تبادل قدرات التربة الموجبة وأثرها على خصوبة التربة

OCTOBER 19, 2016 BY ARIT EFRETUEI & FILED UNDER SOIL, SOIL COMPOSITION

تبادل القدرات الموجبة

  مغذيات التربة تقوم بشحن الأيونات بشكل سالب أو موجب. من المعروف أن أيونات الشحنة الموجبة تتمثل في الكاتيونات ومن المعروف أن الأيونات السالبة تتمثل في الأنيونات. المواد الغذائية التي توجد مثل الكاتيونات والكالسيوم (CA2 +)، المغنيسيوم MG2 +، الأمونيوم (NH4 +) والبوتاسيوم (K +)، والهيدروجين (H +) والصوديوم (الصوديوم) الألومنيوم (AL3 +)، الحديد (لل Fe2 +) والمنغنيز (MN2 +) والزنك (Zn2 +) والنحاس (CU2 +). بعض من المواد الغذائية التي توجد مثل الشوارد هي كلوريد (الكلورين)، نترات (No3-)، كبريتات (S04) -2 الفوسفات (H2PO4- وHPO4-)، بورات (BO3-)، وكربونات (MoO4-).

تمثل قدرة تبادل الأيونات الموجبة (CEC) خاصية كيميائية للتربة وهي قدرة التربة على الاحتفاظ أو تخزين الكاتيونات. عندما تكون جسيمات التربة مشحونة سلبا فإنها تجذب وتحافظ على الكاتيونات (أيونات موجبة الشحنة) ومنعها من أن تتسرب إلى أسفل التربة. ويطلق على الكاتيونات التي تحتفظ بها جزيئات التربة كاتيونات الصرف. من ناحية أخرى، فإن جزيئات التربة المشحونة سلبا تعمل على صد الشوارد (الأيونات سالبة الشحنة). ويترتب على ذلك أن المواد الغذائية سالبة الشحنة مثل النترات، الكبريتات والكلوريدات عرضة للرشح أسفل التربة.

ويمكن تقدير قدرة التربة من اللون والملمس (كما تتأثر بكمية المواد العضوية ومحتوى الطين)، أو عن طريق اختبار التربة. لمزيد من النقاش حول طرق تحديد قدرة التربة  يرجى زيارة https://www.extension.purdue.edu/extmedia في مل مكافئ / 100G (ميلي مكافىء في 100g من التربة) أو cmolc / كغ (centimol شحنة موجبة للكيلوغرام الواحد من التربة). وفيما يلي بعض الحقائق الرئيسية ملاحظة حول قدرة تبادل الأيونات الموجبة أدناه.

– تعد قدرة التربة على الاحتفاظ بالمواد الغذائية والتي هي المحدد الرئيسي لخصوبة التربة. إن التربة لديها القدرة على اجراء المزيد من الكاتيونات مما يجعلها كافية من الكالسيوم والمغنيسيوم والكاتيونات الأخرى. على العكس من ذلك، والتربة ذات القدرة منخفضة بسهولة في الكاتيونات.

– التربة ذات القدرة الموجبة لها القدرة على الاحتفاظ بالمياه، ( مثل التربة الطينية) ولكن التربة ذات القدرة المنخفضة فليس لديها قدرة كبيرة على الاحتفاظ بالمياه ( مثل التربة الرملية)

– التربة في مجموعة التبادل الموجبة المنخفضة عادة ما يكون القيم <10meq / 100G بينما التربة في مجموعة التبادل الموجبة عالية تكون أكبر من 10meq / 100G.

– التربة مع التبادل الموجب المنخفضة تصبح حمضية بسرعة جدا (على سبيل المثال التربة الرملية)، وسوف تحتاج الجير بشكل متكرر أكثر من التربة ذات التبادل الموجب.

العوامل المؤثرة على قدرة التربة ذات التبادل الموجب

تشتمل العوامل المؤثرة على نوع التربة وحموضة التربة والعناصر العضوية المكونة لها.

تتكون التربة من الرمال والمواد العضوية والطمي وحبيبات الطين. التربة ذات محتوى الرمل العالي لديها قدرة استيعابية منخفضة للالكاتيونات مقارنة مع التربة الطينية والغريني. الطين والطمي الجسيمات تشحن سلبا المواقع التي تمكنهم من الابقاء على الكاتيونات. التربة الرملية لديها بين 1-5meq / 100g.4 التربة الطينية مثل السمكتيت والإليت يمكن أن يكون CECS بين 25-100meq / 100g.3،4 زيادة محتوى الطين من التربة الرملية سوف تساعد على زيادة CEC لها.

على غرار جزيئات الطين والمواد العضوية واتهم سلبا المواقع التي تجذب والابقاء على الكاتيونات. وذكرت أن التربة ذات التبادل الموجب يصل الى 250meq / 100g.2،5 الجزيئات السلبية المشحونة في المواد العضوية هي نتاج لتفكك الأحماض العضوية وهذا التفكك يعتمد على PH2 التربة. هذا هو السبب عندما يكون ذات التبادل العالي الناجمة عن محتوى المادة العضوية، ويقال أن يكون الرقم الهيدروجيني التابعة. الطريقة العضوية التربة لزيادة محتواه من المادة العضوية تعتبر طريقة بطيئة ولكن يمكن الاعتماد عليها.

الشكل 1: التربة الرملية المزدوجة التي تبين كيف يمكن للتربة أن تختلف في العمق. في 10 سم عمق، والتربة الرملية ذات التبادل الموجب من 4.6 مل مكافئ / 100G أعلى من نظيراتها في عمق 20-30cm. هذا هو بسبب تأثير المواد العضوية. زيادات التبادل الموجب بشكل ملحوظ في عمق 40CM بسبب محتوى الطين العالية في هذه الطبقة. المصدر:

http://www.soilquality.org.au/factsheets/cation-exchange-capacity

المراجع والقراءات الأخرى:

1. David Crouse (2015) Soils and Plant Nutrients Extension Gardener Handbook Retrieved from: https://content.ces.ncsu.edu/extension-gardener-handbook/1-soils-and-plant-nutrients.

2. Agronomic Fact Sheet Series (2007) Cation Exchange Capacity. Retrieved from: http://nmsp.cals.cornell.edu/publications/factsheets/factsheet22.pdf.

3. Rengasamy P, Churchman GJ (1999) Cation Exchange Capacity, Exchangeable Cations and Sodicity. In: Soil Analysis An Interpretation Manual (Eds KI Peverill, LA Sparrow and DJ Reuter). CSIRO, Melbourne.

4. Brown K, and Lemon J (2016) Fact Sheets Cations and Cation Exchange Capacity. Retrieved from: http://www.soilquality.org.au/factsheets/cation-exchange-capacity.

5. Hermite PL, Ott H (1980) Characterization, Treatment and Use of Sewage Sludge: Proceedings of the Second European Symposium held in Vienna, October 21–23. Reidel Publishing Company, Holland.