من المعلوم هندسياً عدم إمكانية استخدام الصخور بوضعها الطبيعي في طبقات الرصف إلا بعد تفتيتها (طبيعياً أو آلياً) وبالتالي تحويلها إلى حصويات ذات تركيب حبي يوافق مواصفات فنية محددة، فالمصدر الأم كما ذكرنا سابقاً للحصويات هو الصخور بمختلف أنواعها، ونتيجة الحاجة المتزايدة للحصويات في مختلف أعمال البناء والتشييد تظهر مشكلة شح وقلة مصادر الحصويات بشكل عام، وهي مشكلة عالمية، وفي حال البحث عن الحصويات المحققة للمواصفات ستبدو المشكلة أكبر حيث هناك صعوبة واضحة في توفير هذه المواد، لذا كان من المهم جداً الاستفادة من المواد المحلية المتوافرة، والتي قد تكون غير مطابقة للمواصفات المعتمدة محلياً وعالمياً.

 انطلاقاً من هذه المعطيات تم التفكير بأن الصخور الكلسية والتي تنتمي لعائلة الصخور الرسوبية قد تكون مصدر أساسي ومهم يمكن الحصول منه على مواد رصف الطرق نظراً لكون الصخور الكلسية متوفرة في المنطقة الساحلية وبكميات لا بأس بها، علماً أن استخدام المواد الكلسية وحتى لفترات ليست بالبعيدة كان ضعيفاً وقليلاً باعتبار أن الحصويات الكلسية بشكل عام ضعيفة القساوة والمقاومة، وأن استخدامها في طبقات الرصف اللين يعرّض هذه الطبقات لتأثيرات معقدة من قوافل السيارات، وتأثيرات عوامل التعرية الكيميائية وعوامل التعرية الفيزيائية والميكانيكية، وتأثيرات الإشباع بالماء، وتأثيرات التجمد والذوبان والتي تؤدي كلها مجتمعة إلى تغيير في تكوينها قد يكون جذرياً يؤدي إلى حدوث تهدم بها وانهيار لطبقات الرصف.

و قد تم معالجة الحصويات الكلسية بإضافة الكلس الحي للتغلب على الضعف في قساوة هذه المواد ومتانتها وبالتالي تحسين خواصها المختلفة ليصار إلى استخدامها في طبقة ما تحت الأساس في الطرق المعرضة لكثافات سير منخفضة.

     لابد من توافر مجموعة من الخواص في المواد الحصوية لقبول استخدامها في إنشاء الطرق  وسنعرض فيما يأتي بعض الخواص التي يجب أخذها بعين الاعتبار عند اختيار المواد الحصوية التي تستعمل في الطرق.                               

        1- الصلابة Hardness

      المقصود بالصلابة هو أن تتمتع الحصويات المستخدمة في طبقات الرصف بالقدرة على مقاومة  التآكل الناتج عن الاحتكاك بين هذه الحصويات بسبب تعرضها لقوافل المرور.

     وبشكل عام تعدّ تجربة لوس أنجلوس أكثر التجارب شيوعاً لتحديد نسبة الاهتراء الحاصل نتيجة احتكاك الحبات مع بعضها من جهة، ومع كرات فولاذية من جهة أخرى، وكلما كانت قيمة عامل لوس أنجلوس صغيرة كلما كان الحصى المستعمل ذا مقاومة أكبر على التآكل والاهتراء، وعملياً يجب أن لا تزيد قيمة عامل لوس أنجلوس في الطبقة السطحية عن 25%وفي طبقة الأساس عن 40%وفي طبقة ما تحت الأساس عن 50%، وهذه القيم يمكن أن تتغير بـ(±5%) حسب غزارة ونوعية الحركة على الطريق. 

2- المقاومة Strength

     يجب أن تكون الحصويات المستخدمة في إنشاء طبقات الرصف الطرقي ذات مقاومة كافية لتحمل الإجهادات المنقولة إلى هذه الطبقات والتي تسبب الاهتراء والتفتت نتيجة تواتر حركة السير، وعادة يتم اللجوء إلى عامل التفتت لأخذ فكرة عن مقاومة المواد الحصوية، ويلاحظ بأنه كلما كانت المواد الحصوية مقاومة كلما انخفضت قيمة عامل التفتت، وعملياً يجب أن لا تتجاوز قيمة عامل التفتت للمواد الحصوية المستعملة في الطبقة السطحية عن 30% وفي طبقة الأساس عن 45%.

3- الديمومة Durability

  تعبر ديمومة الحصويات عن مقاومتها للعوامل الجوية المتمثلة بالتغيرات الحرارية وتغيرات الرطوبة،

وإن أصالة الحصويات هي التي تمكنها من مجابهة فعل العوامل الجوية المتمثلة بالعوامل الفيزيائية والكيميائية الناتجة عن مياه الأمطار، أوالمياه الجوفية، وعن الصقيع والذوبان، وكلما كانت المواد المستخدمة في الطرق ذات أصالة جيدة تكون هناك ديمومة أكبر لطبقات الرصف.

 ولتحديد الأصالة يتم تعريض المواد الحصوية لدورات متسارعة من الجفاف والرطوبة ودورات متسارعة من التجمد والذوبان ويتم ذلك مخبرياً باستعمال محلول مشبع من كبريتات الصوديوم، أو كبريتات المغنزيوم، ويتم نسب وزن المواد بعد إجراء الاختبار إلى الوزن الأصلي، وعندما تكون هذه النسبة كبيرة يكون ثبات المواد الحصوية تجاه العوامل الجوية ضعيفاً، وعادة يجب أن لاتتجاوز هذه النسبة 10% عند استعمال محلول كبريتات الصوديوم و12% حين استعمال كبريتات المغنزيوم.

4- المتانةToughness

   المقصود بمتانة المواد الحصوية المستخدمة في الطرق هو مقاومة فعل الصدم نتيجة الحركة المرورية، ويلاحظ تعرض الحصويات لفعل الصدم بصورة أكبر في الطرق الزراعية المرصوفة بالمكادام، وتزداد قيمة هذا الفعل بخشونة سطح الطريق، وأيضاً بزيادة سرعة العربات.

   يعطينا عامل الصدم فكرة عن المتانة، وكلما كانت قيمة هذا العامل صغيرة كانت الحصى المستعملة ذات مقاومة عالية، وتعدّ الحصويات التي تعطي عامل صدم أقل من (10%) ذات مقاومة عالية جداً والحصويات التي يتراوح فيها عامل الصدم بين (10-20)% تعدّ ذات مقاومة عالية، وبصورة عامة نقبل في أعمال الطرق القيمة (20-30)% من أجل الطبقة السطحية، وفي الطبقات الأخرى يجب أن لايتجاوز عامل الصدم 45%.

بشكل عام تصنف الحصويات المستخدمة في إنشاء الطرق حسب مصدرها إلى نوعين :

الحصويات الطبيعية، و حصويات المقالع.

1- الحصويات الطبيعية

     وهي خليط طبيعي من العناصر الحصوية والرملية المتشكلة من تفتت الصخور الطبيعية بمساعدة عوامل الطبيعة (الهواء -الماء– الجليد .... ) والتي تم نقلها إلى أماكن جديدة مغايرة لأماكن نشوئها، لذا نلاحظ أن عناصرها مختلفة الحجوم مستديرة الحواف.

  يمكن استعمال هذه الحصويات كما هي أو أن يتم التخلص من العناصر الكبيرة منها، وأحياناً يتم غسلها للتخلص من المواد الغضارية، ويطلق عليها عادة ( بقايا المقالع ).

2- حصويات المقالع

  هي تلك الحصويات التي نحصل عليها من تكسير الكتل الصخرية بواسطة الكسارات، لنحصل على الحجر المكسر وتكون حوافها حادة و حجوم حباتها يمكن التحكم بها وفقاً للطلب، تُطلق عليها بعض المراجع عبارة حصويات مصنعة (Artifical Aggregates)، والحصويات الناتجة عن الكسارات يمكن أن تكون طرية(Soft Aggregates)  ويمكن أن تكون قاسية(Hard Aggregate) ، ويتعلق ذلك بنوعية الكتل الصخرية والمعادن المكونة لها، أما بنية وشكل وحجم وقساوة الحبات والتركيب الحبي لها فهو الذي يحدد بشكل كبير جودة المواد الحصوية المختلفة المصادر.

