FUNDAMENTALS OF SOIL SCIENCE

FUNDAMENTALS OF SOIL SCIENCE أساسيات التربة العامة

إعداد الأستاذ الدكتور مظفر أحمد الموصلي

القسم النظري

محتويات الفصل الأولمفهوم التربة • ذكر التربة • أنواع الصخور • مفهوم التربة • الغرض من دراسة التربة • تعريف التربة • دراسات التربة وتطورها • مكونات التربة الرئيسية • الترب المعدنية والعضوية • مكونات الجزء المعدني • الترب السطحية وتحت السطحية • الطبيعة المتطورة للتربة • مقد التربة • بيدون التربة

ذكر التربة القرآن الكريم • وَاللَّهُ خَلَقَكُمْ مِنْ تُرَابٍ ثُمَّ مِنْ نُطْفَةٍ ثُمَّ جَعَلَكُمْ أَزْوَاجًافاطر : 11 • (الَّذِي أَحْسَنَ كُلَّ شَيْءٍ خَلَقَهُ وَبَدَأَ خَلْقَ الْإِنسَانِ مِنْ طِينٍ) السجدة: 7 • قال أبو موسى الأشعري لحديث أبو داود عن الرسول (صلى الله عليه وسلم) انه قال (ان الله عز وجل خلق ادم من قبضة قبضها من جميع الأرض فجاء ادم على قدر الأرض فجاء منهم الأحمر والأسود وبين ذلك والسهل والحزن والطيب والخبيث) • والعهد القديم (التوراة) منه النص الوارد (فأنت ترابُ وإلى الترابِ تعود) سفر التكوين، الإصحاح 3 : 19. • وما ورد في المصادر المسمارية منه النص (إلي يرجع صنع كل شيء لائق متقن فليكن الإنسان، ليكن من الطين، لتدب فيه الحياة من الدم) • ان ما يلفت الانتباه ان جميع القصص ذات العلاقة بخلق الإنسان من طين والوارد ذكرها في المصادر المسمارية والتوراة و القران الكريم متشابهة في الخطوط العامة الجوهرية والأساسية

يقول العلم الحديث لو انك أخذت قبضة من تراب الأرض الخصبة وأجريت عليها التحليل الكيماوي لوجدتها تتركب من 16 عنصرا • ولو أخذت قطعة من جسم الإنسان وأجريت عليها عمليات هذا التحليل لوجدتها كذلك تتركب من 16 عنصرا وهي نفس العناصر التي تتركب منها تربة الأرض وهذه العناصر هي ما يأتي مرتبة بحسب نسبة وجودها في جسم الإنسان. • وتنتقل هذه العناصر من تربة الأرض إلى جسم الإنسان بما يتناول المرء من الأطعمة والمأكولات، وعندما يموت الإنسان تبلى أجسامه وتتحلل إلى عناصرها الأولى وتعود إلى الأرض فثمة دورة كاملة للعناصر المذكورة في الكرة الأرضية.

أنواع الصخور • صخور الأرض وترابها مكون من ثلاثة أنواع من الصخور الأصلية هي المصدر الأم لها، الصخور الأصلية هي • الصخور النارية، التي تكونت أساسا من عمليات تبريد وتبلور المادة المنصهرة (الماكما) أما فوق سطح الأرض أو قريبا من السطح والتي لم يطرأ عليها تغيرات كبيرة، مثل صخور البازلت • الصخور الرسوبية، والمتكونة من تصلب الرواسب المحمولة بواسطة الرياح أو المياه الجارية ذات أصل كيميائي أو عضوي مثل الصخور الفوسفاتية • الصخور المتحولة، ناتجة من تحول الصخور النارية والرسوبية نتيجة الحرارة والضغط، مثل صخور المرمر

مفهوم التربة • يرتبط مفهوم التربة بالشخص المهتم بها • الجيولوجي • المهندس المدني • المهندس الزراعي • التربة تلعب دور مهم ومكمل لحياتنا اليومية، فهي تجهزنا بالغذاء والكساء ولباقي الكائنات الحية، تدعم بيوتنا وطرق تنقلنا وتعمل مواد بناء للدور التي نقيم عليها، تمتص مواد النفايات وتعطينا مشاهد طبيعية خلابة للراحة والاستجمام. إذن هي مسؤولية كل إنسان للمحافظة عليها وصيانتها.

