حساب خريطة نقص النيتروجين بناءً على المحصول المستهدف 📍

يحدث نقص النيتروجين في النباتات عندما لا تحصل على كمية كافية منه من التربة أو البيئة المحيطة بها. وهو من أكثر حالات نقص العناصر الغذائية شيوعًا في النباتات، ويمكن أن يؤدي إلى توقف النمو، واصفرار الأوراق (الكلوروز)، وضعف عام في حيوية النبات.

ما هو النيتروجين وما دوره في إنتاج المحاصيل؟

النيتروجين عنصر كيميائي ضروري لنمو وتطور النباتات والحيوانات والعديد من الكائنات الحية الأخرى. يُرمز له بالرمز "N" في الجدول الدوري، وعدده الذري 7.

يُعدّ النيتروجين عنصراً أساسياً لحياة النبات، فهو ضروري لإنتاج الكلوروفيل، وهو عنصر أساسي في عملية التمثيل الضوئي، التي تُعدّ الوسيلة الرئيسية التي تحصل بها النباتات على غذائها. إضافةً إلى ذلك، يُعدّ النيتروجين ضرورياً لنمو النبات، إذ يُشكّل اللبنة الأساسية للأحماض الأمينية، والبروتينات الغشائية، والحمض النووي (DNA)، والإنزيمات، ومعظم الإنزيمات المساعدة، والأوكسينات، والسيتوكينينات، فضلاً عن الخلايا نفسها.

لذا، من الضروري اتخاذ تدابير لتجنب نقص النيتروجين في النباتات وإدارته بفعالية، إذ يُبطئ هذا النقص نمو النباتات ويُقلل من إنتاجيتها. ومن جهة أخرى، يُعد تثبيت النيتروجين وتوفير كمية كافية منه للنباتات ضروريين للحفاظ على نموها الصحي وزيادة إنتاجية المحاصيل إلى أقصى حد.

ومن العيوب الهامة الأخرى أنها تؤدي إلى انخفاض كميات البروتين في الحبوب، مثل الذرة والقمح.

ما هو نقص النيتروجين في النباتات؟

يُشار إلى نقص النيتروجين في النباتات بنقص النيتروجين في النباتات. وقد يحدث ذلك عند إضافة مواد عضوية غنية بالكربون إلى التربة.

ومن الأمثلة على ذلك نشارة الخشب. لا تستطيع النباتات الحصول على النيتروجين لأنه يُستهلك بواسطة ميكروبات التربة، لذا يمكنها مواصلة عملها في تحليل مصادر الكربون.

تُسمى هذه الممارسة "سرقة" محتوى النيتروجين من التربة، وقد تؤثر على جميع أنواع الخضراوات تقريبًا، باستثناء البقوليات المثبتة للنيتروجين.

يمكن تجنب حدوث نقص العناصر الغذائية عن طريق وضع السماد على أوراق النباتات أو التغطية بقصاصات العشب.

زراعة محاصيل التسميد الأخضر، مثل شيلم الرعي أو حشيشة الشتاء، لتغطية التربة خلال فصل الشتاء، يساعد في تجنب فقدان النيتروجين منها. في المقابل، تعمل محاصيل التسميد الأخضر البقولية، مثل حشيشة الشتاء، على تثبيت النيتروجين الزائد من الغلاف الجوي.

أسباب نقص النيتروجين في النباتات

تشمل الأسباب الرئيسية لنقص النيتروجين في النباتات ما يلي:

يُعد نقص النيتروجين شائعاً في التربة الرملية جيدة التصريف وسريعة الترشيح.
يؤدي الإفراط في الري من خلال الري والأمطار إلى نقص النيتروجين في النباتات.
توفر التهوية الجيدة للتربة كمية كافية من الأكسجين للكائنات الحية الدقيقة الهوائية والهوائية الاختيارية المثبتة للنيتروجين، مما يمنع نقص النيتروجين. لكن البكتيريا المختزلة للنيتروجين تستهلك النترات (NO2/NO3) في التربة منخفضة الأكسجين. كما أن ضعف التهوية يحول النترات المفيدة للنباتات إلى غاز الدفيئة N2O.
تؤثر درجة الحرارة على ذوبان العناصر الغذائية والنشاط الميكروبي، مما يؤدي إلى إطلاق النيتروجين المتاح للنبات. ويؤدي انخفاض درجة حرارة التربة إلى تقليل تغذية المحاصيل.
تؤدي المستويات العالية من كلوريدات الزنك والمغنيسيوم والبوتاسيوم إلى نقص النيتروجين في النباتات.
بسبب الضغط الأسموزي، تقلل ملوحة التربة من امتصاص النيتروجين.
يؤثر ارتفاع أو انخفاض درجة الحموضة على توافر النيتروجين في المحاصيل.
لا تمتص الجذور التالفة أو المصابة العناصر الغذائية بشكل كافٍ عند إصابتها بالآفات أو الأمراض.
وفي النهاية، يؤثر ذلك على امتصاص النيتروجين.
يؤدي ارتفاع قابلية ذوبان النيتروجين إلى نقص النيتروجين في النباتات، حيث يتم غسله بسهولة.
تُعد المادة العضوية ضرورية للنيتروجين؛ لذا فإن انخفاض مستوياتها يشير إلى ضعف النيتروجين المتاح للنبات.