     بالبحث عن منشأ المصطلح الحصويات “Aggregate” وجدنا أن أساسه من القرن الخامس عشر من الانكليزية المتوسطة “Aggregat"المشتقة من الكلمة اللاتينية“aggregatus”  وهي جذر اسم الفاعل“aggregare” بمعنى (الإضافة إلى) وحرفياً (التجمع الكتلي) وبشكل أساسي من الجذر (كتلة) وكما يشير الاسم فالحصويات هي شظايا صخرية متوضعة مع بعضها البعض في كتلة ما.     تم استعمال الحجارة المكسرة والمحطمة والحصويات والرمال منذ العصور القديمة للبناء، وربما كانت البداية مع ملء الأخاديد المتآكلة في الطرق، وكانت معظم حقول الإنسان القديم معروفة بوجود الحصويات الرملية والحصويات الخشنة الحجم والتي تم استعمالها لتحسين التربة، وبعض الحقول الأخرى معروفة بوجود صفوف الحجارة التي تم بناؤها إما لحبس الحرارة للمساعدة في نمو المزروعات، أو ببساطة تم الاستغناء عنها بعد أن تم مسحها من الحقول التي اعترضتها.

  وكان استعمال الحصويات يتراوح بين كميات كبيرة لبناء الطرق وتحضير المجبول البيتوني، وكميات أقل من أجل الاستصلاح وحماية النهر والمرفأ وبناء السدود الأرضية ورصف سكك الحديد، ولكن الأكيد وبغض النظر عن المكان أو الغاية التي تستعمل فيها الحصويات فإنها تُكسب زيادة في الحجم إضافة لكونها تُزود المنتج النهائي بقوة الضغط المطلوبة، كما أنها تُزود بخصائص محددة مثل قوة الشد، البنية السطحية، الكثافة، العزل الحراري والصوتي، مقاومة الحت، اللون، وقيمة العزل وذلك عندما توظف باستخدامات خاصة.   وبما أن الحصويات هي مادة بناء قاسية خاملة مثل الرمل والحصى والحجارة المكسّرة أو المواد الأخرى فقد تم استعمالها للمزج مع الأسمنت لتشكيل البيتون أو المواد البيتومينية أو لوحدها في رصف سكة القطار أو بناء الطرق أو المنشآت الأخرى.

   عادة تصنف الحصويات الناتجة عن الرواسب المتماسكة وفقاً لحجمها إلى أصناف متنوعة من الحصى والرمل، بشكل عام وعند إنتاج الحصويات يعدّ أنها تتألف أساساً من جزيئات أقطارها أكبر من 4.75 مم (متبقية على المنخل رقم 4 الأمريكي القياسي)، بينما يتألف الرمل أساساً من حصويات أقطارها بين4.75مم و75 ميكرون(تمر من المنخل رقم4) ولكن معظمها يبقى على المنخل رقم (200).

  يتم بناء طبقات الرصف بهدف توزيع الحمولات التي يتعرض لها سطح الطريق مما يساهم في تخفيض شدة الإجهادات تبعاً للعمق، من خلال سماكة كل طبقة فضلاً عن الخواص الميكانيكية والفيزيائية لمواد الإنشاء، وبشكل عام فإن منشأة قارعة الطريق تتكون من الطبقات الأفقية :

1. طبقة التغطية السطحية Surfacing Layer :

   هذه الطبقة هي أعلى طبقة مهمتها تأمين سطح سير مستقر ناعم وآمن من خلال التلاحم الجيد بين العربة والطريق، ويجب على هذه الطبقة مقاومة الإجهادات الناتجة عن حركة قوافل السيارات وعن التغيرات المناخية والإجهادات الحرارية، وهي مسؤولة عن منع تسرب المياه لجسم الطريق وبناءً على ذلك يجب أن تكون مواد هذه الطبقة ذات مواصفات عالية من حيث الخواص الفيزيائية والميكانيكية، وخاصةً عندما تكون عرضةً لغزارات مرورية كبيرة أو لتغيراتٍ مناخيةٍ شديدة .

     تكون هذه الطبقة عادةً من البيتون البيتوميني وذات سماكة قليلة نسبياً، يتم إنشاؤها كطبقة واحدة متجانسة، أو على شكل طبقتين:الطبقة العليا تسمى طبقة الاهتراء ويجب أن تكون عالية المرونة، والطبقة الثانية تسمى بطبقة الأساس البيتومينية وهي أقل مرونة من الطبقة العليا.

2- طبقة الأساس الحصوية (أساس الطريق) Road base :

     تأتي هذه الطبقة مباشرة بعد الطبقة السطحية لذلك تعدّ حاملة لها، وبما أن الإجهادات تتناقص مع العمق فستعمل هذه الطبقة على توزيع الحمولات المنقولة إليها بدون تجاوز قدرة تحمل طبقة ما تحت الأساس وتربة المسار، وتكون مواد هذه الطبقة غير معالجة(أي عبارة عن مواد حصوية تخضع في ثباتها إلى الاحتكاك والتماسك بين الحبيبات)، أو معالجة(أي عبارة عن مواد حصوية مضاف إليها بعض الروابط غير العضوية المنشأ مثل الاسمنت، أو الكلس، أو الروابط العضوية   مثل البيتومين، أو المستحلبات حسب الحالة المدروسة)، وباعتبار أن هذه الطبقة ليست على تماس مباشر مع حركة السير أو التغيرات المناخية لذلك فإننا يمكن أن نقبل في هذه الطبقة مواد ذات مواصفات أقل جودة من الطبقة السطحية.

  وكما ذكرنا سابقاً بأن تواجد المواد المستخدمة في إنشاء طبقات الرصف بالقرب من موقع مسار الطريق يعدّ عاملاً مساعداً على الإسراع في تنفيذ الطريق، ولكن نادراً ما تكون هذه المواد مطابقة للمواصفات الفنية المطلوبة أو أن تتواجد على كامل مسار الطريق، لذلك يستحسن في هذه الحالة استخدام المواد المحلية المنشأ إما بوضعها الراهن أي بدون تحسين أو بعد معالجتها بإحدى الطرائق المعروفة.

   وإذا كانت المواد المتوافرة والقريبة من مواقع العمل ضعيفة المقاومة وغير محققة للمواصفات الفنية، فإن استخدام هذه المواد في طبقة الأساس سيؤدي حتماً إلى زيادة سماكة هذه الطبقة مما يضطر الدارس إلى تقسيم هذه الطبقة إلى عدة طبقات إنشائية, فإذا قسمت هذه الطبقة إلى طبقتين إنشائيتين، طبقة سفلى من المواد الضعيفة غير المعالجة أو يمكن أن تكون من مواد ضعيفة معالجة، فإن الطبقة العليا من طبقة الأساس يمكن أن تكون من مواد ضعيفة معالجة بالاسمنت أو البيتومين أو من مواد حصوية عالية الجودة وذات تدرج حبي تحددها المواصفات الفنية وطريقة التصميم.

  أما في حال استخدام المواد المحلية الضعيفة بدون معالجة فلابد من تنفيذ هذه الطبقة بشروط وآليات محددة.

-3- طبقة ما تحت الأساس Subbase layer :

  تعرف هذه الطبقة بأنها طبقة المواد التي تكون بين طبقة الأساس والطابق الترابي إن مواد هذه الطبقة قد تكون من تربة طبيعية أو من تربة مثبتة ببعض الروابط العضوية واللاعضوية المنشأ أو عبارة عن مزيج من التربة والعناصر الحصوية بحسب الوضع الإنشائي للطريق وطبيعة التربة وخواصها وقوة تحملها.

    يمكن الاستغناء عن هذه الطبقة عندما تكون المواصفات الجيوتكنيكية لتربة المسار ممتازة، أو في حال كون حركة السير على الطريق ضعيفة نسبياً، وخلاف ﺫلك أي عندما تكون المواصفات الجيوتكنيكية لتربة المسار ضعيفة أو حتى معتدلة، أو إن هناك تصاعداً في حركة السير، فإن وجود طبقة ماتحت الأساس يصبح ضرورياً، وبصورة خاصة في حالة الرصف اللين.

  في هذه الطبقة يمكن استخدام مواد ذات مواصفات فنية أقل من مواصفات المواد المستعملة في الطبقة السطحية أو طبقة الأساس لأن الإجهادات المنقولة لهـا أقل مما هي عليه في طبقتي التغطية السطحية والأساس، وهذه الطبقة بعيدة عن التغيرات الحرارية كما أنها بعيدة نسبياً عن تأثير حركة السير، وعن التغيرات المناخية.

   يمكن استخدام مواد ذات تدرج حبي مفتوح يعمل كدريناج لتصريف المياه المتشكلة خلال إنشاء الطريق أو المياه الشعرية الصاعدة من جسم الطريق الترابي خلال العمر التصميمي للطريق، أو قد يتم اللجوء لاستخدام مواد ذات تدرج حبي كثيف لمنع صعود المواد الناعمة من الطابق الترابي إلى طبقة الأساس أو للتغلب على حادثة الصقيع التي تتعرض لها تربة المسار، ولابد من الإشارة إلى أن المواد المحسنة خلال عملنا ستستخدم ضمن هذه الطبقة.

