السكريات الكحولية مصادر سمادية

م. أحمد فرحان مصلح

المقدمة

    هي عبارة عن مركبات عضوية بسيطة تصنع بصورة طبيعية داخل النبات  وهي من أهم نواتج عملية البناء الضوئي فهي كربوهيدرات مهدرجة اختزلت فيه مجموعة الالديهايد(CHO) الى مجموعة الهيدروكسيل (CH2OH) وعددها أكثر من (17) نوع  سميت كحولية  بسبب تركيبها الكيميائي حيث يشتق اسم السكريات الكحولية من الاسم العام لمجموعة السكريات (Sucrose) وذلك باستبدال المقطع (ose) بالمقطع (itol) بعدها نحصل على الاسم العام للسكريات الكحولية ذات الكاربون السداسي Hexitol , هذه السكريات لها القدرة على التحرك بحرية وسهولة داخل النبات.

 اكتشفت في االنبات لاول مرة عام 1996 داخل اللحاء وهي محملة بالبورون و عناصر أخرى وتسمى Polyols  (مركبات كحولية تحتوي مجاميع هايدروكسيل متعددة ) وهي تتواجد في جميع الانواع الحياتية (بكتريا , نبات , حيوان) وهي ذات وزن جزيئي منخفض ومركبات ذات قابلية عالية للذوبان ويقدر بان نسبة 30%  من إنتاج الكربون  الأولي على الأرض يمر عبر توليفة Polyols في النبات والطحالب, يمكن للسكريات الكحولية كالسوربيتول و المانيتول أن تٌكون معقدات مع العناصر الغذائية (البوتاسيوم، الكالسيوم، المغنسيوم، الحديد، البورون، النحاس، النيكل، السليكون .الخ) حيث يمكن استخراجها من شراب الذرة لتكوين مركب معقد مع العناصر الغذائية يستخدم في تغذية النبات رشا على الأوراق. السكريات دليل مهم وصفة مميزة لتقييم نوعية الثمار والتي تعد عامل من العوامل المهمة لتحقيق الفائدة الاقتصادية من الإنتاج الزراعي.

تحضير أسمدة (السكريات) الكحولية

    تتكون عند اختزال مجموعة الالديهايد  (CHO) من الكاربوهيدرات الى مجموعة الهيدروكسيل (CH2OH ) فتتحول الى سكر كحولي ثانوي ، ويتكون من كل سكر تابع للالدوز  Aldose نوع واحد من السكريات الكحولية فينتج من اختزال سكر الكلوكوز D-Glucose وهو من السكريات الأحادية السكر الكحولي السوربيتول  C₆H₁₄O₆.

وهو يعد من أهم السكريات الكحولية الناتجة من عملية البناء الضوئي وله دور كبير في نمو النبات وجودة المنتج الزراعي والتكيف مع الضغط الازموزي حيث يتراكم بنسبة 80% من المواد اللازمة لمقاومة الإجهاد الملحي و ارتفاع درجات الحرارة من خلال استجابة الأنزيمات الخاصة به والمتحسسة لاختلاف درجة الحرارة وهو يمثل شكل الكاربوهيدرات المنقولة داخل النبات ويشكل النسبة الأكبر من السكريات  خلال المراحل المبكرة لنمو النبات ويحافظ على تركيزه حتى مرحلة النضج ، ومن اختزال سكر المانوز D-Mannose يتكون السكر الكحولي المانيتول  Mannitol، أما اختزال سكر فركتوز فينتج عنه خليط من السوربيتول والمانيتول, بعد اختزال السكريات وتكون السكريات الكحولية والتي تمتاز بأنها ذات وزن جزيئي صغير جدا فانها تحتاج الى طاقة قليلة لترتبط مع العناصر الغذائية الضرورية وفي الغالب الصغرى مكونة معقد ذو شكل بنائي خطي  حيث إن هذه المعقدات تسهل من حركة وانتقال العناصر من منطقة المصدر الى مواقع العمل داخل النبات عن طريق اللحاء وبالتالي سد حاجة النبات من العنصر.

