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 النبات لاول مرة عام 1996 داخل اللحاء وهي محملة بالبورون و عناصر أخرى وتسمى Polyols وهي تتواجد في جميع الانواع الحياتية (بكتريا , نبات , حيوان) وهي ذات وزن جزيئي منخفض ومركبات ذات قابلية عالية للذوبان ويقدر بأن 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.
وهو يعد من أهم السكريات الكحولية الناتجة من عملية البناء الضوئي وله دور كبير في نمو النبات وجودة المنتج الزراعي والتكيف مع الضغط الاسموزي 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 إستخدام معقدات ( Polyols) المرتبطة مع العناصر الغذائية لتستخدم كأسمدة زراعية ترش على النباتات .
مميزات الأسمدة ( السكريات ) الكحولية
1. سريعة الإمتصاص من قبل النبات لصغر حجمها الجزيئي جدا.ً
2. سريعة الحركة داخل النبات مما تساعد على تسهيل حركة نقل العناصر الغذائية داخل النبات بسهولة .
3. قابليتها على ترطيب سطح الأوراق النباتية لقدرتها على إمتصاص بخار الماء من الهواء الجوي مما يعمل على زيادة الوقت اللازم للامتصاص مما يزيد كفاءة إمتصاص العنصر.
4. مركبات لها قابلية ذوبان عالية سهلة التطبيق والإستخدام.
5. قدرتها على توافق الخلط مع المبيدات ومع جميع العناصر الغذائية .
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 إحتراق سطح الأوراق الناتج عن زيادة تركيز العنصر.
9. عالية الثبات في محاليل PH المختلفة .
10. مغذيات طبيعية تغطي كامل مساحة الورقة وتعمل على زيادة الوقت اللازم للإمتصاص مما يزيد كفاءة امتصاص العنصر.
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 إلى عدم إكتمال 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 إنتقال 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 الأعتيادية تحتاج إلى طاقة ووقت من أجل 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.
يؤدي الرش بالسكريات الكحولية (السوربيتول والمانيتول) إلى تحسين نمو النبات وزيادة إنتاجه لما لها من تأثير في نفاذية الأغشية الخلوية نظراً إلى صغر حجم جزيئاتها مما يسهل عملية اختراقيا للأوراق فتتراكم في أنسجة النبات.
ويعود إزدياد نمو النبات بشكل مباشر إلى أن السكريات الكحولية 21 تعتبر وحدة البناء الأولى (الكربوهيدرات) الناتجة من عملية التركيب الضوئي ومن ثم ستؤدي إلى زيادة نواتج عملية الاستقلاب الحيوي للكربوهيدرات من بروتينات وببتيدات وليبيدات ومواد بكتينية وحوامض عضوية .
وهذا سيؤثر في العمليات الحيوية للنبات والتنفس وتحرير الطاقة وإنتاج (ATP) والتي تشترك في نمو النبات من خلال زيادة الانقسام والاستطالة للخلايا إضافة إلى دورها في تنظيم الجهد الأسموزي عندما تتراكم داخل النبات ومن ثم ستؤدي إلى تحسين امتصاص النبات للماء والمغذيات من التربة واستخدامها في زيادة النمو الخضري عدد أوراق ومساحة ورقية).
ويمكن أن تفسر زيادة عدد الأزهار كنتيجة لتحفيز التصنيع الحيوي للأحماض الأمينية والنووية وتكوين البروتينات والذي يدفع بشكل مباشر في اتجاه تكوين البراعم الزهرية وتطور مبايضها ويساعد تسهيل حركة السكريات الذائبة المنتجة في الأوراق في التركيب الضوئي إلى أماكن استهلاكها في تحسين وزن وحجم الثمار ومن ثم في إنتاج النبات إضافة إلى زيادة العمليات الفيزيولوجية والحيوية المختلفة لنمو النبات حيث تعمل السكريات الكحولية مستقبلاً للهيدروجين فتزيد من نشاط الإنزيمات التي تؤدي دوراً مهماً في التفاعل
المناقشة
مع مركبات الفوسفولبيد الموجودة في تركيب أغشية الخلايا، وتعمل هذه المركبات حاملاً لنقل المغذيات من خارج الخلية إلى داخلها، مما يزيد من نفاذيته للأغشية الخلوية، ومن ثم زيادة امتصاص الماء والعناصر المغذية التي بدورها تحسن من وزن الثمرة: الأمر الذي ينعكس إيجابياً على محتوياتها من المواد الصلبة الذائبة. يساعد البورون في انقسام واستطالة الخلايا في الأنسجة الميرستيمية ومن ثم في النمو كما يؤدي دوراً مهماً في بناء وحركة الهرمونات النباتية. ولاسيما الأوكسين الطبيعي إندول حمض الخل (IAA) ويحفز عملها." إضافة إلى ذلك للبورون دور مهم في زيادة إنتاج الأزهار وتحسين عقدها، ومن ثم تحسين الإنتاج الكلي وبالنسبة إلى تحسين الإنتاج ونوعيته، يمكن أن يعزى ذلك إلى دور البورون في تسهيل حركة انتقال السكريات المصنعة في الأوراق، حيث يشجع النمو وزيادة المساحة الورقية ومن ثم رفع قدرة النبات التمثيلية مما يزيد انتقال الكربوهيدرات المصنعة في الأوراق إلى الثمار عن طريق اتحاد البورات ) وهي مجموعة واسعة من الأنيونات الحاوية على عنصري البورون والأكسجين (مع جذر الهيدروكسيل في السكريات، فتتشكل إسترات حمض البوريك التي تكون حركتها في الأوعية الناقلة من الأوراق إلى الثمار أسهل من انتقال السكريات المستقطبة بمفردها كما أن وصول كمية عالية من السكريات إلى داخل الخلية سيعمل على خلق جهد أسموزي يستقطب الماء في اتجاه خلايا الثمرة فينشط استطالتها ومن ثم زيادة حجمها ووزنها. كما قد يفسر زيادة فيتامين C في عصير الثمار التحفيز البور تكوين هذا الفيتامين
التعليقات
(0)