الموليبدنم  Molybdenum

الموليبدنم فى الأرضMolybdenum in Soil 

      يوجد الموليبدنم فى التربة بكميات قليلة بالمقارنة بباقى العناصر الصغرى مثل الحديد، المنجنيز، الزنك، والنحاس. وأن الأراضى الناشئة من الصخور القاعدية تحتوى على كمية أكبر من الموليبدنم بالمقارنة بالأراضى الناشئة عن الصخور الحمضية، ويوجد الموليبدنم فى الأرض فى عدة صور وهى:

- المعادن الأرضية:

ومنها الموليبدنايت Molybdenite (MoS2)،  Powellite (CoMoO4)، و الفيروموليبدايت Ferromolybdite (Fe (MoO4)3 .8H2O).  وأيضاً يوجد هذا العنصر فى تركيب بعض المعادن السيليكاتية ومنها الفلسبارات والميكا نتيجة حدوث عملية الإحلال المتماثل بين  Mo4+ و AL3+ فى صفيحة الأوكتاهيدرا لهذه المعادن. والموليبدنم الموجود فى هذه الصورة درجة ذوبانه قليلة جداً. وفى بعض الأراضى وخاصةً الحمضية منها يوجد الموليبدنم مرتبط مع الأكاسيد السداسية وهذه الروابط تكون ثابتة وعلى هذا يكون الموليبدنم الموجود فى هذه الصورة أيضاً درجة صلاحيته للنبات قليلة جداً.

 

- الموليبدنم الموجود فى صورة أنيون MoO42- : 

والموجود على أسطح حبيبات التربة (ذات الشحنة الموجبة)، والـ Mo يكون ممسوك بروابط ثابتة وبالتالى تكون درجة تيسرة للنبات قليلة.

- الموليبدنم الموجود فى تركيب المادة العضوية:

 يُصنف على أنه ذو أهمية من ناحية تغذية النبات.

- الموليبدنم الذائب فى المحلول الأرضى :

كميته قليلة جداً وتتوقف على رقم الـ pH  للتربة حيث يزداد ذوبان هذا العنصر فى الأراضى القاعدية.

المحتوى الكلى من الموليبدنم بالأرض :

       يوجد الموليبدنم الكلى فى الأرضى فى مدى يتراوح من 0.6 إلى 3.5 جزء فى المليون وبمتوسط عام 2.0 جزء فى المليون. ويرجع اختلاف الأراضى فى محتواها الكلى من هذا العنصر إلى مادة الأصل التى نشأت منها هذه الأرض.

الموليبدنم الميسر للنبات :

تتأثر الكمية الميسرة من الموليبدنم بعدة عوامل وهى:

1- رقمpH  الأرض: بعكس باقى العناصر المغذية الأخرى يزداد تيسر الموليبدنم مع زيادة رقم الـ pH للتربة، وبالتالى يزداد تيسره فى الأراضى القاعدية عنه فى الأراضى الحامضية. ويمكن تفسير ذلك بأنه يمكن أن يحدث تبادل أنيونى فى الأرض القاعدية بين أنيون الموليبدات المدمص وأنيون الهيدروكسيل الذائب فى المحلول الأرضى لهذه الأرض كما يمثلها الرسم التالى:

 

 

 

            بينما فى الأراضى الحامضية يحدث ادمصاص له على أسطح الغرويات الأرضية وخاصة الأكاسيد السداسية للحديد والألومنيوم والتى يكون قوة الربط بها شديدة، وعلى هذا يُعتبر الادمصاص فى هذه الحالة عملية تثبيت للموليبدنيم وإعاقة لتيسره للنبات.

2- المادة العضوية: وجد أن للمادة العضوية القدرة على تكوين مركبات معقدة مع الموليبدنم Mo-OM complexes  قد تحمى الموليبدنم من التثبيت والتحول إلى صورة غير ميسرة للنبات، فبحدوث عملية المعدنة للمادة العضوية يتحول الموليبدنم إلى صورة صالحة للنبات. أيضاً إضافة المادة العضوية للأرض يعزز من تيسر الموليبدنم الموجود أصلاً بالأرض Native Mo.

3- قوام الأرض: يلعب قوام التربة دوراً مهماً فى كمية الموليبدنم الميسرة للنبات، حيث وجد أن الأرض الرملية تعانى من نقص الموليبدنم وذلك لسهولة فقده من محلول التربة وذلك لعدم وجود أسطح ادمصاص لهذه الأرض. والعكس فى الأراضى ثقيلة القوام حيث يحدث ادمصاص للموليبدنيم على أسطح غرويات التربة وتختلف قدرة الأرض الطينية على ادمصاص الموليبدنم حسب نوع  معادن الطين السائدة بها.