4- تربة المسار أو الطابق الترابي Sub grade  :

     إن تربة المسار هي الطبقة من التربة الطبيعية التي تم تهيئتها من أجل استقبال طبقات الرصف التي ستنشأ فوقها، وهي التي تستقبل الإجهادات التي تم توزعها عبر طبقات الرصف، ويجب أن لا تتجاوز الإجهادات الواصلة إلى تربة المسار- في أي زمن من حياة خدمة الطريق- الحدود المسموحة والتي يمكن أن تبقي تربة المسار ضمن حدود المرونة، لـﺫا من المفضل أن يتم تهيئة الــ50cm  العلوية من تربة المسار بحيث تتحقق عندها الكثافة الجافة الأعظمية ونسبة الرطوبة المثالية.

     ويجب معرفة الخواص الجيوتكنيكية لتربة المسار بشكل جيد، كي يستطيع مهندس الطرق تقييم مقاومتها بشكل دقيق، وبالتالي تحديد سماكة طبقات الرصف اعتماداً على ﺫلك.

     إن هيكل منشأة قارعة الطريق يتكون بشكل عام من الطبقات الأفقية الآتية:

- الطبقة السطحية أو طبقة الاهتراء.

- طبقة الأساس.

- طبقة ما تحت الأساس.      

- تربة المسار.

أكثر أنواع  الرصف الطرقي شيوعاً: الرصف الصلب، والرصف اللين.

1- الرصف الصلب Rigid Pavement  :

  يطلق مصطلح الرصف الصلب على الرصف الذي  تكون طبقة التغطية السطحية فيه من البيتون، هذا يعني أن الرصف الصلب له مقاومة وصلابة على الانعطاف، حيث يتم توزيع الإجهادات نتيجة المقاومة على الانعطاف  وليس كما في الرصف اللين حيث تنتقل الإجهادات الشاقولية نتيجة التماس بين الحبات.

     وبالتالي تقيّم جودة الطبقة وفقاً لقدرتها على مقاومة الانعطاف في الرصف الصلب، أما في الرصف اللين فتكون قدرة توزيع الإجهادات الشاقولية تبعاً للعمق هي دليل الجودة.

     تعمل البلاطة البيتونية للرصف الصلب كجسر فهي لا تنقل التشوهات التي تحصل في الطبقات السفلى، وفي حالة زيادة الإجهادات فهي تتشقق ولكن لا تتشوه ولذلك فإن البلاطة البيتونية تصلح كطبقة سطحية لأنها تقاوم بشكل جيد الاهتراء الناتج عن الحركة، ويمكن استخدام البلاطة البيتونية كطبقة أساس لأنها تمتص اجهادات الشد الناتجة عن الانعطاف الحاصل من حمولة الإطار المطاطي على الطبقة السطحية.

2- الرصف اللين (المرن) Flexible pavement   

   يطلق مصطلح الرصف اللين على الرصف الذي تكون طبقة التغطية السطحية فيه من البيتون البيتوميني (الإسفلت) وتكون طبقة الأساس وما تحت الأساس من الحصويات المكسرة أو الخلائط الحصوية وقد تكون هذه المواد موضوعة بشكلها الطبيعي أو معالجة.

 يتميز هذا النوع من الرصف بكون التشوهات الحاصلة في الطابق الترابي تنعكس عبر الطبقات حتى الوصول إلى الطبقة السطحية، وتكون المقاومة على الانعطاف ضعيفة جداً ويبين الشكل كيفية توزع الإجهادات عبر طبقات الرصف اللين.

استأنس سكان بلاد ما بين النهرين نبات الشعير ، منذ حوالي 9000 سنة ، واستخدموه في التغذية البشرية وعلفا لحيواناتهم . وتعد منطقة الشرق الأوسط مهد زراعة الشعير في العالم ، حيث ترجع زراعته إلى الألف السادس قبل الميلاد . بدءاً من النوع البري H. spontaneum الذي يعد أصل النوع المزروع  H.vulgare ولقد وصلت مساحة الأراضي المزروعة بالشعير في العالم إلى  قرابة الـ 70 مليون هكتار خلال عام 2000 ، وبلغت إنتاجيتها 173.6 مليون طن ، بمردود قدره 2.021  طن/هـ. وتبلغ المساحة المزروعة بالشعير في الوطن العربي قرابة 5.6 مليون هكتار ، بإنتاج يبلغ قرابة الـ 7.5 مليون طن ، وبمردود قدره 1.343 طن/هـ ( FAO, 2001 ).

ولقد ازدادت أهمية زراعة الشعير في سورية خلال الخمسين سنة الأخيرة نتيجة التوسع الكبير في الإنتاج الحيواني ، والاعتماد على الشعير باعتباره مصدراً علفيا أساسياً وتنتشر زراعة الشعير في سورية في المناطق البعلية التي تقل أمطارها عن 300  ملم/سنة ( مناطق الاستقرار الثانية ، والثالثة ، والرابعة ) وهي مناطق تتصف بمحدودية الماء المتاح من جهة ، وبسوء توزع الهطول المطري السنوي خلال الموسم الو احد من جهة أخرى .

يزرع الشعير بهدف استخدامه كعلف للحيوانات أو لصناعة البيرة . وتعتبر حبوب الشعير من الأعلاف المركزة المناسبة لتغذية الحيوانات والطيور ، أما قش الشعير وتبنه فيستعملان كعلف للحيوانات حيث أن القيمة الغذائية لتبن الشعير لا تختلف كثيراً عن القيمة الغذائية لتبن القمح أو الشيلم. ومن ناحية أخرى ، يعتبر الشعير من المحاصيل الصناعية الهامة التي تدخل في صناعة البيرة و في صناعة الكحول وغيرهما. كما وتستعمل حبوب الشعير في صناعة الخبز في بعض البلدان كالصين و اليابان .

تتعرض منطقة الشرق الأوسط خلال السنوات الأخيرة إلى موجات من الجفاف والتصحر أثرت بشكل واضح على توفر  الأعلاف التقليدية (كالشعير) ، وأدى ذلك إلى تعرض الثروة الحيوانية في القطر إلى أزمات حادة أدت إلى انخفاض في أعدادها وإنتاجيتها. ويعتبر الشعير العلف الأساس في تغذية الحيوان وتشكل المساحة المزروعة منه بعلا 96% من مجمل المساحة المزروعة بهذا المحصول وتنتج هذه المساحة 91% من كامل إنتاج الشعير في القطر . أمام هذا الواقع لا بد من البحث عن مصادر علفية رديفة ووضع الآليات المناسبة من أجل الاستفادة القصوى من المصادر العلفية الموجودة في القطر. وتعتبر الأتبان من أهم مخلفات المحاصيل الزراعية في القطر وتحتوي على نسبة مرتفعة من الألياف الخام كما أنها فقيرة بالعناصر المعدنية والفيتامينات بالإضافة إلى أن الكمية التي تستطيع الحيوانات تناولها منها تكون محدودة. ولتفعيل الاستخدام الأمثل للمخلفات الزراعية وتطوير إنتاج الأعلاف في  القطر ، يجب وضع استراجية لتأمين الاحتياجات من الأعلاف وذلك باعتبار الشعير والذرة من المحاصيل الزراعية الاستراجية وتشجيع ودعم زراعتهما.

وفي تجربة لأحد الباحثين وجد أن الملوحة أثرت سلباً على مؤشرات النمو والإنتاج للشعير. كما أن جمع وتركيز المغذيات بواسطة المجموع الخضري للشعير تأثر بنفس الطريقة بالإجهاد الملحي. وفي تجربة أخرى تبين  أن مردود إنتاج الحب في الشعير يتناقص بزيادة ملوحة التربة ومياه الري.

كما لوحظ أن إنتاجية الشعير تنخفض بنسبة 10 ، 25 ، 50 % عندما تزداد ملوحة التربة من    10 ، 13 ، 18 ديسسمنز/م على التوالي. كذلك تنخفض إنتاجية الذرة البيضاء بنسبة 10 ، 25 ، 50% عندما تزداد ملوحة التربة من 5.1 ، 7.2 ، 11 ديسسمنز/م على التوالي  

كما تتميز محاصيل الحبوب بأهميتها الكبيرة للإنسان حيث تشكل مصدراً أساسياً في توفير الغذاء للإنسان والعلف للحيوان في مختلف أنحاء العالم ، ويعتبر محصول الشعير من محاصيل الحبوب العلفية الهامة والذي له أهمية استراتيجية واسعة وخاصة بالنسبة للقطر العربي السوري في السنوات الأخيرة نتيجة شح الموارد المائية بما فيها الأمطار. وبشكل عام فقد تبين أن المحاصيل تختلف كثيراً في درجة تحملها للملوحة ، فإن صفة مقاومة الملوحة هي صفة معقدة ويتحكم بها عدد كبير من المورثات ، كما تتأثر بالعوامل البيئية المختلفة ، وإن العلامات الأكثر تمييزاً للضرر الناجم عن الملوحة هي نقص معدل النمو وانخفاض الإنتاجية.