الغرض من دراسة التربة • التربة جسم طبيعي تكون تاريخياً نتيجة مجموعة من العوامل وعملية تكونه مستمرة دون توقف وبالتالي فان سلوكية التربة ومجمل صفاتها تخضع لقوانين طبيعية خاصة بها. • ان معرفة العوامل التي تتحكم بتطور التربة من ناحية كونها وسطاً صالحاً لنمو النبات هدف لعلماء التربة • الطريقة التي يتم بها استغلال الأرض مهمة جدا وعند تطبيق هذه الطريقة بشكل صحيح فان المحصلة النهائية هو رفع إنتاجية التربة والحصول على أعلى حاصل. • ويمكن حصر النقاط الرئيسية في استغلال الأرض اقتصادياً بما يلي • 1. اختيار انسب محصول لكل تربة • 2. المحافظة علي التربة ورفع خصوبتها والإبقاء عليها صالحة لنمو النبات • 3. إصلاح السيئ منها لتصبح أكثر ملائمة للإنتاج • ولكي تكون التربة صالحة لنمو النبات يجب ان تتوفر فيه شروط رئيسية وهي : • 1. يجب ان تكون بحالة تسمح باستخدام الآلة فيها • 2. يجب ان تتوفر فيها شروط تمنع انجراف التربة وتدهورها • 3. تكون قابليتها عالية على حفظ الماء الذي يكفي لسد حاجة النبات • 4. يجب ان تتوفر فيها الكميات الكافية من العناصر الغذائية الضرورية للنبات • 5. ان يتم فيها تبادل الغازات بصورة تسمح بنمو الجذور بصورة طبيعية • 6. ان تخلو التربة من المشاكل الطبيعية والتي تعيق نمو النبات كارتفاع الحموضة أو تركيز الأملاح

؟ لماذا تدرس مادة التربة العامة لطلبة البستنة

تعريف التربة • هي الطبقة السطحية الهشة أو المفتتة التي تغطي سطح الأرض، وتتكون من مواد صخرية مفتتة خضعت من قبل للتغيير بسبب تعرضها للعوامل البيئية (منها التجوية والتعرية) والبيولوجية والكيمائية، التربة مزيجًا من المكونات العضوية والمعدنية التي تتألف منها، كما تُعرف التربة أيضا باسم الأرض؛ وهي المادة التي اشتق منها كوكب الأرض الذي نحيا عليه اسمه ويرجع تاريخ بعض المواد التي تتكون منها التربة في كوكب الأرض إلى ما قبل الحقبة الجيولوجية الثالثة. • علوم التربة تقسم إلى مجموعتين هما : • علوم أساسية تبحث في التربة كجسم طبيعي ديناميكي له كيان خاص به مكون من مواد معدنية وعضوية نشأت أساسا من تفتت وتحلل الصخور والمعادن الداخلة في تكوينها إلى حبيبات صغيرة بأحجام السلت والرمل والطين. هذا المجال من الدراسات يسمى بعلوم البيدولوجي (Pedology) يهدف إلى التعرف على تكوين الترب والعوامل المؤثرة عليها وتصنيفها ويعتمد على كثير من العلوم الأساسية كالجيولوجيا والجغرافية والكيمياء وعلم المناخ والنبات والحيوان ومن فروعه نشوء وتكوين التربة ، مورفولوجي التربة ومسح وتصنيف التربة. • دراسات تطبيقية تسمى بعلوم الايدافولوجي (Edaphology) وتبحث في التربة كبيئة لنمو النبات وتكوين ما يسمى بالتربة الزراعية بهدف تزويد النبات بما تحتاجه من ماء وهواء وعناصر غذائية وكل الشروط اللازمة لكي يعطي اكبر حاصل ممكن لذلك تعرّف التربة حسب المفهوم الايدافولوجي على إنها جسم طبيعي مكون من خليط من مواد معدنية ومفتتة ومواد عضوية متحللة تغطي الأرض بطبقة خفيفة وتجهز النبات بالماء والعناصر الغذائية وتوفر سند ميكانيكي للنبات. يعتمد هذا النوع من الدراسات على تطبيق الحقائق والنظريات الموجودة في كثير من العلوم الأساسية ومن أهم فروعه فيزياء التربة ، كيمياء التربة، أحياء التربة المجهرية، خصوبة وتسميد التربة، الري والبزل، استصلاح الأراضي، صيانة التربة. ليس هناك حدود فاصلة بين كل فروع علوم التربة ولا يمكن القول ان احدهما أكثر أهمية من الأخر وليس هناك أي قيمة لأحدهما ما لم يرتبط مع الفروع الأخرى.

