ري وتسميد المحاصيل الزراعية Irrigation and Fertilization of Agricultural Crops

ري وتسميد المحاصيل الزراعية
Irrigation and Fertilization of Agricultural Crops

أولا: الري Irrigation
الماء هو أساس الحياة على سطح هذه الكرة الأرضية حيث يشكل الوزن الأعظم من جسم الكائن الحي . وصدق الله العظيم حين قال (وجعلنا من الماء كل شي حي . الأنبياء – 30)
ولقد ازدادت أهمية الماء مع مرور الأيام لما له من دور كبير ومؤثر وفعال في مشاريع التنمية الزراعية في جميع مناطق العالم . لذا فان المملكة العربية السعودية والتي تعد من الدول قليلة الموارد المائية أصبحت ألان حريصة كل الحرص على الاهتمام بالمياه وتنميتها وحماية مصادرها وترشيد استهلاكها . لذا فان ترشيد استخدام مياه الري يعود بالخير والنفع على الوطن ويساعد على زيادة معدلات إنتاج الغذاء لتحقيق الأمن المائي و الغذائي لأبناء هذا الوطن الغالي.
تعريف الري وأهميته
يعرف الري بأنه إمداد الأرض بالماء لتتمكن من توفير الاحتياجات المائية اللازمة لنموالنبات أو بمعنى اعم هو إضافة الماء للأرض لتحقيق أحد أو بعض من الأهداف التالية :-
1-إمداد النباتات بالرطوبة اللازمة لنموها.
2-حماية النباتات من التعرض لإجهاد الجفاف والحرارة.
3-ترطيب التربة والهواء الجوي المحيط بالنبات وذلك لتهيئة الظروف المناخية الملائمة لنمو النبات.
4-غسيل أو تخفيف تركيز الأملاح في التربة .
5-تسهيل عمليات خدمة الأرض من حرث وخلافه.
6-زيادة قدرة النباتات على امتصاص وانتقال العناصر الغذائية.
مصادر مياه الري بالملكة
1-مياه الأمطار وهي قلية وغير منتظمة ولا يتعدى المتوسط العام للهطول السنوي عن 150مم/ العام (1500م3/هكتار/العام) لذا فالمملكة العربية السعودية تصنف ضمن المناطق الجافة من العالم وذلك حسب الجدول رقم (1).
2-المياه السطحية وهي تلك المياه الموجودة على أعماق قريبه من سطح الأرض وتعتمد اعتماد كبير في إمدادها على مياه الأمطار.
3-المياه الجوفية وهي المياه المترسبة خلال الطبقات النافذة إلى باطن الأرض حيث تتجمع فوق طبقة صماء مكونه بذلك الخزانات الجوفية وهذه المياه توجد على أعماق كبيرة .
4- مياه العيون وتوجد بأعداد محدودة في بعض مناطق المملكة.
5-المياه المحلاة وهذا مصدر مكلف ويستخدم فقط للاستهلاك البشري.
6-مياه الصرف الصحي المعالج وهذا مصدر جيد يمكن الاعتماد عليه في ري بعض أنواع المحاصيل الزراعية.

جدول رقم 1- تقسيم مناطق العالم حسب المعدل السنوي لتساقط الأمطار.
المنطقة معدل التساقط السنوي (مم /عام)
المناطق الرطبة Humid regions أكثر من 1000مم /عام
المناطق تحت الرطبة humid regions Sub 500 – 1000مم /عام
المناطق شبه الجافة Semi arid regions 250 – 500 مم /عام
المناطق الجافة Arid regions أقل من 250 مم /عام
المصدر خليل (1998م)

طرق الري Irrigation Methods
إن طرق الري كثيرة ومتعددة ويمكن للمزارع اختيار الطريقة المناسبة لظروف المزرعة إلا أنه تحت ظروفنا المحلية والمتميزة بقلة الموارد المائية ينصح باستخدام الطريقة الأكثر كفاءة في توفير المياه وهذا يعتمد على الامكانات المتوفرة لدى المزارع وكذلك نوع التربة وطبوغرافيتها ونسبة الأملاح بها ونوع الزراعة والتركيب المحصولي والظروف البيئية المحيطة بذلك النبات ومصادر المياه المتاحة. وتعرف طريقة الري المثلى بأنها تلك الوسيلة أوذلك النظام الذي يزود التربة بالكمية المناسبة من مياه الري التي تحتفظ بها التربة لإمداد المحاصيل الزراعية باحتياجاتها المائية الضرورية لنموها وبأقل كمية من الفقد مع الأخذ في الاعتبار التكلفة الاقتصادية وعلى العموم يمكن تقسيم طرق الري إلى أربعة أقسام رئيسية هي :

أولا : الري السطحي Surface Irrigation
وهي غمر سطح التربة بالمياه وهي الطريقة التقليدية السائدة إلا إنها أقل كفاءة نظراً لزيادة الماء الفاقد سواء فقد جوي عن طريق البخر أو فقد أرضي عن طريق التسرب. وتشمل هذه الطريقة ثلاثة أنواع هي :
1- الري بالأحواض 2- الري بالشرائح 3- الري بالخطوط
حيث في الطريقة الأولى والثانية يلامس الماء جميع سطح التربة أما في طريقة الخطوط فإن الماء يلامس بعض أجزاء التربة وبالتالي تكون أقل فقداً لمياه الري مقارنة بطريقتي الأحواض والشرائح. وعل العموم فالري السطحي من أكثر الطرق شيوعاً في معظم مناطق العالم نظراً لسهولته وانخفاض تكلفته الاقتصادية خاصة عند توفر مياه الري إلا أنه تحت ظروف المملكة فهو طريقة مستهلكة للمياه لذا لاينصح بها خاصة في المزارع الكبيرة.


ثانياً : الري تحت السطحي Subsurface Irrigation
حيث يتم في هذه الطريقة تزويد التربة بالماء تحت السطح مباشرة مع التحكم في مستوى الماء الأرضي حسب تعمق الجذور. و تستخدم هذه الطريقة في المناطق الرطبة وشبه الرطبة من العالم إلا أنه نظراً لأهميتها الاقتصادية في توفير المياه خاصة تحت ظروف المناطق المحدودة المياه مثل المملكة فقد بدأت بعض الأوساط العلمية في تطبيقها محلياً وقد أظهرت التجارب الأولية نتائج مبشرة ( قسم الهنسة الزراعية - جامعة الملك سعود ) حيث أدت إلى تقليل الفاقد من مياه الري. ومن الشروط اللازمة لنجاح هذا النظام هي : 1- تجانس الأرض في القوام وأن تكون عالية النفاذية. 2- خلو الأرض وماء الري من الأملاح إلى حد ما. 3- بعد الطبقة الصماء من سطح التربة. 4- معرفة طبيعة نمو جذور المحاصيل المنزرعة وكذلك احتياجاتها المائية. 5- التمكن من خفض مستوى الماء الأرضي وغسيل الأملاح عند الضرورة. ومن أهم مميزات هذا النظام هي توفير الماء والعمالة و مساحة الأراضي المنزرعة وكذلك سهولة إجراء عمليات الخدمة الزراعية وأيضا فإن هذا النظام يقلل من فقد الماء بسبب عملية البخر. إلا أن من أهم عيوب الري تحت السطحي هي ارتفاع تكاليف الإنشاء والتشغيل واحتياج شبكة الري إلى الصيانة المستمرة واحتمال زيادة نسبة الأملاح في التربة مما يسبب أضرار للنبات وأنابيب الري.

