البوتاسيوم في البيئة والنبات - الجزء الثاني 

*العوامل التي تؤثر على سلوك البوتاسيوم في التربة*

& سلوك بوتاسيوم التربة يعتمد بشكل أساسي على الترب والظروف البيئية، كذلك تتفاوت نسب معدلات تحرر البوتاسيوم حسب آليات التحرر, لذا فإن طبيعة البوتاسيوم المحتجزة ونسبة البوتاسيوم المحرر مهمان جداً في دراسة سلوك البوتاس في الترب. ويمكن تلخيصها ضمن خمسة محاور رئيسية: &

1. نوع التربة:

& تعد معادن الطين المصدر الأساسي للبوتاسيوم في التربة حيث تقوم الطبقات الطينية بحجز القسم الأكبر من البوتاسيوم المتحرك، وتحرره عندما ينخفض تركيزه في محلول التربة بسبب امتصاص النبات له أو عندما ترتفع نسبة الرطوبة في التربة. إشباع المعادن الطينية بشكل جيد بعنصر البوتاسيوم يؤدي لإغناء محلول التربة بتركيز عالي من البوتاسيوم، ولكن عند انخفاض نسبة التشبع لمعادن الطين بالبوتاسيوم يؤدي إلى انخفاض تركيز البوتاسيوم في محلول التربة وحجز البوتاسيوم من قبل الطبقات الطينية وهذا ما يعرف بالادمصاص. &

& ومن الدراسات المرجعية عن هذا العامل أجريت تجربة مقارنة بين الترب الرملية والترب الطينية من حيث قدرتها على ادمصاص البوتاسيوم فلوحظ زيادة ادمصاص البوتاسيوم وقلة محتوى التربة من البوتاسيوم الذائب في التربة الطينية وينخفض حدوث ذلك في التربة الرملية ذات المحتوى القليل من الطين. تتطلب الترب الطينية كمية أكبر من البوتاسيوم القابل للتبادل مقارنة بالترب الرملية حتى تزود المحلول بنفس التركيز من البوتاسيوم. &

& وتمت المقارنة بين ترب تحتوي على نسب متساوية من الطين فإن تركيز البوتاسيوم في محلول التربة يعتمد على طبيعة المعادن الطينية السائدة, فالكاولينيت لا يحوي على مواقع ادمصاص بينية للبوتاسيوم وسعة تبادلية منخفضة للكاتيونات وبالتالي فإن الكاولينات لا يخزن البوتاسيوم  والفيرمكيولايت والكلورايت يدمص عليها البوتاسيوم بشكل انتقائي وعند المونتموريونايت يكون الادمصاص أقل مقارنة معها لكن أكبر من الكاولينيت (International Potash Institute.CH_3048)، ووجود معدن الفيرميكولايت قد يسبب التثبيت للبوتاسيوم المحرر أو المضاف. &

& ومن أهم الدراسات المرجعية التي اعتمدت على قدرة المعادن الطينية على حجز وتثبيت الـ K⁺ (Mitra and Dharam Prakash 1956 ) حيث تمت دراسة ادمصاص البوتاسيوم من قبل بعض المعادن الطينية عند تراكيز مختلفة من محلول KH₂PO₄, K₂HPO₄, K₃PO₄ عند قيم pH تتراوح بين (11.8-5.2). لوحظ ادمصاص البوتاسيوم من قبل المونتموريلونيت, الكاولينيت, الهالوزيت, الناتروليت سواء من الأملاح الحامضية أو القلوية للبوتاسيوم وذلك عند تراكيز مختلفة من البوتاسيوم تتراوح من (0.02إلى0.001 M). &

& أكّدت الدراسة أن سلوك البوتاسيوم المثبت والمحرر في الترب يعتمد بشكل أساسي على تركيبها المعدني والظروف الهيدرولوجية فيها. تحد تحرر البوتاسيوم الخصائص الفيزكيميائية والمينارلوجية للترب, وكذلك شروط الغسيل والصرف. جميعها عوامل قد تقلل كمية البوتاسيوم الذي يؤمن احتياجات النباتات.

ويعتمد تحرر البوتاسيوم غير القابل للتبادل على كمية ونوعية المعادن المحتوية على البوتاسيوم في الترب, بغض النظر عن أنظمة رطوبة التربة. &

2. درجة الحرارة.
3. تناوب الجفاف و الرطوبة.

& تعد الرطوبة متغير مهم يتحكم بدرجة كبيرة بانتشار البوتاسيوم من التركيز المرتفع إلى التركيز المنخفض, ففي أغلبية الترب الرطبة نسبة الانتشار تكون أعلى واستنزاف البوتاسيوم أكبر, والمسافة التي قيست لحركة البوتاسيوم كانت أطول منها في الترب الجافة(Grimme, 1976) . تناوب شروط الترطيب و التجفيف في كل الترب أدى إلى كميات أقل من البوتاسيوم القابل للتبادل. &

& إن شروط الرطوبة الحقلية أكثر مناسبة لإتاحة البوتاسيوم التي قد يعزى إلى القوام اللومي و غياب الفيرميكولايت، شروط التشبع بالماء أدت إلى إتاحة عظمى للبوتاسيوم. &

