دكتور محمد نوفل يكتب : مستخلصات الطحالب البحرية فى صناعة الاسمدة
دكتور محمد نوفل أستاذ الأسمدة وتغذية النبات بمركز البحوث الزراعية يكتب فى اجري توداي
الألجينات عبارة عن أحد أنواع السكريات العديدة (Polysaccharides) مثل النشا والسليولوز والبكتين ، والتي تحولت فيها وحدات الجلوكوز إلي كميات مختلفة من حامضي L-guluronic acid و D-mannuronic acid في سلسلة مستقيمة . يتم إستخلاص الألجينات من الطحالب البحرية البنية ،وتتميز الألجينات النقية بالخواص التالية :
(1) الوزن الجزيئي يتراوح من 10000- 600000 .
(2) تعتبر الألجينات أنيون عضوي سالب الشحنة ذات سعة تبادلية كاتيونية (CEC ) تتراوح من 2.8 – 4.3 ميللمكافئ /جرام .
(3) لون الألجينات النقية عديم اللون أو أبيض أو أصفر فاتح أو أصفر باهت في صورة بودر ليفي .
(4) إمتصاص الماء بسرعة .
(5) حامض الألجينك غير ذائب في الماء .
(6) أملاح حامض الألجنيك للعناصر أحادية الشحنة الموجبة ذائبة في الماء ،بينما معقدات حامض الألجينك للعناصر ثنائية أو ثلاثية الشحنة الموجبة غير ذائبة في الماء وتكون في صورة جيل أو جزيئات نانو ، والجدول التالي يبين ذوبان أنواع الألجينات في الماء :
وحيث أن أكبر سعة تبادلية كاتيونية للألجينات النقية هي 430 ميللمكافئ / 100 جرام مادة جافة ، فإنه يمكن حساب النسبة المئوية لتركيز العناصر الغذائية في الألجينات النقية من المعادلة التالية :
النسبة المئوية للعنصر الغذائي = (السعة التبادلية ميللمكافئ/100 جرام × الوزن المكافئ للعنصر) ÷ 1000…………وعلي سبيل المثال :
% لتركيز عنصر البوتاسيوم = (430 ×39 ) ÷ 1000 = 16.77 %
% لتركيز أكسيد البوتاسيوم = 16.77 ×1.205 = 20.21 %
وهذا يعني أن أقصي تركيز لأكسيد البوتاسيوم في الألجينات الصلبة النقية لأيزيد عن 20.21 % وأي زيادة من أكسيد البوتاسيوم تعتبر حرة وغير مرتبطة كميائيآ بحامض الألجنيك .
تتحول الألجينات النقية المرتبطة بعنصر أحادي الشحنة ( بوتاسيوم – صوديوم – الأمونيوم ) من حالتها السائلة ( اللزجة ) إلي الحالة ( الجيل ) عند تفاعلها مع الكاتيونات ثنائية وثلاثية الشحنة نتيجة لتكوين روابط عمودية بين سلاسل حامض الألجنيك ، والجيل غير ذائب في الماء ويعتبر مصدر للمركبات الدوائية بطيئة الزوبان ومصدر لجزيئات النانو للعناصر ثنائية وثلاثية الشحنة .
تطبيقات إستخدام الألجينات النقية :
(1) الإستخدامات الغذائية : تدخل الجينات البوتاسيوم والصوديوم في تحسين قوام المربات – الأيس كريم – الزبادي – الجبن – وبعض الصناعات الغذائية .
(2) الإستخدامات الطبية والدوائية : تستخدم في إزالة العناصر الثقيلة من الدم – تستخدم كعجينة لطبع تركيبات الأسنان – تستخدم الجينات الحديد والزنك في العقاقير كمصدر للعناصر ممتد المفعول (بطئ الزوبان ) – تعطي العقاقير شكل المستحلب أو تغليظ القوام .
(3) الإستخدامات الصناعية : تستخدم الألجينات في الطلاء وصناعة الورق والمنسوجات ، كما تستخدم في مستحضرات التجميل .
تطبيقات إستخدام مستخلصات الطحالب البحرية كمخصبات زراعية :
تستخدم مستخلصات الطحالب البحرية كمخصب زراعي فعال في الزراعات العادية أو الزراعات العضوية لتحسين الإنتاج الزراعي كمآ ونوعآ ، حيث تحتوي علي منشطات ومنظمات نمو – أحماض أمينية – عناصر غذائية كبري وصغري – مواد عضوية – حامض الألجنيك .
تحتوي أسمدة مستخلصات الطحالب البحرية ذات اللون الأسود الصلبة التي تذوب في الماء والتي تشتمل فقط علي الجينات البوتاسيوم والجينات الأمونيوم علي : ” 18% حامض الجنيك ” كحد أقصي وحتي 80 % مواد عضوية ، وبذلك يكون الحد الأقصي لتركيز أكسيد البوتاسيوم المرتبط كميائيآ بحامض الألجنيك طبقآ للمعادلة التالية :
% لتركيزعنصر البوتاسيوم = ( 430 ×39 ) ÷ 1000 × 0.18 = 3.02 %
% لتركيز أكسيد البوتاسيوم = 3.02 × 1.205 = 3.64 %
وأي زيادة في تركيزأكسيد البوتاسيوم عن هذا الحد ، فيكون عنصر البوتاسيوم حر أو مرتبط بمواد أخري يجب الأعلان عنها في المركب السمادي .
أما أسمدة الألجينات التجارية الصلبة للعناصر ثنائية وثلاثية الشحنة فهي غير ذائبة تمامآ في الماء ولا تكون معلقات ، بل تكون جيل غير ذائب أو مركبات جزيئات نانو لتلك العناصر.
المراجع :
(1)J. Plant Nutrition,(41): 1851 – 1861 ( 2018) .
(2) J. Environ.Sci.Pollut. Res.,(4) :250 – 252 (2018 ) .
(3) Asian J. Crop Sci.,(10) :48 – 52 ( 2018 ) .
(4) Front Plant Sci. ,(9) : 388 ( 2018 ) .
(5) Int.J.Microbiol. App.Sci.,7(4): 1984 – 1989 (2018) .
(6) J .Applied Phycology,(27) : 993 – 1002 (2015) .
(7) BIOSCIENCE ,(2) : 73 – 77 (2010) .
(8) South African J . Botany,(75) : 351 – 355 (2009) .
(9) Saudi J . Biological Sci .,(25) : 563 – 571 ( 2018 ) .
(10) Eur. J .Hortic . Sci . ,82(6) : 277 – 285 ( 2018 ) .
شارك هذا الموضوع :