4- كربونات الكالسيوم: وجد أن كربونات الكالسيوم تلعب دوراً مهماً فى تيسر الموليبدنم للنبات وخاصةً فى الأراضى الحامضية، ويفسر ذلك بتأثير كربونات الكالسيوم على رفع رقم الـ pH   للتربة مما يزيد من إنطلاق الموليبدنم المدمص على أسطح الغرويات الأرضية إلى المحلول الأرضى.

5- التداخل بين الأيونات المغذية الأخرى: يعتبر وجود الفوسفات الذائبة فى المحلول الأرضى عامل مشجع على زوبان الموليبدات وامتصاصها بواسطة النبات، وفى بعض الأحيان ترتبط سمية الموليبدنم للنبات بزيادة كميات الفوسفات الذائبة فى المحلول الأرضى. والعكس فى حالة زيادة الكبريتات الذائبة فى المحلول الأرضى حيث يحدث إعاقة لامتصاص  الموليبدات بواسطة النبات ويُفسر ذلك بحدوث تنافس بين أنيون الكبريتات SO42- وأنيون الموليبدات MoO42- على مواقع الادمصاص على أسطح الجذور خلال عملية الامتصاص . وهناك أيضاً ظاهرة التضاد Antagonism  بين الموليبدنم والنحاس، حيث إن الزيادة من النحاس الميسر يؤدى إلى خفض الكمية الممتصة من الموليبدنم بواسطة النبات، وأمكن معالجة السمية الناشئة عن الموليبدنم بإضافى النحاس إلى التربة. و أخيراً فإن الزيادة من أكسيد الحديديك Fe2O3  تسبب نقص فى الموليبدنم الميسر للنبات.

6- رطوبة التربة : يزداد الموليبدنم الميسر للنبات فى التربة بزيادة رطوبة تلك الأرض.

 

الموليبدنم فى النباتMolybdenum In Plant

       يوجد هذا العنصر بكميات قليلة جداً فى النبات بالمقارنة بالعناصر المغذية الأخرى، وهذا يدل على أن احتياجات النبات من الموليبدنم تكون قليلة وهذا لا ينفى ضروريته للنبات. حيث يلعب هذا العنصر دوراً مهماً فى تمثيل النيتروجين فى النبات ويرجع ذلك لأن نيتروجين النترات موجود فى درجة عالية من التأكسدNO3-  فى حين أن الأحماض الأمينية والمركبات العضوية الأخرى تحتوى على النيتروجين فى درجة عالية من الاختزال. وبالتالى فاختزال النيتروجين هو إحدى خطوات تخليق الأحماض الأمينية والمركبات النيتروجينية الأخرى فى حالة ما إذا كانت النترات هى مصدر النيتروجين. ويتمثل دور الموليبدنم فى اختزال النترات بواسطة إنزيم النيتروجينيز Nitrogenase و إنزيم  Nitrate reductase فى إنه يعمل  كعامل مساعد لهذه الإنزيمات، حيث يحتوى كل جزىء من إنزيم النيتروجينيز على ذرتين موليبدنيم والتى تكون مرافقة للحديد(من 24 - 36 ذرة حديد لكل جزىء إنزيم )، وبعض هذه الإنزيمات تكون عناقيد من الحديد والكبريFe - 4S cluster كما فى الفيرودوكسين Ferredoxin، كما يوضحها شكل (7-2) عن Marschner)) سنة 1995. ويدخل الموليبدنم فى عملية الإختزال للنيتروجين مباشرةً، فى حين يكون الحديد ناقل للإلكترونات. وعلى ذلك يعتبر هذا العنصر عامل مساعد فى تثبيت النيتروجين N2 إلى NH3 ومن هنا يكون الموليبدنم عنصراً مهماً للنباتات البقولية والبكتريا المثبتة للنيتروجين. وبالتالى يمكن القول بأن احتياج النبات للموليبدنيم يزداد فى حالة زيادة التسميد النتراتى، كذلك وجد أن الموليبدنم يلعب دوراً فى تكوين حمض الأسكوربيك.

 

 

 

                                                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

شكل (7-2)

 دور الموليبدنم فى اختزال النيتروجين إلى أمونيا

 

ويلاحظ من التخطيط أن الموليبدنم يرتبط بالنيتروجين العنصرى ثم يتم اختزاله على عدة مراحل مع التغذية المستمرة بالإلكترونات، وفى النهاية يتكون جزئ الأمونيا.