كيف يمكن تشخيص نقص النيتروجين في النباتات؟

ليس من المستغرب أن تكون أولى علامات نقص العناصر الغذائية في النباتات غالباً مؤشرات على ضعف صحتها. فيما يلي قائمة بأكثر الأعراض المرئية شيوعاً المرتبطة بنقص النيتروجين:

الأوراق السفلية صفراء، بينما الأوراق العلوية على النبات ذات لون أخضر فاتح.
براعم أو فروع ضعيفة النمو.
قد تتمكن من تمييز أنماط أرجوانية على سيقان بعض أنواع النباتات.
ستتحول الأوراق في النهاية إلى اللون البني، وتذبل، وتسقط مع استمرار عملية الشيخوخة.
سيكون هناك انخفاض في الإزهار والإثمار.
تباطؤ نمو النباتات.
إبطاء إنتاج الأوراق الجديدة.
إذا استمر هذا النقص، فسوف يؤثر بشكل كبير على الإنتاج الزراعي.

متعلق به: ما هي التغطية العضوية وما هي فوائدها؟

ومع ذلك، قبل معالجة نقص النيتروجين في النباتات، من الضروري أن نضع في اعتبارنا أن العلامات المرئية للعديد من حالات نقص العناصر الغذائية الأخرى متشابهة.

كيفية معالجة نقص النيتروجين في النباتات والتربة؟

يمكن أن يكون لنقص النيتروجين آثار ضارة على نمو النبات وإنتاجيته، ولكن يمكن معالجته بفعالية من خلال الاستراتيجيات الصحيحة.

من خلال تطبيق نهج شامل يتضمن اختبار التربة، وإضافة المواد العضوية، والتسميد المتوازن، والمحاصيل البقولية الغطائية، والتغذية الورقية، وتناوب المحاصيل، يمكن للبستانيين والمزارعين معالجة نقص النيتروجين في النباتات بنجاح.

1. اختبار التربة: قبل اتخاذ أي إجراءات تصحيحية، من الضروري إجراء تحليل للتربة لتقييم مستويات العناصر الغذائية، بما في ذلك النيتروجين. يوفر تحليل التربة معلومات قيّمة حول التركيب الحالي للعناصر الغذائية، ويسمح بإجراء التعديلات المناسبة.

2. المواد العضوية والسماديُعدّ دمج المواد العضوية في التربة حلاً فعالاً طويل الأمد لنقص النيتروجين. تحتوي المواد العضوية، مثل السماد العضوي والروث والمحاصيل الغطائية، على النيتروجين في صور عضوية تنطلق تدريجياً في التربة، مما يوفر مصدراً مستداماً للعناصر الغذائية.

3. التسميد المتوازنيمكن معالجة نقص النيتروجين بسرعة باستخدام الأسمدة الغنية بالنيتروجين. مع ذلك، من الضروري تحقيق التوازن وتجنب الإفراط في التسميد، إذ قد يؤدي النيتروجين الزائد إلى تلوث البيئة واختلال نمو النبات. استشر متخصصًا أو راجع توصيات تحليل التربة لتحديد الكمية المناسبة من سماد النيتروجين اللازمة.

4. محاصيل التغطية البقوليةإدخال محاصيل تغطية بقولية، مثل البرسيم أو الفصة، في الدورة الزراعية يُحسّن من توافر النيتروجين في التربة. تتمتع البقوليات بقدرة فريدة على تكوين علاقات تكافلية مع البكتيريا المثبتة للنيتروجين، مما يحول النيتروجين الجوي إلى شكل قابل للاستخدام من قبل النبات.

5. التغذية الورقيةفي الحالات التي تتطلب إجراءً فوريًا، يمكن أن توفر الرشات الورقية حلاً مؤقتًا للنباتات التي تعاني من نقص النيتروجين. يمكن وضع الأسمدة الغنية بالنيتروجين في صورة سائلة مباشرة على الأوراق، مما يسمح بامتصاص سريع ومعالجة النقص على المدى القصير.

