{أَلَمْ تَرَ أَنَّ اللَّهَ أَنزَلَ مِنَ السَّمَاء مَاء فَسَلَكَهُ يَنَابِيعَ فِي الْأَرْضِ ثُمَّ يُخْرِجُ بِهِ زَرْعًا مُّخْتَلِفًا أَلْوَانُهُ ثُمَّ يَهِيجُ فَتَرَاهُ مُصْفَرًّا ثُمَّ يَجْعَلُهُ حُطَامًا إِنَّ فِي ذَلِكَ لَذِكْرَى لِأُوْلِي الْأَلْبَابِ} (21) سورة الزمر
" الأسمدة الحيوية و استخداماتها المختلفة"
اعداد
د/ هشام كمال أبو العلا 
قسم خصوبة و ميكروبيولوجيا الأراضى
مركز بحوث الصحراء - المطرية - القاهرة
و المدير التنفيذى لمركز الصحراء للقاحات الحيوية بمريوط
مقدمة:
تعانى الأراضى الصحراوية من العديد من المشاكل التى تسبب اعاقة عملية الانتاج الزراعى منها على سبيل المثال طبيعة الأراضى الرملية بما تتصف به هذه الأراضى من خشونة القوام و عدم وجود بناء أرضى ثابت و نقص حاد فى معظم العناصر الغذائية وندرة وجود المادة العضوية و عدد الكائنات الدقيقة بها محدود جدا، و نتيجة لهذه الطبيعة الخشنة و هذه المسامية العالية فانها لاتحتفظ بالمياه و لا بالأسمدة الكيماوية من ثم ينعكس ذلك على عملية الانتاج التى أصبحت مكلفة و كذلك فان الأراضى الجيرية بما تحتويه من نسبة عالية من كربونات الكالسيوم فان المسامية بها ضئيلة فاذا رويت مثل هذه الأراضى احتفظت بالماء لفترات طويلة مما يجعل النبات عرضة لأمراض أعفان الجذور و اذا جفت أحدثت تشققات عميقة تسبب تمزق الجذور علاوة علىما تحدثه من رفع قيمة pH مما يؤدى الى تحويل صور معظم العناصر الى الحالة غير الميسرة لامتصاص النبات و يحدث أعراض النقص ثم الذبول فالموت للنباتات. اذن فهناك مشاكل عديده فى مثل هذه الأراضى.
لذا ينبغى على القائم بالعملية الزراعية أن يعلم علم اليقين أن العمل فى مثل هذه الأراضى يحتاج الى معاملة خاصة و لابد من معرفة خصائص أرضه و مشاكلها هل هى رملية أم جيرية كذلك معرفة مشاكل المياه التى تروى بها هذه الأراضى.
بعد ذلك لابد من معرفة دور التسميد العضوى و الحيوى فى تحسين خواص الأرض و المحصول. 
و محاضرة اليوم " الأسمدة الحيوية و استخداماتها المختلفة" وتتناول المحاضرة العناصر الآتية:
· ما معنى السماد الحيوى؟
· ما هى أهمية استخدام الأسمدة الحيوية؟
· لماذا اضيف اللقاح أو السماد الحيوى كل موسم؟
· خطوات انتاج السماد الحيوى.
· ما هى المنتجات التى ينتجها المركز و متوفرة للمزارع؟
· كيفية استخدام السماد الحيوى ؟
· ما هى نتائج استخدامه؟ 

