الاسمدة العضوية

يخضع استخدامُ مصطلح الأسمدة العضوية لتعريفها. مطلوب تعريف عملي للأسمدة العضوية لمناقشة مريحة لهذه الأسمدة. الأسمدة العضوية هي مواد طبيعية ذات أصل بيولوجي أو معدني ومنخفضة في تركيزات العناصر الغذائية أو منخفضة الذوبان أو كلتا الخاصيتين. قد تتأثر الأسمدة العضوية مادياً خلال معالجتها للاستخدامات الزراعية، ولكن المعالجة الكيميائية لا تحدث عادةً. الأسمدة الكيميائية والأسمدة المركبة والأسمدة التقليدية هي مصطلحات مترادفة. يمكن أن تُصنع الأسمدة التقليدية من المواد الخام التي لا قيمة أولية لها كأسمدة (النيتروجين من الجو، على سبيل المثال)، أو قد تتمّ صناعتها عبر تنقيةٍ أو معالجةٍ كيميائية للمواد الطبيعية الموجودة في حالتها الأصلية كأسمدة عضوية (معالجة الفوسفات ( Phosphate) الصخري بالأحماض، على سبيل المثال، للحصول على سوبرفوسفات (Superphosphates)). عادةً ما تزيد المعالجة بالتنقية والمعالجة الكيميائية تركيزَ أو ذوبانَ المواد الغذائية في الأسمدة.

على الرغم من أن هذه الحقيقة لم يُعترف بها دائماً، تمتصّ النباتات المواد الغذائية المنقولة بالتربة عندما تكون العناصر الغذائية في محلول مائي فقط. كان يُعتقد في القرن السابع عشر، أن غرض الحرث هو تحويل التربة إلى جسيمات صغيرة حتى تستطيع أفواه الجذور الحصول على الغذاء من التربة. أيضاً، لا تُأخَذ المواد الغذائية بالتبادل المباشر بين الجذور والجسيمات الصلبة في التربة، على الرغم من أن هذا المفهوم كان من الصعب تبديده. مع احتمال استثناء البورون (Boron) تكون العناصر الغذائية في المحلول المائي في شكل أيوني (Ionic)، فهي جسيمات مشحونة في المحلول، (الجدول ادناه). هذه الأيونات هي أشكال المواد الغذائية التي تتوافّر على الفور للنباتات.

لحصول النبتة على الغذاء من السماد، يجب حلّ الأسمدة بحيث تكون عناصرها الأساسية في أحد النماذج في الجدول ادناه ، أو في حالة ما حيث يمكن تحويلها بسهولة إلى هذه الأشكال. يتم تحويل العناصر الغذائية في الأسمدة العضوية ببطء إلى أشكال قابلة للذوبان، بينما الأسمدة الكيميائية أو التقليدية قد تذوب سريعاً في المياه.

تتطلب الأسمدة العضوية معالجة بيولوجية، معالجة فيزيائية أو كيميائية حصرية لعناصرها لتتحول إلى أشكال أيونية. يجب تجزئة الأسمدة التي تتكوّن من المواد العضوية عبر الكائنات المجهرية إلى شكل أيونات. يسمّى هذا التحوّل البيولوجي التمعدن. تتجزأ الصخور والمعادن بالمعالجات الفيزيائية والكيميائية التي تسمّى التجوية (Weathering). توضّح التفاعلات الكيميائية التالية العمليات التي تصبح فيها الأسمدة العضوية قابلة للذوبان أو متاحة للنباتات.

التمعدن: المعالجة البيولوجية

المواد العضوية← 

التجوية: المعالجة الفيزيائية والكيميائية

الصخور، المعادن← جزيئات صغيرة← 

سرعة توافر الأسمدة الكيميائية وقابليتها العالية للذوبان في الماء هي سِمة مشتركة لها ولكنها ليست شاملة.