ينمو المجموع الجذري للشعير إلى أعماق كبيرة ويستعمل رطوبة التربة بصورة جيدة ، حيث أن له قدرة على امتصاص الماء أكثر من القمح ، ويصل ارتفاع الساق إلى 120 سم وله 5–7 سلاميات سميكة ، الحبة متطاولة ومحاطة بالأغلفة التي تكون 7–12% من وزن الحبة . حساسية الشعير لدرجات الحرارة المرتفعة أقل من القمح ، ويمكن أن  يتحمل درجات الحرارة العالية ( 40 ْم ) خلال فترة تكوين الحبوب . الشعير غير حساس للرطوبة الأرضية بالمقارنة مع القمح ، ويتصف بتحمله الجيد لجفاف الهواء الجوي . وتعتبر الترب الخفيفة والرملية والفقيرة غير ملائمة لزراعة الشعير ، ويعد الشعير من النباتات الحساسة لحموضة التربة حيث ينمو بصورة جيدة عندما يكون  pH التربة مساوٍ لـ ( 6.5 – 7.5 ) . أما فيما يخص المتطلبات الغذائية لهذا النبات فيمكن القول أنها متقاربة مع المتطلبات الغذائية للقمح ، وتكون الحاجة إلى المواد الغذائية كبيرة خلال مرحلة الإنبات وحتى فترة التزهير حيث يمتص النبات حوالي 60% من  حاجته الكلية من النتروجين و 70% من حاجته من الفوسفور .

ويعتبر الشعير من النباتات متوسطة التحمل للملوحة ، كما يعد من النباتات التي تنمو في المناطق نصف الجافة ، ويملك الشعير أعلى مقدرة على تحمل ملوحة التربة مقارنةً بمحاصيل الحبوب الأخرى فهناك العديد من الأنواع النباتية من جنس  Hordeum  يمكن أن توجد في بيئات ملحية ، لذلك كثيراً ما يستخدم الشعير في استصلاح الترب المالحة ، وتعتبر الأصناف الزراعية للشعير السداسية الصف أكثر مقدرةً على تحمل الملوحة من الأصناف ثنائية الصف .

ولقد أشارت دراسات إلى أنه يمكن للشعير أن ينمو بشكل جيد عند زراعته   في أوساط محتوية على 10 ملمول/ل من NaCl ، لكن استخدام التركيزين 50 و 100 ميلمول/ل من NaCl  كان له تأثير سلبي على النمو الجذري لصنفي الشعير عربي أبيض وباكستاني.  و دراسات أخرى وجدت أن التراكيز المرتفعة من الأملاح الذائبة في وسط النمو توقف نمو الأجزاء الهوائية في الشعير. وتعتبر مرحلة البادرة من أكثر مراحل نمو هذا النبات حساسية لملوحة التربة.

كما أن تأثير أيون الصوديوم Na⁺ وأيون المغنزيوم Mg⁺⁺ في نمو الشعير يظهر بصورة أشد من تأثير أيون الكالسيوم Ca⁺⁺ . ولقد أشارت العديد من الدراسات إلى انخفاض نسبة الإنبات في الشعير بازدياد مستوى ملوحة وسط  النمو ، ويمكن أن تؤدي التراكيز العالية من الأملاح الكلية الذائبة في وسط النمو إلى تسريع نمو النبات وتقصير فترة الإزهار .

ويعتقد العديد من الباحثين أن هناك تأثيراً ايجابياً للأملاح في وسط النمو عندما تكون بتراكيز منخفضة (5 – 15 ميلمول/ل) يتجلى بزيادة نمو النبات وزيادة في المحصول. ولقد تبين أن الري التكميلي للشعير مع استخدام خليط مياه جيدة مع مياه بحر مالحة في وقت التسنبل ( تشكل السنبلة ) يبدوا مبشرا ويمكن أن يؤدي لزيادة في محصول الشعير. كما تبين تأثيراً ايجابياً للتراكيز المنخفضة من ملح كلوريد الصوديوم في نمو المجموع الجذري لنباتات الشعير. وتتوافق هذه النتائج  مع نتائج تجارب أجريت على نباتات القمح والشوفان ، ومع نتائج  بيّنت أن كتلة النمو الخضري لنباتات الشعير عند تركيز 75 ميلمول/ل من NaCl        كانت مساوية لـ 94.6% من كتلة نمو الشاهد ، انخفضت بشكلٍ كبير عند تركيز 150 ميلمول/ل من NaCl لتصل إلى 52% فقط من كتلة نمو الشاهد. ويعتبر أن الشعير من أكثر المحاصيل الحبية تحملاً للملوحة. ولقد اقترح             استصلاح الترب المالحة عن طريق زراعة محصول واقي حولي متكيف مثل الشعير ، وقد تحتاج هذه العملية لعدة سنوات لتعزيز محتوى التربة من المادة العضوية ودعم مقاومة التربة للانجراف وذلك قبل البدء بزراعة النباتات الأخرى.

عموماً يعتبر الشعير من المحاصيل المتحملة للملوحة لكن    وجدوا أن الملوحة تؤثر سلباً في تطور الشعير حيث تؤخر الإنبات ، وتقلل النسبة المئوية للإنبات ، وتخفض عدد السنابل.    و أن أثر الملوحة على الإنبات يمكن أن يعالج بزيادة معدلات البذار. ومن ناحية أخرى ، إن الشعير يحد من انجراف التربة ويعمل كمثبت للتربة ، كما يساعد في غسل الأيونات للأسفل نتيجةً لتغلغل الجذور. كما أن زراعة أنواع نباتية متحملة للملوحة كالشعير تحسن خصائص الترب المالحة – القلوية بزيادة نفاذية هذه الترب الأمر الذي يساعد على سرعة غسل الأملاح وحركتها نحو الأسفل في قطاع التربة وهذا ما يندرج تحت ما يسمى بالإصلاح الحيوي Biological reclamation   للترب المالحة- القلوية. 

في تجربة لأحد الباحثين درس من خلالها تأثير ازدياد معدلات الصوديوم في التربة على إنتاج الذرة البيضاء وطول وحجم الجذور للنبات . وجد أن كتلة الجذر نقصت مع زيادة تركيز الصوديوم وانخفاض النفاذية الحلولية بينما ازداد طول الجذر ، كما أن أي زيادة في تراكم للصوديوم يقابله انخفاض تركيز الكالسيوم في أنسجة الذرة البيضاء خاصة الأوراق العليا. كما لاحظ وجود علاقة ارتباط قوية بين معامل إطالة الجذر وتركيز الصوديوم في النبات. حيث أن إستطالة الجذر لنبات الذرة البيضاء في ظروف ملحية صودية تتأثر كثيراً بدرجة تشبع أنسجة الجذر بالصوديوم .

وأشار العديد من الباحثين إلى أن الإجهاد الملحي يخفض بشكل واضح المجموع الورقي و الجذري وكذلك المادة الجافة لنباتات الذرة ، ولوحظ زيادة في درجة انخفاض إنتاج المادة الجافة مع زيادة مستويات الملوحة . كما في دراسة أخرى على الملوحة وجد انخفاض في كافة مؤشرات النمو للنبات وزيادة في تركيز الصوديوم والكلور ، كما أثر الإجهاد الملحي في امتصاص النباتات للماء بسبب تغير العلاقات المائية والتوازن الالكتروليتيelectrolyte balance  في أنسجة النبات لذلك تحتاج النباتات المرهقة لماء أكثر حيث أن كفاءة استعمال الماء لهذه النباتات تنخفض مع زيادة الملوحة ، أي أن النباتات تحت الإجهاد الملحي تتطلب ماء أكثر وري أكثر تردداً مقارنة مع الظروف غير الملحية .

وفي دراسة حول تأثير الملوحة على أصناف من الذرة البيضاء تتفاوت في تحملها للملوحة وجد  أن الملوحة خفضت من الجهد الحلولي في الفتحات الخلوية للأوراق والجذور في كل أصناف الذرة البيضاء المدروسة خاصة الحساسة للملوحة . ويرجع ذلك في الغالب لتراكم الصوديوم والكلور والذي تجاوز الكمية التي يحتاجها لتعديل الحلولية . كانت المواد الذائبة العضوية كالكربوهيدرات والأحماض الأمينية متواجدة أكثر في الأوراق والجذور وفي الأصناف المتحملة للملوحة أكثر من الأصناف الحساسة للملوحة. تشير نتائجهم على أن الأصناف المتحملة للملوحة كانت قادرة على إبقاء الضغط الحلولي في الأوراق والجذور تحت الإجهاد الملحي أكثر من الأصناف حساسة للملوحة.