ثالثاً : الري بالرش Sprinkler Irrigation
يتم في هذه الطريقة دفع المياه للجو تحت ضغط من خلال فتحات أو رشاشات في صورة رذاذ حيث يتساقط على سطح التربة محاكيا تساقط الأمطار ليصل بمنطقة الجذور إلى المحتوى الرطوبي المناسب. وهذا النظام صالح لمعظم المحاصيل الزراعية نظراً لسهولة تصميمه ومرونته الكبيرة وإمكانية التحكم في تشغيله كما أنه يوفر في مساحة الأرض المنزرعة وفي استخدام الأيدي العاملة، أيضا يمكن استخدامه في حقن الأسمدة لتوفير احتياجات النبات من العناصر الغذائية عن طريق الرش على الأوراق كما يستخدم في حقن المبيدات الفطرية والحشرية لمقاومة الأمراض والآفات. كذلك فإن من أهم ميزات هذا النظام أنه يؤدي إلى الاقتصاد في المياه وتقليل الفاقد نظرا لإمكانية التحكم في كمية المياه المضافة للتربة مقارنة بالري السطحي لذا ينصح به تحت ظروف الموارد المائية المحدودة كالمملكة. إلا إن من عيوبه زيادة تكلفته الاقتصادية المرتبطة بالتشغيل والصيانة كذلك عدم جدواه عند استخدام مياه ذات ملوحة عالية التركيز نظرا للأضرار التي قد تلحق بأوراق النبات أو تتضرر أنابيب التشغيل واستهلاكها بسرعة بسبب تركيز الملوحة العالية. وأجهزة الري بالرش تشترك في فكرة التشغيل إلا أنها تختلف في الشكل العام والتصميم فمنها الأجهزة المتنقلة والأجهزة الثابتة.

رابعاً : الري بالتنقيط Drip Irrigation
تعتبر من أحدث الطرق المستخدمة في الري وتتميز بكفاءة عالية نظراً لقلة الاستهلاك المائي لها وانخفاض الفاقد بالتبخر مقارنة بالطرق الأخرى. تتركز الفكرة الأساسية في هذه الطريقة على إمداد النباتات بحاجتها من الماء وكذلك الغذاء وذلك من خلال فتحات صغيرة توجد قريبة من النبات وذلك بمعدلات سريان بطيئة ومتكررة بحيث تحصل الجذور النامية على حاجتها المائية والغذائية بشكل جيد وملائم. ونظرا لمصادرنا المائية المحدودة والتي يستهلك القطاع الزراعي نسبة كبيرة منها قد تصل إلى 80 % لذا سارعت حكومتنا الرشيدة ممثلة في وزارة الزراعة إلى تطبيق هذه الطريقة وخاصة في مجال محاصيل الخضار والفاكهة وأشجار الزينة ومحاصيل البيوت المحمية. وتفيد الإحصائيات أن المساحات المروية بطريقة تقنية التنقيط قد ارتفعت من 666 هكتار في عام 1981م إلى 6739 هكتار في عام 1991م ( العمود 1419هـ ). وعلى العموم فإن هذا النظام رغم كفاءته العالية في الاقتصاد في مياه الري إلا أن جدواه الاقتصادية معدومة مع المحاصيل الحقلية نظرا لارتفاع تكلفته الإنشائية لذا فهو محصور فقط على المحاصيل البستانية. أيضا فهو لايخلو من بعض العيوب مثل مشاكل انسداد المنقطات وملوحة مياه الري وحدوث تلف في أنابيب التنقيط أو حوامل المنقطات

جدولة الري

ويقصد بها توقيت وتحديد ميعاد الري الذي عنده يجب إضافة ماء الري للتربة لكي يحصل النبات على احتياجاته المائية في الوقت المناسب. وهذا يعتمد على عدة عوامل أهمها الحالة المائية لكل من النبات والتربة وكذلك الظروف المناجية المحيطة بالنبات النامي. وعلى العموم فإن جدولة الري تشمل الطرق التالية:-
أولا – الطرق التقليدية وهي مع الأسف الشديد هي الطرق المتبعة لدى العديد من المزارعين وحتى بعض الشركات الزراعية والمقصود بها تحديد ميعاد الري بناء على اجتهادات فرديه متوارثة تتمثل في مدة زمنية معينه كري أسبوعي أو اقل أو أكثر دون الأخذ في الاعتبار مدى حاجة النبات للماء . وهذه طريقة تستهلك كمية كبيرة من المياه دون مبرر علمي . لذا يجب التخلص منها . كذلك فان هناك اعتقاد لدى الكثير من المزارعين بأن إضافة ماء الري بكمية كبيرة يزيد من الإنتاجية الزراعية وهذا أيضا اعتقاد خاط فالنبات له احتياج مائي محدد وأي كمية أعلى من تلك الاحتياجات فإنها تؤدي إلى أضرار كثيرة منها:
1-نقص تهوية التربة وتراكم ثاني أكسيدالكربون حيث يثبط قدرة الجذور على امتصاص الماء والعناصر الغذائية. 2- غسيل العناصر الغذائية من التربة وإبعادها من منطقة الجذور.
3-استنزاف مياه دون مبرر مما يسبب لنا أزمة في مواردنا المائية. 4- نقص الإنتاجية النهائية.
والجدول رقم 2 يوضح تجربة حقلية على محصول القمح حيث تم استخدام ثلاث فترات ري وهي اسوعي وكل أسبوعين وري شهري وأثبتت النتائج أنه لايوجد فروق معنوية في إنتاجية محصول القمح بين الري الأسبوعي وكل أسبوعين خلال فصل الشتاء وتحت ظروف منطقة الرياض (الدرفاسي وآخرون 1999م).


جدول 3- تأثير فترات الري على محصول القمح ومكوناته المنزرع تحت ظروف المنطقة الوسطى من المملكة العربية السعودية وذلك خلال موسمي الزراعة 1995 و 1996م.
فترة الري عدد السنابل في م2 وزن 1000حبة (جم) محصول الحبوب (طن/هكتار) المحصول الحيوي (طن/هكتار) دليل الحصاد (%)
ري أسبوعي 836 أ 39.3 أ 5.2 أ 15.5 أ 34 أ
ري كل أسبوعين 788 أ 37.9 أ 4.9 أ 14.5 أ 34 أ
ري شهري 788 أ 35.5 ب 4.2 ب 13.2 ب 32 أ
المصدر: الدرفاسي وآخرون (1999م). الحروف المتشابهة في كل عمود تدل على عدم وجود فروق معنوبة بين المعاملات عند مستوى اختبار 5%.

