ذلك إلى النمو البطيء وتأخير النضج في العديد من المحاصيل. ولهذا فإن الأحماض الهيوميك دور في تحسين امتصاص الفسفور من الأسمدة المركبة وذلك بسبب:
ـ خلب الكالسيوم ومنع الفوسفات من التفاعل المؤدي لتكوين فوسفات الكالسيوم.
ـ يمكن لمجموعة الأمين على أحماض الهيوميك ادمصاص أنيونات الفوسفات وتحسين إتاحتها للنبات.
2- أحماض الهيوميك والفوسفاتيز: كما ذكرنا سابقا أن حمض الهيوميك له القدرة على تحسين إتاحة الفسفور في درجات الحموضة العالية والمنخفضة وهذا الأمر شديد الأهمية خاصة في أراضينا التي لها درجة حموضة أعلى من ۷. ويترسب الفوسفاتيز بعيدا عن محلول التربة في وجود کربونات الكالسيوم وكذلك يثبط امتصاصه في الجو البارد.
3- حمض الهيوميك وزيادة امتصاص العناصر: يزيد حمض الهيوميك من امتصاص الأيونات أحادية التكافؤ مثل الأمونيوم والبوتاسيوم عن طريق تسريع الامتصاص النشط لجذور النبات وهذه الزيادة تكون بنسبة 34%.
4- حمض الهيوميك لتحفيز الإنبات والنمو المبكر: استخدامها بتركيز من 10 – 50 جزء في المليون في محلول التربة يسرع من معدل الإنبات والنمو لشتلات الطماطم. وفي هذه الدراسة أيضا زادت معدلات تنفس الجذور وكثافة الكلوروفيل ويعتبر حمض الفولفيك أكثر تحفيزا من الهيوميك. وأكبر استجابة للنبات تحدث عند تركيز من 3۰۰-1۰۰ جزء في المليون.
هناك ثلاث احتمالات لشرح طبيعة فعل أحماض الهيوميك في تحسين نمو النباتات.
1. تحسين امتصاص العناصر وإتاحتها.
2. تحسين الهرمونات النباتية أو أشباه الهرمونات واستجابتها، حيث تثبط أحماض الهيوميك من نشاط IAA Oxidase مما يؤدي لزيادة نشاط هرمون اندول حمض الخليك مما يشجع نمو النبات وكذلك أحماض الهيوميك لها تأثير مشابه لهرمون الأكسين والذي يشجع نمو الجذور.
3. تحسين إنزيمات الميتابولزم. ومركبات الهيوميك في الواقع تؤثر على التوازن بين الثلاث ميكانيكيات وتحفزها.
استخدام أحماض الهيوميك في الأسمدة البادئة
من الطرق الممتازة لتحسين انبات البذور والتبكير في النمو هو إضافة الأسمدة الفوسفاتية مع أحماض الهيوميك كمحلول بادئ. وهناك العديد من الأبحاث التي تناولت قيمة إضافة أحماض الهيوميك للبذور وقطع التقاوي في التجارب المعملية على قطع البطاطس المعاملة بهيومات الصوديوم (5،5%) يستحث الإنبات بحوالي 5 إلى 7 أيام ويعطي نباتات طويلة مع مجموع جذري وخضري جيد. ونقع البذور في هیومات الصوديوم يزيد المحصول للطماطم والكرنب والباذنجان تحت الزراعة الحقلية والخيار تحت الصوب.
الملوحة والعلاقة المائية بين التربة والنبات
أكثر التأثيرات الأحماض الهيوميك تظهر في الأراضي الرملية والصودية الملحية حيث تحسن أحماض الهيوميك سعة مسك العناصر في الأراضي الرملية. وعن طريق ارتباطها بالصوديوم تساعد النبات على تحمل التركيزات العالية منه والحماية من السمية ومشاكل الأسموزية المرتبطة بهذه التركيزات العالية.
إن الأراضي التي تحتوي على نسبة عالية من أحماض الهيوميك تستجيب بشكل مختلف للإجهاد المائي عن طريق تحسين المجموع الجذري وزيادة احتفاظ التربة بالماء وهناك اعتقاد بأنه يحسن غلق الثغور خلال فترات الإجهاد المائي.
