متطلبات تسميد القمح

خطط تسميد القمح والطرق الشائعة

بادئ ذي بدء، يجب مراعاة حالة التربة في الحقل من خلال اختبار التربة بشكل دوري كل عام أو كل نصف عام وذلك قبل استخدام أي طريقة للتسميد. لا يوجد حقلان في العالم متطابقان في ظروفهما، وبالتالي، لا يمكن لأحد أن يقدم لك النصيحة بشأن طرق التسميد دون النظر في بيانات اختبار التربة وتحليل الأنسجة وتاريخ الحقل. ومع ذلك، سندرج بعض برامج التسميد القياسية والخيارات التي يستخدمها العديد من المُزارعين في جميع أنحاء العالم.

تحظى السلالات الحديثة عالية الإنتاجية بكفاءة استخدام / استهلاك أعلى للنيتروجين، أي إنها تمتص النيتروجين المتاح وتستفيد منه بشكل أفضل. ومع ذلك، على المُزارعين أن يضعوا في اعتبارهم أن العلاقة بين محصول الحبوب ومحتوى البروتين في الحبوب علاقة عكسية. ونتيجة لذلك، على المُزارعين تعديل توقيت وكميات التسميد بالنيتروجين بأفضل طريقة ممكنة للحفاظ على التوازن المطلوب بينهما.

يهدف التسميد إلى تزويد نباتات القمح بالأنواع والكميات المناسبة من العناصر المغذية اللازمة للنمو وتحقيق إنتاجيات عالية بشكل مستدام. ولوضع جدول التسميد، على المُزارع أن يتناقش مع المهندس الزراعي وأن يُراعي العوامل التالية:

• السلالة التي سيتم زراعتها
• المحصول المتوقع
• خصائص التربة
• مغذيات التربة
• موعد نثر البذور
• كمية الري وهطول الأمطار

بشكل عام، للحصول على أفضل نمو ومحصول، تحتاج نباتات القمح إلى العناصر المغذية التالية: النيتروجين (N) والبوتاسيوم (K) والفوسفور (P) (الفوسفات = PO₄³⁻) والكبريت (S) والمغنيسيوم (Mg) والحديد (Fe) والمنغنيز (Mn) والزنك (Zn) والبورون (B) والنحاس (Cu) والكالسيوم (Ca).

متطلبات المغذيات في مراحل نمو القمح المختلفة

النيتروجين – N 

كما هو الحال في العديد من المحاصيل، يُعد النيتروجين والمياه من العوامل الرئيسية التي تؤثر على المحصول النهائي للقمح. ومع ذلك، على المُزارع أن يضع في اعتباره أنه للحصول على أعلى محصول وأفضل جودة للحبوب، يجب أن يغطي برنامج التسميد المناسب مع التربة الخصبة متطلبات القمح من جميع العناصر المغذية المختلفة. وفقًا لمنظمة الأغذية والزراعة، يلزم عادةً 25 كجم (55.12 رطلاً) من النيتروجين لإنتاج 1 طن من حبوب القمح لكل هكتار (1).

يمكن حساب كميات النيتروجين المطلوب إضافتها باستخدام معادلة اختبار نترات التربة (2).

Nrec = (2.5) (EY) – STN (0-24 inc) – Npc

حيث:  EY = المحصول المتوقع (بوشل لكل فدان)

STN = نيتروجين النترات المحسوب على عمق 24 بوصة (=60 سم) (رطلاً للفدان)

Npc = كمية النيتروجين المتوفرة من المحصول (البقولي) السابق (رطلاً للفدان)

تعتمد قيمة (Npc) على المحصول السابق المزروع في الحقل وكثافة النباتات. قد يختلف هذا الرقم بين 20 إلى 30-40 رطلاً من النيتروجين لكل فدان (= 22.4 إلى 33.6-44.8 كجم لكل هكتار).

لتحويل القيم السابقة، تذكر أن:

1 رطل = 0.4536 كجم

1 بوصة = 2.54 سم

1 فدان = 0.4046 هكتار

1 بوشل قمح = 60 رطلاً = 27.216 كجم

يساعد حساب النيتروجين المطلوب في وضع برنامج تسميد أكثر تخصصًا لكل محصول حقلي. ومع ذلك، عادةً ما ينفذ المُزارعون عملية التسميد بالتجربة أو باتباع التوصيات المنشورة. وعادةً، في كل بلد أو منطقة يُعد فيها القمح محصولاً رئيسيًا هامًا، تنشر الحكومات أو المؤسسات الكميات الموصى بها والمطلوبة من النيتروجين. بشكلٍ عام، بناءً على خصوبة التربة (المحتوى العضوي في الأرض)، يتراوح إجمالي النيتروجين المطلوب إضافته للتسميد بين 20 إلى 120 كجم للهكتار (17.8 إلى 107 أرطال للفدان).

