كميات النيتروجين المطلوبة للمحاصيل

تختلف المحاصيل في كميات النيتروجين التي تمتصّها من التربة في مرحلة نمو النبات وتطوّرها. كمية النيتروجين التي يتم امتصاصها هي دلالة لكمية المادة الجافة التي تنتجها المحاصيل، ولتركيز النيتروجين في المادة الجافة. تحتوي النباتات المغذاة جيداً من 1% إلى 4% نيتروجين أو أكثر في أوراقها، مع التباينات التي تحدث بين الأنواع وخلال عمر النبات. قد تحتوي النباتات التي تفتقر إلى النيتروجين على أقل من 1% من النيتروجين في أوراقها. لدى المحاصيل العالية المردود في الإنتاج- تلك التي تنتج كميات كبيرة من النمو النباتي والفواكه، أو البذور- متطلبات شديدة للنيتروجين. يتطلب المعدل السريع للنمو بالاقتران مع كمية كبيرة من النمو، إمدادات متاحة بسرعة وبوفرة من النيتروجين في التربة. المحاصيل التي تزرع بكثافة عالية تمتص كميات كبيرة من النيتروجين من التربة بسبب ارتفاع إنتاجية المحاصيل التي تزرع زراعة مكثفة. للمحاصيل العالية المردود في الإنتاجية التي تحتوي على نسبة عالية من محتويات البروتين متطلبات عالية للنيتروجين في التربة. في ما يلي بعض الأمثلة من المحاصيل ذات الطلب العالي للنيتروجين في التربة.

طلب مرتفع على النيتروجين

امتصاص أكثر من 120 رطل N لكل فدان^(*) ( 3 رطل N لكل 1000 قدم مربع) تمتص في موسم واحد.

الذرة

البطاطا

الطماطم

الكرفس

الأعلاف (التبن، والمراعي)

^(*) (Acre) فدان = حوالي 4000 م² قياس للمساحات في الولايات المتحدة.

تنتج المحاصيل ذات الطلب المعتدل من النيتروجين المادة الجافة بنسبة أقل من تلك ذات الطلب العالي للنيتروجين. قد تكون طبيعة هذه النباتات منخفضة مردود الإنتاج، أو قد تنمو في زراعة أقل كثافة من تلك ذات الطلب العالي للنيتروجين. تندرج معظم محاصيل الخضار تحت هذه الفئة. يتم سرد بعض المحاصيل التي لها مطالب معتدلة للنيتروجين في التربة على النحو التالي.

الطلب المعتدل للنيتروجين

بين 50 و 120 رطل N للفدان الواحد (1.25 إلى 3 رطل N لكل 1000 قدم مربع) تمتص في موسم واحد. بعض المحاصيل ذات طلبات نيتروجين معتدلة تشمل:

معظم محاصيل الخضار

الحبوب ذات السيقان القصيرة (القمح، والشوفان، والشعير، والجاودار) خضروات الحديقة (البازلاء، والفاصوليا)

عشب الخضير  (Turfgrasses)

تشمل المحاصيل ذات الطلب المنخفض للنيتروجين من التربة تلك التي تنمو ببطء وتلك التي لديها موسم نمو قصير جداً. العديدُ من المحاصيل الجذرية لديها طلبات منخفضة من النيتروجين. قد يعزز التخمير الفائض للمحاصيل الجذرية بالنيتروجين نمو الفسائل ويحد من نمو الجذور، بالإضافة إلى أن مردود إنتاج المحاصيل الجذرية يكون أقل بكثير من إنتاجها مع التخمير الأمثل. تمتص المحاصيل التي تزرع لمحتوياتها من السكر كميات قليلة من النيتروجين بما يتناسب مع مردود إنتاجها. سيعزز تسميد النيتروجين السخي لهذه المحاصيل إنتاج المادة الجافة ولكن سيخفف من محصول السكر، بسبب تحول الكربوهيدرات إلى بروتين. في ما يلي بعض المحاصيل التي تمتص كميات صغيرة من النيتروجين من التربة.

الطلب القليل على النيتروجين

امتصاص أقل من 50 رطل N لكل فدان (1.25 رطل N لكل 1000 قدم مربع) تمتص في موسم واحد.

