إضافة إلى سلسلة المواد المتعلقة بالأسمدة الخضراء. في المقال السابق، تناولنا أكثر البقوليات كسماد أخضر إثارةً للاهتمام، حيث يكمن سر فعاليتها في البكتيريا العقدية المثبتة للنيتروجين.
د.ن بريانشنيكوف: “النباتات البقولية هي مصنع صغير لإعادة تدوير النيتروجين الجوي باستخدام طاقة الشمس المجانية”.
لماذا النيتروجين مهم؟
العنصر الغذائي الأهم في الزراعة جمعاء هو النيتروجين (N). النيتروجين هو الغاز الأكثر انتشاراً في الغلاف الجوي (78-79%)، ولكن وجوده يصعب العثور عليه في أماكن أخرى على كوكبنا. النيتروجين يذوب جزئياً في مياه الأمطار، ولكن بكميات ضئيلة - 15 كغم لكل هكتار في السنة. وعلى الرغم من وفرته في الهواء، فإن النيتروجين الجوي يعتبر صعب الوصول. لجعل النيتروجين صالحاً للاستخدام في الأنظمة البيولوجية، يجب كسر الرابطة الثلاثية في جزيء N2، وهذا الأمر بالغ التعقيد.
صعوبة الحصول على النيتروجين لا تلغي كونه عنصراً غذائياً عالي الطلب. بدون النيتروجين، لن يكون هناك أي أحماض أمينية أو بروتينات - اللبنات الأساسية للحياة.
من هم الريزوبيا؟
لحسن الحظ، الطبيعة أوجدت مجموعة من البكتيريا العقدية المثبتة للنيتروجين تسمى ريزوبيا (Rhizobium)، والتي تحل هذه المشكلة. الريزوبيا ليست الوحيدة المسؤولة عن تثبيت النيتروجين، لكنها تنجز الجزء الأكبر من هذا العمل اليوم.
بكتيريا Rhizobium لديها تسلسلات خاصة في الحمض النووي تشفر بروتين يسمى نيتروجيناز. النيتروجيناز هو إنزيم يقوم بكسر الروابط النيتروجينية وتحويل النيتروجين إلى شكل بيولوجي متاح. هذا النشاط مكلف للطاقة بالنسبة للبكتيريا. لكن بفضل العلاقة التكافلية مع النبات، تحصل الريزوبيا على الكربوهيدرات التي تنتجها النباتات من خلال عملية التمثيل الضوئي باستخدام ثاني أكسيد الكربون والطاقة الشمسية. البكتيريا بدورها تعطي النيتروجين مقابل السكريات. البكتيريا العقدية الريزوبيا تخترق خلايا نظام الجذور للنباتات من التربة، وتشكّل مستعمرات هائلة أثناء تكاثرها، والتي نراها بالعين المجردة على شكل كريات على جذور البقوليات.
ريزوبيا
فقط أنواع معينة من النباتات لديها القدرة على تكوين علاقات مع البكتيريا العقدية المثبتة للنيتروجين. هذه المجموعة من النباتات تنتمي إلى العائلة النباتية للبقوليات. أمثلة جيدة على المحاصيل البقولية تشمل البرسيم، الفصة، البازلاء، الفاصولياء، والفول السوداني.
البكتيريا العقدية المثبتة للنيتروجين على جذور النباتات
معرفة المحاصيل البقولية مفيدة للجميع ممن يرغبون في زراعة طعام لأنفسهم. لن يمكن الاستغناء عن الأسمدة التجارية، ولكن يمكن تقليل النفقات بشكل كبير، وهذه ليست الميزة الوحيدة لهذه النباتات البقولية. في هذا المقال، لن أتناول مسألة استخدام البقوليات كسماد أخضر، يمكن التعرف عليها في هذا المقال . سأشير فقط إلى أن البقوليات عند خلطها بالتربة تترك فيها نيتروجيناً يصبح سريع التوفر بعد تحللها للمحاصيل الأخرى المزروعة في مكانها.
مصدر المادة “Homestead and Gardens” ، مدونة مهندس زراعي من أيداهو يعمل في مزرعة للجوز والبرقوق المجفف.
هناك رأي بأن التثبيت الناجح للنيتروجين يتطلب إدخالاً اصطناعياً للبكتيريا العقدية إلى التربة باستخدام مستحضرات خاصة.