عادةً ما يكون إجمالي كمية التسميد بالنيتروجين في القمح الربيعي أعلى بحوالي 10-20٪ من القمح الشتوي نظرًا لأن محتوى البروتين المطلوب في الحبوب أعلى بحوالي 1-1.5٪ (3). على العكس من ذلك، بالنسبة للقمح القاسي، على المُزارعين اتباع التوصيات الخاصة بالقمح الشتوي.

قد يتم تقسيم الكميات الموصى بها أو المحسوبة من الأسمدة النيتروجينية التي يتم إضافتها للمحصول إلى جرعتين أو ثلاث. في حين أن الاستخدام جرعةً واحدةً أمرٌ معتادٌ في حقول القمح البعلية، فقد أثبتت الخبرة والأدلة العلمية تحقق الكفاءة والإنتاجية الأعلى من خلال تقسيم كمية النيتروجين على جرعتين إلى ثلاث جرعات خلال موسم الزراعة (4).

قد يتم إضافة الجرعة الأولى قبل أو أثناء نثر البذور، بنسبة 35-50٪ من إجمالي كمية النيتروجين. عندما يتم زراعة القمح بعد محصول فول الصويا أو محصول الذُرة الذي تم تسميده تسميدًا جيدًا، يكون النيتروجين الإضافي المطلوب استخدامه محدودًا. إذا لم يكن الحال على النحو السابق، فيكفي استخدام 4-7 كجم من النيتروجين لكل هكتار (3.6-6.2 أرطال للفدان). في التربة الرملية أو عند نثر البذور في وقتٍ متأخرٍ، قد يتم زيادة كمية التسميد المبدئية بالنيتروجين.

إذا أراد المُزارع استخدام ثيوسلفات الأمونيوم (12-0-0-26) في الجرعة الأولى، فمن الضروري تجنُّب مخالطة السماد للبذور. وبالمثل، توجد مخاطر كبيرةٌ من إتلاف البذور من خلال مخالطتها لكميات كبيرة من اليوريا (46-0-0)، خاصةً في التربة الجافة. ولتجنب ذلك، إذا كان من الضروري استخدام اليوريا ونثر البذور في وقتٍ واحدٍ، يمكن استخدام كمية من اليوريا أقل من 1.8 كجم لكل هكتار (1.6 رطل للفدان)، أو ري الحقل قبل ذلك. في الحقول الرطبة بشكلٍ غير كافٍ، يمكن زيادة كمية اليوريا المخالطة للبذور إلى 13.7 كجم لكل هكتار (12.2 رطلاً للفدان) دون التسبب في أي مشاكل للإنبات (2). قد يستخدم المُزارعون 2-3 أطنان من السماد العضوي لكل هكتار (أو السماد الطبيعي والمواد العضوية الأخرى) قبل 5-6 أسابيع من نثر البذور كبديل للأسمدة الكيماوية الاصطناعية. قد يساعد الحرث الضحل و/أو هطول الأمطار أو الري في ذلك الوقت حتى يتم الخلط بشكل جيد.

يمكن إضافة الجرعتين الثانية والثالثة من النيتروجين أثناء مرحلة الإنبات أو الإشطاء أو الصعود. يُفضل إضافة الأسمدة مع الري. تؤدي إضافة الأسمدة خلال تلك الفترة إلى تسريع النمو الخضري للنباتات ولكنها قد تجعلها أكثر عُرضة للميلان. للحصول على إنتاجية أكبر من الحبوب والبروتين، يوصى غالبًا بإضافة النيتروجين بعد ذلك بقليل، أثناء مرحلة نمو الرأس. بناءً على النتائج التجريبية، ثبت أن إضافة محلول يوريا-نترات الأمونيوم (28 أو 32٪) بعد يومين إلى 5 أيام من الإزهار يزيد محتوى الحبوب من البروتين. يوجد خيار آخر وهو التسميد الورقي للنيتروجين بالقرب من مرحلة الإزهار والذي يمكنه “أن يفي بالغرض” ويعزز تكوين السنابل ويزيد محتوى البروتين. وبشكل أكثر تحديدًا، أثبتت الأبحاث أن استخدام 5-6 كجم لكل هكتار (4.5-5.3 أرطال للفدان) قد يرفع البروتين بنسبة من 0.5 إلى 1٪ (2)

يُعد النيتروجين مهمًا في زراعة القمح لسببٍ آخر: يقلل سماد النيتروجين من تأثير كلوريد الصوديوم على محصول القمح. وفقًا لإحدى الدراسات (6)، يتأثر كل من طول السنبلة وعدد السنيبلات وعدد الحبات في كل سنبلة ووزن الحبة في كل سنبلة ووزن 1,000 حبة بالتفاعلات بين السلالة والنيتروجين وكذلك التفاعلات بين الملوحة والنيتروجين. أدت إضافة 210 كجم نيتروجين للهكتار عند مستوى الملوحة 7.6 ديسي سيمنز لكل متر إلى زيادة المحصول بنسبة 54.7٪.

