أعراض نقص الحديد على النبات                   

         قد تظهر أعراض نقص الحديد والناتج عن نقص الكمية الصالحة فى التربة عندما يقل تركيزه داخل النبات عن 50 جزءاً فى المليون. ويمكن ذكر الظروف التى تشجع على ظهور الاصفرار Chlorosis وهو العَرَض الرئيسى على النبات فيما يلى: انخفاض محتوى التربة من الحديد الصالح ( الحد الحرج للحديد والمستخلص بمحلول DTPA هو فى مدى 2.5-4.5ppm ) - ارتفاع نسبة الكربونات فى التربة -  ارتفاع مستوى البيكربونات الذائبة فى التربة وفى مياة الرى - زيادة الفوسفات الذائبة - زيادة النترات - الرى الزائد وارتفاع نسبة الرطوبة بالأرض - زيادة تركيز المعادن الثقيلة بالتربة مثل Mn , Cu , Zn  وغيرها - عدم الاتزان بين نسب الكاتيونات فى النبات - التهوية السيئة - انخفاض درجة حرارة التربة - زيادة الكثافة الضوئية - معدل إضافة المادة العضوية - الإصابة بالفيروسات - إصابة الجذور بالنيماتودا أو الكائنات الأرضية الأخرى وأخيراً العوامل الوراثية للنبات.

        يعتبر الحديد من العناصر غير متحركة داخل النبات وبالتالى تظهر أعراض نقصه على الأوراق حديثة النمو. وأهم الأعراض الظاهرية مايلى:

1- أهم الأعراض المعروفة هى ظهور اصفرار على الأوراق الحديثة النمو. ويبدأ الاصفرار بظهور لون أخضر باهت ثم يتبعه ظهور اللون الأصفر وفى مناطق متداخلة على الورقة، مع بقاء العروق خضراء.

2- فى العديد من الحالات، ومع شدة النقص يتحول اللون الأصفر إلى اللون الأبيض مع انعكاس الشمس على الورقة.

ومن الجدير بالذكر أنه قد يحدث تشابه بين أعراض نقص الحديد والماغنسيوم وذلك لتأثيرهما على تكوين جزىء الكلوروفيل فى النبات إلا أن عنصر الماغنسيوم من العناصر المتحركة فى داخل النبات وبالتالى تظهر الأعراض على الأوراق المسنة.

وفيما يلى أعراض نقص الحديد على نباتات بعض المحاصيل الاقتصادية فى مصر:

الموالح: تظهر الأعراض على الأوراق الحديثة على شكل شبكة دقيقة التحديد من العروق الصغيرة ذات اللون الأخضر ويتخللها أنسجة ذات لون أصفر، ويظهر التعريق بوضوح على خلفية من اللون الأخضر الباهت لنصل الورقة، ومع نمو الورقة تصبح أقل سمكاً ونصف شفافة فى حين لا ينقص حجم الورقة كثيراً، و مع شدة النقص تخرج أوراق النموات الحديثة بلون أصفر ولا تصل إلى حجمها الطبيعى وتتساقط مبكراً، وفى الحالات الشديدة تكون الأوراق الحديثة بيضاء اللون، وتموت الأوراق والأفرع المعرضة للشمس. وفى مصر لوحظ ظهور أعراض نقص الحديد فى كثير من مزارع الموالح ويكون ذلك مرتبطاً بزيادة نسبة كربونات الكالسيوم فى التربة أو فى مياه الرى، وأيضاً لوحظ زيادة فى نقص الحديد وذلك فى حالة عدم ضبط الرى.

العنب: وهنا تظهر الأعراض مبكراً مع بداية موسم النمو وذلك بتحول لون الورقة إلى اللون الأصفر أو الأبيض المصفر مع بقاء اللون الأخضر فقط محدداً لشبكة العروق. ويزداد ظهور الأعراض فى الأراضى ذات المحتوى المرتفع من كربونات الكالسيوم.

القمح - الشعير و الأرز: تظهر العروق المتوازية بلون أخضر يحدد شبكة التعريق، فى حين يكون باقى النصل أصفر ويتضح ذلك فى الأوراق الطرفية.

الذرة: يبدأ على الأوراق الحديثة بشكل خطوط خضراء تميز العروق الأساسية بدقة وبينها مساحات صفراء تماما بطول الورقة كلها وتظهر على الأوراق الطرفية أولاً ومع تقدم النقص يتحول لون الورقة إلى اللون الأبيض وتموت تماماً.

الفول البلدى والسودانى - البرسيم و محاصيل الخضروات البقولية: شبكة دقيقة من العروق الخضراء تظهر على خلفية صفراء اللون تماما وذلك على الأوراق الطرفية صغيرة العمر.