ثانيا- الطرق الحديثة وهي طرق مبنية على أسس علمية تأخذ في الاعتبار عدة عوامل تؤثر في الاستهلاك المائي ومن هذه الطرق ما يعتمد على العوامل المناخية وهي عديدة لامجال لذكرها ومنها ما يعتمد على عوامل التربة ومنها ما يعتمد طبيعة النبات وأفضل هذه الطرق جمعها هو ما يأخذ في الاعتبار جميع العوامل السابقة من مناخية وأرضية ونباتية. إلا أن العوامل المناخية هي الأهم والأكثر قدره في تحديد الاحتياجات المائية للنبات حيث أن 95-98% من مياه الري المضافة للتربة تفقد في عملية البخر- نتح وهذه العملية تعتمد اعتماد كبير على العوامل المناخية من حرارة وإشعاع ورطوبة ورياح ... الخ. ومن أمثلة هذه الطرق الحديثة :-
1- جدولة الري باستخدام دليل الإجهاد المائي للمحصول (CWSI). وهذا الدليل يأخذ في الاعتبار العوامل المناخية من درجة حرارة الجو والرطوبة النسبية ودرجة حرارة النبات وكذلك الحالة المائية للتربة والمحصول . ويتم تقسيم هذا الدليل إلى عشرة أجزاء متساوية حيث كل جزء يشير إلى الحالة المائية لكل من التربة والنبات ويحدد ميعاد الري المناسب وهذه الطريقة حديثة وتحتاج إلى تقنية عالية تعتمد على نظرية الاستشعار عن بعد لقياس درجة حرارة الغطاء النباتي وعلاقة ذلك بالحالة المائية لكل من التربة والنبات. لذا ينصح بها على مستوى الشركات الزراعية والتي تتوفر بها الموارد المالية والعلمية . حيث تقوم الشركة باختبار هذه الطريقة تحت ظروف المملكة ومن ثم التوصية بنتائجها على مستوى المزارع العادي .
تم نشر نتائج هذه التجربة في مجلة إدارة المياه الزراعية تحت عنوان" استخدام دليل الإجهاد المائي للمحصول في دراسة الحالة المائية وجدولة الري في محصول القمح" المجلد 74 العدد الأول ص71-77 (2000م ). وقد توصل الباحثان (الدرفاسي و نيلسن 2001م) إلى أن جدولة الري باستخدام هذه الطريقة قد أعطت نتائج جيدة في دراسة الحالة المائية للنبات وجدولة الري ويوصى باستخدامها لمعظم المحاصيل الزراعية حيث أنها تعتمد في الأساس على العوامل المناخية والتي يعزى إليها معظم الاستهلاك المائي للنبات خاصة تحت ظروفنا المحلية.
2- جدولة الري باستخدام وعاء البخر (CPE) وهذه الطريقة تعتمد على قياس كمية الماء المتبخر من هذا الوعاء على أساس عمق تراكمي محسوبا بالملم . وهذه طريقة سهلة لاتحتاج إلى تقنية عالية وكل مزارع يستطيع استخدامها في مزرعته. وفكرة هذه الطريقة تعتمد على أن معظم الماء المضاف للمحصول أثناء عملية الري يفقد على شكل بخر-نتح وهذه الكمية المفقودة تعتمد اعتماد كبير على العوامل المناخية لذا فإن هذه الطريقة تعطى المزارع دلالة كبيرة عن ميعاد الري الذي يحتاج إليه النبات فعلاً. حيت أن كمية الماء الفاقد من هذا الوعاء مرتبطة تماماً بالعوامل البيئية التي هي الأساس في تحديد الاحتياجات المائية لمحصول ما. وقد تم إجراء عدة تجارب باستخدام هذه الطريقة تحت ظروفنا المحلية حيث أتضح أن هذه الطريقة قد وفرت كمية من مياه الري وصلت إلى 25% مقارنة بالطرق التقليدية والتي تعتمد فقط على الفترة الزمنية بين الريات دون الأخذ في الحسبان العوامل المناخية (الدرفاسي 2000م) ، الشكل 1 والجداول 4 و 5 .





جدول 4 - تأثير جدولة الري على بعض الصفات المحصولية في القمح المنزرع خلال الموسم الزراعي 1994-1995م.*
محصول القش (طن/هكتار)
عدد السنابل / م2
كمية مياه الري المضافة خلال الموسم(مم) جدولة الري من وعاء البخر(مم)
1994 1995 1994 1995 - -
13.5 14.5 506 623 800 50
12.3 14 471 610 600 100
10.2 12.5 394 550 400 150
1.4 1.3 45 50 - أقل فرق معنوي
* المصدر: الدرفاسي (2000م)

جدول 5- تأثير جدولة الري على إنتاجية المحصول وكفاءة الاستهلاك المائي في القمح المنزرع خلال الموسم الزراعي 1994- 1995م.*
كفاءة الاستهلاك المائي (كجم/هكتار/مم)
محصول الحبوب (طن/هكتار)
كمية المياه المضافة خلال الموسم (مم) جدولة الري من وعاء البخر(مم)
1994 1995 1994 1995 - -
23 24.5 5.42 5.5 800 50
28.6 31.8 5 4.9 600 100
34.6 41 3.57 4 400 150
5.5 6.9 1.41 0.7 - أقل فرق معنوي
* المصدر: الدرفاسي (2000م)

العوامل المؤثرة في قدرة النبات على امتصاص ماء التربة
إن عمليتي امتصاص الماء بواسطة الجذور وفقدانه في عملية النتح هما عمليتان متلازمتان مع بعضهما البعض لذا فإن العوامل المؤثرة في الامتصاص تؤثر أيضاً في النتح وأي اختلال في التوازن بين تلك العمليتين قد يعرض النبات للإجهاد المائي وبالتالي الذبول. ويمكن تقسيم تلك العوامل المؤثرة في قدرة النبات على امتصاص الماء إلى عوامل تربه وعوامل خاص بالنبات وعوامل مناخية تحيط بذلك النبات المنزرع.


أولاً ) عوامل التربة (Soil Factors) وتشمل :-
1- توفر ماء التربة وخاصة ذلك الجزء الذي تحتويه التربة بين سعتها الحقلية ونقطة الذبول ، حيث يزداد الامتصاص في تلك المنطقة أما إذا نقص الماء عن تلك الحدود فقد يصعب على الجذور امتصاصه ولاسيما عند وصوله إلى نقطة الذبول وهذا يختلف حسب نوعية التربة والنبات .
2- تركيز محلول التربة حيث ينخفض معدّل امتصاص الماء كلما زاد تركيز الأملاح في التربة نتيجة لزيادة الضغط الأسموزي لمحلول التربة مما يسبب نقص في الجهد المائي الكلي وبالتالي قلة حركة الماء باتجاه الجذور وصعوبة امتصاصه مما قد يسبب ذبول النبات وعلى العموم تختلف النباتات في قدرتها على التغلب على هذه الأسموزية وذلك حسب تركيبها الوراثي فالنباتات الملحية تستطيع امتصاص الماء حتى في تراكيز ملحية عالية .
3-تهوية التربة حيث تزداد سرعة امتصاص الماء في الأراضي الجيدة الصرف إلا أنه عند زيادة تشبع التربة بالماء نتيجة للري الزائد فإن ذلك يؤدي إلى نقص الأكسجين وتراكم ثاني أكسيد الكربون مما يسبب سوء التهوية حول الجذور النباتية وبالتالي إعاقة الامتصاص. لذا فإن امتصاص الماء يكون أسرع في التربة جيدة التهوية مقارنة بالترب الرديئة.
4-درجة حرارة التربة ، تزداد سرعة امتصاص الماء بزيادة درجة حرارة التربة إلى حد معين ، أما عند انخفاضها فان ذلك يقلل من سرعة الامتصاص حيث تسبب درجات الحرارة المنخفضة زيادة لزوجة البروتوبلازم مما يؤدي إلى نقص معدل نفاذية الجذور للماء الممتص.
5-التوصيل المائي للتربة وهذا يختلف باختلاف نوعية التربة وخاصة القوام والبناء ، فالتوصيل الرطوبي للترب الرملية أقل منها في الأنواع الأخرى. وتؤثر حركة الماء في التربة على سرعة إمداد الجذور بالماء من المناطق البعيدة عن سطح الامتصاص.

