محاضرة 1 اسمدة ومبيدات حيوية 2025 PDF

‫أسمدة ومبيدات حيوية‬ ‫‪Biofertilizers & Biopesticides‬‬ ‫أ‪.‬د‪.‬ياسر فتحي عبد العليم‬ ‫أستاذ الميكروبيولوجيا الزراعية‬ ‫رئيس قسم الميكروبيولوجيا الزراعية – كلية الزراعه – جامعة الفيوم‬ ‫‪[email protected]‬‬ ‫‪2...

‫أسمدة ومبيدات حيوية‬ ‫‪Biofertilizers & Biopesticides‬‬ ‫أ‪.‬د‪.‬ياسر فتحي عبد العليم‬ ‫أستاذ الميكروبيولوجيا الزراعية‬ ‫رئيس قسم الميكروبيولوجيا الزراعية – كلية الزراعه – جامعة الفيوم‬ ‫‪[email protected]‬‬ ‫‪2024/2025‬‬ ‫نشأة وبداية ظهور األسمدة الحيوية‬ ‫‪ ‬للمادة العضوية بالنسبة للتربة الزراعية أهمية كبرى اليعلوها‬ ‫إال ماء الري نظرا للمناخ الجاف‪.‬‬ ‫‪ ‬وقد أدرك القدماء هذه األهمية للمادة العضوية بالمالحظة منذ‬ ‫كانوا يالحظون أثناء رعيهم لمواشيهم أن األراضي التي‬ ‫تتراكم فيها فضالت المواشي ( روث ‪ ،‬بول) تنمو فيها النباتات‬ ‫بشكل أفضل بكثير من غيرها‪ ،‬وإن لم يستطيعوا تفسير ذلك‬ ‫علميا‪.‬‬ ‫‪ ‬الصينيون القدماء اهتموا بتخمير المواد العضوية مع‬ ‫التراب وإضافتها ألراضيهم الزراعية وكذلك فعل قدماء‬ ‫المصريون والعرب‪.‬‬ ‫ وهكذا حتى جاءت العصور الحديثة حيث اهتم العلماء بدراسة المواد‬ ‫العضوية من حيث تحللها وفائدتها للتربة والنبات‪.‬وكشف سر ما‬ ‫تقدمه من عناصر غذائية هامة للنبات وفعلها التنظيمي على التربة‬ ‫حيث تعمل المادة العضوية على‪:‬‬ ‫ تفكيك األتربة الطينية المتماسكة‪.‬‬ ‫ تحسن قوام األتربة الرملية المفككة‪.‬‬  ‫ظهور األسمدة المعدنيه‬ ‫ أخذ المهتمون بالزراعة يوصون بأستعمال األسمدة العضوية لزيادة‬ ‫اإلنتاج إلى أن اكتشفت األسمدة المعدنية في القرن الماضي فقل‬ ‫أهتمام المزارعين باألسمدة العضوية وانصرفوا للتسميد المعدني‬ ‫نظرا للنتائج السريعة التي تعطيها األسمدة المعدنية‪.‬‬ ‫ السماد هو مادة ُتضاف إلى األرض لتحسين خواصها ولجعلها صالحه للزراعه‬ ‫ولمد األرض بالعناصر الغذائيه‪ ،‬وتقسم العناصر أو المغذيات إلى قسمين‪:‬‬ ‫‪.1‬عناصر كبرى‬ ‫وهى العناصر الذى يحتاجها النبات بكميات كبيرة مثل الكربون والماغنسيوم‬ ‫والكبريت والهيدروجين واألكسجين والنيتروجين والفسفور والبوتاسيوم‬ ‫والكالسيوم‪.‬‬ ‫‪.2‬عناصر صغرى‬ ‫وهى العناصر الذى يحتاجها النبات بكميات قليله مثل الحديد والمنجنيز والزنك‬ ‫والنحاس والبورون والمولبدنيوم‬  ‫ تعريف المادة العضوية‪:‬‬ ‫هي عبارة عن كل مادة يرجع أصلها إلى بقايا نباتية أو حيوانية مهما‬ ‫صغرت‪.