ما معنى السماد الحيوى؟
هو أى اضافات من أصل حيوى ( سواء أكانت ميكروبات حية أو افرازاتها) تمد النبات النامى باحتياجاته الغذائية، تسمى أسمدة الحيوية Biofertilizers أو لقاحات الحيوية Microbial inoculants 
و الأسمدة الحيوية تنتج من الكائنات الدقيقة، و ذلك باختيار الميكروب المطلوب إكثاره فى مزارع ملائمة ثم نقل النمو البكتيرى الى حامل مناسب Carrier و هذا الحامل اما أن يكون بيئة سائلة ( و هذا ما ننتجه بالمركز) و من أهم مميزات هذا المنتج السائل احتواء الملليمتر منه على حوالى 910 ميكروب أى أن العبوة التى تكفى فدان بها حوالى 900X 910 ميكروب مما يزيد من خصوبة التربة و زيادة المنتجات المفرزة بفعل هذه الميكروبات، و قد يحفظ اللقاح على مادة صلبة مثل الكمبوست و فى هذه الحالة يضاف حوالى 5-10 سم فقط من اللقاح الحيوى على حوالى 100جم من الكمبوست. و قد يحفظ على مواد عضوية مصنعة مثل الألجينات وقد يحفظ على التربة الخصبة الناعمة المختلطة بالكمبوست الناعم أو الفحم النباتى الناعم .
حيث يحفظ تحت ظروف تخزين ملائمة لحين استعماله كلقاح للبذور أو التربة أو الشتلات أو بالرش على المجموع الخضرى.
أهمية استخدام الأسمدة الحيوية:
ان استخدام الأسمدة الكيماوية بصورة عشوائية و بكميات غير محسوبة بدعوى "ادى الأرض علشان تديك" أدى الى وجود مشاكل لاحصر لها و أصبح هناك اسراف فى استخدام الأسمدة خاصة النيتروجينية. و هناك أضرار من هذا الاسراف على المصارف المائية و على النبات و على الحيوان و الانسان.
ومن أهم فوائد استخدام الأسمدة الحيوية ما يلى:

1. ترشيد استخدام الأسمدة الكيماوية المكلفة و توفير تكاليف الانتاج:

أثبتت التطبيقات الصحيحة لنتائج التجارب و الدراسات أن استخدام اللقاحات المكروبية النشطة و المثبتة للنيتروجين تقوم باختزال نيتروجين الهواء الجوى الى أمونيا بفعل نظام انزيمى داخل خلاياها و الذى يقوم بدوره بالاتحاد مع الأحماض العضوية الناتجة من تحلل المادة العضوية مكونا الأحماض الأمينية التى يستفيد منها النبات و هذا لا يحدث مطلقا بالنسبة للأسمدة الكيماوية بمفردها. و بالتالى يمكن خفض كمية الأسمدة الكيماوية المضافة. كما أن التسميد الحيوى يزيد من استفادة النبات من امتصاص العناصر المغذية.
ومن أمثلة الميكروبات المثبتة للآزوت:
أ‌- بكتريا العقد الجذرية للنباتات البقولية:
وهى بكتريا تابعة لجنس Rhizobium & Bradyrhizobium حيث تقوم مثل هذه البكتريا بتثبيت النيتروجين داخل عقدا جذرية تصنعها هذه البكتريا حيث انها تخترق خلايا البشرة للشعيرات الجذرية و تعيش معيشة تكافلية (تبادل منفعةSymbiotic) مع جذور النباتات البقولية يقوم النبات بامداد البكتريا بما تحتاجه من مواد عضوية و تقوم البكتريا بتثبيت نيتروجين الهواء الجوى داخل خلاياها ثم يستفيد منها النبات بعذ ذلك فى صورة أمونيا و أحماض أمينية علاوة على ما تنتجه هذه البكتريا من هرمونات نباتية طبيعية . و قد وجد أن لكل نوع نباتى توجد له سلالة متخصصة من الريزوبيا. و قد أثبتت نتائج البحوث و تطبيقاتها أن لقاح الريزوبيا يثبت من 40 - 115 كجم نيتروجين/ فدان سنويا -تتوقف على نوع النبات البقولى المنزرع و الظروف البيئية السائدة- مما يؤدى الى زيادة الانتاجية و ترشيدا لاستخدام الأسمدة الكيماوية المضافة. و هذه اللقاحات تستخدم بصورة ناجحة منذ عشرات السنين و أصبح عند المزارع وعى بقيمتها وفائدتها للمحصول و للأرض. 
ب- البكتريا المثبتة للآزوت لاتكافليا Asymbiotic:
و هى بكتريا تقوم بتثبيت آزوت الهواء الجوى فى التربة و بصورة حرة حيث تحصل على احتياجاتها من الأحماض العضوية و الطاقة من نواتج تحلل المواد العضوية بفعل ميكروبات التربة و تنتج الأمونيا و الأحماض الأمينية و من أهم الأجناس المستخدمة فى انتاج اللقاحات الميكروبية:
* جنس الآزوتوباكتر Azotobacter sp حيث 30- 35 كجم نيتروجين/ فدان سنويا اى ما يعادل 100 كجم سماد نتراتى 33% آزوت.
* جنس آزوسبيريللم Azospirillum spحيث 25- 30 كجم نيتروجين/ فدان سنويا اى ما يعادل 91 كجم سماد نتراتى 33% آزوت.
2. تحويل الفوسفور و العناصر المغذية فى التربة الى صورة صالحة للاستفادة بواسطة النبات:

من المعلوم أن التربة المصرية تميل الى القاعدية أى أن pH لها أعلى من 7 و هذا الوسط القلوى يجعل معظم العناصر المغذية فى صورة غير ميسرة للنبات فمثلا بمجرد اضافة سماد السوبر فوسفات الأحادى الى التربة يتحول الفوسفور فيه من الصورة الأحادية الى الثلاثية غير الذائبة فى الماء الأمر الذى يؤدى الى فقد كميات كبيرة منه فى الأرض و لا علاج له الا بخفض pH التربة اما باضافة الأحماض العضوية و المعدنية وهذه الطريقة لها سلبياتها، و اما باضافة ما هو أرخص و أنفع و هو بعض اللقاحات التى تقوم بافراز الأحماض العضوية بصورة لا تضر التربة أو النبات النامى بل تفيده حيث أنها علاوة على ما تقدم فان الأحماض المفرزة تساعد على اذابة و تيسير بعض العناصر الهامة مثل البوتاسيوم و الحديد و الزنك و المنجنيز. و من أمثلة هذه البكتريا المذيبة للفوسفات جنس Bcillus megaterium .


3. انتاج منظمات النمو و الهرمونات النباتية و الأحماض العضوية و الأمينية:

ثبت من التحاليل التى اجريت أن معظم ميكروبات التسميد الحيوى لها قدرة هائلة على انتاج هرمونات شبيهة بالهرمونات النباتية مثل الجبريلين و الاندولات و السيتو كينين علاوة على ما تفرزه من أحماض عضوية و أمينية وهذه المركبات مجتمعة تعمل على زيادة المجموع الجذرى و بالتالى الخضرى – زيادة مسطح الأوراق- زيادة التفريع- زيادة معدل التزهير و نسبة العقد و تقليل نسبة تساقط الأزهار و زيادة فى حجم الثمار و تحسين صفاتها و جودتها- زيادة معدل استفادة النبات من العناصر الغذائية فى التربة. 

4. انتاج الفيتامينات:

حيث تقوم بعض الأجناس الميكروبية أثناء نشاطها بانتاج مجموعة من الفيتامينات و خاصة مجموعة فيتامين (ب) و بكميات متزنة فيمتصها النبات مما يساعد على زيادة مناعة النبات للاصابة بالأمراض بالاضافة الى رفع القيمة الغذائية فى المحصول.

5. انتاج المضادات الحيوية:

لبعض الميكروبات القدرة على افراز مواد عضوية تعمل على ايقاف أو قتل أو تثبيط او تجعل الوسط غير مناسب لنمو الكائن الممرض، و قد تمكن الباحثين بمركز بحوث الصحراء من عزل بعض البكتريا النشطة المستخدمة فى الأسمدة الحيوية و لها القدرة على منع انتشار فطريات أعفان الجذور. 

6. تحسين صفات التربة الطبيعية و الكيماوية:
7. رخيص التكاليف.
8. سهل الاستعمال و آمن.
9. الحصول على محصول اقتصادى نظيف خال من الملوثات و يسمح له بالتصدير