الكتلة الحيوية في الأرض Soil Biomass

هناك عدة تعريفات للكتلة الحيوية في الأرض Soil Biomass وأحد هذه التعريفات يذكر ان الكتلة الحيوية Biomass تتكون من أنسجة الميكروبات فقط (Stevenson,1982). وهناك تعريف اخر يشير الى ان الكتلة الحيوية هي الكتلة الكلية من الكائنات الحية (Barady, 1990) وتتكون من حيوانات التربة Soil fauna والكائنات النباتية Flora.

وهذا التعريف يبدو أنه أكثر انتشارا بسبب أن هذا التعريف يوضح أن جميع الكائنات, وليس فقط الكائنات الدقيقة تساهم في تكوين وتجمع المادة العضوية في الأرض. وتتكون الـ Biomass بثبات بنمو الكائنات وعندما تموت, فإن اجسامها تتحلل وتنطلق مركبات تتأكسد وتتهدم, والناتج النهائي يساهم في تكوين مادة الدبال Humus matter وتحت هذه الظروف فإن مادة الدبال تتكون في الأرض ببطيء وفي نفس الوقت تتحلل.

أولاً – حيوانات الأرض   Soil Animals

كثير من الحيوانات التي تعيش في التربة تتفاوت بين الأحجام الصغيرة مثل النيماتودا والكبيرة الحجم مثل القوارض Badgers. والكائنات الحيوانية أو Fauna ,تؤثر على التربة الزراعية بدرجة أقل من الكائنات الحية الدقيقة. والتربة الغير مثارة او المفككة والتي توفر ملجأ للحيوانات يمكن تغييرها بشدة بواسطة حيوانات التربة. وسوف نتكلم باختصار عن بعض هذه الحيوانات بداية بالنيماتودا.

النيماتودا   Nematodes

وتسمى احياناً الديدان الثعبانية Eel worms أو الديدان الخيطية Thread worms (الشكل ادناه) وتتضمن أنواع من الديدان التي تتطفل على النباتات والحيوانات أو أنها تتواجد ككائنات حرة المعيشة في التربة أو الماء. والأنواع التي تكسن التربة يتراوح طولها الطبيعي من 0.5 الى 4 مم. والتربة التي يكثر فيها النيماتودا بشدة تحتوي عليها بمعدل 10 ديدان في السنتيمتر المكعب من التربة.

شكل يوضح النيماتودا شائعة الوجود في التربة

وتستخدم النيماتودا النسيج الحي أو الميت كمصدر للغذاء. وتسبب النيماتودا في الأراضي الزراعية أضرار فادحة لجذور النبات وتقلل إنتاج المحصول. ومع ذلك فهناك بعض أنواع النيماتودا مفيدة فهي تهاجم اليرقات أو الحشرات البالغة وبذلك فهي تقدم وسيلة من وسائل المكافحة الحيوية. وتقسم النيماتودا حسب طريقة تغذيتها الى ثلاث مجموعات:

الأولى: وتعيش رمية Saprophytic إذ تأخذ حاجتها من الغذاء من المواد العضوية المتحللة.

الثانية: ذات طبيعة مفترسة , وتعيش على افتراس الديدان الثعبانية الاخرى وبعض الديدان الأرضية الصغيرة وغيرها.

الثالثة: وذات معيشة تطفلية, إذ تتطفل على جذور بعض النباتات الراقية وتقضي فترة من حياتها في جذور النبات. وتؤدي الى تشويه في شكل جذور النبات حيث تتكون العقد الثعبانية كما تؤدي الى أضرار كبيرة جداً في مناطق زراعة الخضار والأعداد الكبيرة من النيماتودا المنتشرة في التربة من النوع الأول والثاني.

مفصليات الأرجل   Arthropods

مثل الحلم Mites والحشرات وهي أكثر شيوعاً في التربة ويسهل التعرف عليها بسبب أن لها أرجل مفصلية وهيكل خارجي صلب والكثير من المفصليات, مثل الحلم والحشرات, تتغذى على تحلل المادة العضوية (الشكل ادناه) . والبعض الآخر مثل Centipedes وبعض الحلم والحشرات يتغذى على حيوانات التربة الأخرى. وهناك عدد من المفصليات تتغذى على جذور النباتات. والنمل وبعض أنواع الخنافس Termite تغير التربة أكثر من بقية الحشرات عن طريق عمل أنفاق في التربة وهذا يؤدي الى خلط وتهوية التربة.

شكل الحلم والحشرات التي تعلب دوراً في هدم بقايا النباتات الحية.