ثانياً ) عوامل نباتية (Plant Factors)
تختلف قدرة النباتات في امتصاص الماء من التربة باختلاف الصفات المورفولوجية والفسيولوجية وكذلك نوع النبات ومرحلة نموه. ومن أهم تلك الصفات المؤثرة مايلي :-
1- صفات المجموع الجذري وتشمل تعمق الجذور وانتشارها، نفاذية الجذور واختلاف فعاليتها أي مدى قابليتها للامتصاص ومقاومتها للظروف البيئية المحيطة وهذا يعود بالطبع للعوامل الوراثية.
2- صفات المجموع الخضري وخاصة مساحة المسطح الخضري الذي يمثل سطح الفقد بواسطة عملية النتح وهذا بدوره يزيد من قدرة النبات في امتصاص ماء التربة . وعموماً تزداد سرعة امتصاص النبات للماء بزيادة مساحته الورقية ونسبة المجموع الجذري للمجموع الخضري.



ثالثاً ) عوامل مناخية (Climatic Factors)
تتناسب كمية الماء الممتص طردياً مع كمية الماء الفاقد بالنتح لذا فإن زيادة معدّل النتح يزيد من معدل الامتصاص خاصة عند توفر ماء التربة. ومن أهم العوامل المناخية المؤثرة في ذلك هي شدة الإشعاع الشمسي ودرجة حرارة الهواء والرطوبة النسبية وسرعة الرياح.

تأثير الماء في إنتاجية المحاصيل الزراعية
لاشك أن الماء من أهم العوامل المؤثرة في إنتاجية المحاصيل الزراعية وهو العامل الأول المحدد لمدى التقدم الزراعي وخاصة تحت ظروف المناطق الجافة وشبه الجافة والتي تقع المملكة العربية السعودية في نطاق تلك المناطق التي تعاني من نقص حاد في الموارد المائية. وتوزيع النباتات في مناطق العالم تعتمد بشكل مباشر على توفرالماء وأيضا فإنه يتحدد توزيع الغطاء النباتي بكميات المياه المتوفرة. بالإضافة إلى تأثير الماء في انتشار وتوزيع النباتات في الطبيعة فإن الماء يؤثر في سرعة نمو النباتات وتكاثرها. لذا كان الاهتمام بالموارد المائية وتنميتها من أهم الأولويات في السياسة الحكومية الخاصة بتطوير وتوفير ألأمن المائي والغذائي لمواطني هذا البلد المعطاء .
يشكل الماء نسبة كبيرة من وزن النبات الطري تختلف حسب طبيعة النسيج تصل إلى 80 – 90 % من وزن النبات وتقل هذه النسبة في البذور إلى 5 – 12 %. يحتاج النبات الماء في جميع أطوار نموه. فالبذور لاتنبت إلا بتوفر الماء وانقسام واستطالت الخلايا تحتاج إلى الماء وعملية البناء الضوئي لا تتم إلا بوجود الماء كمصدر للالكترونات اللازمة في اختزال ثاني أكسيد الكربون. كما أن الأنزيمات المختلفة لاتنشط إلا في وجود الماء أيضا فإن الماء هو الذي يحافظ على بقاء الأوراق غضة ومنتصبة حيث يكون الضغط الانتفاخي في حالة موجبة. والماء ضرورياً في جميع التفاعلات الحيوية داخل النبات حيث أن الماء مذيب عام لمعظم المواد الموجودة في الخلية النباتية وبدونه لايمكن للعمليات الحيوية أن تتم. أيضاً فتوفر الماء في التربة يساعد على ذوبان العناصر الغذائية وسرعة تحركها في النبات مما يحسن الحالة المائية والغذائية للنبات. يعتبر الماء عاملاً هاما في تبريد النبات عند تعرضه للإجهاد الحراري حيث يستهلك النبات طاقة حرارية عالية في عملية النتح وبذا يخفف من تأثير الحرارة العالية. لذا فإن الماء أساسي في حياة النباتات وأي نقص في الاحتياجات المائية للنبات لاشك أنها ستؤدي إلى أضرار كبيرة سواء على مستوى النبات أو على المستوى العام لإنتاجية المحاصيل الزراعية. ويمكن أن نلخص أهم التأثيرات الناتجة من نقص الماء كالتالي :-
أولاً : تأثيرات على النباتات وتشمل
1-نقص الماء يسبب الذبول المؤقت أو الدائم. 2- يبطئ العمليات الحيوية داخل النبات.
3- يسبب انخفاض في النمو الخضري والزهري. 4- يقلل من حركة العناصر والمواد الغذائية في النبات.
5- يؤدي إلى التبكير في النضج ويكون مصحوباً بنقص الإنتاجية. 6- يؤثر على نوعية الإنتاج وخاصة في محاصيل الخضار.

ثانياً : تأثير نقص المياه على إنتاجية المحاصيل الزراعية ، حيث أن نجاح الزراعة في مناطق العالم وخاصة المناطق الجافة وشبه جافة كظروف المملكة تعتمد اعتماد كبير على مدى توفر مياه الري لذا فإن أي نقص في توفر المياه قد يؤدي إلى :- 1- إعاقة التقدم الزراعي. 2- تحديد نوعية المحاصيل المنزرعة. 3- استنزاف المخزون الأرضي من المياه في عمليات الري خاصة على المدى الطويل. 4- نقص في الكفاءة الإنتاجية. 5- نقص في كمية الغذاء. 6- نقص في الاكتفاء الذاتي خاصة من الحبوب الهامة. 7- الاعتماد على الاستيراد.

الاستهلاك المائي للمحاصيل الزراعية والعوامل المؤثرة فيه
هو مجموع ما يستهلكه النبات ويفقده من الماء ويشمل :
1-الكمية المستهلكة بواسطة النبات في عملياته الحيوية الداخلية واللازمة لنموه وهذه نسبه قليلة جدا لا تتعدى 5 % من كمية الماء المضاف للتربة.
2-النتح وهو ذلك القدر من الماء الذي يفقد على صورة بخار من خلال الثغور النباتية ويشكل النسبة العظمى
3-البخر وهو ذلك الماء المستنفذ بالبخر من سطح الأرض والسطوح المائية وسطوح أوراق النبات وعادة يطلق على الاستهلاك المائي باصطلاح البخر نتح حيث يصعب الفصل بينهما تحت ظروف الحقل.
وعموماً تعرف الاحتياجات المائية للمحصول بأنها كمية الماء المستهلك بالبخر-نتح وذلك لإنتاج وحده الوزن من المادة الجافة للنبات وتختلف الاحتياجات المائية بين أنواع المحاصيل المختلفة وبين أصناف النوع الواحد تبعا لكثير من العوامل التي تتعلق بالمحصول نفسه والظروف الجوية وظروف التربة.