 

تركيز الموليبدنم فى النبات:

         يختلف تركيز الموليبدنم اختلافاً كبيراً بين النباتات المختلفة. فهناك بعض النباتات يكون تركيز هذا العنصر فى الأجزاء الخضرية بها أقل من واحد جزء فى المليون ومنها البرسيم الحجازى (0.34 ) ، الشعير ( < 0.03)، الفول ( 0.4) و الطماطم  ( 0.68). وهناك نباتات يكون تركيز الموليبدنم مرتفع فى أوراقها ومنها القطن ( 113 جزء فى المليون )، وبصفة عامة يكون التركيز فى معظم النباتات منحصر بين 0.1 و 2.0 جزء فى المليون. ويجب التذكر بأن الجزء النباتى المأخوذ كعينة نباتية لتقدير الموليبدنم يكون ذات أهمية كبرى نتيجة لاختلاف تركيز هذا العنصر فى الأجزاء المختلفة لنفس النبات، فمثلاً وجد أن أوراق النبات تحتوى على كمية أكبر من الموليبدنم بالمقارنة بالسيقان لنفس النبات، وأكثر من ذلك نجد أن منتصف الورقة حول العرق الأوسط (منطقة دعامة الورقة) كذلك حواف الورقة تحتوى على كميات أكبر من الموليبدنم بالمقارنة بباقى أجزاء نفس الورقة.

 

الحدود الحرجة للموليبدنيم فى النبات:

      على الرغم من اختلاف تركيز الموليبدنم فى الأنواع المختلفة من النباتات، لكن يمكن القول فإن هذه النباتات تستجيب للمعاملة بهذا العنصر إذا كان تركيزه داخل النبات أقل من 0.1 جزء فى المليون ( وهو حدود النقص داخل النبات ). ويمكن للنباتات أن تتحمل التركيز المرتفع من هذا العنصر،  ولكن زيادة التركيز فى نباتات العلف عن 15 جزء فى المليون يؤدى إلى حدوث مشاكل صحية مع الحيوانات التى تتغذى على تلك الأعلاف ويسبب ظهور مرض يسمى "Molybdenosis" أو Teat disease.

 

أعراض نقص الموليبدنم على النباتات:

      بما أن الموليبدنم يدخل فى صميم عمليات ميتابوليزم النيتروجين N - metabolism داخل النبات، فعلى ذلك تكون أعراض نقص هذا العنصر مشابهة لأعراض نقص النيتروجين، وهذا التشابهه مع أعراض نقص النيتروجين يكون واضحاً فى النباتات البقولية، فبنقص الموليبدنم من وسط نمو تلك النباتات يؤثر على كمية النيتروجين المثبتة بواسطة البكتريا الموجودة فى العقد الجذرية بجانب تاثيرة على عملية إختزال النترات داخل النبات. ونقص الموليبدنم يؤدى إلى إعاقة النمو الطبيعى للنبات، والأوراق تصبح شاحبة اللون وفى النهاية يحدث الذبول لتلك الأوراق. كذلك يسبب نقص هذا العنصر مرض البقع الصفراء "Yellow spot" فى الموالح و مرض الذيل السوطى "Whip tail" فى العائلة الصليبية، وتظهر الأعراض بوضوح على نبات القرنبيط فى التواء الأوراق ضد عقرب الساعة Counter clockwiss ونمو غير طبيعى لعروق الأوراق ويعجز النبات عن تكوين رؤوس القرنبيط .

نماذج لأعراض نقص الموليبدنم على بعض النباتات صفحة ....

 

حساسية النباتات لنقص الموليبدنم فى الأرض:

        تختلف النباتات فيما بينها فى درجة حساسيتها لنقص هذا العنصر فى الأرض،  حيث تعتبر انباتات العائلة الصليبية والبقولية من أكثر النباتات احتياجاً للموليبدنيم حيث تتأثر بنقص الموليبدنم فى التربة. بينما نباتات الحبوب تنمو نمواً طبيعياً تحت هذه الظروف من نقص هذا العنصر. وجدول (7-19) يبين مدى اختلاف النباتات فى درجة الحساسية لنقص الموليبدنم فى الأرض.

 

جدول (7-19)

 حساسية بعض المحاصيل لنقص الموليبدنم

درجة الحساسية	المحصول
منخفضة	الشعير-الفول- الجذر- الكرفس- الذرة- القطن-البطاطس- الذرة الرفيعة- الأرز- القمح- التفاح- الخوخ والعنب
متوسطة	البرسيم الحجازى- الكرنب- الشوفان- فول الصويا-الفجل- بنجرالسكر- بنجرالمائدة - الطماطم- اللفت والموالح
عالية	القرنبيط- البرسيم- الخس والسبانخ

 

ولعلاج نقص الموليبدنم فى التربة هناك العديد من المركبات المستخدمة كمصدر للموليبدنيم يبينها جدول ( 7-20).

 

جدول (7-20 )

 أهم المركبات السمادية المستخدمة كمصدر للموليبدنم

المصدر	التركيب الكيميائى	% للموليبدنم
موليبدات الصوديوم	Na MoO4.2H2O	39
موليبدات الأمونيوم	(NH4)6 Mo7O24.4H2O	54
ثالث أكسيد الموليبدنم	MoO3	66