‬‬ ‫ األسمدة العضوية‪:‬‬ ‫هي كل مادة عضوية تضاف لألرض لزيادة نسبة المادة العضوية فيها‬ ‫وتشكيل المواد الدبالية في التربة نتيجة تحلل هذه األسمدة داخل‬ ‫األرض بفعل بعض األحياء الدقيقة‪.‬‬  ‫تقسيم األسمدة‬ ‫‪.1‬األسمدة العضوية التقليدية‬ ‫ تشمل األسمدة الناتجة من تخمير المخلفات الحيوانية والزراعية‬ ‫وإضافتها إلى التربة بعد فترة تخمير مناسبة حتى تصل إلى‬ ‫درجة من النضج كافية لتحسين خواص التربة المختلفة‪.‬‬ ‫ تضاف األسمدة العضوية الحيوانية إلى التربة بنثرها على سطح‬ ‫التربة ثم تقلب في هذه التربة‪.‬‬ ‫‪.2‬األسمدة العضوية الخضراء‬ ‫هي تلك األسمدة التي تستخدم غالبا بدون تخمر حيث تشمل‬ ‫األسمدة الخضراء ويعتمد هذا النظام على تلك المحاصيل التي‬ ‫تنمو وتقلب في التربة وهي خضراء من أجل تحسين خواص‬ ‫التربة ويستخدم في التسميد األخضر النباتات البقولية مثل (الفول‬ ‫– الترمس – الفول السوداني – اللوبيا)‬  ‫‪.3‬الكمبوست‬ ‫هو السماد المحضر من ناتج تحلل المواد‬ ‫العضوية فهو ناتج من إعادة تدوير ومعالجة‬ ‫المخلفات العضوية مثل القمامة والخشب‬ ‫والمزارع واألوراق باستخدام النشاط الحيوي‬ ‫للميكروبات الهوائية لتحليل هذه المواد‪.‬‬ ‫مميزات األسمدة العضويه‪:‬‬ ‫‪.1‬تتميز بأنها تمنع التلوث البيئى وتساعد على إنتاج ثمار صحيه‬ ‫خاليه من اى أضرار كيميائية‪.‬‬ ‫‪.2‬تعتبر المادة العضوية مخزنا للعناصر الغذائية الالزمة لنمو‬ ‫النباتات حيث ينطلق ثاني أكسيد الكربون أثناء تحللها وهذا بدوره‬ ‫يدخل في عملية تمثيل الكلوروفيل كما يساعد على تحويل اآلزوت‬ ‫والفوسفور والكبريت وغيرها من العناصر الغذائية إلى صورة‬ ‫صالحة الستعمال النبات‪.‬‬  ‫ نسبة المادة العضوية في التربة‪:‬‬ ‫ تختلف نسبة المادة العضوية في التربة من مكان آلخر على‬ ‫حسب‪:‬‬ ‫‪ -‬المعامالت الزراعية‪.‬‬ ‫‪ -‬اإلضافات العضوية‪.‬‬ ‫‪ -‬المناخ السائد في المنطقة‪.‬‬  ‫نسبة المادة العضوية في التربة‬ ‫ التربة الزراعية التي تحتوي ‪ %2‬فما فوق من وزنها مادة عضوية‬ ‫من األراضي الغنية بالمادة العضوية‪.‬‬ ‫ التربة الزراعية التي تحتوي ‪ % 2-1‬من وزنها مادة عضوية من‬ ‫األراضي ذات المحتوية المتوسط من المادة العضوية‪.‬‬ ‫ التربة الزراعية التي تحتوي على أقل من ‪ %1‬من وزنها مادة‬ ‫عضوية من األراضي الفقيرة بالمادة العضوية‪.‬‬ ‫التغيرات التي تطرأ على المادة العضوية‬ ‫الرماد األسود هو مانسعى للحصول عليه بإضافة المادة‬ ‫العضوية للتربة إذ هو ذو قدرة عجيية على امتصاص المياه‬ ‫فالحجم منه يستطيع امتصاص عدة أمثال حجمه من الماء‬ ‫فينتفخ ليصبح قوامه اسفنجي ذو ثقوب كاسفنج البحر وهو‬ ‫باإلضافة إلى قدرته العجيبة على امتصاص الماء يعتبر مخزن‬ ‫األرض للعناصر الغذائية‪.