في تجربة  أخرى تبين تأثير التسميد ببقايا نباتية من الذرة البيضاء المزروعة بترب ملحية وغير ملحية . أدت إضافة السماد العضوي إلى زيادة في إنتاجية المادة الجافة للمحصول وامتصاص النتروجين N مقارنة بالشاهد غير المسمد. بسبب إضافة النتروجين بطريقة متاحة للنبات ، بالإضافة لتأثير السماد العضوي على تحسين امتصاص النتروجين من التربة.

ينمو محصول الذرة البيضاء في الأراضي الملحية بشكل أفضل مقارنة مع بقية المحاصيل ، فهو من المحاصيل متوسطة التحمل للملوحة (10–6) ديسسمنز/م ، حيث تؤثر الملوحة الزائدة سلباً في طول النبات وعدد الأوراق والمساحة الورقية وقد تبين أن الضغط الحلولي هو الذي يكون فعالاً في البداية كنتيجة للملوحة بينما السمية الأيونية تأتي أهميتها في التأثير على نمو النبات بعد أمد طويل.

كما تبين أن المستويات الملحية المتدنية لا تؤثر سلباً على نمو نباتات الذرة البيضاء وتطورها بل على العكس من ذلك . حيث بين أن هناك تأثيراً ايجابياً للمستويات القليلة من ملح (NaCl) على محصول الذرة البيضاء، ويعود هذا التأثير إلى زيادة نشاط تمثيل البروتينات.

وقد أوضح أحد الباحثين أن أول ردود فعل نباتات الذرة البيضاء للإجهاد الملحي تتمثل بتراجع معدل نمو الأوراق وهذا ما أكده آخرون حيث يقل حجم المسطح الأخضر الفعال في عملية التمثيل الضوئي، وتقل نتيجة لذلك كمية المادة الجافة المصنعة مما ينعكس سلباً على الغلة الاقتصادية النهائية.

وفي دراسة أخرى تمت فيها زراعة بذور محصول الذرة البيضاء في تربة مالحة ، وجد انخفاض في المادة الجافة وإنتاج الحبوب مع زيادة الملوحة في التربة، ولوحظ ازدياد الانخفاض في المادة الجافة والإنتاج للذرة البيضاء مع زيادة تركيز الأملاح في التربة عند العمق (50 - 10) سم .

تحتل الثروة الحيوانية موقعاً هاماً في القطاع الزراعي السوري من حيث قيمة إنتاجها التي تراوحت بين 28-34 % من إجمالي قيمة الإنتاج الزراعي خلال العقد الأخير. ولما كان توفير المواد العلفية اللازمة لتغذية الثروة الحيوانية وتطويرها وإحداث التوازن البيئي بين الغطاء النباتي والحمولة الرعوية أحد المحاور الهامة في التنمية الزراعية المستدامة ، فقد لزم حصر الموارد العلفية وتحديد قيمتها الغذائية وتقديم الاقتراحات اللازمة لصيانة تلك الموارد وتطويرها  لتنمية الثروة الحيوانية وتطوير إنتاجها كما قدرت الاحتياجات العلفية الكلية اللازمة لإنتاج الثروة الحيوانية بنحو 11.3 مليون طن مادة جافة . وأوضحت التقديرات المحلية أن مجموع الموارد العلفية المحلية المستثمرة بلغ 8.795 مليون طن مادة جافة. وتبين أن مخلفات المحاصيل الزراعية تشكل المصدر الرئيسي الأكبر من تلك الموارد العلفية المستخدمة ، إذ تساهم بنحو 72 % من مجموع المادة الجافة وبأكثر من 55% من الطاقة الاستقلابية الكلية وبنحو 36% من البروتين المهضوم مما يدل على أهميتها وضرورة الاهتمام بها واستخدام التقانات المناسبة لرفع قيمتها الغذائية. كما يجب التنويه إلى أن المخلفات بأشكالها المتعددة لا تستثمر بشكلها الكامل والأمثل.  ووجد أن هناك ضياع يقدر بنحو 3.5 مليون طن من المادة الجافة على الأقل غير مستغلة . ونظراً لأن الموارد العلفية المحلية رغم تعددها وتنوعها لا تكفي لتغطية احتياجات الثروة الحيوانية فتلجأ السلطات المعنية في سورية إلى الاستيراد ( نحو 2.451 مليون طن مادة جافة ). وقد استنتج أن الموارد العلفية في سوريا غير كافية لتغطية الاحتياجات الغذائية للحيوانات الزراعية نظراً لتدهور هذه الموارد ، وانخفاض طاقتها الإنتاجية ، وضياع جزء كبير منها .

لم يواكب إنتاج الأعلاف بمختلف أنواعها وأشكالها تطور الأعداد الحيوانية ، مما يؤدي إلى اختناقات إنتاجية تعكس على إنتاجية الوحدة الحيوانية وعلى أسعار المواد العلفية والمنتجات الحيوانية. ويعزى نقص الإنتاج الحيواني إلى انخفاض مستوى التغذية وتذبذب توفر المواد العلفية في الوقت الإنتاجي المناسب. وتبين أن الموازنة العلفية في سورية تعاني في المرحلة الراهنة عجزاً في المادة الجافة والطاقة والبروتين. توفر المخلفات الزراعية والمخلفات الصناعية (42.6%) أكبر نسبة من الاحتياجات الغذائية للحيوانات في المرحلة الراهنة ، تليها الحبوب (41.1%) ، ولا تشكل نسبة المحاصيل العلفية المزروعة أكثر من 2.6% في الموازنة العلفية ( ورده ، 2008 ).

تؤثر الملوحة الزائدة للتربة في إنتاجية العديد من المحاصيل ، حيث مجال خسارة الإنتاج من المحصول يتراوح بين خسارة طفيفة وخسارة كامل المحصول ، ويعتمد ذلك على نوع المحصول ودرجة حساسيته لمشكلة الملوحة يسيطر في أغلب الترب المتملحة الصوديوم Na⁺  والكلور Cl^- هما الأيونين المسيطرين وعادة يتجاوزان حاجة النبات . إن زيادة الأملاح في منطقة الجذور تسبب الجهد الأسموزي osmotic stress الذي ينتج عنه اضطراب علاقة ماء- نبات ، الذي يؤثر على الامتصاص والإفادة من المواد المغذية (المغذيات) الضرورية للنبات ، وأيضاً في تراكم الأيون السام. كنتيجة لهذه التغيرات فان نشاط الأنزيمات المختلفة وأيض النبات يتأثر كما أن بعض النباتات قادرة على تحمل الإجهاد الملحي والجفاف بتخفيض الجهد الحلولي الخلوي cellular osmotic potential كنتيجة لزيادة كلية في تراكم المادة المذابة في عملية تسمى التعديل الحلولي osmotic adjustment  حيث يعتبر التعديل الحلولي آلية التأقلم الرئيسية للنبات تحت الإجهاد الملحي والمائي .

ويرى أحد الباحثين أن ملوحة التربة تؤثر بشكل كبير في سير العمليات الفيزيولوجية في أجزاء النبات ، كما تؤثر في التركيب التشريحي والمورفولوجي لأنسجة النبات. وفي تجربة  تبين إعاقت الملوحة نمو الأوراق والجذور        في المحاصيل المزروعة كما انخفضت معدلات النمو لأجزاء النباتات المجهدة . وتشير الدراسات إلى أن الأنواع النباتية تختلف عن بعضها البعض في تحملها أو حساسيتها للملوحة ، ويختلف    تأثير الملوحة على النباتات ضمن النوع الواحد باختلاف الأصناف ، وحتى ضمن الصنف     الواحد باختلاف مراحل النمو والظروف البيئية ويكون تأثير ملوحة التربة أكثر وضوحاً في المرحلة الأخيرة لنمو محاصيل الحبوب ( مرحلة امتلاء الحبوب ) حيث يحدث النضج القسري للحبوب نتيجة الإجهاد الملحي ويؤدي ذلك عادةً إلى انخفاض وزن الحبة. ويحدث الضرر الملحي عندما تكون التربة ذات ملوحة مرتفعة ، وعندما يكون ماء الري رديء النوعية بسبب ارتفاع نسبة الأملاح فيه ، ففي مثل هذه الحالة تتعرض الحبوب لنوعين من الضرر: الأول حدوث نوع من التسمم المباشر لعدد من الحبوب ، والثاني هو رفع تركيز محلول التربة بحيث يصعب على الحبوب امتصاص الماء لتأمين الرطوبة اللازمة لبدء نشاط الجنين وبالتالي لحدوث الإنبات (يحدث جفاف فسيولوجي). أي أن الرطوبة موجودة ولكن غير متاحة للبذور ، أو أن تنتش الحبوب وينبت جزء منها ضعيفا والجزء الآخر ينتش ولا يتمكن من الإنبات .