التبغ

المحاصيل الجذرية (الجزر، واللفت، والبطاطا الحلوة)

فجل

الحبوب ذات السيقان الطويلة

بساتين الفاكهة

تختلف كميات الأسمدة المطبقة على أرض المحصول أيضاً مع أنواع التربة، والطقس، وأهداف الإنتاج، وممارسات المزارعين الإدارية، وأصناف المحاصيل، وعوامل أخرى. قد تكون تطبيقات النيتروجين بالأسمدة من 50% إلى 100% أكبر من الكمية التي يتم امتصاصها من المحاصيل للتعويض عن الخسائر وإخفاق النباتات في استعادة النيتروجين الذي يتم تطبيقه. قد يضيع بعض من النيتروجين المطبق من خلال الرشح في الأرض، والتطاير في الهواء، وإزالة النيتروجينيات (التحول البيولوجي للنترات إلى أشكال غازية من النيتروجين)، والمنافسة من قِبل الأعشاب الضارة والكائنات الدقيقة؛ قد يوضع بعض من النيتروجين بعيداً عن متناول جذور النباتات، كما هو الحال بين صفوف المزروعات المتباعدة على نطاق واسع. تسترد النباتات عادة 50 % إلى 70% من النيتروجين المطبق في الأسمدة، على الرغم من أن الاسترداد قد يكون أقل بكثير من 50 % إذا كانت التطبيقات مرتفعة، ولكون لدى الأعشاب الضارة القدرة على منافسة المحاصيل، وتكون شروط الخسارة مواتية. يمكن أن تكون خسائر النيتروجين محدودة بممارسات الحفاظ على النيتروجين، مثل التزويد بالنيتروجين على عدة تطبيقات، تسمى تقسيم التطبيقات، خلال الموسم، ووضع الأسمدة في مجموعات على طول صفوف المحاصيل بدلاً من بعثرتها بشكل عشوائي بين الصفوف (الشكل ادناه).

يساعد تقسيم تطبيقات النيتروجين على تزويد المحاصيل بالنيتروجين بحسب الحاجة للنيتروجين. يتعرض التطبيق مرة واحدة في بداية الموسم لخسائر بالرشح والعوامل البيئية الأخرى. تكاليف التطبيقات العديدة هي الرادع عن استخدام هذه الممارسة بالنسبة إلى تطبيق كل الأسمدة دفعة واحدة أثناء الزراعة. وضع الأسمدة في مجموعات تضع المواد الغذائية بالقرب من الجذور وتحد من الخسائر بالرشح والأعشاب الضارة. يمكن تطبيق مجموعات النيتروجين مجتمعة أثناء الزراعة أو خلال موسم النمو بالتخمير الجانبي.

ينبغي على المزارعين الذين يستخدمون الأسمدة العضوية التي تفرز النيتروجين ببطء تطبيق النيتروجين بالكميات التي ترتبط عكسياً بمعدل إفراز النيتروجين؛ فيتم تطبيق الأسمدة التي تفرز النيتروجين ببطء عادةً بكميات كبيرة.

قد يبقى النيتروجين المفرز من هذه الأسمدة البطيئة الإفراز للموسم الزراعي المقبل، ويمكن إجراء تسوية بالتخفيف من التخمير، استناداً إلى خبرة أو مشورة الخبراء، في السنة الثانية والسنوات اللاحقة للتسميد. تراكم النيتروجين المتوافر من الأسمدة العضوية البطيئة الإفراز يكون بطيئاً، ولذلك يميل كثير من الناس إلى إعطاء قيمة أعلى لفوائد الآثار المتبقية من الأسمدة. مؤشر القيمة المتبقية من النيتروجين من تطبيق واحد لسماد حيوانات المزرعة الكبيرة، يرِد في (الجدول 1).

لو تم تطبيق واحد من سماد المزرعة باستخدام البيانات الواردة في (الجدول 1)، سيفرز 200 رطل N للفدان الواحد 20 طناً من السماد العضوي للدونم الواحد)، سيكون نحو 100 رطل N متاحة خلال الموسم الجاري من المحاصيل، مع نحو 16 رطلاً تكون متاحة في السنة الأولى التالية، و 10 أرطال في السنة الثانية التالية، و 4 أرطال في السنة الثالثة التالية، ورطلين في السنة الرابعة والسنوات اللاحقة.

تطبيق الأسمدة (أ) ببعثرتها بين الصفوف أو (ب) وضعها ضمن نطاقات موازية للصفوف.

لو تم تطبيق 20 طناً من السماد العضوي للدونم الواحد سنوياً، ستكون الآثار المتبقية مضافة، كما هو مبين في (الجدول 2). فوائد تطبيقات أعلى أو أقل ستكون متناسبة مباشرة مع الآثار المتبقية من 20 طناً للفدان الواحد. على سبيل المثال، بعد 20 سنة، من تطبيق 10 أطنان من السماد سنوياً، و N المتبقية ستكون 27 رطلًا لكل فدان؛ ومن تطبيق 30 طناً من السماد الطبيعي سنوياً، وستكون N المتبقية 81 رطلاً لكل فدان.

الجدول 1

قيمة النيتروجين «المتبقي في سماد المزرعة الصلب »

الجدول 2

النيتروجين المتبقي بعد عدة سنوات من تطبيق سماد المزرعة ب 20 طن (نحو 200 رطل N) للفدان الواحد في السنة

النيتروجين المتراكم المتوافّر من التطبيقات السابقة