ضغط التربة: المقدمة
OCTOBER 28, 2016 BY ARIT EFRETUEI & FILED UNDER SOIL, SOIL COMPOSITION
يحدث انضغاط التربة عندما يتم خفض كمية من المساحات المفتوحة بين جزيئات التربة (المشار إليها باسم المسامية)، فتصبح التربة أكثر كثافة، وصلبة فيزيائياً، وأكثر صعوبة في الاختراق. (1)
يمكن أن يكون انضغاط التربة ناجم عن سبب طبيعي (كما هو الحال مع تأثير مياه الأمطار الثقيلة) أو لأسباب من صنع الإنسان بما في ذلك؛ الاستخدام المفرط للآلات وزراعة المحاصيل الكثيفة، دورات تناوب المحاصيل القصيرة، الرعي المكثف وإدارة التربة الفقيرة (2،3) تعد التربة المتراصة تربة مضطربة وإزالة من حالتها الطبيعية، بما في ذلك التقصير في تقديم الدعم أو المواد الغذائية إلى النظام البيئي المحيط بها. انضغاط التربة منتشر على الأراضي الزراعية والسبب الرئيسي لذلك هو الاستخدام المفرط للآلات الزراعية الثقيلة، فقوة هذه الأجهزة الثقيلة تجعلها تمارس الضغط على مجاميع التربة (مجموعة من جزيئات التربة) حيث يتم الضغط عليها معاً حتى تتفكك، نتيجة لذلك تتكون تربة كثيفة مع انخفاض المسامية والنفاذية فيها. (3،4)
انضغاط التربة يحدث على طبقة التربة السطحية (الضغط السطحي) أو أعمق تحت سطح التربة (الضغط التحت سطحي).
– الضغط السطحي: يتم التعامل بسهولة مع هذا المستوى من الضغط، بحيث يمكن إزالتهعن طريق حرث الطبقة السطحية التي تعاني من الضغط، وهو ناتج عن استخدام المعدات التي يبلغ وزنها أقل من 10 ألف طن لكل محور. التربة التي تعاني من الضغط السطحي تصبح أكثر عرضة للتآكل إذا لم يتم التعامل معها ومعالجتها. اعادة المياه يمكن أن تحمل مغذيات التربة وتودعها في المسطحات المائية مما تسبب تلوث المياه المجاورة.
– الضغط تحت السطحي: هذا النوع من الضغط هو أكثر صعوبة من الضغط السطحي، فلا يمكن حله عن طريق حرث الطبقة المتراصة. وهو ناتج عن استخدام آلات أو معدات تزن أكثر من 10 طنا للمحور (مثل ناقلات السماد والحصادات).
ويمكن لحالة التربة أن تسهم أيضاً في زيادة حدوث انضغاط التربة، بحيث يحدث الضغط بسهولة في التربة الطينية الرطبة والتربة التي تحتوي على نسبة أقل من المواد العضوية (لأنها تفككت بسهولة)، والتربة الرملية. (4)
كيفية كشف انضغاط التربة
ويمكن الكشف عن انضغاط التربة عن طريق التقييم البصري، باستخدام مخروط penetromenter / مسبار اليد وذلك عن طريق قياس خواص التربة الفيزيائية المتعلقة باكتناز التربة (مدى انضغاط التربة). (1)
– التقييم البصري: الدمك بحيث يمكن تشخيصها عن طريق التقييم البصري للتربة. يتمثل هذا الأسلوب في حفر حفرة في التربة وملاحظة طبقات التربة لمؤشرات الضغط. تكون الطبقة المتراصة كثيفة أو ثابتة مع نمو الجذور قليلاً. طريقة أخرى للتقييم البصري وهي النظر إلى زراعة المحاصيل في المنطقة المشتبه بها. على سبيل المثال (أ) الجذور في التربة المتراصة تميل إلى أن تنتشر أفقيا بسبب عدم قدرتها على اختراق التربة (ب) سوف تظهر أعراض نقص العناصر الغذائية على المحاصيل في المناطق المشتبه بها بسبب عدم قدرتها على الوصول إلى عمق التربة للحصول على المغذيات (ج) سيكون هناك انخفاض في معدل الإنبات (ه)، وأخيرا التأثير الأكثر تدميرا هو الانخفاض في إنتاجية المحصول.
– اختراق المخروط وتحقيقات اليد: في اختراق المخروط هناك أداة يستخدمها علماء التربة والمهندسين، لقياس القوة المطلوبة لاختراق مخروط معيار الحجم من خلال التربة. يتم الحكم على الضغط من طبقة التربة عن طريق مقدار المقاومة للاختراق من خلال التربة. أما بالنسبة لتحقيق اليد فإنه يعمل تماماً مثل اختراق المخروط، إلا أنه في هذه الحالة يتم استخدام قضبان خشبية أو استخدام قضبان الصلب لاختبار مقاومة التربة للاختراق. يتم الضغط على قضيب أسفل التربة من جهة، ويتم الحكم على انضغاط التربة بقياس مدى صعوبة وقسوة الدفع أسفل التربة.
– الخصائص الفيزيائية للتربة التي تعاني من الانضغاط: يعمل العلماء على قياس الاكتناز في التربة من خلال دراسة التغيرات في بعض الخصائص الفيزيائية للتربة التي تتأثر بالضغط (1) وقياس الكثافة الظاهرية للتربة (كما هو موضح في الوزن الجاف للتربة في وحدة الحجم) وهي الخاصية الأكثر شيوعاً للقياس فيما يتعلق بانضغاط التربة. التغييرات في وزن التربة لكل وحدة حجم تعطي مؤشراً لمستوى الاكتناز في جزيئات التربة، وكثافة التربة السائبة مهمة لأنها تتعلق بنمو جذر النبات، وأقل مسامية التربة، والمزيد من الوزن لكل وحدة حجم وأكثر صعوبة لاختراق جذور النباتات. الخصائص الفيزيائية الأخرى ذات الصلة باكتناز التربة تشمل: نسبة الفراغ المسام (حجم الفراغات / حجم المواد الصلبة)، المسامية الكلية (حجم الفراغات / اجمالي الحجم)، ودرجة التشبع (حجم المياه / حجم الفراغات)
الجدول 1. يوضح مقدرة الكثافة الظاهرية في النمو الذي جذر إعاقة لمواد مختلفة من التربة
المراجع و مواضيع أخرى للقراءة:
- Soane BD and Ouwerkerk CV (1995) Soil Compaction in Crop Production. Elsevier. Amsterdam. Pp 684.
- Hamza MA and Anderson WK (2005) Soil compaction in cropping systems: A review of the nature, causes and possible solutions. Soil and Tillage Research 82: 121-145.
- Horn et al (1995) Soil compaction processes and their effects on the structure of arable soils and the environment. Soil and Tillage Research 35:23-36.
- Wolkowski R and Lowery B (2008) Soil compaction: causes, concerns and cures. Retrieved from: http://www.soils.wisc.edu/extension/pubs/A3367.pdf.
- Rowell DL (1994) Soil science methods & applications. Longman Group, London. Pp 70.