بيّنت نتائج تجارب الإنبات على القمح والشعير والذرة الصفراء في ترب ذات ملوحة مختلفة. حيث اختبرت سرعة الإنبات بعد (3 – 4) أيام و قوة الإنبات بعد ثمانية  أيام ، فتبين أن الشعير استمر في الإنبات بنسب 100% في تربة ذات ملوحة قدرها 1.6% وكذلك الذرة الصفراء أما القمح فقد كان إنباته معاقاً بصورة كبيرة في هذه التربة. ووجد في تجارب إنبات على أصناف مختلفة من الذرة  والشعير ، أن نسبة الإنبات تنخفض عموماً مع ارتفاع محتوى التربة من الأملاح الكلية الذائبة مع ملاحظة وجود بعض الاختلافات بين الأصناف المستخدمة.

 يؤدي الإجهاد الملحي إلى الانخفاض في الوزن الرطب والوزن الجاف لمختلف أجزاء النبات ، ويؤدي بالتالي إلى انخفاض نمو النبات وبالإضافة إلى   ما سبق تعمل ملوحة التربة على تأخير الإنبات وتقليل عدد النباتات.   ولقد وجد أن ارتفاع محتوى التربة من الأملاح الكلية الذائبة ترافق   مع تضاؤل في المساحة الورقية وانخفاض في إنتاج المادة الجافة للأوراق والسوق والجذور    على حدٍ سواء.

كما تشير نتائج العديد من الدراسات والأبحاث إلى أن نمو المجموع الجذري أقل تأثرا بالإجهاد الملحي من نمو المجموع الخضري ، إذ تزداد نسبة الجذور إلى الأجزاء الهوائية في النبات في مثل هذه الظروف في حين تبين  أن الإجهاد الملحي يثبط من نمو وتطور الأوراق والاشطاءات ، لكنه يحث على النضج.

كما وجد أن معدل الاشطاء في الشعير ينخفض بشدة تحت ظروف الإجهاد الملحي ، ويمكن للاشطاءات النامية أن تموت دون أن تستطيع النمو وحمل السنابل تحت ظروف الإجهاد الملحي الشديد ، وقد لا ينمو إلا الساق الرئيسية وتصل إلى مرحلة إنتاج الحبوب. بينما وجد في دراسات أخرى أن زيادة مستويات الملوحة خفّضت من العدد الكلي للاشطاءات في النبات ، كما خفّضت بشكل معنوي جداً من عدد الاشطاءات المنتجة بالمقارنة مع الاشطاءات الكلية المتشكلة .

إن الخطوة الأولى في استصلاح أي تربة متأثرة بالملوحة تكمن في التعرف على الخصائص الأساسية لهذه التربة ، وتحديد نوع الملوحة فيها و درجة نفاذيتها .كما أن إزالة الأملاح الذائبة والمتراكمة من الترب ذات أثر جيد في عودتها إلى الحالة الطبيعية عند توفر الطرفين التاليين:

• توفر مركبات الكالسيوم والمغنزيوم الذائبة في محلول التربة .
• عدم وجود مصادر لأملاح الصوديوم بكميات كبيرة .

في بعض الحالات يتطلب الأمر وجود مصارف سواء كانت سطحية أم مغطاة لإنجاح عملية  الاستصلاح . ويصبح الاستصلاح صعباً في حال كون التربة ضعيفة النفاذية ، وعند عدم توفر الماء ذو النوعية الجيدة. وبالإضافة إلى اختبار التربة والتعرف على خصائصها ، فان نمو النباتات في الموقع المدروس يمكن أن يستخدم كمؤشر يساعد في التعرف على مشكلة الملوحة وشدتها . من الممكن استصلاح الترب الملحية – القلوية عن طريق استبدال الصوديوم المتبادل بالكالسيوم ، وذلك بتزويد هذه الترب بمصدر للكالسيوم كالجبس أو الكبريت إما بخلطه مع الطبقة السطحية للتربة أو إضافته مع ماء الري مما يساعد على إذابة كربونات الكالسيوم الموجودة أصلاً في التربة   .  كما أن التقليد المعروف في العديد من حالات استصلاح الترب المتأثرة بالملوحة والقلوية هو أن يضاف كمية كافية من مصلح مناسب كالجبس ليزيح الصوديوم المتبادل من الطبقة السطحية للتربة بسماكة 6 إلى 12 انش ، حيث تتحسن الحالة الفيزيائية للتربة في مدة قصيرة مما يتيح الفرصة  للمحاصيل بالنمو ، ويساعد الري المستمر للتربة بمياه جيدة النوعية على إزالة أكبر للصوديوم خاصة من الطبقات السفلى. وفي بعض الحالات يجب استصلاح التربة لأعماق أكبر للحصول على صرف كافي وتحسين تغلغل الجذور في التربة .

كما يعتقد  أنه يمكن تخفيف الضرر الملحي عن طريق استصلاح الترب المالحة بالغسيل وإضافة بعض المصلحات مثل: كلوريد الكالسيوم و الجبس الناعم ، الكبريت العنصري (زهر الكبريت) وحمض الكبريت.

عُرف الجبس منذ فترة طويلة لمنافعه في الترب ذات المحتوى العالي من الصوديوم. والتركيب الكيميائي للجبس عبارة عن سلفات الكالسيوم المائية ( CaSO₄.2H₂O ) ، ويتكون في الطبيعة كصخور بلورية ناعمة متفاوتة في درجة نقاوتها ولما كانت الترب الصودية تحتوي في كثير من الأحوال على مقادير من كربونات الصوديوم. فان إضافة الجبس تؤدي إلى تكوين كربونات الكالسيوم نتيجة التفاعل بين شوارد الجبس و شوارد الكربونات الذائبة:

            Na₂CO₃  +  CaSO₄                        CaCO₃  +  Na₂SO₄

ويعمل ترسيب كربونات الكالسيوم على استمرار التفاعل حتى انتهاء كربونات الصوديوم وثم التخلص من كبريتات الصوديوم بالغسيل والصرف ويعتقد أن الجبس يستطيع أن يمد الأرض الصودية بمقدار مناسب من أيونات الكالسيوم:

                            Ca       Na                                                        

        Na          +  CaSO₄                                                 +  Na₂SO₄ 

 وتعمل كبريتات الصوديوم المتشكلة على إعاقة سير التفاعل ، لذا لابد من التخلص منها بعمليات الغسل والصرف الفعال ، لكي يستمر التفاعل باتجاه اليمين . ويظهر الجبس قدرةً على إزاحة الصوديوم المتبادل من مواقع التبادل الكاتيوني في التربة ذات المحتوى المرتفع من الصوديوم المتبادل ، كما يعمل على إمداد التربة بالكالسيوم في الترب ذات السعة التبادلية المنخفضة ، ويحسن رشح التربة ويمنع الجبس تفرق حبيبات الطين وانخفاض معدل رشح الماء في التربة .

إن استعمال الجبس شائع في بعض المناطق من العالم حيث مشكلة الترب الملحية – القلوية ففي باكستان مثلاً يعد الجبس من أكثر مصلحات الترب استخداماً نظراً لرخص ثمنه ووفرته حيث توجد ترسبات كبيرة منه تقدر بـ 3.5  بليون طن . ولقد ارتفعت كمية الجبس المستخدمة من 600 طن في عام 1973 استعملت في استصلاح مساحة قدرها 450 هكتار، إلى 218000 طن في عام 1980 وحيث بلغت المساحة المستصلحة 74000 هكتار.

إن وجود الجبس بكميات معقولة في التربة ، يمكن أن يكون له آثار ايجابية ، حيث يمنع حدوث بعض العمليات غير المرغوب بها مثل القلونة وغيرها ، لكن وجوده بكميات كبيرة في التربة يعيق – وإلى حد كبير– استثمار الترب ، سواء للزراعة أو للأعمال الهندسية . ويستعمل الجبس على نطاق واسع في استصلاح الترب القلوية للتغلب على مشاكل الرشح ، حيث يحسن هذا التطبيق من الشروط الفيزيائية للتربة ويزيد تحبب التربة ويحسن من مساميتها ويمكن إجمال التأثيرات الايجابية للجبس في التربة بالآتي : خفض درجة تفاعل ( pH ) التربة ، زيادة المسامية ، تزويد التربة بكل من الكالسيوم والكبريت  .