‬‬  ‫الدبال وخصوبة التربة‬ ‫عندما تروى األرض سواء بالسقاية أو بمياه األمطار الهاطلة تنطلق ذرات الكلس إلى‬ ‫ماء التربة وكذلك بقية الذرات كالفوسفور والحديد ويشكل مع الكلس معقد يصعب‬ ‫على جذور النباتات امتصاصه واالستفادة منه وهذه ظاهرة معروفة في األرض‬ ‫الكلسية ومن اعراضة اصفرار أوراق النباتات لنقص عنصر الحديد نتيجة ارتباطه‬ ‫بالكلس وصعوبة امتصاصه‪.‬‬  ‫الدبال وخصوبة التربة‬ ‫اما الدبال نفسه سيستمر‬ ‫يحسن قوام األتربة‬ ‫الدبال في األراضي‬ ‫بتحلله في التربة‬ ‫الطينية الثقيلة حيث‬ ‫عبارة عن صمام أمان‬ ‫وسيصبح بعد فترة سائل‬ ‫يفككها ويحسن نفاذيتها‬ ‫حيث يمنع الكلس من‬ ‫أسود هو عبارة عن‬ ‫وتهويتها فيوفر بالتالي‬ ‫تشكيل المعقدات‪ ،‬أما من‬ ‫أحماض عضوية تتفكك‬ ‫لجذور النباتات وسطا‬ ‫الناحية الفيزيائية أي ما‬ ‫بالنهاية إلى عناصر‬ ‫مناسبا لنموها‬ ‫يتعلق بقوام التربة فهو‬ ‫معدنية غذائية يمتصها‬ ‫يحسنها حيث‬ ‫النبات بعضها من الماء‬ ‫يزيد تماسك األتربة‬ ‫األرضي ويتبخر البعض‬ ‫الرملية ويوفر لها المواد‬ ‫اآلخر إلى الجو عن‬ ‫الالحمة بين ذرات التربة‬ ‫طريق المسامات الدقيقة‬ ‫وبالتالي يزيد قدرتها على‬ ‫للتربة‬ ‫االحتفاظ بالماء والعناصر‬ ‫الغذائية‪.‬‬  ‫مصادر المواد العضويه‬ ‫‪.4‬سماد اإلنسان‬ ‫‪.2‬مصادر حيوانيه‬ ‫‪.1‬مصادر نباتيه‬ ‫يطلق عليه سماد البودريت‬ ‫وهو عبارة عن ‪poudratte‬‬ ‫مثل مخلفات حيوانات المزرعة‬ ‫أوراق األشجار والشجيرات‬ ‫المواد الصلبة من مخلفات اإلنسان‬ ‫والطيور وغيرها وهو مصدر ال‬ ‫والحشائش وجذور النباتات‬ ‫معاملة بحمض الكبريتيك أو‬ ‫بأس به مثل مخلفات المزرعة‬ ‫والمحاصيل والمخلفات النباتية‬ ‫الجبس الناعم وذلك باالحتفاظ‬ ‫ومخلفات اإلنسان‪.‬‬ ‫الناتجة عن عمليات الزراعة‬ ‫بالنشادر ومنعها من التطاير‬ ‫ومخلفات الزراعة وعمليات‬ ‫وتختلف طريقة تصنيعه باختالف‬ ‫‪.3‬سماد المزرعه‬ ‫الصناعات الغذائية ويعتبر هذا‬ ‫البلدان ففي مصر توضع هذه‬ ‫هو جميع مخلفات الحيوانات من‬ ‫المصدر أساس المادة العضوية في‬ ‫المخلفات في اسطوانات ساخنة‬ ‫ماشية وخيول وأغنام ودواجن‪.‬‬ ‫األراضي ومن أهم األمثلة لهذا‬ ‫لتجفيفه بعد إضافة الجبس ويعتبر‬ ‫وتختلف نسبة العناصر مثل‬ ‫المصدر هو ما يعرف بالتسميد‬ ‫من أعلى األسمدة في القيمة‬ ‫النيتروجين والفسفور‬ ‫األخضر‪.