الديدان الأرضية  Earthworms

وتتغذى على المواد العضوية الموجودة في التربة عن طريق تناول المواد العضوية. وهذا يؤدي الى أن تصبح العناصر الغذائية صالحة لامتصاص النبات. وتقوم هذه الديدان (شكل ادناه)بتهوية التربة وأيضاً بناء التربة. وتختلف أعداد الديدان الأرضية كثيراً إذ يقال في الأراضي الرملية, وتفضل هذه الديدان الأراضي الطينية الثقيلة نظراً لاحتفاظها بالرطوبة كما تنتشر في الأراضي ذات المحتوى العالي من المواد العضوية نظراً لتغذيتها على المواد العضوية. كما يلاحظ انتشارها في الأراضي الجيرية لحاجتها الى الكالسيوم. وانتشار الديدان الأرضية في التربة يدل على جودتها بسبب ان الظروف التي تناسب معيشة الديدان الأرضية هي أي1اً مناسبة للكائنات الحية الدقيقة الأخرى في التربة وجذور النبات أيضاً واستخدام المبيدات الحشرية في التربة عادةً ما يقضي على هذه الديدان.

شكل يوضح الديدان الأرضية اللازمة لخلط المواد العضوية بالمعدنية في التربة

الثديات   Msmmsls

مثل الفئران وحيوان الخلد Gohers, Moles وغيرها من الأنواع وتأثير هذه الحيوانات عموماً ضار في التربة من حيث تقطيع جذور النباتات المنزرعة ومن جهة اخرى لها بعض المنافع, فهي تعمل على تنعيم التربة, كذلك خلط وتهوية التربة عن طريق عمل الأنفاق التي تحفرها بالإضافة الى مخلفاتها من المواد العضوية.

ثانياً – الكائنات الحية الدقيقة في الأرض  Soil microorganisms

معظمها نباتات بسيطة Microplants وسميت بهذه التسمية بسبب أنها صغيرة جداً لدرجة لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة ويلاحظ علماء الأراضي تحت الميكروسكوب العادي أو الإلكترون ميكروسكوب. وسنركز في هذا المجال على أربعة اقسام فقط  كما يلي :

1- البكتريا    Bacteria

وهي كائنات وحيدة الخلية, والأكثر انتشاراً في التربة , فقد يصل عددها الى 100مليون خلية في الجرام الواحد من التربة. ويتراوح طولها بين 3-5 ميرون.

والبكتريا وحيدة الخلية قد يلتصق الكثير منها ببعضه مكوناً سلسلة. وتنمو البكتريا عادة في مستعمرات صغيرة على سطوح حبيبات التربة. ومعظم البكتريا في التربة رمية Saprophytes أي تعيش على المادة العضوية الميتة. فهي تنتمي الى المجموعات الأكثر مسؤولية عن هدم المادة العضوية في التربة والقليل منها ممرض للنبات.

2- الفطريات    Fungi

معظم الفطريات تشبه كتلة من الخيوط (هيفات) تتشابك مع بعضها مكونة ما يعرف بالميسليوم Mycelium (شكل ادناه) تنتج أجسام ثمريه تحتوي جراثيم Spores التي قد تعتبر بذور Seeds الفطر. وقد لا يعتبر الفطر من الكائنات الحية الدقيقة, حيث أن الكثير منها قد ينمو ليصبح كبير الحجم مثل عيش الغراب Mushroon فعيش الغراب هو الجسم الثمري لفطريات تتغذى هيفاتها على المواد المتحللة في التربة (شكل ادناه) وبعض أنواع هذا الفطر تؤكل بواسطة الإنسان.

وكثير من الفطريات في التربة يمكن فحصها تحت الميكروسكوي. وقد يصل عددها الى 450.000 فطر في ملعقة واحدة من التربة. وتشترك الفطريات مع البكتريا في عمليات الهدم التي تحدث في التربة ويهاجم الفطر المواد التي تقاوم التحلل بواسطة البكتريا . بسبب ان هيفات الفطر قد تنمو الى داخل هذه المواد. وكثير من الفطريات ممرض للنبات, مثل Wilt fungus والذي يهاجم البطاطس والطماطم وعديد من أصناف النباتات الأخرى.

وقليل من الفطريات تعتبر مفترسات Predators . فعلى سبيل المثال هناك فطريات تمسك Capture وتستهلك النيماتود , فالهيفات تنمو الى داخل جسمها وتستهلكها.

وهناك نوع من الفطريات يكون علاقة تكافلية (Symbiotic) مع جذور النبات تسمى الميكوريزا Mycorrhizae (يطلق عليها أيضا فطر الجذر Fungus root) . هذه الفطريات تصيب جذور النباتات للحصول على الغذاء والعناصر الغذائية. وبالتالي فإن النبات يحصل على عدد من الفوائد تتلخص فيما يلي :

تكون الجذور أكثر قدرة على امتصاص الفوسفور. وهناك فوائد أخرى للنبات تنشأ من التغذية الجيدة بالفوسفور.