يعد الجبس ( CaSO₄.2H₂O ) من أرخص مصادر الكالسيوم القابل للذوبان لاستصلاح الترب القلوية والملحية– القلوية. فلقد لاحظ الباحثون أن إضافة الجبس (3.75 طن/دونم) إلى تربة ملحية – قلوية في Kansas أدت إلى زيادة في إنتاج القمح بمعدل    10 ( بوشلات^* ) لكل 4 دونم على مدار خمس سنوات في منطقة يبلغ معدل الهطل المطري السنوي فيها 28 انش. كما ذكر  أن إضافة الكالسيوم على شكل صخرة جبسية مطحونة لتربة ذات محتوى زائد من الصوديوم يساعد في استعادة التربة لبنائها وفي غسل الأملاح نحو الأسفل.

ولقد تم دراسة تأثير الجبس على حجم التجمعات الترابية وشكلها الهندسي في ثلاث ترب صودية تحت الاستصلاح . بينت النتائج بأن إضافة الجبس أدى إلى خفض        قيم الـESP   وقيم الـ ECe ( إلى ما دون ( 2 dS/m ، وكان هناك علاقة خطية بين  ECe وESP . كذلك لوحظ انخفاض في محتوى التربة من المادة العضوية ، وتغير في شكل المسامات ، وزيادة طفيفة في عدد التجمعات الترابية.

ولكي تظهر فعالية مصلحات التربة مثل الجبس وحمض الكبريت في الترب المالحة - الصودية يجب أن يغسل الصوديوم المتبادل المزاح من منطقة جذور النبات ،  وهذا الأمر لا يمكن تحقيقه دوما عند ندرة توفر المياه ذات النوعية الجيدة وفي حال كون الصرف سيئا ً.

وفي كافة الأحوال فإن استخدام الجبس يخفض من تشكل القشرة السطحية ويحسن رطوبة التربة ولقد تم دراسة تأثير الإضافة السطحية للجبس على رشح وانجراف التربة تحت تأثير عواصف مطرية صنعية ، فوجد أن الجبس المنتشر في سطح التربة خفض من انجراف التربة وزاد الرشح كما ضاعف من معدل الرشح النهائي مقارنة مع الشاهد. وتتفق هذه النتائج مع ما وجد بأن استعمال الجبس تحت ظروف الهطول المطري ترافق مع زيادة ملحوظة في الرشح ، وانخفاض واضح في الجريان السطحي

*  بوشل : مكيال للحبوب والفواكه ويساوي 8 جالونات

 والانجراف  لثلاث ترب مختلفة في جنوب شرق الولايات المتحدة الأمريكية.

ولقد درس في تجارب طويلة الأمد تأثير إضافة الجبس في إنتاجية المحاصيل ( الذرة الصفراء والبرسيم ) ، وفي الصفات الكيميائية للطبقة تحت السطحية للتربة.  ووجد أنه حتى بعد 16 سنة من الإضافة فان تأثيرات الجبس كانت واضحة جدا ، حيث كان المحتوى من الكالسيوم المتبادل والكبريتات في التربة المعاملة بالجبس أعلى من تربة الشاهد ، بينما لم يحصل تغير ملحوظ فيpH  التربة. ولقد انعكست التغيرات السابقة على نمو النباتات حيث ازداد تعمق جذورها ، وازداد إنتاجيتها مقارنةً بالشاهد بحوالي (29-50%) بالنسبة للذرة الصفراء و(50%) بالنسبة للبرسيم.

وفي تجربة في باكستان هدفت إلى استعمال الجبس كإجراء وقائي للحد من خطر القلوية في حال استعمال مياه البئر للري ، استنتج بأن الري بمياه البئر يمكن أن يستعمل بنجاح لنمو المحاصيل الزراعية دون أي خوف من تأثير سلبي للقلوية على الترب في حال إضافة الجبس للتربة. كما بينت نتائج هذه الدراسة أن إضافة الجبس لترب ملحية صودية زاد معدل الرشح فيها واستمر تأثير الجبس في التربة لمدة حوالي ثلاث سنوات.

و تبين أن الجبس يغير بناء الترب الطينية الثـقيلة وخصوبتها ، خصوصا تلك التي تعرضت لتعرية شديدة أو خضعت لإنتاج محصولي مكثف ، كما يخفض قلوية التربة وملوحتها بإزاحة الصوديوم من التربة واستبداله بالكالسيوم ، لذلك فهو يحسن البناء ويرفع مستوى الخصوبة بالإضافة إلا أنه يخفض مستوى الملوحة في الترب الغنية بالصوديوم. ولقد أشارت العديد من الدراسات أن هناك طرائق عملية لتحسين pH الطبقة تحت السطحية للتربة من خلال إضافة بعض المصلحات كالجبس. كما تبين أنه يمكن استعمال الجبس متى كان الصرف سيئاً في التربة بسبب احتوائها على كميات عالية من الصوديوم المتبادل كالترب المالحة- القلوية ، حيث يستبدل الكالسيوم في الجبس بصوديوم التربة مما يسمح للصوديوم بالانغسال عميقاً .

وذكر أن إضافة الجبس للتربة يحسن نوعية وإنتاجية المحصول ، والخواص الفيزيائية للتربة وتعدل الميزان الغذائي فيها. وعند ذوبان الجبس فان الكالسيوم والكبريت سوف يتحركان خلال قطاع التربة ليزداد محتوى التربة من الكالسيوم الذائب والمتبادل ، وبالتالي فان معاملة الترب المتأثرة بالملوحة والقلوية بالجبس كمصدر للكالسيوم يخفض من تفرق حبيبات التربة ويحسن من التحبب ، وفي حال كون التربة ذات محتوى عالي نسبيا من الصوديوم في طبقة الحراثة فان إضافة الجبس تكون مفيدة في تحسين الحالة الفيزيائية للتربة.

ولقد تبين أن الهدف من إضافة المصلحات هو إمداد التربة بكالسيوم ذائب يستبدل مع الصوديوم المتبادل المدمص على السطوح الطينية . ويعتبر  أن أكثر المواد الكيميائية شيوعا والتي تضاف للترب المتأثرة بالملوحة والقلوية لزيادة نسبة الكالسيوم إلى الصوديوم هي الكبريت العنصري والجبس وحمض الكبريت ، وأن الكبريت العنصري يتفاعل مع كربونات الكالسيوم الموجودة أصلاً في التربة ويشكل الجبس.

في تجربة حقلية للاستصلاح الترب القلوية بإضافة 50% من متطلبات الجبس في تربة pH  = 10.5 و ESP   = 95% بعد 10 أشهر من التجربة ولوحظ ازدياد نشاط الأحياء الدقيقة و تحسن في صفات التربة ، كما لوحظ بعد ثلاث سنوات انخفاض رقم الــ pH   إلى 9.45 و ESP إلى 47.5 % و متوسط الكربون للكتلة العضوية وصل إلى 206.5 مغ/كغ تربة والزيادة في الكربون العضوي 64% والنتروجين 38% مقارنة بالتربة الأصلية.

محسن آخر لاقى اهتمام كبير في تحسين خصائص التربة الفيزيوكيميائية وهو الزيوليت .

الزيوليت هو سيلكات الألمنيوم ذات الشكل البنيوي رباعي السطوح (SiAl)O₄ ، يحتوي فراغات دقيقة ممتلئة بجزيئات الماء والكاتيونات القابلة للتبادل . ويكون تواجده على شكل بلورات صافية ذات تكون حراري في فجوات التصدعات في الصخور البركانية أو على شكل بلورات دقيقة ذات منشأ رسوبي ,

يستعمل الزيوليت لتحسين نمو النبات وحالة التحبب للتربة بالإضافة إلى السيطرة على تآكل (تعرية) التربة علاوة على ذلك سجل أن الزيوليت يحسن من قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء ، وخفض سمية الألمونيوم ، والسيطرة على تآكل التربة الحامضي وفي تجربة حقلية  وجد أن إضافة الزيوليت لترب صودية خفض من ESP  نتيجة زيادة CEC  ، كما حسن من حالة تحبب التربة و بالتالي حسن من التوصيل المائي للتربة. كما أدى هذا المحسن إلى التقليل من خسارة التربة وتركيز الراسب والسيطرة على تعرية التربة. كذلك إضافة الزيوليت خفضت إلى حد كبير الـ EC  و كمية الصوديوم.

ويساهم الزيوليت الخام المضاف للتربة في تحسين الخواص الفيزيائية ، والمائية للطبقة السطحية كزيادة في رشح ماء التربة من خلال زيادة المسامية ، وبذلك يحد من تعفن جذور النبات ، ويحسن الخواص المائية الكيميائية للتربة ، وبالتالي يزيد من إنتاجية المحاصيل. وأكد العديد من الباحثين أنَّ الزيوليت الخام يحتوي على كمية عالية من الآزوت والبوتاسيوم  وهذا يساهم في تأمين جزء من حاجة النبات و يساهم في خلق بيئة غذائية جيدة لنمو النباتات وزيادة إنتاجيتها . كما يحسن من التوزع الأفقي للماء في التربة .