وبحسب قاعدة لويس (Lewis bases ) لارتباط الحوامض والقواعد فان السكريات الكحولية بجميع أنواعها تمثل  قاعدة عضوية (Ligand) تعمل من خلال مجاميع  الهيدروكسيل (OH)  بينما يعمل العنصر الغذائي كحامض (Lewis acid) فترتبط كل من الحامض والقاعدة مع بعضهما  باصرة تناسقية (Coordinate covalent bond)، وبذلك يرتبط العنصر الغذائي مع السكر الكحولي ويتحقق التوازن مكونة معقدات مثل معقدات البورون  والزنك (Sorbitol – Boron complexes) و (Sorbitol –Zinc complexes) وغيرها من معقدات العناصر الغذائية  وهذه تعتبر تكنولوجيا فريدة تعتمد على استخدام معقدات ( Polyols) المرتبطة مع العناصر الغذائية لتستخدم كأسمدة  زراعية ترش على النباتات ومن هذه الأسمدة:

 سماد سكر كحول الكالسيوم  - ( 21% Ca )                 سماد سكر كحول البورون -  ( 15% B)

 آلية عمل الأسمدة (السكريات) الكحولية داخل النبات

    إن عملية التسميد بالرش طريقة سريعة لإمداد النبات بالعناصر الغذائية المختلفة أثناء فترات النمو الحرجة عند مراحل فسيولجية معينة مثل مرحلة التزهير أو تكوين العقد وغيرها من مراحل النمو الأخرى, إلا إن العوامل المحدد لنجاح عملية التسميد الورقي هو ضعف المجموع الجذري لبعض النباتات وانخفاض تركيز العناصر الغذائية الصغرى منها خاصة مما يؤدي الى عدم اكتمال التلقيح وتساقط الأزهار وكذلك سمك طبقة الكيوتيكل التي تغطي الأعضاء الهوائية للنبات وهي كارهة للماء ومن هنا تبرز أهمية السكريات الكحولية العملية التي تزيد من كفاءة التسميد الورقي حيث إنها تعمل على نفاذ العناصر الغذائية من خلال طبقة الكيوتكل الى الفراغات البينية بين الخلايا في الورقة و ذلك من خلال الثغور الموجودة داخل طبقة الكيوتكل مستغلة بذلك الحجم الجزيئي للسكريات الكحولية الصغير جداً ومن المعروف إن انتقال الماء والعناصر الغذائية داخل النبات يكون عبر الخشب واللحاء فقط التي ترتبط بالقنوات الايضية لكن المشكلة الرئيسية إن المدخل الرئيسي للخشب هو القمم النامية في الجذور فقط وليس الأوراق أما اللحاء فهو لا يسمح بدخول اي شي  الى داخله بسهولة لذلك فان عملية التسميد الورقي عند استخدام الأسمدة الاعتيادية تحتاج الى طاقة ووقت من اجل تكسير هذه المغذيات وبالتالي فان جزء ضئيل منها فقط يستطيع الدخول وهذا ما استطاعت السكريات الكحولية من التغلب عليه باعتبارها مكون طبيعي  يسمح اللحاء بمروره بسهولة مما يؤدي الى  إيصال اكبر كم ممكن من العنصر الى داخل النبات  وبذلك تعتبر السكريات الكحولية أفضل نظام توصيل تتميز بالمرونة والقدرة على توصيل مجموعة كبيرة من المغذيات الصغرى للنبات من خلال اللحاء  والخشب.

مميزات الأسمدة (السكريات) الكحولية

1.  حرية وسهولة الحركة جعلها مرنة وقادرة على نقل العنصر الغذائي من المصدر الى منطقة  العمل داخل النبات بسهولة.

2.     سريعة الامتصاص من قبل النبات لصغر حجمها الجزيئي جدا.ً

3.     قابليتها على ترطيب سطوح الأوراق النباتية.

4.     مركبات لها قابلية ذوبان عالية سهلة التطبيق والاستخدام.

5.     بالإمكان خلطها مع المبيدات ومع معظم مركبات الأسمدة.

6.     مركبات نقية  خالية من العناصر الثقيلة مثل النيكل والكادميوم والرصاص.

7.     تحتاج الى طاقة قليلة لتكوين المعقدات مع العناصر الغذائية وذلك لصغر وزنها الجزيئي.

8.     تمنع تكوين البقع المحترق على سطوح الأوراق الناتجة عن زيادة تركيز العنصر.

9.     عالية الثبات في محاليل PH القياسية.

10.          مغذيات طبيعية تغطي كامل مساحة الورقة وتعمل على زيادة الوقت اللازم للامتصاص مما يزيد كفاءة امتصاص العنصر.