شكل يوضح الكائنات الدقيقة في التربة (A) بكتريا عصوية الشكل , (B) هيفات الفطريات , (C) الأكتينوميسيتات , (D) الطحالب.

شكل يوضح الاجسام الثمرية بفطر عيش الغراب . ويلاحظ ان جزء كبير من الهيفات تحت سطح الأرض.

• تكون الجذور أكثر قدرة لامتصاص الماء, ويجعل النبات أكثر مقاومة للجفاف.
• تكون الجذور أكثر قدرة على امتصاص العناصر الغذائية خاصة الفوسفور , الزنك , النحاس وعناصر أخرى.
• الجذور المصابة تعيش أكثر من الغير مصابة.
• بعض الميكوريزا تحمي الجذور من الأمراض.

وتخترق هيفا الفطر جذور النباتات للحصول على المركبات الكربونية اللازمة للطاقة والنمو وفي نفس الوقت تستفيد النباتات عن طريق امتصاص ونقل العناصر الغذائية للجذور , عداة أ:بر عما إذا امتصتها الجذور بمفردها.

وتحتاج كثير من النباتات العشبية والخشبية بما في ذلك المحاصيل الاقتصادية للميكوريزا وذلك للحصول على نمو جيد تحت بعض الظروف وقد انقسمت الميكوريزا الى نوعين :

1. ميكوريزا خارجية  Ectomycoeehiza.
2. ميكوريزا داخلية Endomycoeehiza.

ويتم التميز بين هاتين المجموعتين على أساس الطريقة التي تخترق بها الهيفات نسيج الجذر , ففي حالة الـ Ectomycoeehiza نجد أن هيفاتها لا تدخل الخلايا وتعيش في الفراغات الموجودة بين الخلايا (أي تعيش خارج الخلايا) بينما الـ Endomycoeehiza تخترق خلايا الجذر والفراغات الموجودة بينها.

شكل يوضح رسم تخطيطي يوضح الميكوريزا الخارجية والداخلية.

3- أكتينومايسيتس    Actinomycetes

وتسمى Mold bacteria لأنها تشبه البكتريا في بنائها الخلوي, وغالياً تقسم كبكتريا. كما أنها تشبه الفطر بسبب نموها في شبكة خيطية Threaded network . والاكتينومايسيتس يمكن أن تعمل مثل الفطريات على المواد العضوية المقاومة للتحلل. وملعقة واحدة من التربة تحتوي على حوالي 12 مليون من الاكتينومايسيتس, وكثير من أنواعها تنتج كيماويات قد توقف من نمو الكائنات الدقيقة الاخرى. وكثير من المضادات الحيوية النافعة التي تستعمل في الطب الحديث تنتج من الاكتينومايسيتس. (تم عزل حوالي 500 مضاد حيوي مثل Streptomycin ) وهذه المضادات الحيوية الطبيعية التي تنتج في التربة, قد تحمي أحياناً جذور النباتات من مهاجمة الميكروبات المرضية. وقليل من الاكتينومايسيتس قد يسبب أمراض للنبات مثل مرض جرب البطاطس Potato scap . وحديثاً قد تم اكتشاف قدرة الاكتينوميسينات على تثبيت النيتروجين تكافلياً مع العديد من النباتات مثل Flooded rica  و Russian olive.

4- الطحالب Algae

الطحالب التي تنمو في الماء قد تكون كبيرة الحجم, بينما معظم طحالب التربة وحيدة الخلية. وملعقة واحدة من التربة الرطبة تحتوي حوالي 250,000 طحلب. فالطحالب نباتات بسيطة تحتوي على الكلوروفيل وتعيش في بيئة عالية في محتواها المائي .وفي التربة يعيش معظمها في اغشية الماء.

الطحالب تستطيع أن تقوم بعملية التمثيل الضوئي مثل النباتات الراقية وكذلك فهي تعتبر منتجة أولية Primary producers وتضيف قليلاً الى المادة العضوية في التربة . وبعض الطحالب تعيش مع الفطريات لتكوين الاشن Lichens وتنمو على الصخور منتجة مركبات تذيب المعادن , مشتركة في تجوية الصخور وتكوين التربة . وتنقسم الطحالب في التربة الى ثلاث أنواع :

1. طحالب خضراء Green algae
2. طحالب خضراء – مصفرة Yellow Green algae.
3. دياتومات Diatomes .

وتتلخص أمية الطحالب في التربة فيما يلي:

• زيادة الكربون العضوي في التربة.
• تجوية الصخور.

المصدر

ماهر جورجي نسيم. 2008. الزراعة العضوية (اساسيات وتقنيات).