مكونات التربة الرئيسية • التربة نظام ثلاثي الأطوار، الصلبة والسائلة والغازية • الحالة الصلبة تتكون من خليط من المواد المعدنية والعضوية بإحجام مختلفة بحيث تكون هيكل التربة • الحالة الغازية في داخل هذا الهيكل نظام من المسامات تمثل قنوات الاتصال بين جسم التربة والمحيط الخارجي تكون مشغولة بهواء التربة • الحالة السائلة المسامات التي تكون مشغولة بالماء مع كمية مختلفة من المواد الذائبة • الحالة الصلبة في التربة ثابتة نسبيا بالنسبة لتكوينها وكيفية ترتيب مكوناتها بينما تعاني الحالتين السائلة والغازية من تغيرات كبيرة ومستمرة • مكونات التربة لا توجد بشكل منفصل عن بعضها في الطبيعة وإنما تتداخل فيما بينها. • التربة المثالية لنمو النبات تحتوي على مواد معدنية 45% ، مواد عضوية 5% ، هواء 25%، ماء 25%.

مكونات الجزء المعدني • يتكون الجزء المعدني من التربة من رمل Sand ، وغرين (طمي) Silt ، وطينClay . • حبيبات الرمل أكبر حجمًا، بينما الطين أصغر حبيبات التربة، وكما يلي • ولحبيبات الطين قدرة على إمتزاز (أدمصاص)الماء والعناصر الغذائيةلذا فإن وجود الطين يعطي التربة أهمية أكبر • وتطلق تسميات على أنواع التربة تبعًا لنسب مكوناتها منالرمل والغرين والطين

وأهم أنواع الترب هي • التربة الرملية Sandy Soil(التربة الخفيفة) تحتوي على أقل من 20 % من وزنها غرين وطين، وهي جيدة الصرف والتهوية وقدرتها على الاحتفاظ بالماء منخفضة جدًا • التربة الطينية Clay Soil(التربة الثقيلة) تحتوي على الأقل 30 % من وزنها طين، وهي رديئة التهوية ولكن سعتها الحقلية (قدرتها على الاحتفاظ بالماء) والغذائية عالية جدًا • التربة المزيجيةLoamy Soil (الصفراء) وتعد أفضل الأنواع وتتركب من نسب جيدة من الرمل والغرين والطين، فإذا احتوت على كمية أكثر من الطين عرفت بأنها تربة مزيجية طينية (Clay Loam) أما إذا كانت كمية الغرين هي الغالبة عرفت بأنها تربة مزيجيةغرينية (Silty Loam) • ويمكن الحصول على نسجه التربة من خلال مثلث القوام.

الترب السطحية وتحت السطحية • تمثل التربة السطحية • الطبقة الرئيسية لنمو الجذور وتجهز النبات بجزء كبير من حاجته إلى الماء والعناصر الغذائية. • كطبقة حراثة فهي عرضة لمعاملات ونظام إداري معين حيث الحراثة المناسبة تحسن من خصائصها الفيزيائية • تضاف إليها الأسمدة وبالتالي يمكن التحكم في خصوبتها وإنتاجيتها أو الحفاظ عليها عند مستوى معين . • اماالطبقة التحت سطحية فهي اقل عرضة للمعاملات الحقلية ماعدا عمليات الصرف وتؤثر خصائصها من حيث النفاذية والطبيعة الكيميائية على التربة السطحية حتى وان لم تتغلغل جذور النباتات هذه الطبقة .التربة التحت سطحية يقع عليها وزن الطبقة السطحية وبالتالي تمتلك كثافة أعلى من السطح.

الطبيعة المتطورة للتربة • تمر التربة على سطح الأرض بتغيرات لا يمكن ملاحظتها من خلال الدراسة السريعة لها. • التربة جسم طبيعي ديناميكي متطور، جسم لان لها ثلاثة أبعاد طول وعرض وعمق ويعتبر سطح الأرض حد التربة الأعلى أما الحد الأسفل فيحدد بالعمق الفعلي الذي له تجوت له التربة او بالعمق الذي تغلغلت اليه الجذور او كلأهما. • التربة تعتبر جسم طبيعي لان لا دخل للإنسان في تكوينه وان صفاته تكونت نتيجة للتأثير المتداخل للطقس والمادة الحية (النباتات والحيوانات) على المادة الأم بتأثير الانحدار خلال فترة من الزمن. ينتج عن تجوية الصخور(تحلل وتفتت) مخلفات غير راسخة تعمل كمادة أُمْ لتطور ما يسمى بمقد التربة (Soil Profile) والذي يعكس التأثير المتداخل للمناخ والمادة الحيوية والانحدار والزمن على المادة الأُمْ.