لعوامل المؤثرة في الاستهلاك المائي
أولا : عوامل مناخية وتشمل درجة الحرارة، الرطوبة الجوية، شدة الإشعاع الشمسي وسرعة الرياح..............الخ.
ثانيا : عوامل نباتيه تشمل نوع النبات، مرحلة النمو، طول فترة النمو، قوة نمو المجوع الجذري و طبيعة النمو من حيث ارتفاع النبات، مساحة الأوراق، شكل الورقة ... الخ
ثالثا : عوامل أرضيه وتشمل: نوع التربة، لون التربة ، أملاح التربة، مستوى الماء الأرضي، طبوغرافية الأرض و عمليات الخدمة الزراعية .
وتعتبر العوامل المناخية أهم تلك العوامل المؤثرة في قيمة الاستهلاك المائي حيث يعزى إليها أعلى نسبة من الاستهلاك المائي قد تصل إلى 95-98% من الماء المضاف للتربة والذي يفقد على صورة بخر- نتح . لذا فان جدولة الري التي تأخذ في الحسبان تأثير العوامل المناخية لهى الجدولة الأفضل والأكثر دقة وتوفيراً لمياه الري خاصة تحت ظروف المناطق الجافة وشديدة الحرارة مثل ظروف المملكة.
طرق ترشيد الاستهلاك المائي
أولا: طرق وراثية وتتم عن طريق التحسين والانتخاب لنباتات ذات تراكيب وراثية لها المقدرة على التقليل من كمية الاستهلاك المائي وتشمل :-
1- انتخاب أصناف مقاومة للجفاف وهذا يعتمد على دراسات فسيولوجية تحدد نوع الآلية التي يحتويها الجين الوراثي ومن ثم الانتخاب لها ومن أهم هذه الآليات التي تساعد النبات على مقاومة الجفاف هي : الهروب ( (Escapeوالتجنب (Avoidance ) والتحمل (Tolerance) .
2- انتخاب أصناف ذات كفاءة مائية عالية (WUE) ويقصد بهذا الاصطلاح كمية المادة الجافة الناتجة من استهلاك وحدة واحدة من الماء ويعبر عنها جم مادة جافة / كجم ماء أو كجم مادة جافة / هكتار/سم عمق ماء
ثانياً: طرق زراعية وتشمل :-
1- اختيار ميعاد الزراعة المناسب. 2- اختيار الكثافة الزراعية الملائمة. 3- التسميد الجيد والمناسب. 4- مقاومة الحشائش والآفات.- استخدام بعض الهرمونات والمواد الكيماوية في تقليل معدل النتح وبالتالي تحسين WUE
ثالثاً: استخدام مياه الصرف الصحي المعالج في ري بعض المحاصيل الزراعية وذلك للتقليل من الاعتماد على الموارد المائية التقليدية وقد وجد في تجربة أجريت لدراسة تأثير الري بماء الصرف الصحي المعالج على إنتاجية محصول القمح تحت ظروف نقص الرطوبة الأرضية أن الإنتاجية زادت وخاصة الإنتاجية العلفية باستخدام ماء الصرف الصحي المعالج مقارنة بماء الآبار كذلك فإن النبات المروي بماء الصرف الصحي المعالج كان أكثر قدرة في مقاومة الجفاف، ، جدول 6 ( الدرفاسي وآخرون 1422).

جدول 6- تأثير الري بماء الصرف الصحي المعالج مقارنة بماء الآبار على متوسط إنتاجية محصول القمح المنزرع تحت ظروف نقص الرطوبة الأرضية خلال موسمي 94/95 و 95/96م.

المعاملات عدد الحبوب في السنبلة وزن 1000 حبة (جم) محصول الحبوب (طن/هكتار) المحصول الحيوي (طن/هكتار) دليل الحصاد (%)
فترة الري
أسبوعي 45.5 42.3 5.7 18.1 31.5
شهري 44.0 41.8 5.3 15.3 34.6
نوعية مياه الري
صرف صحي 44.5 43 5.6 17.8 31.5
آبار 43.5 41 5.2 15.5 33.5


رابعاً: اختيار طريقة الري المناسبة (نظام الري) وهناك طرق عديدة للري يمكن للمزارع اختيار أي منها إلا أن الطريقة المثلى هي تلك التي تؤدي إلى تحسين كفاءة استغلال المياه. ومن العناصر الأساسية التي يعتمد عليها عند اختيار نظام ري معين مايلي:-
1- مدى توفر مياه الري. 2- طبوغرافية الأرض المراد زراعتها. 3- بعد أوقرب الماء الأرضي من سطح الأرض. 4- العوامل المناخية بالمنطقة. 5- نوع التربة ونسبة الأملاح بها. 6- نوع المحاصيل المراد زراعتها.

خامساً: جدولة الري وهي إضافة ماء الري للنبات على أسس علمية تأخذ في الاعتبار العوامل الثلاثة التي سبق ذكرها وهي العوامل المناخية والأرضية والنباتية وذلك بهدف تقنين وترشيد استخدام مياه الري للحصول على إنتاجية عالية بأقل كمية من المياه مما يزيد من كفاءة استخدام المياه و يضمن لنا المحافظة على مواردنا المائية المحدودة على المدى الطويل. والمقصود بالجدولة هو تحديد ميعاد الري وكمية المياه المضافة في كل رية بناء على أسس علمية دقيقه .

ثانياً : التسميد Fertilization
تعتمد المحاصيل الزراعية بصفة عامة على التربة لإمدادها بكل من الماء والعناصر الغذائية الذائبة اللازمة لنمو النبات وذلك من خلال محلول التربة الذي يمتصه النبات بواسطة مجموعه الجذري المنتشر في التربة. ويعتبر التسميد من أهم العوامل المؤثرة في تحسين و زيادة إنتاجية المحاصيل الزراعية وخاصة تحت ظروف الأراضي الفقيرة في محتواها من العناصر الغذائية الضرورية لنمو النبات.
تعريف السماد وأهمية
هو عبارة عن المادة أو المواد المستخدمة في تحسين خواص التربة و تغذية المحاصيل الزراعية بهدف زيادة الإنتاج حيث تمد النباتات بالعناصر المغذية مباشرة أو غير مباشرة لكي يتحسن نموها ويزيد إنتاجها كما ونوعا. ويطلق على الأسمدة لفظ المخصبات Enrichments أي المواد التي تزيد من خصوبة التربة من العناصر الغذائية الميسرة للنبات أي يستطيع النبات امتصاصها. ولقد بداء إدراك المزارع لأهمية التسميد في توفير العناصر الغذائية اللازمة لزيادة كفاءة إنتاج المحاصيل منذ فترة طويلة. ومنذ عام 1960م ومع التقدم في تقنية التسميد واستخدام التغذية المعدنية، بدأت إنتاجية المحاصيل الزراعية بالتحسن كما ونوعا في معظم مناطق العالم وخاصة المتطورة منها (Tisdale et al., 1985). وقد وجد أن 50 % من زيادة وتحسن إنتاجية محصول الذرة وبعض محاصيل الحبوب الأخرى يعزى إلى استخدام الأسمدة التجارية (Gardner et al., 1985) ومن أهم فوائد التسميد ماياتي :-
1- تحسين الخواص الطبيعية والكيمائية للأرض الزراعية. 2- تحسين نظم الزراعة الكثيفة. 3- زيادة التوسع الراسي في إنتاج المحاصيل الزراعية. 4- تحسن صفات المنتجات الزراعية. 5- زيادة الإنتاج.