الفوسفور (P) – البوتاسيوم (K)

يُعد الفوسفور والبوتاسيوم من أهم المغذيات بعد النيتروجين لزراعة القمح. عادةً، يتم إضافة إجمالي كمية أسمدة الفوسفور والبوتاسيوم إلى المحصول عند نثر البذور. كما أنها عادةً ما تكون أسمدة مُتحكمًا في تحريرها لتقليل تسرب المغذيات وتقديم نتائج أفضل. التركيبات الشائعة للأسمدة الاصطناعية للعناصر المغذية الثلاثة الرئيسية (النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم) المستخدمة في التسميد الأول عند نثر البذور 20-10-0، 24-40-0، 30-15-0، 30-15-5، إلخ.

يتم استخدام الفوسفور عمومًا في شكل فوسفات (PO₄³⁻)، وتبلغ الكمية النموذجية اللازمة لتحقيق أقصى قدر من الإنتاجية حوالي 20-40 كجم من الفوسفور لكل هكتار (17.8-35.6 رطلاً للفدان). قد تدعو الحاجة لإضافة الفوسفور بكميات أقرب لأعلى الحدود الموصى بها في التربة الحمضية (روتر وآخرون، 2017). نظرًا لأن الفوسفات ليس له تأثير سلبي على إنبات البذور، فيمكن إضافته مع البذور أثناء نثرها. يكون معدل امتصاص نباتات القمح للفوسفور بالقدر الأمثل عند 18-25 درجة مئوية. يمتص النبات العنصر وينتقل إلى السنابل أثناء تكوين الحبوب حيث يكون مطلوبًا بدرجةٍ أعلى. تساعد الكميات الكافية من الفوسفور في النبات، بالإضافة إلى التسميد بالنيتروجين، في تعظيم المحصول. ومع ذلك، فإن الإفراط في استخدام أسمدة الفوسفور، خاصة خلال فصل الشتاء، قد يؤدي إلى تقليل تحمل نباتات القمح لصقيع الشتاء وكذلك قلة محتوى البروتين في الحبوب والتوافر الحيوي للزنك (غوستا وآخرون، 1999، زانغ وآخرون، 2017).  كما أن إضافة الفوسفور مهمة أيضًا في أنظمة الزراعة المباشرة. وفقًا لإحدى الدراسات (8)، إذا كان هناك نقص في مستوى الفوسفور في التربة في نظام الزراعة المباشرة، فإن إضافة أسمدة الفوسفور على سطح التربة سيساعد في التخفيف من نقص الفوسفور حتى بدون خلطها. ومع ذلك، فإن إضافة أسمدة الفوسفور على سطح التربة دون خلطها تزيد من خطر فقدان الفوسفور في مياه الغمر السطحي.

يحتاج نبات القمح إلى البوتاسيوم بشدة في وقتٍ مبكرٍ من نموه وخلال مراحل نمو الساق والرأس. لا توجد حاجة لسماد البوتاسيوم الإضافي عندما تكون نتيجة اختبار التربة للبوتاسيوم 161 جزءًا في المليون أو أعلى. عادةً، عندما يكون هناك نقص في البوتاسيوم، يتم إضافة أكسيد البوتاسيوم بكميات تصل إلى 2-7 كجم لكل هكتار (1.7-6.2 أرطال للفدان) (2). قد تكون الكميات أعلى قليلاً بالنسبة للتربة الرملية. يلعب الفوسفور دورًا هامًا في تكوين النشا وحركة الكربوهيدرات وقوة النبات والتمثيل الضوئي كما يساعد في تكوين الحبوب. يتم أيضًا إضافة الفوسفور مع التسميد الورقي. لقد أظهرت البيانات التجريبية أن إضافة المحاليل المخففة من فوسفات ثنائي البوتاسيوم (KH2PO بمقدار 10 كجم للهكتار أو 8.9 أرطال للفدان) قد تؤخر شيخوخة الأوراق الناتجة عن الحرارة والجفاف، مما يجعل الأوراق منتجة ضوئيًا لفترة أطول. سيؤدي هذا إلى زيادة المحصول (بينبيلا وبولسن، 1998).