فوائد أحماض الهيوميك للتربة
تعمل أحماض الهيوميك على تحسين التربة وذلك من خلال الآتي:
1- فك تجمعات التربة Clay Disaggregation
من المعروف أن حبيبات التربة تنتظم بشكل مسطح مع بعضها البعض ولكنها تكون متنافرة بسبب الشحنات السالبة التي بين أوجه الحبيبات والتربة عالية المحتوى من الطين تكون مضغوطة ومتماسكة وربما تشكل عائقا أمام جذور النبات وهذا ربما يحدث لأحد السببين:-
– الاملاح في التربة تعادل الشحنات السالبة والتي تجعل حبيبات الطين تتنافر عن بعضه.
– نسبة الطين في التربة عالية مما يجعل الشحنة الموجبة على حواف حبيبات الطين ترتبط مع الشحنات السالبة على السطح للحبيبات الاخرى لتشكل تركيب ثلاثي الابعاد محكم.
عن طريق ارتباط احماض الهيوميك بكاتيونات الصوديوم تحافظ على التنافر بين حبيبات التربة وفك تجمعها.
٢- القدرة على الاحتفاظ بالماء: أحماض الهيوميك تجعل حبيبات الطين ترتكز على نهايتها مما يسمح بالاحتفاظ بالماء وتقوم بذلك بطريقتين:
1. عزل الأملاح وتحريكها من على سطح الحبيبات وشبكة الشحنات السالبة تسبب تنافر الحبيبات عن بعضها مما يساهم في فك تركيب التربة.
۲. مجموعة الكربوكسيل في أحماض الهيوميك COOH ترتبط مع الحواف الموجبة الشحنة وهذا يكسر قوة الجذب بين الشحنة الموجبة لحافة الحبيبات والشحنة السالبة على سطح الحبيبات الأخرى.
وهذا الحدث يسمى Protective Colloidal وهو يفكك التربة ويجعل الجذور تتخلل بشكل أسهل. وكلما كانت نسبة الطين أعلى تحتاج لعدة أشهر حتى يظهر التحسن السابق ذكره.
3- نقل العناصر الصغرى: تستطيع أحماض الهيوميك جذب الأيونات الموجبة في ظروف معينة وإطلاقها عندما تتغير الظروف وهي تجذب الأيونات اعتمادا على تيسرها وقدرتها على الاستبدال محل الأيونات المزاحة. ويفترض علماء التربة أن انتقال العناصر من التربة للنبات يتم عندما يمتص النبات الماء فإن أحماض الهيوميك تتحرك بالقرب من منطقة الجذر بما تحمله من عناصر قامت بخلبها وفي حين أن المجموع الجذري سالب الشحنة فإنه عندما تتحرك أحماض الهيوميك بالقرب من الجذور فإن شحنة الجذور تتغلب على شحنة الحمض وتنطلق العناصر وتمتص فعليا ويبدأ النبات في إدخالها في عمليات التمثيل الغذائي وبالتالي تعتبر أحماض الهيوميك وسائط النقل العناصر بين التربة والنبات.
4- تقليل تبخير الماء :Sequestration: تقلل أحماض الهيوميك من تبخر الماء من التربة وهو أمر مهم خاصة في الأراضي التي يقل بها نسبة الطين وتقل قدرتها على الاحتفاظ بالماء. وفي وجود الماء فبعض الكاتيونات الممتصة بواسطة أحماض الهيوميك تتأين وتتحرك مسافة قصيرة عن مواقع الأكسدة على الأحماض وهذا يعيد جزء من قوى الجذب السالبة للأيونات المرتبطة في حين أن الماء جزئ قطبي والكتروليت طبيعي فإن طرف الجزيء المحتوي على الأكسجين يفقد روابط للأيون والهيدروجين أو الطرف السالب لجزيء الماء يكون متعادل جزئيا ويرتبط الطرف الأكسيجيني مع الطرف الهيدروجيني لجزيء أخر ويستمر ذلك حتى تتبدد قوى الجذب لجزيء الماء وبذلك يقل البخر بنسبة 30٪.