الأسمدة الكيماوية: الذوبان في الماء

على سبيل المثال، نترات الأمونيوم، 

مركز السوبرفوسفات، 

كلوريد البوتاسيوم، 

كما ذكر سابقاً، تحصل النباتات على الغذاء من المواد الذائبة في محلول التربة. يتمّ تشكيل النوع نفسه من الأيونات سواء كان مصدر المواد الأولية عضوياً أم كيميائياً، ولكن يختلف معدل تكوين المواد القابلة للذوبان. لا تميز النباتات، حالما يتم تشكيل هذه الأيونات، سواء كانت الأيونات عضوية أم كيميائية المنشأ. الاختلافات بين الأسمدة العضوية والكيميائية في توريد الغذاء للمحاصيل ليس في أنواع العناصر الغذائية المتوافرة، ولكن في معدلات إنتاج المواد الغذائية المتاحة أو القابلة للذوبان. عموماً، تفرز الأسمدة العضوية الغذاء ببطء، في استجابة للعوامل البيئية، مثل رطوبة التربة ودرجة حرارتها، وفي استجابة لآثار هذه العوامل في النشاط الميكروبي في التربة. لكن الأسمدة الكيميائية تفرز الغذاء سريعاً مع تأثر قليل بالعوامل البيئية باستثناء الإمداد بالمياه، وربما درجة الحرارة.

يتم تصنيع الأسمدة الكيميائية في بعض الأحيان لتقليد بطء إفراز الأسمدة العضوية. وتسمّى هذه الأسمدة بالأسمدة المسيطِرة على الإفراز أو الأسمدة بطيئة الإفراز. تنشأ خصائص بطء الإفراز من تغليف الأسمدة بالبلاستيك أو الكبريت أو من وضع الأسمدة في مصفوفة قابلة للذوبان التي تبطئ ذوبانَ الغذاء وتقاوم آثار الكائنات المجهرية في الأسمدة. يتم إدخال العوامل الكيميائية في بعض الأحيان في تكوين الأسمدة لتبطيء أو توقيف الأثر الميكروبي. هذه العلاجات للأسمدة الكيميائية ترفع من أسعارها. تستند مزايا وعيوب الأسمدة العضوية المرتبطة بالأسمدة الكيميائية إلى إفراز الغذاء من المواد الفردية.

مزايا الأسمدة العضوية

1. الأسمدة العضوية هي عادة مواد معتدلة، وغير كاوية (Caustic)، وإذا احتكت بالمحاصيل، لا تحرق الأسمدة أو تجفف أوراق أو جذور الشجر.

2. بطء إفراز الغذاء يجعلها متاحة لفترة زمنية أطول من الأسمدة الكيميائية المحلولة في الماء، التي قد تتسرب مع حركة المياه باتجاه الأسفل.

3. من الممكن أن يحسّن استخدام الأسمدة العضوية ذات محتويات عالية من المواد العضوية الخصائص المادية للتربة بطرق مثل إكسابها قدرة أعلى على الاحتفاظ بالمياه وهيكل أفضل وحرث جيد أو حالة مادية للتربة جيدة لنمو المحاصيل. يتم تحويل بعض المواد العضوية في الأسمدة إلى الدبال (Humus) في التربة بعملية تعرف باسم تدبل (Humificatio).

4. المواد العضوية هي مصدر للعديد من العناصر الأساسية.

5. استخدام الأسمدة العضوية، كسماد، هي طريقة لإعادة تدوير المواد التي قد تتلف خلاف ذلك.

عيوب الأسمدة العضوية

1. يجب الحصول على الأسمدة العضوية التي تحتوي على تركيزات منخفضة من الغذاء وتقديمها بكميات كبيرة لإعطاء الغذاء الكافي لزراعة المحصول. قد تكون المواد ضخمة ويصعُب وضعها في التربة.