العناصر الأساسية لنمو المحاصيل الزراعية
لكي يكون العنصر أساسيا وضروريا لنمو النبات لابد من توفر الشروط آلاتية:-
1- لا يستطيع النبات إكمال دورة حياته بدون توفر هذا العنصر.
2- إمكانية منع أعراض نقص العنصر أو علاجها بإمداد النبات بهذا العنصر وليس بعنصر أخر.
3- أن يكون العنصر ذا دور مباشر في تغذية النبات.
4- أن يشكل العنصر جزا من تركيب مركب داخل النبات فمثلا النتروجين يكون البروتين والفسفور يدخل في تكوين الأحماض الامينية ومركب الطاقة ATP وهكذا بقية العناصر الأساسية.
وعلى العموم تنقسم العناصر الأساسية لنمو المحصول إلى عناصر كبرى (Macro nutrients) وعناصر صغرى أو دقيقة (Micro nutrients). فالعناصر الكبرى هي تلك العناصر التي يحتاجها النبات بكميات كبيرة تقدر بحوالي واحد جم لكل واحد كجم من المادة الجافة وتشمل الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والفسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والماغنسيوم والكبريت. أما العناصر الصغرى فهي تلك العناصر التي يحتاجها النبات بكميات قليلة تقدر بحوالي 0.1جم لكل واحد كجم من المادة الجافة وتشمل الحديد والمنجنيز والزنك والنحاس والبورون والمولبدنيوم. وقد وجد أن هناك بعض العناصر الصغرى قد تكون أساسية لنمو بعض المحاصيل الزراعية ومن أهم هذه العناصر الصوديوم والالومنيوم والسليكون والكوبلت والكلورين فقد وجد أن السليكون ضروري لنمو محصولي الأرز والدخن وكذلك قصب السكر والكلورين هام في بنجر السكر بينما الصوديوم ضروري لنمو بعض نباتات رباعية الكربون C4 وكذلك النباتات العصيرية CAM.













جدول 7- العناصر الأساسية لتغذية النبات
العنصر Element
الرمز الكيميائي Chemical Symbol شكل الامتصاص
FormِAvailable تركيزه في المادة الجافة (%)
حركته في النبات
العناصر الكبرى
الكربون C CO2 45 متحرك
الهيدروجين H H2O 6 متحرك
الأكسجين O O2 , H2O 45 متحرك
النيتروجين N NO3- , NH4+ 1.5 متحرك
الفسفور P H2PO-4 , HPO2-4 0.2 متحرك
البوتاسيوم K K+ 1 متحرك
الكالسيوم Ca Ca++ 0.5 غير متحرك
الماغنسيوم Mg Mg++ 0.2 متحرك
الكبريت S SO42- 0.1 بطئ
العناصر الصغرى
الحديد Fe Fe3+ , Fe2+ 0.01 غير متحرك
المنجنيز Mn Mn++ 0.005 غير متحرك
الزنك Zn Zn++ 0.002 متحرك
النحاس Cu Cu+ , Cu++ 0.0006 غير متحرك
البورون B H3BO3 0.002 غير متحرك
المولوبدنيوم Mo MoO42- 0.00001 متحرك
الكلور Cl Cl - _ 0.01 بطئ
المصدر: Salisbury and Ross (1992)

العوامل المؤثرة في قدرة النبات على امتصاص لعناصر الغذائية
يتأثر مقدار ما يمتصه النبات من العناصر الغذائية من الأرض بعدد من العوامل والتي يمكن تقسيمها إلى عوامل داخلية متعلقة بالنبات نفسه وأخرى خارجية تتعلق بالعوامل البيئية التي ينمو فيها النبات.
أولاً: العوامل الداخلية وتشمل النوع النباتي والتركيب الوراثي ومرحلة نمو النبات وصفات المجموع الجذري من حيث التعمق والانتشار والنفاذية وكذلك المجموع الخضري من حيث ازدياد النمو وكبر المساحة الورقية. أيضا هناك بعض العمليات الفسيولوجية التي يقوم بها النبات لها تأثير في قدرة الامتصاص مثل عمليات الأيض والتنفس والنتح .
ثانياً: العوامل الخارجية وتشمل نوع العنصر الغذائي وتركيزه ومدى صلاحيته للامتصاص(الصورة الميسرة للعنصر في التربة) ومدى توزيعه حول جذور النبات وكذلك نوع التربة التي ينمو فيها النبات من حيث التركيب والقوام أيضا فإن ارتفاع تركيز الأملاح في محلول التربة يؤدي إلي التقليل من قدرة الجذور على امتصاص العناصر الغذائية نظرا لزيادة الاسموزية وحدوث تنافس بين بعض العناصر المتشابهة الشحنات الكهربائية. كذلك فإن درجة حرارة التربة وتركيز أيون الهيدروجين وتهوية التربة ومدى تيسر المحتوى الرطوبي بها ، كل هذه العوامل قد تأثر إما سلباً أو إيجابا في قدرة النبات على امتصاص العناصر الغذائية من محلول التربة المحيط بالجذور النباتية. كما وجد أن بعض العوامل المناخية المحيطة بالنبات مثل الإشعاع الشمسي ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية لها تأثيري عمليات الأيض المرتبطة بالامتصاص الايجابي للعناصر الغذائية كما تؤثر على معدل النتح الذي بدوره يؤثر في مقدار العناصر الغذائية التي تنتقل بواسطة آلية التدفق الكتلي للايونات مع حركة الماء خلال الجذور والتي تزيد بزيادة النتح مما يسهل حركة الايونات وانتقالها داخل النبات.
تحديد الاحتياجات السمادية للمحاصيل الزراعية
تختلف الاحتياجات السمادية للمحاصيل الزراعية باختلاف نوع المحصول وطبيعة العائد الاقتصادي المراد الحصول عليه وكمية الإنتاج المطلوبة ونوعية العناصر الغذائية المستخدمة. وعلى العموم فان هناك العديد من العوامل المتعددة والمتداخلة التي تؤثر في كمية السماد الواجب إضافته لمحصول ما ومن أهم هذه العوامل مايلي:- 1- نوع التربة ويشمل الخواص الطبيعية والكيميائية ومستوى خصوبتها من العناصر الأساسية الضرورية لنمو النبات. 2- نوع المحصول المراد زراعته. 3- كمية ونوعية الإنتاج المطلوبة والتي تحقق العائد الاقتصادي من زراعة هذا المحصول. 4- المعاملات السابقة للتربة ونوعية المحصول السابق( الدورة الزراعية المستخدمة). 5- كمية ونوعية مياه الري المتاحة وطريقة الري المتبعة.