5- تحفيز الكائنات الحية الدقيقة: تصبح أحماض الهيوميك مصدر للفوسفات والكربون يحفز نشاط عشائر الميكروفلورا في التربة. وعليه تنشط الانزيمات البكتيرية التي تعمل كمواد حافزة تحرر الكالسيوم والفسفور من فوسفات الكالسيوم وبتحررهما تقوم أحماض الهيوميك بادمصاصهما مما يجعلها غير متاحة للبكتيريا.
6- إنبات البذور: تؤثر أحماض الهيوميك على إنبات البذور بنفس الطريقة التي تؤثر بها على تجذير النبات حيث تحمل الماء والعناصر الصغرى وتخترق البذور عبر المسام وتشجع نمو المحور للجنين وميكانيكية النقل تشبه IBA ولكن الطريقة بالضبط غير معروفة وأيضا تزيد أحماض الهيوميك من نسبة الإنبات.
فوائد أحماض الهيوميك الكيميائية
1. يحفظ الأسمدة الكيميائية الذائبة في الماء في منطقة الجذور وإطلاقها في حين حاجة النبات لها.
2. يحول عدد من العناصر لصورة صالحة وميسرة للنبات.
3. زيادة الخصائص التنظيمية للتربة.
4. خلب أيونات المعادن في الظروف القلوية.
5. غني في كلا من المواد العضوية والمعدنية الضرورية لنمو النبات.
6. زيادة نسبة النيتروجين الكلي في التربة.
7. استخلاص ثاني أكسيد الكربون من كربونات الكالسيوم في التربة وتسهيل استخدامه في البناء الضوئي.
فوائد أحماض الهيوميك البيولوجية
1. تحفيز النمو عن طريق تنشيط انقسام الخلايا وزيادة معدل تطور المجموع الجذري وزيادة نسبة المادة الجافة.
2. زيادة إنبات وحيوية البذور.
3. زيادة النفاذية للأغشية النباتية وتحفيز امتصاص العناصر.
4. تشجيع نمو الجذور خاصة الاستطالة العرضية.
5. زيادة تنفس الجذور وتشكلها.
6. تشجيع النمو والتكاثر الميكروبات التربة النافعة كالطحالب والخمائر.
7. تحفيز إنزيمات النبات.
8. تحسين جودة المحصول وليس له تأثير ضار على الجودة والصحة.
9. زيادة سمك الجدر الخلوية في الثمار مما يساهم في زيادة قدرتها التخزينية.
فوائد أحماض الهيوميك البيئية
1. التربة عالية المحتوى من أحماض الهيوميك تقل بها مشكلة غسيل النترات وذلك الزيادة كفاءة استخدام الأسمدة وهو اتجاه للزراعة العضوية وتقليل الكميات المضافة من الأسمدة.
2. تقلل أحماض الهيوميك من مشاكل الملوحة الزائدة والتي تسبب السمية وتقلل من احتراق الجذور الناتج من هذه الزيادة.
3. تستخدم أحماض الهيوميك بكفاءة في مواجهة التعرية للتربة نتيجة لزيادة نمو الجذور وتشابكها مع التربة وبالتالي تقليل انجرافها.
حمض الفولفيك Fulvic Acid
يطلق اسم حمض الفولفيك على المواد الدبالية ذات اللون الأصفر أو الأحمر الخفيف والتي تبقى في المحلول بعد تحميض Acidification المستخلص القاعدي وترسيب حمض الهيوميك منه.
واسم حمض الفولفيك مرتبط بلونه من الكلمة اللاتينية فولفوس (Fulvus) والتي تعني أصفر وكما هو الحال لحمض الهيوميك فإن حمض الفولفيك يمثل مجموعة من المركبات ذات الأوزان الجزيئية العالية المتشابهة في بنائها التركيبي.
