آخر الاسئلة
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%.
...