وظائف العناصر الغذائية الضرورية وعلاقتها بنمو وإنتاج المحاصيل الزراعية
الكربون : وهو من أهم العناصر الغذائية اللازمة لإتمام عملية البناء الضوئي وبناء المواد الكربوهيدراتية حيث يشكل 45% من نسبة المادة الجافة في النبات. ويحتوي الهواء الجوي على نسبة 0.03 % ثاني أوكسيد الكربون لذا فإن النبات يستهلك كميات كبيرة من هذا الغاز. ونظرا لتوفر هذا العنصر بكميات كبيرة فهو ليس من العناصر المحددة للنمو خاصة تحت ظروف الزراعة الحقلية، إلا انه وجد حديثاً أن استخدام التسميد الكربوني Carbon dioxide enrichment أدى إلى زيادة واضحة في نمو النباتات الخضراء وتحسين الحالة المائية للنبات حيث أن النبات الأخضر يستخدم ثاني أوكسيد الكربون والماء في وجود الضوء لبناء المركبات العضوية. لذا فإن إضافة CO2 إلى البيئة النباتية سيؤدي إلى زيادة كفاءة النبات في عملية البناء الضوئي وبالتالي زيادة الإنتاجية (Prior et al., 1991 and 1998) .
الهيدروجين : يمتص النبات الهيدروجين في صورة ماء، وللماء أهمية كبيرة ومعروفة في حياة النبات كذلك فإن الهيدروجين يدخل في تكوين كثير من مركبات النبات مثل الكربوهيدرات والدهون والبروتينات ويشكل 6 % من نسبة المادة الجافة في النبات.
الأوكسجين : يدخل في عملية البناء الضوئي والتنفس وما يرتبط بها من أكسدة واختزال. لذا فللأكسجين دور حيوي في حياة النبات، كما انه يتحد مع الكثير من العناصر الأخرى لتكوين المواد العضوية والأكاسيد.
ويحتوي الهواء الجوي على نسبة كبيرة من الأكسجين تصل إلى 20 % يمتصها النبات في صورة غاز الأوكسجين أو ماء ويشكل الأوكسجين نسبة 45-50 % من وزن المادة الجافة في النبات. وعلى العموم فإن العناصر الثلاثة السابق ذكرها CHO تشترك في عملية البناء الضوئي والتي يعزى إليها معظم المادة الجافة في النبات والتي تصل إلى 96 % من وزن النبات الجاف طبقا للمعادلة التالية:-
CO2 + H2O ---------------> CH2O + O2 في وجود الطاقة الضوئية واليخضور. وهذه العملية عكس عملية التنفس التي يمتص فيها الأوكسجين وتتأكسد فيها المواد العضوية (الكربوهيدرات) إلى غاز ثاني أوكسيد الكربون وماء وتنتج الطاقة ATP . ونظرا لتوفر هذه العناصر في بيئة النبات بكميات كبيرة فهي كما أسلفنا رغم أهميتها في نمو المحاصيل الزراعية إلا أنها غير محددة للنمو أي لاتظهر أعراض نقص لهذه العناصر الثلاثة على المحصول خاصة تحت ظروف الزراعة الحقلية.
النتروجين : تمتص الجذور النباتية عنصر النتروجين في صورتين أساسيتين هما النترات والأمونيوم حيث تختزل النترات إلى أمونيوم ثم تتحول إلى أحماض امينية مختلفة حيث تتكون البروتينات. ورغم توفر النتروجين بكميات كبيرة في الهواء الجوي تصل إلى 79 % إلا النبات لا يستفيد منه مباشرة لذا يجب إضافته للتربة باستمرار على شكل أسمدة كيماوية أو عضوية. ويدخل النتروجين في تكوين المركبات الهامة في النبات كاالاحماض الأمينية والبروتينات والكلوروفيل ويدخل في تكوين الأنسجة الحديثة النمو في الأفرع والأوراق والجذور والثمار والبذور. لذا يعتبر من العناصر الهامة في نمو المحاصيل الزراعية.
الفوسفور : يعتبر من العناصر الأساسية والذي يلي النتروجين في الأهمية. ويدخل في تكوين الأحماض النووية وكجزء من الدهون والفوسفوليبيد ويعتبر من العناصر الهامة في تكوين البروتوبلازم في الخلية النباتية. كما يدخل الفوسفور كعنصر أساسي في تركيب بعض المواد الناقلة للطاقة ADP and ATP . كما وجد أن تزويد النبات بكمية جيدة من الفوسفور تزيد من نمو الجذور كما يسرع بفترة النضج في محاصيل الحبوب.
البوتاسيوم : على الرغم من النبات يمتص كمياة كبيرة من البوتاسيوم إلا أنه لا يدخل في تكوين مركب داخل النبات فهو يوجد في أنسجة النبات على صورة أملاح ذائبة. ولكنه ضروريا لتنشيط العديد من الانزيمات و لتكوين المواد الكربوهيدراتية وانتقالها خلال النبات كذلك فهو يؤثر في سرعة امتصاص النتروجين وبناء البروتين وانقسام الخلية كذلك فهوله تأثير على بعض العمليات الفسيولوجية مثل البناء الضوئي والتنفس وتكوين الكلوروفيل ومحتوى الأوراق من الماء وأيضا له دور في معدل فتح وغلق الثغور وعملية التنظيم الأسموزي والبوتاسيوم من العناصر المتحركة في النبات. أيضا فقد وجد أن للبوتاسيوم دور في تحسين نمو النبات و مقاومة بعض الأمراض التي تصيب النبات.
الكالسيوم : يمتص النبات الكالسيوم على الصورة الأيونية وهو ضروري لنمو النبات ويدخل في تركيب بكتات الكالسيوم والذي يكون مع بكتات المغنسيوم الصفيحة الوسطى من الخلية النباتية، ويترسب الكالسيوم في جدر كثير من الخلايا على صورة أوكسالات وللكالسيوم علاقة وثيقة بالخلايا المرستيمية وتكون الأزهار. والكالسيوم عنصر غير متحرك في النبات لذا فإن أعراض نقصه تظهر أولا في الأنسجة حديثة النمو. ويعتقد أن للكالسيوم دور هام في تكوين الأغشية الخلوية والتركيب الدهني كما أن له تأثير في عملية الانقسام الميتوزي في خلايا النبات.
المغنسيوم : للمغنسيوم دور هام في عملية البناء الضوئي وايض الكربوهيدرات، فالمغنسيوم من أهم مكونات جزيء الكلوروفيل حيث تصل نسبته حوالي 15 - 20 % من المحتوى الكلي للمغنسيوم في النبات كما يدخل في تنشيط العديد من الإنزيمات لذا فهو ينشط الكثير من العمليات الحيوية داخل النبات. كما يوجد المغنسيوم في البذور حيث تحتوي على نسبة مرتفعة نوعا ما من هذا العنصر، كما وجد أن له دور هام في تثبيت النتروجين الجوي عن طريق بكتريا العقد الجذرية. والمغنسيوم من العناصر سهل الحركة في النبات لذا فإن أعراض نقصه تظهر أولا على الأوراق المسنة.
الكبريت : يمتصه النبات من التربة على صورة كبريتات كما تستطيع الأوراق امتصاصه من الجو في صورة غاز ثاني أوكسيد الكبريت. يدخل الكبريت في تركيب بعض الأحماض الأمينية مثل السستين و المثيونين والثيامين وغيرها لذا فهو أساسي في تكوين البروتين الذي يحتوي هذه الأحماض الأمينية. كذلك فهو يدخل في تركيب بعض أنواع الفيتامينات مثل فيتامين ب لذا فهو يشترك في النشاط الأيضى لهذه الفيتامينات. والكبريت من العناصر بطيئة الحركة في النبات.
الحديد : للحديد العديد من الوظائف الهامة في النبات فهو يدخل في كثير من التفاعلات الإنزيمية فهو منشط لإنزيمات الأكسدة ولاختزال ويدخل في تركيب عدد من الإنزيمات وله دور في بعض العمليات الحيوية مثل التنفس و البناء الضوئي فهواساسي في تمثيل الكلوروفيل كما انه ضروري في تمثيل بروتينات البلاستيدات الخضراء كما يدخل في تركيب بعض الصبغات النباتية. وعنصر الحديد من العناصر الغير متحركة في النبات.
المنجنيز : يلعب دور هام كعامل مساعد في كثير من العمليات الحيوية في النبات. فهو منشطا لكثير من الإنزيمات خاصة في دورة كربس وبعض إنزيمات التنفس الأخرى والبناء الضوئي وايض النيتروجين وغيرها من العمليات الحيوية الأخرى. وهو عنصر غير متحرك في النبات.
الزنك : يدخل في تركيب الإنزيمات وله دور تنشيطي للعديد منها وله تأثير مباشر على تواجد أكسين أندول حمض الخليك. كما يساعد في إنتاج وتكوين الكلوروفيل.
النحاس : يوجد في الأوراق الخضراء وأجنة البذور ويتواجد عادة في المناطق المرستيمية وله دورا محفزا للعديد من الإنزيمات المؤكسدة كما انه ينظم تكوين الكلوروفيل كما أظهرت الأبحاث أن النحاس ربما يكون له دور في عملية التمثيل الضوئي. كما وجد أن له دور في مساعدة أنواع من محاصيل الأشجار على امتصاص بعض العنا صر الغذائية الأخرى مثل الكالسيوم.
البورون : له دور في انتقال المواد الكربوهيدراتية داخل النبات حيث وجد أن امتصاص وانتقال السكر في أنسجة اللحاء الناقلة يعاق في النبات الذي يعاني من نقص البورون لذا فتوفر البورون في النبات يسهل حركة وانتقال نواتج التمثيل الضوئي خلال النبات كذلك فإن له دور في تمثيل DNA في الخلايا المرستيمية. كما يعتقد انه يؤثر في انقسام ونمو الخلايا وكذلك نمو حبوب اللقاح وعملية الإزهار.
المولبيدنم : يلعب المولبيدنم دور هام في اختزال النترات إلى أمونيا وفي الأيض النيتروجيني بصورة عامة. كما أن له دور في تثبيت النتروجين الجوي (الجزيئي) كذلك وجد أنه يساعد في نشاط بعض الإنزيمات مثل إنزيم النتروجينيز والنايتريت ريدكتيز كذلك بعض الإنزيمات الضرورية لإنتاج الفيتامينات ونظرا لأن النبات يحتاجه بكميات ضئيلة جداً لذا فدوره في النبات لايزال غير واضح.