& بعض الدراسات أكّدت كلاً من تجفيف الترب, تناوب الترطيب والتجفيف, أو التحضين طويل الزمن قد تؤثر على تحرر البوتاسيوم وسلوكيته (Smith and Scott, 1957; Wang, 1975; Wiechens and Mengel, 1979) . ذكر Scott وBates (1964) بأن التجفيف يؤثر على تحرر البوتاسيوم المثبت إلى الحالة القابلة للتبادل، بالمقابل ولاحظ ذلك Cook و Hutcheson (1960) في الترب مرتفعة البوتاسيوم بشكله القابل للتبادل . &

& تناوب شروط الجفاف والترطيب يزيد تثبيت البوتاسيوم بمعدل الضعفين (Malavolta,1985). الترطيب والتجفيف يؤثر على تحولات البوتاسيوم بين الحالة غير القابلة للتبادل والقابل للتبادل وحالة المحلول (1985 Bertsch, Thomas and) . &

& تؤدي ارتفاع رطوبة التربة إلى انخفاض درجة التهوية مما تقلل قدرة النبات على امتصاص البوتاسيوم، كما تخفض رطوبة التربة درجة الحرارة فيها وهذا يحد من سرعة التفاعلات الكيميائية التي تحول البوتاسيوم للشكل المتاح، بالإضافة إلى أن الترب الرطبة تحد من انتشار جذور النبات وتعيق النبات من امتصاص البوتاسيوم. USDA National institute of food and agriculture  التنوع في ظروف الرطوبة في الترب لم يؤثر على تقدير البوتاسيوم المثبت وسمات التحرر لكن هذه التأثيرات تغيرت مع مرور الزمن. (Harunor  et al., 1993) &

4. درجة الـ pH .

& ارتبط الادمصاص بالتركيز حيث لوحظ انخفاض الادمصاص مع انخفاض تركيز الملح المضاف.  ويثبت المونتموريونايت قدر أكبر من البوتاسيوم عند قيم pH تتراوح من 5.2 إلى11.8 بينما الكاولينيت والهالوزيت يثبتان كمية أقل من البوتاسيوم, والناتروليت يثبت كمية أكبر من البوتاسيوم بالمقارنة مع الكاولينيت والهالوزيت ، ووجد أن ادمصاص البوتاسيوم يكون أكبر في الأوساط القلوية بالمقارنة مع الأوساط الحامضية. &

5. التهوية.

الكميات القليلة من البوتاسيوم المتبادل إضافة للغير المتبادل تقترح بأن بعض المحاصيل قد تحتاج لإضافة البوتاسيوم.

& ومن العوامل المؤثرة أيضاً على ادمصاص البوتاسيوم محتوى التربة من المادة العضوية التي تشكل جزء هام من معقد الادمصاص في التربة وبالتالي فهي تؤثر على السعة التبادلية الكاتيونية بشكل كبير (تشكل المادة العضوية 14-56% من الـ CEC). &

& فتمت دراسة تأثير المادة العضوية على مجموعة من الترب قبل وبعد إزالة المادة العضوية عن طريق المعاملة  ببيروكسيد الهيدروجين وبمراقبة الادمصاص خلال أول (10) دقائق كان ادمصاص البوتاسيوم من قبل الترب المعالجة  بH2O2  (433-634) مغ/كغ أقل من الترب الغير المعاملة التي بلغ الادمصاص فيها(701-1003) مغ/كغ وكان الادمصاص بالترب الغير المعالجة أسرع بمقدار (30-120) ثانية. &

& وادمصاص البوتاسيوم خلال (30-120) ثانية قل بمقدار ضعفين إلى أكثر من ثلاث أضعاف بعد إزالة المادة العضوية وكانت النتيجة نفسها عند دراسة الادمصاص بعد (120-600)ثانية. وانخفاض الادمصاص بنسبة (6-316) مرة في أول (30) ثانية عند إزالة المادة العضوية. ولوحظ أيضا أن تأثير المادة العضوية لا يتوقف على كميتها فقط وإنما على طبيعة هذه المادة والمعقدات التي تشكلها مع معادن التربةPotash and Phosphate institute of Canada, 2017) ) . &

& يرتبط سلوك البوتاسيوم في التربة كان أيضاً بالنسبة المئوية للإشباع بالقواعد، ويختلف ادمصاص البوتاسيوم أيضاً باختلاف الكاتيونات المسيطرة على معقد الادمصاص وعندما تكون شوارد الكالسيوم, المغنزيوم, الصوديوم يمكن استبدالها بـ K⁺ في حين أن الاستبدال كان أكثر صعوبة عند سيطرة NH₄⁺ أو H⁺ على معقد الادمصاص. فقدرة التربة على تثبيت البوتاسيوم تقل كلما قل تشبع التربة بالقواعد. &

& نسبة K⁺/Mg⁺⁺ المتبادل في الترب مهمة جداً فيما يتعلق بسلوك البوتاسيوم و إتاحته، حيث تتأثر مقدرة البوتاسيوم الذائب في محلول التربة على تلبية احتياجات المحصول من البوتاسيوم بتواجد شوارد الكاتيونات الأخرى Ca، Mg على وجه الخصوص والتي يمكن التعبير عنها بما يسمى نسبة الفاعلية:

& إن الترب ذات قيم AR متشابهة يمكن أن تتباين مقدرتها في المحافظة على قيم AR بوجود استنزاف لبوتاسيوم محلول التربة بالإمتصاص أو الصرف لذلك من الضروري معرفة ليس فقط كمية البوتاسيوم المتبادل Q بل أيضاً درجة اعتماد بوتاسيوم محلول التربة ( I ) على البوتاسيوم المتبادل هذا مايسمى بعلاقة الكمية والتركيز I\Q ودور