‬والذي يتم بحرث المحصول‬ ‫السمادية فهو يحتوي على كميات‬ ‫والبوتاسيوم في السماد باختالف‬ ‫النامي كالبرسيم عند مرحلة األزهار‬ ‫ال بأس بها من العناصر الغذائية‬ ‫نوع الحيوان وعمره والغذاء‬ ‫أو البقاية النباتية الخضراء التي‬ ‫الضرورية للنبات‪.‬ويستعمل هذا‬ ‫المستهلك والفرشة وأيضا طريقة‬ ‫تترك في الحقل عقب إزالة‬ ‫السماد كسائر األسمدة العضوية‬ ‫تخزينه قبل إضافته إلى األرض‪.‬‬ ‫المحصول منها وتخلط مع التربة‬ ‫في تسميد جميع أنواع األراضي‬ ‫ويعتبر سماد المزرعة مخزنا‬ ‫جيدا‪.‬وينصح باستعمال ذلك في‬ ‫الرملية وأراضي االستصالح وفي‬ ‫رئيسيا للعناصر الغذائية للنبات‬ ‫األراضي الرملية الخفيفة وكذلك في‬ ‫تسميد أشجار الفاكهة‬ ‫وهو محسن لخواص التربة‬ ‫الطينية الثقيلة فتحسن صفات هذه‬ ‫والخضروات‪.‬‬ ‫الطبيعية والكيميائية‪.‬‬ ‫األراضي‪.‬‬  ‫مراحل احتياج النبات للسماد‬ ‫المرحله االولى‬ ‫يحتاج النبات إلى عنصر الفسفور لتشجيع وانتشار المجموع الجذرى اللذي يساعد‬ ‫النبات على امتصاص الماء والعناصر الغذائيه‪.‬‬ ‫المرحلة الثانية‬ ‫من حياة النبات وهي مرحلة النمو واالستطالة وتكوين الخلفات يحتاج النبات فيها‬ ‫لجرعات زائدة من السماد اآلزوتي للمساعدة على النمو وتكوين األف ُرع التي تحمل‬ ‫المحصول فيما بعد وأيضا تكوين األوراق على األفرع ويكون احتياج النبات أكثر‬ ‫لألسمدة اآلزوتية وال يحتاج إال إلى نسبة ضئيلة من األسمدة الفوسفورية‪.‬‬ ‫المرحلة الثالثة‬ ‫وهي مرحلة التزهير وعقد وتكوين الثمار وفيها يحتاج النبات لكمية كبيرة من‬ ‫األسمدة البوتاسية ألنها تساعد على تحسين عملية التلقيح واإلخصاب والعقد لألزهار‬ ‫والثمار وبالتالي يزيد من االنتاجية عالوة على تحسين صفات الثمار وفي هذه‬ ‫المرحلة يكون احتياج النبات فيها لعنصر البوتاسيوم أكبر من األسمدة اآلزوتية لذا‬ ‫ننصح بتخفيض نسبة األسمدة اآلزوتية في تلك المرحلة ونمنع نهائيا إضافة أي‬ ‫أسمدة فوسفورية‪.‬‬ ‫اسباب الحاجة لالسمدة والمخصبات الحيوية‪:‬‬ ‫ نظرا لمحدودية األراضى والرقعة‬ ‫الزراعية الخصبة فإن الفالح يسعى‬ ‫جاهدا لزيادة المحصول وذلك‬ ‫باإلسراف وزيادة المعدالت واإلستهالك‬ ‫من السماد الكيماوى والمبيدات ظنا‬ ‫منه أن هذه هى الطريقة المثلى لزيادة‬ ‫محصول مزرعته وزيادة اإلنتاج‬ ‫ضاربا بالتوصيات السمادية عرض‬ ‫الحائط ولكن بكل أسف هذا سلوك‬ ‫خاطئ وينطوى على سوء إستعمال‬ ‫للموارد المتاحة له من تربة وسماد‬ ‫وتضييع ألمواله باإلضافة لتلويث‬ ‫التربة والماء والغذاء‪.