2. نظراً لبطء إفرازها للغذاء، قد لا توفر بعض الأسمدة العضوية الغذاء بسرعة مناسبة، أو بكميات كبيرة بما يكفي لتأمين مطالب المحاصيل. قد يكون معدل الإفراز لتوفير الغذاء بطيئاً للغاية في المحاصيل التي تم تشخيصها بأنها تفتقر إلى الغذاء، وقد يحد الذوبان القليل للأسمدة من انتشار الغذاء في التربة.

3. على الرغم من أنها قد تحتوي على عدد كبير من العناصر، قد تكون تركيزات بعض المواد الغذائية في الأسمدة العضوية منخفضة جداً لكي تكون ذات قيمة بالنسبة للمحاصيل. قد لا تكون متوازنة الإمداد بالمواد الغذائية لتلبية احتياجات المحاصيل. مصادر السماد العضوي الجيدة للبوتاس (K₂O) والفوسفات.

4. حتى لو استُخرجت من المزرعة، عادةً ما تكون الأسمدة العضوية أكثر تكلفة من الأسمدة الكيميائية، باستثناء بعض الأسمدة الكيميائية البطيئة الإفراز التي قد تساوي تكلفتها تكلفة الأسمدة العضوية.

تم صنع الأسمدة الكيميائية للاستجابة إلى عيوب واضحة في الأسمدة العضوية. بسبب خصائص إفرازها البطيئة، قد لا توفر الأسمدة العضوية الغذاء الكافي بسرعة كافية للمحاصيل لمنع أوجه النقص الغذائي أو تخفيفه. يمكن أن توفر الأسمدة الكيميائية مصادر فورية للغذاء، وتكون استجابة النباتات لهذه الأسمدة محدود بقدرة النباتات على امتصاص واستيعاب الغذاء فقط. حجم الأسمدة العضوية بسبب تركيز الغذاء المنخفض فيها يجعلها غير مريحة للاستعمال، بشكل عام. يمكن أن يحتوي كيس وزنه 80 باونداً، أو أقل، من الأسمدة الكيميائية على المقدار ذاته أو أكثر من العناصر الغذائية نفسها في طن من سماد المزرعة أو السماد العضوي. الأسمدة الكيميائية التجارية موجودة بسهولة في السوق. غالباً ما يكون الحصول على الأسمدة العضوية أكثر صعوبة من الحصول على الأسمدة الكيميائية، وعادة ما يكون ثمنها باهظاً. على سبيل المثال، بعض الأسمدة العضوية، والدم المجفف، مكلفة جداً بسبب ندرتها. قسم كبير من تكلفة الأسمدة أيضاً هو في الشحن والنقل. ستكون كلفة الشحن لمادة منخفضة التركيز تساوي كلفة المادة المركزة.

قد يجد المزارعون أن اتباع نهج متوازن في استخدامات الأسمدة العضوية والكيميائية عملي. يمكن استخدام الأسمدة العضوية لبناء خصوبة التربة على مدى فترة طويلة من الزمن. قد يعتمد المزارعون في البداية على زيادة استخدام الأسمدة الكيميائية المكملة مع الأسمدة العضوية في التربة الفقيرة. بما أن الخصوبة تتعلق بالزيادة في إمدادات الغذاء مع تطبيق المواد العضوية لفترات طويلة، هذا قد يخفف استخدام الأسمدة الكيميائية، وقد يستخدم المزارع الأسمدة الكيماوية في صنع الأسمدة العضوية. غالباً ما تُضاف الأسمدة النيتروجينية الكيميائية إلى أكوام السماد العضوي لتسريع معدل تحلّل المواد العضوية. كما تتم إضافة الأسمدة الفوسفاتية الكيميائية للسماد والأسمدة الزراعية لتحصين تركيزات الفوسفور في هذه المواد الفقيرة بالفوسفور. ومع ذلك، المزراعون العضويون المرخصون، مقيدون باستخدام الأسمدة الكيميائية في إنتاج المحاصيل. تتطلب منظمات الترخيص فترة زمنية من 3 سنوات بين توقف استخدام الأسمدة الكيميائية وإصدار الشهادة لمزارع عضوي.