أعراض نقص العناصر الغذائية على بعض المحاصيل الزراعية
أولا : أعراض نقص النتروجين
انخفاض مساحة المسطح الورقي واصفرار الأوراق وجفافها نتيجة لفقد في كمية الكلوروفيل خاصة الأوراق المسنة لأن النتروجين عنصر متحرك. نقص في النمو الخضري وقلة التفريع ونقص في نسبة العقد في الأزهار وبالتالي قلة المحصول. وجد في محاصيل الحبوب أن نقص النتروجين يسبب اصفرار الأوراق وجفاف أطرافها وتكون السوق رفيعة ويقل التفريع وتكوين السنابل. أما في العنب فقد وجد أن لون الأوراق اخضر فاتح والنمو ضعيف مع توقف النمو الطولي مبكراً، أما في الموالح فنقص النتروجين يسبب نقص في حجم الورقة واصفرارها وتكون الشجرة محدودة النمو ويقل المحصول.
ثانياً : أعراض نقص الفوسفور
بطء في نمو النبات وتلون الأوراق بلون اخضر قاتم مع تقزم النبات وتأخر النضج وقلة المحصول وإنتاج ثمار وحبوب اقل جودة. وتظهر الأعراض في الأوراق المسنة أولا لأنه عنصر متحرك. وقد وجد في بعض المحاصيل الزيتية مثل دوار الشمس وفول الصويا أن نقص النتروجين سبب تراكم للكربوهيدرات. كذلك وجد في بعض محاصيل الموالح نقص في عدد الأوراق وجفاف في الثمار وسمك قشرتها وزيادة في الحموضة ونقص في السكر وقلة المحصول.
ثالثاً : أعراض نقص البوتاسيوم
سمك الورقة مع ظهور اصفرار مبرقش ثم يتبعه تكون بقع ذات أنسجة ميتة خاصة على قمم وحواف الأوراق والتي قد تموت وتتساقط. يسبب نقص البوتاسيوم نقص في نوعية الإنتاج وخاصة في محاصيل الفاكهة والخضار. وقد وجد في محصول الذرة أن نقص البوتاسيوم أدى إلى تمزق أطراف الأوراق وحوافها كما سبب ضعف للنبات وأنتج اكواز غير ممتلئة بالحبوب. وعموما فان نقص البوتاسيوم ينتج نباتات قزمية النمو وذات سلاميات قصيرة. وبما أن البوتاسيوم من العناصر التي تنشط عمل الإنزيمات فإن نقصه يؤثر على عملية تصنيع الأحماض الامينية والبروتينات وبالتالي قد يسبب تراكم بعض المركبات النتروجينية قد تسبب سمية للنبات.
رابعاً : أعراض نقص الكالسيوم
الكالسيوم عنصر غير متحرك في النبات لذا فان المناطق المرستيمية في السوق والأوراق وقمم الجذور تتأثر بشدة عند نقص الكالسيوم مما قد يسبب موتها أيضا قد يؤدى إلى قصر الجذور وتغلظها كما في نبات الطماطم. ويعتبر البرسيم الحجازي من أكثر المحاصيل الزراعية حساسية لنقص الكالسيوم. كما وجد في الموالح أن نقص الكالسيوم أدى إلى موت أطراف الأفرع وتكون فروع ضعيفة وتصفر الأوراق وبين العروق وقد يتعفن الج