‬‬ ‫ ومن هنا جاء اإلهتمام بالمخصبات واألسمدة البيولوجية‬ ‫والتى تعتبر صديقة للبيئة ورخيصة التكاليف ومتاحة فى‬ ‫جميع أنحاء البالد وإن أهمية إستخدم األسمدة الحيوية في‬ ‫الزراعة بهدف التقليل من األسمدة المعدنية‪ ،‬األمر الذي‬ ‫يؤدي إلى التقليل من تلوث البيئة وتقليل تكلفة اإلنتاج‬ ‫وزيادة المحصول من حيث الجودة والكم‪.‬‬  ‫ تلوث الغذاء‬ ‫نتيجة لإلسراف الشديد في إستخدام األسمدة الكيماوية‬ ‫والمبيدات في األعوام السابقة ظهرت بوادر تلوث بيئي إمتد‬ ‫أثره إلى الغذاء وذلك بسبب أن طبيعة المبيدات الكيماوية تبقى‬ ‫لمدد طويلة في التربة حتى تتحلل وكذلك األسمدة الكيماوية‬ ‫تضاف بكميات زائدة عن التوصيات مما تجعل لها طريق إلى‬ ‫الغذاء حتى وصلت إلى حليب األم مم يسبب خطورة شديدة‬ ‫على األجيال القادمة‪.‬وتم تسجيل العديد من حاالت تسمم‬ ‫غذائي وأمراض خطيرة نتيجة لذلك في كثير من بلدان العالم‬  ‫إستخدام األسمدة الحيوية‬ ‫له مردود إقتصادي عالي‬ ‫ من حيث التوفير في تكلفة برامج التسميد ولهذا نركز هنا‬ ‫على أهمية استخدام األسمدة الحيوية المفيدة للتربة والتي‬ ‫منها األسمدة األرضية النيتروجينية الفوسفاتية الحيوية‬ ‫ممتدة المفعول التي تمد النباتات بعنصر النيتروجين‬ ‫(اآلزوت) والفوسفور والكالسيوم والكبريت والبورون من‬ ‫خالل تقنية بيولوجية عالية الكفاءة تعتمد على الكائنات‬ ‫الحيوية وهي مرحلة الكمون بفعل التقنيات الحديثة‬ ‫المستخدمة في إنتاجها بصورة جراثيم أو كبسوالت وتنشط‬ ‫مرة أخرى عند أضافتها للتربة‪.‬‬  ‫السماد الحيوى & المخصب الحيوى‬ ‫السماد الحيوى هو أى إضافات من أصل حيوى (سواء أكانت‬ ‫ميكروبات حية أو إفرازاتها) تمد النبات النامى بإحتياجاته‬ ‫الغذائية‪ ،‬تسمى األسمدة الحيوية‪.‬‬ ‫ المخصب الحيوى – اللقاح الميكروبى‪ :‬عبارة عن لقاح‬ ‫ميكروبى من أجناس ميكروبية متنوعة عالية النشاط تعمل‬ ‫على تشجيع الدور الحيوى بالتربة ‪.‬‬  ‫انتاج السماد الحيوي‬ ‫ تنتج األسمدة الحيوية من الكائنات الدقيقة‪ ،‬وذلك بإختيار‬ ‫الميكروب المطلوب إكثاره فى مزارع مالئمة ثم نقل النمو‬ ‫البكتيرى إلى بيئة سائلة أو يحمل على مادة صلبة (الحامل)‬ ‫وهذا الحامل إما أن يكون بالك بييت او بودرة تلك أو غيرها‬ ‫من المواد التى ال تؤثر على حيوية اللقاح ومن أهم مميزات‬ ‫هذا المنتج السائل إحتواء الملليمتر منه على حوالى ‪910‬‬ ‫ميكروب أى أنه العبوة التى تكفى فدان بها حوالى مليار‬ ‫خلية من الميكروب والذى يزيد من خصوبة التربة على‬ ‫طول موسم النمو‪.‬‬  ‫مزايا إستخدم األسمدة الحيوية‬ ‫أوال‪ :‬فوائد األسمدة الحيوية على مستوى البيئة‪:‬‬ ‫تقليل تلوث البيئة‬ ‫‪.1‬‬ ‫وتالفي المشاكل التي قد تحدث أثناء التصنيع ببعض المصانع الكيماوية‬ ‫‪.2‬‬ ‫المنتجة لألسمدة الكيماوية‪.