الكبريت (S)

يُعد الكبريت عنصرًا مغذيًا أساسيًا في محاصيل القمح لسببين رئيسيين. أولاً، يؤثر على كفاءة استخدام النيتروجين في النباتات. وهذا يعني أن نقص الكبريت في التربة سيؤدي إلى تقليل امتصاص النباتات للنيتروجين. أدى الري لسنوات وعدم التسميد بالكبريت إلى “معاناة” التربة في حوالي (35-80٪) من الحقول من نقص الكبريت. ومع ذلك، في الوقت الراهن، تحتوي معظم الأسمدة النيتروجينية المستخدمة على كمية كافية من الكبريت. ومثال نموذجي على ذلك التركيبة 40-0-0 (14 ثلاثي أكسيد الكبريت). بناءً على الإرشادات العامة للقمح، يبلغ محتوى الكبريت في أنسجة النبات 0.4٪. بالإضافة إلى ذلك، يلعب الكبريت دورًا رئيسيًا في جودة حبوب القمح، خاصةً عندما يتم استخدامها لإنتاج الخبز. وهذا لأن الكبريت عنصر مهم في تكوين البروتين (هيفنا وآخرون، 2015).

لا يتحرك الكبريت داخل النبات. لهذا السبب وبسبب التفاعل الإيجابي للكبريت والنيتروجين، يجب إضافة الكبريت بجرعات أصغر (أي إضافته على أكثر من جرعة واحدة) في مراحل النمو المختلفة، عند الحاجة بالإضافة إلى الأسمدة النيتروجينية. كمية الكبريت (في شكل ثلاثي أكسيد الكبريت أو السلفات) التي يحتاجها القمح حوالي 3-5 كجم لكل هكتار (2.6-4.4 أرطال للفدان) (2). يمكن أيضًا تغطية احتياجات الكبريت باستخدام كبريتات المنغنيز الثنائي (MnSO4) في جرعتين إلى ثلاث جرعات من التسميد الورقي بالقرب من الري الأول (2.5 كجم MnSO4 في 500 لتر من المياه). أخيرًا، يتم تزويد نباتات القمح بالكبريت من كبريتات الزنك (ZnSO₄)، والتي يتم إضافتها عادةً بمقدار 25 كجم لكل هكتار (22.3 رطلاً للفدان) (5). بالطبع، على المُزارع إجراء تحليل أنسجة التربة والنباتات وتعديل كميات الكبريت حسب الاقتضاء.

ومع ذلك، هذه مجرد بعض الإرشادات العامة التي ينبغي عدم اتباعها دون إجراء أبحاثكم الخاصة. لا يوجد حقلان في العالم متطابقان في ظروفهما، وبالتالي، لا يمكن لأحد أن يقدم لك النصيحة بشأن طرق التسميد دون النظر في بيانات اختبار التربة وتحليل الأنسجة وتاريخ الحقل.

مراجع

1. https://www.fao.org/3/Y4011E/y4011e06.htm
2. https://extension.umn.edu/crop-specific-needs/wheat-fertilizer-recommendations#nitrogen-recommendations-1084760
3. https://www.montana.edu/news/11207/spring-nitrogen-fertilizing-for-optimal-wheat-production
4. http://www.uky.edu/Ag/Wheat/nitrogen.html
5. https://iiwbr.icar.gov.in/wp-content/uploads/2018/02/EB-52-Wheat-Cultivation-in-India-Pocket-Guide.pdf
6. https://www.academia.edu/39091586/Nitrogen_Fertilizer_Reduces_the_Impact_of_Sodium_Chloride_on_Wheat_Yield
7. https://www.academia.edu/26485265/Response_of_wheat_to_foliar_application_of_urea_fertilizer
8. https://www.academia.edu/62982352/Fertilizer_Phosphorus_Management_Options_for_No_Till_Dryland_Winter_Wheat

Benbella, M. & Paulsen, G.M. 1998. Efficacy of treatment for delaying senescence of wheat leaves. II. Senescence and grain yield under field conditions. Agron. J., 90: 332-338.

Gusta, L. V., O’connor, B. J., & Lafond, G. L. (1999). Phosphorus and nitrogen effects on the freezing tolerance of Norstar winter wheat. Canadian journal of plant science, 79(2), 191-195.

Hřivna, L., Kotková, B., & Burešová, I. (2015). Effect of sulphur fertilization on yield and quality of wheat grain. Cereal Research Communications, 43(2), 344-352.

Rutter, E. B., Arnall, D. B., & Watkins, P. (2017). Evaluation of Phosphorus Fertilizer Recommendations in No-Till Winter Wheat.

Zhang, W., Liu, D., Liu, Y., Chen, X., & Zou, C. (2017). Overuse of phosphorus fertilizer reduces the grain and flour protein contents and zinc bioavailability of winter wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 65(8), 1473-1482.

• معلومات عن نبات القمح وتاريخه وقيمته الغذائية
• مبادئ اختيار أفضل سلالات القمح
• تحضير تربة القمح ومتطلبات التربة والزراعة
• متطلبات وطرق ري القمح
• متطلبات تسميد القمح
• آفات وأمراض القمح
• محصول القمح – حصاد القمح – تخزين القمح
• مكافحة الحشائش في زراعة القمح