مقد التربة • هو مقطع عمودي في جسم التربة يمتد من سطح التربة إلى مادة الأصل المكونة لها، ولكل مقد خصائص تميزه عن مقدات التربة الأخرى ويتكون من عدة أفاق أو طبقات تختلف في خصائصها وتعكس تأثير عملية او مجموعة من عمليات تكوين التربة • ويمكن تميز ثلاث أفاق لأغلب الترب، وهي • A هذا الأفق هو سطح التربة إلى عمق 25 سم ويمتاز بالمادة العضوية، وهو المفضل لزراعة الخضر والزينة والنباتات الطبية الحولية • B هذا الأفق هو الوسط بين الأفقين 25-75 سم • C هذا الأفق من 75 إلى 120 سم وهو القريب من مادة أصل التربة. • R الصخور • O المادة العضوية • واستنادا إلى الأفاق يتكون لدينا 12 نوع من الترب.

بيدون التربة • هو اصغر وحدة حجميه يمكن أن يطلق عليها تربة بحيث يمكن ان يمثل التربة بصورة كاملة وهو ذو ثلاثة أبعاد، مساحته تتراوح بين 1-10 م2 اعتماداً على درجة تشابهه خواص التربة. • البيدون المتعدد: مجموعة من البيدونات المتماثلة أو المختلفة الصفات والتي تستخدم في حالات مسح الترب وخصوصاً في تحديد وحدات الخارطة . • السولوم (Soil Solum) جزء من مقد التربة تجري فيه العمليات البيولوجية وبعض العمليات البيدوجينية ويمثل عمق التربة الذي يشمل على الأفاق A وB في حالة وجود الأخير.

التغيير في أفاق التربة • تتعرض المادة الأم إما في مكانها او بعد نقلها إلى مناطق أخرى بواسطة بعض القوى الطبيعية (المياه، الرياح، الثلوج والجاذبية الأرضية) إلى ظروف جوية ملائمة تؤدي إلى انطلاق بعض العناصر الغذائية التي تساعد على نمو بعض أشكال النباتات البسيطة القادرة على القيام بعملية التركيب الضوئي والتي يؤدي نموها إلى تجمع بعض المخلفات العضوية وعند موت هذه النباتات تتكون مواد غذائية أكثر تساعد على نمو النباتات الأكثر تطورا وهذه بدورها تؤدي إلى تراكم بعض المخلفات العضوية والتي تشجع بدورها على نمو وتكاثر الحيوانات والبكتريا والفطريات وبهذه الطريقة تصبح النباتات والحيوانات جزءا من المادة العضوية وتستمر هذه العملية إلى ان تتكون طبقة سطحية غامقة ذات لون داكن بسبب تجمع المادة العضوية. • يؤدي انحلال المواد العضوية عند تواجد الظروف الملائمة إلى تكون حوامض عضوية تساعد على تحطيم بعض المعادن الحاوية على القواعد مما يؤدي إلى انطلاق بعض العناصر الغذائية وإذابة بعض المعادن الغروية كأطيان السيليكاتواكاسيد الحديد والألمنيوم وعند وجود الماء الكافي تغسل هذه المواد إلى أسفل مقد التربة لتترسب تحت السطح.

أنواع الأفاق • مجموعة الأفاق العضوية (Organic Horizons) التي تكونت وتتكون في الجزء الأعلى للتربة المعدنية وهي تحتوي على أكثر من 30% مادة عضوية اذا كان الجزء المعدني يحتوي على أكثر من 50% طين أو يحتوي على أكثر من 20% مادة عضوية في حالة غياب الطين ويرمز لها بالرمز O وتقسم إلى أقسام ثانوية اعتمادا على درجة تحلل المادة العضوية المكونة لها ويتواجد هذا النوع من الأفاق في ترب الغابات.

أنواع الأفاق • الأفاق المعدنية (Mineral Horizons) وتضم مجموعة الأفاق الأخرى للتربة المتكونة أو التي تتكون عند السطح ، حيث تمثل أفاق تجمع المادة العضوية ولكن بنسبة اقل من متطلبات تكوين الأفق العضوي إضافة إلى ان مصدر المادة العضوية ناتج من التحلل الذي هو تحت السطحي للجذور وبقية المخلفات العضوية الأخرى، أو الأفاق التي فقدت الطين أو الحديد أو الالمنيوم و تختلف الأفاق المعدنية عن الأفاق العضوية باحتوائها مادة عضوية اقل من 30 % إذا كان محتوى الطين أكثر من 50 % أو تحتوى على أقل من 20 % من مادة عضوية عند وجود الطين بنسبة صفر-50% وتشمل مجموعة الأفق A والأفق B.

أسئلة الفصل الأول النظري • س1: ما هو الغرض من دراسة التربة ؟ • س2: أشرح مكونات التربة الرئيسية. • س3: عرف مقد التربة وبيدونالتربة. • س4: عرف التربة. ما هو مفهومك للتربة ؟ • س5: ما هي شروط التربة الصالحة لنمو النباتات ؟

انتظروناوالفصل الثاني نشوء وتصنيف الترب

FUNDAMENTALS OF SOIL SCIENCE