سلسلة العناصر الغذائية الكبري ومنها الفوسفور

الفوسفور عنصر غذائى هام يقع ضمن الثلاث عناصر الأساسية الكبرى فى تغذية النبات : النيتروجين – الفوسفور – البوتاسيوم N.P.K) ) وإن كان أقلهم فى كمية الاحتياجات السمادية إلا أنه لا يقل عنهم أهمية، وكيميائياً الفوسفور عنصر لا فلزى متوسط الوزن الذرى ( 31 ) عند اتحاده بالأكسجين ينتج منه أكاسيد حمضية تكون أحماض عند ذوبانها فى الماء أشهرها حامض الفوسفوريك المعروف، ولذلك فالنبات عادة يستفيد من الفوسفور المتأكسد فى صورة فوسفات وليس العنصر نفسه، ولذلك فإن كمية الفوسفور فى الأسمدة الفوسفاتية تحسب فى صورة خامس أكسيد الفوسفور ( P2O5 ) وليس الفوسفور بمفرده، وبعد امتصاص النبات للفوسفور فى صورة فوسفات فإنه يتحول بسرعة فى داخله إلى فوسفور عضوى ضمن تركيب مركبات عضوية تلعب دوراً كبيراً فى عدد ضخم من التفاعلات الحيوية داخل النبات، ولا يوجد خلية حية من أى نوع ( نبات – حيوان ) تستطيع الحياة بدون فوسفور فجزىء حامض الفوسفوريك يشكل جزء أساسى من الحامض النووى ( DNA ) لأى خلية حية ( P2O5 = 20% من وزن الحامض النووى )، ويكون الفوسفور داخل الخلية عدد من المركبات العضوية الفوسفورية الهامة مثل (ATP،ADP) التى تدخل فى العمليات التخليقية داخل الخلية والتى تتطلب طاقة عالية مثل تخليق البروتينات والدهون والنشا والسكريات كما يكون حامض الفوسفوريك مع السكريات مركبات فوسفات عضوية تسهل تحويل السكريات إلى مختلف المركبات العضوية الأخرى، وهناك الكثير من مركبات الفوسفور العضوية التى تتدخل فى عمليات النمو والتنفس والتمثيل الضوئى وعمليات الهدم والبناء داخل الخلية الحية، والفوسفات بالمساعدة مع أيونات العناصر الغذائية الأخرى هو عنصر أساسى فى انقسام الخلايا الذى يؤدى لنمو النبات ولذلك فإن حبوب اللقاح وأطراف القمم النامية وأطراف الجذور وبذور النباتات تحتوى على تركيزات عالية من الفوسفور لمساعدتها على الانقسام السريع للخلايا، و تصل تركيزات الفوسفور داخل جنين البذور إلى الآف المرات قدر تركيز الفوسفور فى خلية النبات العادية، ونقص الفوسفور فى النبات يعوق ويثبط النمو ابتداءاً من ظهور الورقة الثانية بعد الإنبات وحتى آخر عمر النبات، فيصبح المجموع الجذرى من البداية متقزم مما يؤدى إلى تقزم فى نمو المجموع الخضرى والأوراق ويكون لون الأوراق أخضر غامق أو مزرق أو قد يميل إلى الاحمرار، ويقل أو يفشل تكوين الحبوب أو البذور ويتأخر نضجها . الفوسفور والنيتروجين: تختلف طبيعة الفوسفور كعنصر غذائى اختلافاً كبيراً عن النيتروجين وأول تلك الاختلافات أن إمداد التربة بالفوسفور يمكن أن يكون بشكل طبيعى من مصادر طبيعية مثل الطمى ولكن لا يوجد أى نوع من التربة الطبيعية تحتوى على قدر محسوس من النيتروجين بشكل طبيعى، وثانى تلك الاختلافات أن الفوسفور يتشبث بحبيبات التربة بشكل جيد ولذلك لا يفقد بالغسيل مثل النيتروجين ( ماعدا فى التربة الرملية ) لذلك يتوفر الفوسفور عادة قرب سطح التربة الزراعية فقط نتيجة استمرار إضافة الأسمدة وعدم حركة الفوسفور بين طبقات التربة مع ماء الصرف أما النيتروجين فيتحرك بين طبقات التربة مع حركة المياه ولذلك يتوزع بشكل أوسع بين طبقات التربة، ويتواجد الفوسفور العضوى ( فى الصورة العضوية ) داخل المادة العضوية فى التربة بشكل أقل كثيراً من النيتروجين العضوى ( أقل من 1/20 من النيتروجين العضوى ) وكذلك تقل استفادة النبات من الفوسفور العضوى نظراً لصعوبة تحلله أو توفرة للنبات على عكس النيتروجين العضوى الذى يسهل إتاحته للنبات بواسطة البكتريا، كذلك فالفوسفور لا يفقد فى