القطن: قد تتشابه أعراض نقص الحديد مع أعراض نقص النيتروجين وخاصة فى المراحل المبكرة من النمو أى عندما يكون النبات صغيراً فى العمر، وتحت الظروف العادية تظهر أعراض نقص الحديد فى الأعمار المتقدمة وذلك على الأوراق الحديثة، وتتمثل الأعراض فى اصفرار النصل مع بقاء العروق خضراء وتظل الأوراق المسنة خضراء فى حين نجد أن نقص النيتروجين يكون على الأوراق المسنة أولاً، وقد لوحظت الأعراض على أوراق القطن فى بعض مناطق الوجه البحرى ومصر الوسطى.

البطاطس: تظهر الأعراض على الأوراق الحديثة ، وتتميز بأن قمم وحواف الوريقات تظل خضراء لفترة أطول من باقى الورقة والتى يصبح لونها أصفر شاحب. وقد يتحول إلى اللون الأبيض مع شدة النقص وتنثنى حواف النسيج الأصفر إلى أعلى. وقد لوحظت هذه الأعراض فى بعض زراعات البطاطس فى الأراضى الرملية.

الطماطم: يبدأ باصفرار النسيج الموجود بين العروق الوسطى للأوراق العليا، بينما تظل العروق بلونها الطبيعى ويلاحظ أن الإصفرار يكون عام بالوريقة السفلى للأوراق العليا مع تدرج اللون الأصفر بالوريقات الأخرى بالورقة، ويكون أقلها اصفراراً الوريقة المتصلة بعنق الورقة مباشرة. وتظهر أعراض النقص فى نهاية عمر النبات فى حالة الزراعات الكثيفة مع عدم إضافة الأسمدة العضوية بكمية كافية.

الأسمدة المحتوية على الحديد.

       هناك عدة مصادر لمركبات الحديد والتى تستخدم كأسمدة لمعالجة نقص الحديد الميسر بالتربة الزراعية يوضحها جدول (7-9). وتختلف طرق إضافة هذه الأسمدة حسب نوع الأرض ونوع السماد وأيضاً حسب المحصول. حيث اتضح أن كفاءة استخدام الأسمدة المخلبية أعلى من الأسمدة المعدنية وخاصةً عند إضافتها للأراضى القاعدية أو الجيرية. ويرجع ذلك لأن قوة ارتباط الأيون بالمركب المخلبى كبيرة وبالتالى يفقد الأيون قدرته على التفاعل مع المكونات الأخرى للتربة وعلى ذلك يبقى العنصر فى صورة ذائبة فى المحلول الأرضى وميسرة للنبات حتى فى الوسط القاعدى. وقد يفسر تأثير المركبات المخلبية فى زيادة صلاحية الحديد للنبات على أساس أن جذور النبات تمتص الكاتيون الغذائى من المركب المخلبى عن طريق التبادل بالتماس بين الجذر والمركب المخلبى فينتقل الكاتيون إلى الجذر وينطلق بدلاً منه أيون الأيدروجين تاركاً الجزء العضوى فى محلول التربة، وبفقد الكاتيون من المركب المخلبى يتهدم البناء الحلقى ثم يتحد المركب مرة أخرى مع كاتيونات المحلول الأرضى ومنها أيون الحديد والذى يزداد تيسره نتيجة انخفاض الـ pH الناتج من انطلاق أيون الأيدروجين ويتكون المعقد المخلبى مرة أخرى. وأوضحت الدراسات على سلوك المركبات المخلبية Fe-DTPA , ( ثنائى الإيثيلين ثلاثى الأمين خماسى حمض الخليك ) Fe-EDTA ,(الإيثيلين ثنائى الأمين رباعى حمض الخليك) و Fe-EDDHA ( إيثيلين ثنائى الأمين ثنائى الفينيل هيدروكسى حامض الخليك) بالأراضى الجيرية ودرجة صلاحيتها للنبات وجد أن أعلى كمية ممتصة من الحديد بواسطة النبات كانت باستخدام مركب Fe-EDDHA، وإن حوالى 65% من الحديد تظل فى صورة ذائبة بالمحلول الأرضى عند استخدام نفس المركب (Lindsay )  سنة 1974. ويستنتج من هذه النتائج بأن مركب  Fe -EDDHA يكون أكثر ثباتاً فى الأراضى الجيرية عن باقى المركبات المخلبية الأخرى والتى يحل الكالسيوم محل الحديد الموجود بها مع ارتفاع رقم الـ pH .