6. تناوب المحاصيليمكن أن يساعد تناوب المحاصيل التي تتطلب النيتروجين مع النباتات المثبتة للنيتروجين أو المحاصيل الغطائية في الحفاظ على خصوبة التربة وتقليل حدوث نقص النيتروجين. تمنع هذه الممارسة استنزاف العناصر الغذائية من خلال تنويع أنواع النباتات واحتياجاتها الغذائية.

النيتروجين ذو المعدل المتغير (VRN): كيف يعمل؟

بفضل التطورات التكنولوجية في مجال الاستشعار عن بعد، يمكن تحديد مستوى النيتروجين في المحاصيل داخل الحقل بدقة من خلال عملية التسميد. إذ يوجه هذا النظام آلة التسميد، المزودة بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، لتطبيق الكمية المناسبة من السماد بأفضل معدل ممكن أثناء تحركها فوق الحقل.

تحتوي آلة نثر الأسمدة على مستشعرات تراقب انعكاس الضوء عن المحصول بأطوال موجية مختلفة، وهي أطوال موجية مهمة لتركيز الكلوروفيل والكتلة الحيوية للمحصول. ويحصل كل مستشعر على مصدر ضوء خاص به، مما يسمح له بالعمل بشكل مستقل عن بيئة الإضاءة المحيطة.

متعلق به: لماذا كفاءة استخدام النيتروجين مهمة؟

يتم حساب احتياجات النيتروجين على جهاز كمبيوتر كل ثانية باستخدام خوارزميات مُصممة بناءً على بيانات جُمعت خلال التجارب الميدانية. ثم تُرسل هذه المعلومات إلى جهاز رش أو تطبيق سماد متغير المعدل، والذي يقوم بدوره بتعديل معدل تطبيق السماد على الحقل فورًا.

فوائد VRN

فيما يلي بعض الفوائد الهامة لاستخدام النيتروجين بمعدل متغير (VRN):

ارتفاع في العائد الإجمالي بنسبة 4.65 بالمائة في المتوسط.
استهداف المدخلات بفعالية.
الحفاظ على مستويات البروتين في الحبوب بل وزيادتها.
غطاء نباتي أكثر تجانساً.
انخفاض فرص الإصابة بالأمراض نتيجة الإقامة أو المرض.
تحسين كفاءة استخدام النيتروجين (كفاءة استخدام النيتروجين: NUE).

ما هي خرائط الأسمدة النيتروجينية؟

بفضل خرائط التوزيع المُخصصة، يُمكن تطبيق التسميد بمعدلات متغيرة. يسمح هذا النظام بتحسين جرعة السماد من خلال ربط الكمية المناسبة منه بكل قسم من أقسام الحقل. تُعد هذه نقطة بالغة الأهمية عند مناقشة استخدام الأسمدة النيتروجينية في زراعة الحبوب.

يؤدي نقص النيتروجين في النباتات إلى انخفاض في الإنتاج والجودة، بينما تشكل الكمية الزائدة مخاوف على البيئة وتضيف نفقات إضافية للعمليات الزراعية.

تتضمن عملية إنشاء خرائط الوصفات الطبية ثلاث مراحل:

تحديد أجزاء الحقل المتسقة فيما يتعلق بجرعة النيتروجين.
اختيار طريقة الإخصاب.
تحديد الكمية المناسبة من سماد النيتروجين للنباتات لتطبيقها في كل قسم من أقسام الحقل.

كيفية حساب نسبة النيتروجين للنباتات في كيس السماد؟

لا تنخدع برقم النيتروجين الكبير الظاهر على كيس السماد؛ فهذا الرقم هو أول رقم في تحليل NPK. يمكن حساب إجمالي النيتروجين في عبوة السماد بتقدير كمية النيتروجين بالرطل لكل ألف قدم مربع.

بضرب وزن كيس السماد في نسبة النيتروجين الموجودة فيه (الرقم الأول في رمز NPK الموجود على مقدمة الكيس)، ستحصل على كمية النيتروجين بالرطل. بعد ذلك، اقسم إجمالي كمية النيتروجين بالرطل على مساحة السطح المذكورة على الكيس.

سيساعد هذا في تحديد كمية النيتروجين اللازمة للنباتات لكل 1000 قدم مربع. يُذكر أن الأسمدة تُباع عادةً في أكياس تكفي لتغطية مساحة 5000 أو 10000 قدم مربع.

تقدم بطلب للحصول على مساعدة من المنصات الزراعية

يُعدّ طلب المساعدة من منصات زراعية مثل GeoPard أسهل بكثير، وذلك لأنها توفر مجموعة متنوعة من الحلول، والتي قد تشمل على سبيل المثال لا الحصر ما يلي:

إنشاء مناطق إدارية ووضع الوصفات الطبية و خرائط تطبيق المعدل المتغير يمكن أن يساعدك في تحديد نقاط الضعف في مزرعتك والسيطرة عليها.
تحليلات بيانات التربة (تحليلات بيانات التربة) لإنشاء خرائط وصفية لتسميد الزراعة بمعدل متغير والحصول على خرائط شاملة لخصائص التربة.
بيانات الإنتاج يمكن استخدامها لاتخاذ خيارات أكثر استنارة وزيادة الكفاءة المتنامية.