الهواء بالتحلل مثل عنصر النيتروجين الذى يفقد منه كميات كبيرة فى الهواء بالتحلل بواسطة البكتريا . الفوسفور فى الطبيعة: يتواجد الفوسفور فى الطبيعة فى صورة فوسفات وتوجد فى صورة مركزة على هيئة خام الفوسفات (الأباتيت) وهو عبارة عن فوسفات ثلاثى الكالسيوم أما فى التربة العادية الطبيعية فقد يوجد الفوسفات بشكل طبيعى بتركيز واحد فى الألف فى المتوسط ، أيضاً فى صورة فوسفات ثلاثى الكالسيوم، وتفتقر الأراضى الطبيعية بصفة عامة افتقاراً شديداً لعنصر الفوسفور وخاصة الصحارى التى لم يضاف اليها أى أسمدة فوسفاتية أو مواد عضوية، ولذلك قد لاينبت فيها أى نبات بشكل طبيعى نظراً لعدم وجود عنصر فوسفور، وفى مصر فإن أراضى وادى النيل قد تكونت نتيجة ترسيب الطمى المحمل بالفوسفات والقادم مع مياه الفيضان من مرتفعات أثيوبيا، لذلك فإنه قبل بناء السد العالى كانت الأراضى الزراعية لا تحتاج لإضافة الأسمدة الفوسفاتية نظراً لمجىء الفيضان كل عام محملاً بالطمى المحتوى على نسبة عالية من الفوسفات، أما الآن وبعد توقف فيضان النيل فتحتاج تلك الأراضى نفسها للأسمدة الفوسفاتية نظراً لنفاذ مخزونها من الفوسفور نتيجة الزراعة المتوالية لها. امتصاص النبات للفوسفور: يوجد الفوسفور الذائب فى محلول التربة على هيئة نوعين من أيونات الفوسفات : الفوسفات الأحادى وهو جيد الذوبان فى الماء والفوسفات الثنائى وهو قليل الذوبان فى الماء أما الفوسفات الثلاثى فهولا يذوب فى الماء ولا يوجد فى محلول التربة، ولذلك فهو يوجد فى خام الفوسفات الطبيعى، ويمتص النبات فى الغالب صورة الفوسفات الأحادى، ونظراً للارتباط الشديد بين أيونات الفوسفات الذائبة وحبيبات التربة فإن تركيز الفوسفور المتاح للنبات فى محلول التربة يكون عادة صغير ولكن للنبات القدرة على امتصاص الفوسفور من محلول التربة حتى عند توفره فى المحلول بتركيزات منخفضة جداً قد تكون فى بعض الأحيان أقل من واحد جزء فى المليون أيون فوسفات ذائب، والامتصاص العادى للنبات يكون فى تركيزات فوسفات أعلى من واحد جزء فى المليون فى محلول التربة عندما يكون النبات صغيراً وجذوره الماصة صغيرة، أما بعد مرور شهر على الإنبات فيصبح المجموع الجذرى كبيراً بدرجة كافية لامتصاص تركيزات أقل من واحد جزء فى المليون، ويستفاد من ذلك أنه يجب العناية بإمداد النبات الصغير بالفوسفور لمدة شهر من الإنبات على الأقل عن طريق التسميد بمحلول فوسفات الأمونيوم ( MAP ) بكميات صغيرة ( 1- 3 جزء فى المليون ) فى ماء الرى يومياً بصفة منتظمة حتى يحصل النبات الصغير على احتياجاته كاملة من الفوسفور حتى تنمو جذوره نمواً جيداً يجعلها قادرة على الإستفادة من تركيزات الفوسفور المنخفضة المتوفرة بمحلول التربة، ويمكن أيضاً مواصلة التسميد يومياً بنفس التركيز حتى نهاية عمر النبات . توافر الفوسفور فى التربة: يقل توفر الفوسفات فى التربة كلما زاد تركيز الكالسيوم بها حيث أن الكالسيوم يحول الفوسفات الأحادى( العالى الذوبان ) إلى فوسفات ثنائى ( منخفض الذوبان ) ثم إلى فوسفات ثلاثى ( عديم الذوبان ) ويكون أعلى امتصاص لأيون الفوسفات بواسطة الجذور عند ( pH) تساوى 4 وكلما زاد رقم الـ ( pH) عن4 قلت قدرة الجذور على الامتصاص، لذلك يعتبر فوسفات الأمونيوم من أفضل الأسمدة الفوسفاتية فى الامتصاص حيث أنه عند اذابته يعطى محلول حمضى ضعيف له ( pH) تساوى بين 4-6 حسب التركيز . وفى الأراضى الحمضية يمتص النبات تركيزات عالية وسامة من الألمونيوم الذى يتركز فى جذور النبات ليمنع امتصاص الفوسفات بواسطة الجذور، ولكن فى التربة المصرية المائلة للقلوية لا يحدث أى امتصاص