يختلف التركيب العنصري لحمض الفولفيك عن التركيب العنصري لحمض الهيوميك بكون الأول يحتوي على نسبة أقل من الكربون والنتروجين ونسبة أكبر من الهيدروجين والأكسجين كما هو واضح من الاتي.
– كربون 44-49٪
– أوكسجين 44-49
– هيدروجين 5،3-5 ٪
– نتروجين 2-6٪.
نسبة الكربون إلى الهيدروجين C/H لحمض الفولفيك تكون دائما أضيق بالمقارنة مع حمض الهيوميك، كما أن مقدار الرماد في حمض الفولفيك يصل من 7- 10% ويتميز حمض الفولفيك بأنه أكثر حبا للماء Hydrophilic من حمض الهيوميك بسبب اتساع نسبة المجاميع الأليفاتية إلى المجاميع العطرية فيها حيث تحمل المجاميع الأليفاتية الصفات المحبة للماء بينما المجاميع العطرية فتحمل الصفات الكارهة للماء Hydrophobic، ونجد مجاميع الكربوکسیل COOH والهيدروكسيل الفينولية OH ضمن المجاميع الفعالة في حمض الفولفيك، هذا بالإضافة إلى أن حمض الفولفيك المستخلصة من التربة تحتوي على مجاميع الميثوكسيل OCH3 وبكميات كبيرة قد تصل إلى 5-۷.%.
حمض الفولفيك ذائب في الماء أو بالأصح غروي ودرجة تفاعل حمض الفولفيك المنقاة بالتحليل الكهربائي Elector dialysis وذات الحموضة الكلية 0.005-0.006 مكافئ تقع بين 2.6-2.8 وعلى هذا الأساس يعتبر حمض الفولفيك من الأحماض العضوية القوية. بينما حمض الهيوميك ذو التركيز المشابه لتركيز حمض الفولفيك المذكور له درجة تفاعل 3.7.
لقد تبين إمكانية التحول التدريجي لحمض الفولفيك إلى حمض الهيوميك والعكس بالعكس أي أنه يمكن اعتبار حمض الفولفيك أشكالا أولية لحمض الهيوميك أو نواتج تحطمها.
3- الهيومين Humin
الهيومين هو ذلك الجزء من المواد الدبالية الخاصة والذي لا يستخلص من التربة بالمحاليل القاعدية حتى بعد تحرير التربة من الكالسيوم. وقد أصبح ممكنا الآن استخلاص الهيومين بصورة كاملة بطريقة المعاملة المتناوبة بالحامض القاعدة.
الهيومين عبارة عن معقد من المواد الدبالية مشابه للمعقد المستخلص بالقاعدة بصورة مباشرة من التربة المغسولة من الكالسيوم، أي أنه يتكون من حمض الهيوميك والفولفيك ويختلف حمض الهيوميك عن الهيومين بكونه يحتوي على نسبة أقل من الكربون ونسبة أعلى من الأكسجين والهيدروجين. وتكون أحماض الهيوميك والفولفيك في الهيومين ذات درجة عالية من التجمع Polymerization والتراص Compactness مما يعطيهم المقاومة الكافية لفعل القواعد.
عموما يختلف بناء مادة الدبال حسب طبيعة المواد المؤلفة له ومرحلة التحلل التي وصل إليها، فالد بال بطبيعته مادة مسامية قليلة التماسك والتلاصق إذا قورنت بالغرويات المعدنية ذو قابلية كبيرة لحفظ الماء وبالتالي للانتفاخ والانكماش. ويعود ذلك إلى الطبيعة الفيزيائية والكيميائية للمركبات الداخلة في تركيبه.