جدول (7-9)

 الأسمدة الحاملة للحديد والمستخدمة فى الزراعة ومعدل استخدامها

عن الـ FAO سنة 1983 و * أبو الروس وآخرون 1992

المنجنيز  Manganese                       

المنجنيز فى الأرض Manganese In Soil

        يتشابه المنجنيز مع الحديد فى صفاته الكيميائية والتراكيب الجيولوجية بالأرض، ويحتل المركز الثانى بعد الحديد من ناحية كميته فى مكونات القشرة الأرضية. ويوجد المنجنيز فى الأرض على عدة صور أهمها:

- مركبات ذو تركيزات مرتفعة من المنجنيز كما فى بعض المعادن الثانوية وأهم هذه المعادن البيرولوسيت Pyrolusite (MnO2))، المنجانيت Manganite (MnO(OH) والبرونيت   Braunite (Mn2O3)، والهوسمنيت Hausmannite (Mn3O4).

- المنجنيز من العناصر متعددة التكافؤ حيث يكون ثنائياً، ثلاثياً، رباعياً، سداسياً أو سباعياً، وتعتبر الصورة الثنائية Mn2+ من أهم صور المنجنيز بالتربة الزراعية وذلك لكونها أفضل الصور الصالحة للامتصاص بواسطة النبات وهى تعرف بالصورة النشطة. وبحدوث الأكسدة لهذه الصورة تتحول إلى الصورة الثلاثية ثم الرباعية. وقد يوجد المنجنيز مرافق للمادة العضوية بالتربة.

- المنجنيز الثنائى التكافؤ قد يكون ذائباً تماماً فى المحلول الأرضى أو مدمصاً على أسطح الغرويات الأرضية سواء معدنية كما فى الأكاسيد السداسية أو عضوية.

       ويوجد حالة من التوازن بين الصورة الثنائية التكافؤ والصور عالية التكافؤ، وهذا الاتزان والتغير فى التكافؤ يحكمه ظروف التأكسد والاختزال بالأرض. أيضاً يتوقف مستوى المنجنيز الذائب بالأرض على رقم الـ pH، حيث يزداد المنجنيز الذائب Mn2+ بانخفاض الـ pH. بينما فى الأراضى القاعدية والأراضى جيدة التهوية يزداد وجود المنجنيز عالى التكافؤ، وشكل (7-1) يوضح ذلك فيما يعرف بدورة المنجنيز فى التربة الزراعية.

شكل (7-1)

  دورة المنجنيز فى التربة

المنجنيز الكلى:

تختلف الأراضى فيما بينها اختلافاً كبيراً فى محتواها  من المنجنيز الكلى. فهناك أراضى يكون محتواها من المنجنيز الكلى قليل جداً قد يصل فى ندرته إلى آثار، بينما أراضى أخرى قد يزيد محتواها من هذا العنصر عن 10%. وفى الغالب يكون متوسط تركيز المنجنيز الكلى ما بين 200 - 300 جزء فى المليون. ويعتبر المنجنيز الثنائى التكافؤ قابل للحركة مما يجعله يتعرض للغسيل وخاصة فى أراضى البودزول الحامضية، وعلى هذا يقلل من محتوى الأرض من المنجنيز الكلى. وهنا يجب التذكرة بأن المنجنيز الكلى بالأرض ليس دليل على خصوبتها من هذا العنصر بالنسبة للنبات لأن ذلك يتوقف على الكمية الصالحة والموجودة فى صورة ميسرة للنبات.

المنجنيز الميسر:

من دورة المنجنيز فى الأرض نلاحظ أن الصورة الثنائية من المنجنيز هى الصورة الأكثر أهمية وذلك لعلاقتها المباشرة بتغذية النبات. وعلى ذلك فإن حالة التوازن بين الصور الثلاثة تحدد الكمية النشطة والذائبة فى محلول التربة. ويوجد عدة عوامل تؤثر على كمية المنجنيز الميسرة ( الذائبة ) للنبات يمكن إيجازها كما يلى:

1- درجة الـ pH:

        ارتفاع pH التربة يؤدى إلى خفض الكمية الميسرة من المنجنيز إلى الدرجة التى لا تسمح بإمداد النباتات النامية فى هذه الأراضى  بحاجتها من هذا العنصر حيث يتأكسد المزيد من المنجنيز الثنائى تحت هذه الظروف. و يتضح ذلك جلياً فى الأراضى الجيرية حيث إن محتوى هذه الأراضى من المنجنيز الكلى كبير ولكن الكمية الميسرة منه قليلة جداً وذلك يرجع إلى ارتفاع pH  هذه الأراضى. وعلى ذلك فمن المفيد استخدام الأسمدة ذات التأثير الحامضى والتى تزيد من المنجنيز الميسر نتيجة لخفضها pH التربة. كذلك هناك تأثير آخر لـ pH التربة، حيث يؤثر على نشاط الكائنات الدقيقة والتى لها دور هام فى عمليتى الأكسدة والاختزال للمنجنيز حيث وجد أن هذه الكائنات تقوم بعملية الأكسدة عند قيم من pH حول رقم 7 ويتحول Mn2+ إلى صور Mn4+ ,Mn3+ غير الميسرة للنبات. وعكس ذلك فى الأراضى الحامضية حيث يزداد تيسر المنجنيز إلى الدرجة التى قد يصبح معها تركيزه فى المحلول الأرضى ساماً مما يسبب مشاكل للنباتات النامية بتلك الأراضى.

2- المادة العضوية:

         كما هو معروف تعمل المادة العضوية على خفض الـ pH للأراضى التى تضاف إليها وبالتالى يكون من المتوقع أن يكون الوسط الحامضى هذا ملائم لحدوث عملية الاختزال وبالتالى تيسر المنجنيز للنبات، وبجانب هذا ومع تحلل المادة العضوية تنطلق بعض الأحماض العضوية ذات الوزن الجزيئى المنخفض والتى تعمل كمركب مخلبى يرتبط مع المنجنيز ويجعله فى صورة صالحة للنبات. قد تعانى النباتات النامية فى الأراضى القاعدية وذات المحتوى المرتفع من المادة العضوية من نقص المنجنيز وذلك لأن ارتفاعpH   الأرض يساعد على تكوين معقدات ثابتة للمنجنيز مع المادة العضوية مما يقلل من صلاحية هذا العنصر.

3- قوام التربة:

        ذعموماً الأراضى الرملية يكون محتواها الكلى من المنجنيز قليل، وعلى ذلك يكون من المتوقع أن يكون المنجنيز الميسر بهذه الأراضى قليل.

4- محتوى الأرض من الرطوبة:

        نظراً لأن المنجنيز من العناصر متعددة التكافؤ مثله مثل الحديد، فنجد أن ظروف التهوية تلعب دوراً أساسياً فى تحديد الكمية الصالحة من هذا العنصر (Mn2+ ). وعلى ذلك نجد أنه تحت ظروف التهوية السيئة ونقص الأكسجين تزداد كمية Mn2+ نتيجة لحدوث عملية الاختزال للصور العالية التكافؤ من المنجنيز، وتلعب المادة العضوية سهلة التحلل دور مهم فى زيادة هذه الكمية وذلك لأن مع تحللها تنطلق الطاقة التى تستخدمها الكائنات الدقيقة المسئولة عن عملية الاختزال. وعلى ذلك فالنباتات المائية ومن أمثلتها الأرز قد لا تعانى من نقص المنجنيز لزيادة ذوبانة تحت هذه الظروف. كما أنه فى بعض المناطق يحدث فى وقتٍ واحد زيادة فى كلٍ من الكمية الميسرة نتيجة لظروف الاختزال، والكمية المفقودة من هذه الصورة نتيجة لعملية الغسيل، كما فى المناطق الرطبة الممطرة.

5- تأثير الأيونات المغذية الأخرى:

        وجد أن هناك بعض الأيونات التى تؤثر سلبياً على المنجنيز الممتص بواسطة النبات أى هناك ما يعرف باسم ظاهرة التضاد Antagonism بين المنجنيز وهذه الأيونات. ومن الأمثلة الواضحة فى هذا المجال التضاد مع أيون الحديد، حيث إن المستوى المرتفع من الحديد الميسر بالتربة يؤدى إلى ظهور أعراض نقص المنجنيز على النبات. ولقد أثبتت الدراسات بأن أقصى درجة لنمو النبات تحدث عندما تكون نسبة الحديد : المنجنيز Fe: Mn ratio فى وسط النمو تنحصر بين 1.5 -2.5. ففى حالة ارتفاع النسبة عن 2.5 تؤدى إلى ظهور أعراض نقص المنجنيز على النبات، بينما بانخفاض هذه النسبة عن 1.5 تظهر أعراض السمية لهذا العنصر. ومثل الحديد، فى هذه المستويات المرتفعة من النحاس والزنك حيث يعرقل كل منهما امتصاص المنجنيز.

6-  العوامل المناخية:

         تظهر أعراض النقص لعنصر المنجنيز على النباتات النامية فى المناطق ذات المناخ البارد، وأيضاً فى المناخ الجاف قد تعانى نقصاً فى امتصاص المنجنيز. وعلى العكس من ذلك فإن زيادة شدة الضوء تزيد من المنجنيز الممتص.