‬‬ ‫يؤدي غاز ثاني أكسيد النتروجين في الجو إلي خفض كفأة الرئة وصعوبة‬ ‫‪.3‬‬ ‫التنفس وخصوصا عند األطفال كما يزيد من حساسية الرئة للظروف البيئية‬ ‫األخرى‪.‬‬ ‫اإلستخدام الغير مرشد لألسمدة الكيماوية النتراتية يؤدي إلى تلوث المياه‬ ‫‪.4‬‬ ‫الجوفية بالنترات وكذلك زيادة مستوى النترات بالثمار أو النباتات‬ ‫خروج أبخرة من األحماض الكيماوية الخطرة عالوة على أنبعاثات غاز‬ ‫‪.5‬‬ ‫)‪(CO2‬ثاني أكسيد الكربون الخطرة وكذلك غاز الفلور أثناء تصنيع األسمدة‬ ‫الفوسفاتية الكيماوية له أثار خطيرة على البيئة وذلك في حالة المصانع‬ ‫التي ال تتبع اإلحتياطات واإلشتراطات الالزمة لتالفي هذه اإلنبعاثات‪.‬‬  ‫ثانيا ً ‪ :‬فوائد األسمدة الحيوية‬ ‫على مستوى النباتات والمحاصيل‬ ‫تقلل من تراكم النترات والنيتريت بالثمار وأنسجة النباتات‬ ‫‪.1‬‬ ‫مما يحسن من جودة عامل األمان بها‪.‬‬ ‫تقلل من اإلصابات الفطرية على النباتات حيث أنه من‬ ‫‪.2‬‬ ‫المعلوم أن زيادة إستخدام االسمدة األزوتية تعمل على ضعف أنسجة‬ ‫النباتات وزيادة الغضاضة بها مما يزيد من حساسية إصابتها‬ ‫باألمراض الفطرية‪.‬‬ ‫تقلل من إصابة الجذور باألعفان نظراً ألن الكائنات الحية‬ ‫‪.3‬‬ ‫تفرز مضادات حيوية تعمل على تقليل اإلصابة باألعفان‪.‬‬ ‫تنشط نمو الجذور نظراً ألن الكائنات الدقيقة المفيدة تفرز‬ ‫‪.4‬‬ ‫منشطات نمو طبيعية (أكسينات ومشابهات السيتوكينين) التي تعمل‬ ‫على تنشيط نمو الجذور‪.‬‬  ‫ثالثا ً ‪ :‬فوائد األسمدة الحيوية‬ ‫على مستوى المزارع‬ ‫‪.1‬توفير في التكلفة النقدية للتسميد مما يجعلها توفر في‬ ‫المدخالت الزراعيـة ‪.‬‬ ‫‪.2‬توفير في الوقت والجهد المبذول في تعدد جرعات‬ ‫التسـميـد ‪.‬‬ ‫‪.3‬المحافظة على صحة المزارعين المتعاملين مع األسمدة‬ ‫الحيوية ‪.‬‬ ‫‪.4‬زيادة إنتاجية وجودة المحصول ‪.‬‬ ‫ ولقد أثبتت التطبيقات الصحيحة لنتائج التجارب والدراسات‬ ‫أن استخدام اللقاحات الميكروبية النشطة والمثبتة‬ ‫للنيتروجين تقوم بإختزال نيتروجين الهواء الجوى إلى‬ ‫أمونيا بفعل نظام إنزيمى داخل خالياها و الذى يقوم بدوره‬ ‫باإلتحاد مع األحماض العضوية الناتجة من تحلل المادة‬ ‫العضوية مكونا األحماض األمينية التى يستفيد منها النبات‬ ‫و هذا اليحدث مطلقا بالنسبة لألسمدة الكيماوية بمفردها‪.‬و‬ ‫بالتالى يمكن خفض كمية األسمدة الكيماوية المضافة‪.‬كما‬ ‫أن التسميد الحيوى يزيد من إستفادة النبات من إمتصاص‬ ‫العناصر المغذية‪#.‬‬