كما يتغير من تربة إلى أخرى تبعا لظروف البيئة وأحوال الجو لأنه خاضع في تكوينه للحرارة والرطوبة والتهوية وأسلوب الزراعة ونوع المزروعات وغير ذلك من العوامل، وأي اختلاف في عامل أو أكثر من هذه العوامل سوف يؤدي حتما إلى تغير في تركيبه وبالتالي تغير نسبة الكربون إلى النتروجين (الآزوت) ويرجع ما هو معروف عن تأثير الدبال في خواص التربة إلى طبيعة صفاته وتركيبه فهو لقتامة لونه التي قد تصل إلى درجة السواد يكسب التربة لونا بنية قاتمة يتدرج نحو السواد تبعا لدرجة انحلاله ولما كانت حرارته النوعية تبلغ نحو ضعفي الحرارة النوعية للطين مما يساعد على إنبات ونمو المحاصيل، والدبال غروي محب للماء ويؤلف مع الطين وحدة واحدة تسمى بالمعقد الغروي Colloidal Complex. وهو يمتص من الماء ما يساوي بالنسبة لوزنه 25 مرة بينما يمتص الطين أكثر من ثلثي وزنه من الماء ولهذه الخاصية أهمية كبرى في احتفاظ الأرض بمائها أثناء الجفاف.
كمية الدبال في الأرض
يوجد الدبال في الأراضي بنسبة تتراوح بين الصفر الى 90% وتكون كميته منخفضة في الأراضي الجافة والحارة الرطبة، وعالية في الأراضي الرطبة الباردة. وتعتبر الأراضي فقيرة في المواد العضوية إذا قلت نسبة الدبال عن 3% وغنية إذا احتوت من 5-۱۰% وتعتبر دبالية إذا زادت عن 20% ويوجد الدبال عادة بأعلى نسبة على السطح ويقل تدريجيا في عمق التربة، وهذا التوزيع طبيعي في أراضي المناطق المعتدلة والحارة، أما في أراضي البودزول فإن أعلى نسبة من الدبال تمثل أفقي b.
أهمية الدبال في خصوبة التربة
1. تحتوي المواد الدبالية في نواتها وفي سلاسلها الجانبية على النتروجين وعلى مجموعة من العناصر (الكالسيوم والبوتاسيوم، الكبريت، الفوسفور وغيرها) التي لها أهمية غذائية كبيرة بالنسبة للنباتات.
2. عند تحلل هذه المواد تتحرر العناصر الغذائية المذكورة وتصبح جاهزة ومتيسرة للنباتات، وعلى هذا الأساس يعتبر الدبال مصدرا غذائيا احتياطية. كما يتصف الدبال بقدرته العالية على الاحتفاظ بالماء.
3. تمتلك المواد الدبالية قابلية امتصاصية عالية للأيونات الموجبة بفضل وجود المجاميع الوظيفية الفعالة فيها، وفي هذه الحالة يكون حمض الهيوميك مع الكالسيوم وأكاسيد الحديد والألمنيوم مركبات ثابتة (غير متحركة وغير قابلة للغسل)، بينما يلعب حمض الفولفيك دورة معاكسة يساعد في نقل العناصر القاعدية من التربة.
4. يقوم حمض الهيوميك بربط مكونات التربة المعدنية بعضها ببعض بفضل صفاتها اللاصقة مكون مجاميع التربة Soil Aggregates والتي تلعب دورا مهما في تحسين بناء التربة والصفات الفيزيائية لها، كما وأن الدبال ينتج مواد منشطة للنمو (Growth Promoting Substances).
تأثير فعاليات الإنسان الزراعية على كمية الدبال في التربة
إن تبدل فعاليات الإنسان الزراعية يمكن أن تؤثر على التوازن بين عمليات تكون وتحلل الدبال. حيث أن حرث التربة تزيد من تهوية التربة وتبعا لذلك تزيد من شدة عمليات التحلل البيولوجي وهذا يؤدي إلى إسراع وتعجيل تحلل المواد العضوية. لذلك فإن حرث وزراعة الأراضي البكر يؤديان في السنين الأولى إلى خفض نسبة الدبال في الطبقة السطحية.
هذا من جهة، ومن جهة أخرى فإن المحاصيل تغني التربة ببقايا الجذور والأوراق والسيقان ويعتبر هذا مصدرا للتكوين الجديد للدبال، ومقدار ما يتراكم من الدبال في هذه الحالة يعتمد على كمية البقايا النباتية وتوزيعها في التربة وخصائص التحلل له.