الأسئلة الشائعة

1. كيف يحدث نقص في النيتروجين في التربة؟

قد يحدث نقص النيتروجين في التربة نتيجة عوامل طبيعية كالغسل والتطاير، وممارسات التسميد غير المتوازنة، وامتصاص المحاصيل، وانخفاض محتوى المادة العضوية. ومن الضروري معالجة هذا النقص من خلال التسميد السليم، وإضافة المواد العضوية، واتباع ممارسات زراعية مستدامة لضمان نمو النباتات وإنتاجيتها على النحو الأمثل.

متعلق به: التحليلات القائمة على المعادلات في الزراعة الدقيقة

2. كيف يتم حساب نسبة النيتروجين في الأسمدة؟

لحساب كمية النيتروجين في السماد:

تحقق من ملصق السماد لمعرفة محتوى النيتروجين، والذي يُمثله الأرقام الثلاثة في نسبة NPK. على سبيل المثال، إذا كانت النسبة 10-10-10، فهذا يعني أن السماد يحتوي على 10% نيتروجين (NPK).
حدد وزن السماد الذي تنوي استخدامه. على سبيل المثال، إذا كان لديك كيلوغرام واحد من السماد، فإن 10% منه (0.1 كيلوغرام) عبارة عن نيتروجين.
حوّل وزن النيتروجين إلى وحدة أكثر شيوعًا، مثل الغرامات. في هذه الحالة، 0.1 كيلوغرام يساوي 100 غرام من النيتروجين.
استخدم الكمية المحسوبة لتحديد معدل التطبيق المناسب بناءً على الاحتياجات المحددة لنباتاتك، مع مراعاة عوامل مثل ظروف التربة والنمو المطلوب.

3. كيف تحصل النباتات على النيتروجين؟ وكيف يفيدها، وكيف تصنعه؟

لا تستطيع النباتات إنتاج النيتروجين مباشرةً، بل تحصل عليه من خلال امتصاصه من التربة، وتثبيته بواسطة البكتيريا التكافلية في البقوليات، وتحلل المواد العضوية، وامتصاصه من الأسمدة. توفر هذه الآليات للنباتات النيتروجين اللازم لنموها وتطورها.

4. هل النيتروجين متحرك في النباتات؟

نعم، النيتروجين عنصر متحرك في النباتات. يمكن نقل النيتروجين بسهولة داخل النبات من الأنسجة القديمة إلى الأنسجة الأحدث عبر عملية تُعرف بالانتقال. عندما يكون النيتروجين ناقصًا في أجزاء معينة من النبات، يمكن تحريكه من الأوراق القديمة أو أعضاء التخزين وإعادة توزيعه إلى المناطق التي يحتاجها للنمو والتطور.

تتيح هذه الحركة للنيتروجين تخصيص الموارد بكفاءة وتضمن أن تتمكن النباتات من إعطاء الأولوية للوظائف الأساسية في أوقات محدودية توافر النيتروجين.

5. كيف يتم حساب محصول الذرة؟

لحساب محصول الذرة، اتبع الخطوات التالية:

قياس طول الأذنقم بقياس طول عينة ممثلة من أكواز الذرة من القاعدة إلى الطرف. خذ عدة قياسات واحسب متوسط طول الكوز.
عدد الصفوف في كل أذناحسب عدد الصفوف في كل كوز من الذرة. كرر هذه العملية عدة مرات واحسب متوسط عدد الصفوف في كل كوز.
مجموعة قياس الحبوباختر عينة عشوائية من كيزان الذرة، واحسب عدد الحبوب الناضجة بالكامل في كل صف. كرر هذه العملية لعدة كيزان، ثم احسب متوسط عدد الحبوب في كل صف.
تحديد منطقة الحصاد: قياس مساحة الحقل أو قطعة الأرض التي تم حصاد الذرة منها.

لحساب عدد الحبوب في الكوز، اضرب متوسط طول الكوز في متوسط عدد الصفوف فيه. ثم اضرب متوسط عدد الحبوب في الصف الواحد في عدد الحبوب في الكوز للحصول على العدد الإجمالي للحبوب. وأخيرًا، اقسم العدد الإجمالي للحبوب على مساحة الحصاد لتحديد محصول الذرة، والذي يُعبر عنه عادةً بالبوشل للفدان.