إن تطور مشاكل الملوحة والقلوية والسمية في الترب لا يقلل معدل إنتاج المحصول ونوعيته فقط وإنما يحدد أيضاً اختيار المحاصيل المزروعة. من النظريات الرئيسة لتحسين الإنتاج في البيئة الملحية والتي تعدل البيئة لتناسب النبات إضافة المصلحات العضوية للترب تحت شروط الري بمياه مالحة  إن الأسمدة والمصلحات العضوية لها تأثير حمضي مفيد على قلوية التربة من خلال عمل الأحماض العضوية المتشكلة خلال تحلل المادة العضوية والكالسيوم والمغنزيوم الموجود في المادة العضوية والتي يستبدل مع الصوديوم على معقد التبادل. وبالتالي فان إضافة المادة العضوية تساعد  في عملية الاستصلاح من خلال خفض pH       التربة.

والصوديوم القابل للتبادل في الترب   . إن المحافظة على خواص التربة الفيزيائية والكيميائية في البيئة الملحية أو القلوية ممكن تحقيقه باستخدام مياه ذات نوعية جيدة في الري ، اختيار صحيح لمصلحات التربة المضافة ، وصرف جيد وممارسة إدارة جيدة للتربة     ..

تؤدي المادة العضوية دوراً مهماً في تحسين الخصائص الفيزيائية والكيميائية والخصوبية للترب المختلفة . ونظرا إلى انخفاض نسبة المادة العضوية في ترب المناخات الجافة لأسباب عديدة لذا يعد رفع محتوى الترب من المادة العضوية أمرا بالغ الأهمية . إن رفع حيوية الترب الزراعية بإضافة المادة العضوية الضرورية يعد وسيلة مهمة لزيادة إتاحة العناصر المغذية الكبرى والصغرى على حد سواء ، وعليه فان تأثير المادة العضوية يكون في مسارين هما محسن لخواص التربة ومخصب لها ، وان ثقل المسار الأول يفوق الثاني ، لما للمادة العضوية من دور في تحسين صفات التربة الفيزيائية المتعلقة بالنفاذية والمسامية وحركة الماء والهواء في التربة وانتشار الجذور وتغلغلها والاحتفاظ بالرطوبة وحرارة التربة . هذا ويمكن الاستفادة من التحسين الفيزيائي بشكل خاص في الإنتاج النباتي للمحاصيل التي يكون إنتاجها الاقتصادي تحت سطح التربة كالبطاطا التي تتأثر بالصفات الفيزيائية للتربة وبنية التربة المناسبة   أما دور المادة العضوية في التأثير في الصفات الكيميائية للتربة فيتمحور حول زيادة السعة التبادلية الكاتيونية للتربة وعملها كمادة مخلبية تحد من فقد العناصر الغذائية وترسيبها فضلاً عن خفض pH  التربة في منطقة الجذور النباتية من خلال إطلاقها لأيونات الهيدروجين والحموض العضوية المختلفة وغاز CO₂  لدى تحللها كما تبين  أن 47% من المغذيات الداخلة في زراعة الاتحاد الأوربي مصدرها الأسمدة العضوية. يعد الآزوت أهم العناصر الغذائية الضرورية للنبات بعد عناصر الكربون والهيدروجين والأكسجين ، ويؤلف 78% من الغلاف الجوي الذي يحتوي نحو 103.9 طناً من الآزوت تؤدي إضافة المادة العضوية إلى الترب التي يرتفع فيها الـpH  إلى خفض قيمpH  التربة ولو بدرجة محدودة      مما يزيد من إتاحة الفوسفور للنبات . إذ أن المركبات الناتجة من تحليل المادة العضوية القدرة على خلب الأيونات الموجبة مثل Ca⁺⁺ ومن ثم تقلل من ارتباطه بالفوسفور وترسبه كما تعمل المركبات العضوية على تغليف غرويات الطين مما يمنع احتجاز الفوسفور بين طبقات معادن الطين .

كما تبين أنَّ إضافة السماد البلدي ساهم في زيادة التجمعات الترابية ، وارتفاع في قيمة سعة الاحتفاظ بالماء ، وخاصة عند زيادة معدل إضافة المحسنات الحيوانية (السماد البلدي). كما أكد أنَّ إضافة السماد البلدي بمعدل (2%) للترب ذات القوام الخشن زادت من تجمعات التربة ، والمحتوى الرطوبي ، ورطوبة السعة الحقلية. كما أن زيادة المحتوى الرطوبي في قطاع التربة وخاصة في الأفق السطحي ، يعود لإضافة السماد البلدي مقارنةً بباقي آفاق التربة. وأوضح الباحثون بأن إضافة السماد البلدي في ظروف الري بالمياه المالحة قد أدى إلى زيادة ثباتية تجمعات التربة في التربة اللوميه الرملية الخفيفة القوام.

في الإنتاج النباتي يعد السماد البلدي محسناً عضوياً ممتازاً فهو يحوي الآزوت بشكليه       المعدني والعضوي. و تساهم  إضافة السماد البلدي في المحافظة على خصوبة التربة ، وتحسن خواصها .إن استعمال السماد البلدي يحسن العديد من الخواص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للتربة ( كالتهوية ، وسعة احتفاظ التربة بالماء، وزيادة المادة العضوية والعناصر الغذائية النباتية ويتوقف تركيز العناصر الغذائية على كمية المادة العضوية الجافة في السماد البلدي وتساهم عمليات التمعدن في تحرير العناصر الغذائية من المركبات العضوية لإنتاج أشكال معدنية ،   فيكون تحلل الأنسجة العضوية مصدراً مهماً للآزوت والكبريت والفوسفور والعناصر الأساسية الأخرى للنباتات كما إن استعمال السماد البلدي الحيواني بغرض التسميد يؤدي إلى زيادة في محتوى المادة العضوية فــي التربة .

إن إضافة السماد البلدي يزيد المادة العضوية ويحسن بنية التربة ، وتوازن مكوناتها ، ويزيد الفعالية الحيوية ويؤثر إضافة السماد البلدي الحيواني إلى التربة في الكثافة الحجمية لها . التي تكون ذات قيمة أعلى في التربة غير المسمدة  أو  المسمدة كيميائياً مقارنةً بالتربة المسمدة بالسماد البلدي الحيواني حيث تساهم إضافة السماد البلدي في استمرارية تناقص الكثافة الحجمية بشكل تدريجيي عند زيادة مستويات السماد العضوي المضافةكما تزيد الأسمدة البلدية (الحيوانية) المضافة للتربة كمية المادة العضوية ، وإتاحة العناصر الغذائية للنباتات نتيجة تمعدن الأسمدة العضوية ، وبالتالي انخفاض في نسب العناصر الغذائية المفقودة في التربة. تزداد ملوحة الطبقة السطحية من التربة بإضافة الأسمدة البلدية بالفترة الأولى من تحللها  ، ثم تنخفض ملوحتها ، وتزداد المادة العضوية بالتربة وإتاحة العناصر الغذائية للنباتات .إن إضافة السماد البلدي الحيواني بمعدل عالٍ نسبياً له أثر إيجابيٌّ لزيادة المادة العضوية والعناصر الغذائية حيث يكون حوالي 60% من المادة العضوية في التربة وبالتالي تسهم في زيادة السعة التبادلية الكاتيونية يزداد محتوى التربة من المادة العضوية والآزوت والفوسفور والبوتاسيوم عن طريق النباتات وانخفاض في درجة حموضة التربة الـ(pH) أثناء الدورة الزراعية بزيادة معدل إضافة السماد البلدي الحيواني كما بينت نتائج تجارب ازداد إنتاج المحاصيل المضاف لها سماد عضوي مقارنة بالشاهد وكانت الزيادة طردية مع زيادة المعدل المضاف من السماد العضوي . وزيادة معنوية للمادة العضوية والآزوت الكلي والفوسفور المتاح والبوتاسيوم المتاح في التربة مقارنة بالشاهد.

وأكد الباحثون أنَّ المحاصيل الزراعية المسمدة بالسماد البلدي الحيواني تعطي إنتاجية مشابهة أو أعلى مقارنةً بإنتاجية المحاصيل المسمدة بالأسمدة الكيميائية ، وخاصةً في الموسم الزراعي التالي بسبب تحسن خواص التربة وزيادة التحرر البطيء للعناصر الغذائية من مدخرات الأسمدة العضوية الحيوانية أثناء التحلل ونمو المحاصيل الزراعية. كما بينت نتائج تجارب أخرى زيادة معنوية في وزن الحب والقش للقمح عند إضافة السماد العضوي بمعدل 20 طن/هـ حيث تفوقت هذه المعاملة على الشاهد . كذلك أدى استخدام الأسمدة العضوية إلى زيادة في السعة التبادلية بنسبة 33%.