مبادئ التربة
نشوء التربة وتكوينها
ما هي التربة : What is soil
مقدمة :
نحن مدينون بوجودنا الى طبقة ذات سمك قليل ولكنها ثمينة تسمى التربة التي تغطي مكونات جيولوجية في سطح الارض تعرضت الى عمليات التجوية بدرجات مختلفة وتكون بشكل طبقة ذات قشرة هشة وذات مواصفات معينة.
والتربة ليست صخوراَ او ترسبات جيولوجية ولكنها تحولت خلال عمليات تكوين التربة الى هذا الشكل المسمى تربة .
وعموماً التربة عبارة عن اجزاء معدنية وعضوية تترابط بشكل متداخل ومعقد تتخلله فراغات او مسام بينية يشغلها الماء والهواء. عند ترطيب التربة بالماء (الماء هو الجزء الاساسي للحياة والمذيب والناقل للمغذيات) يصبح هذا المعقد وسطاَ خصباَ تنهل منه كل الاحياء على كوكب الارض.
وهذه الطبقة الساندة للحياة تسمى البيدوسفير Pedosphere نشطة حيوياً ومسامية وذات بناء وتقوم بكفاءة بتوزيع الماء والتدفقات الكتلية والطاقة.
فضلاَ عن كون التربة سانداَ للحياة فهي تعمل على ترشيح الكثير من المخلفات الصناعية والملوثات وبهذا تعمل على تقليل تلوث البيئة.
وبشكل اكثر شمولية تعرف التربة بأنها جسم طبيعي متطور يتكون من مواد معدنية وعضوية غالباً عند سطح الارض وفي توازن ديناميكي مع الاجزاء الجيولوجية او غلاف الصخور للقشرة الارضية الليثوسفير (Lithosphere) التي تحتها والمحيط الجوي الاتموسفير (Atmosphere) الذي فوقها وتتداخل مع المحيط المائي الهايدروسفير (Hydrosphere) وهي جزء من المحيط الحيوي البايوسفير (Biosphere) ولها دور مهم في حياة العالم.
اما الارض Land فهي مفهوم بيئي اداري للتعبير عن تربة واحدة او اكثر فضلاَ عن المكونات الداخلية للارض من صخور ومياه وجميع المكونات الخارجية من ماء ونبات وظروف مناخية محيطة بها.
علم التربة Soil Science
علم متكامل يربط المعرفة للمحيط الجوي بالمحيط الحيوي واليابسة والماء وهو جزء من علوم الارض الذي يتعامل مع التربة على انها مصدر طبيعي قابل للتجدد ولكن بشكل بطيء جداً . وعلم التربة يتضمن دراسة نشوء التربة وتصنيفها وخواصها الفيزيائية والكيميائية والبايولوجية والمعدنية واستخدام التربة وادارتها وهو اساس لعلوم الزراعة والغابات والبيئة والجغرافية الفيزيائية والهندسة المدنية والاثار.
او يعرف علم التربة على انه مجموع المعلومات والاسس المنظمة والمتعلقة بالمادة المسماة تربة وهو علم له علاقة بجميع العلوم الطبيعية لاسيما علوم الفيزياء والكيمياء وعلوم الحياة.
ويطلق على علم التربة علم البيدولوجي Pedology وهو العلم الذي يعد الترب المختلفة وحدات طبيعية ويركز على التطور وعلى العلاقات الفيزيائية والكيميائية والحيوية وعلى طبيعتها الديناميكية والحركية او بالاحرى هو علم دراسة التربة بالحقل. ويهتم علم البيدولوجي بدراسة التربة كظاهره طبيعة الوجود والتكوين ويتفرع من هذا العلم العديد من العلوم كل يأخذ جانباَ من جوانب التربة ومنها على وجه الخصوص مسح وتصنيف التربة وفيزياء التربة وكيمياء التربة وخصوبة التربة وكيمياء حيوية التربة والاحياء المجهرية فيها ، وهذا ما سيتم بعون الله مناقشته في هذا الكراس حيث سيهتم كل فصل من فصول هذا الكراس بواحد من علوم التربة المختلفة واستخداماتها وتطبيقاتها وعلاقاتها المتداخلة مع نمو النبات والانتاجية .
عمليات تكوين التربة Soil Formation Processes
عمليات تكوين التربة عبارة عن عدد من العمليات تشمل عمليات الاضافة (Addition) للمواد العضوية والمعدنية والماء وعمليات تحول (Transformation) والتي تشمل مجموعة عمليات التجوية (Weathering) الفيزيائية التي تتأثر بالمناخ ولاسيما الحرارة والرطوبة وتشمل على عمليات التمدد والتقلص والاتجماد والذوبان وعمليات تكسر وتفتت الصخور والعمليات الكيميائية او التجوية الكيميائية كعمليات الاذابة والتحلل المائي وتكون حامض الكاربونيك ونتيجة لهذه العمليات وتغير المعادن تتكون المعادن الطينية التي تتكون منها التربة. وكذلك هناك عمليات هيدرولوجية تتضمن عمليات حركة الماء خلال مقد التربة وما ينتج عنها من عمليات غسل ونقل للمواد (Transport) وفقدان (Losses) . اذ انه وحسب الظروف المناخية وشدة هطول الامطار تحدث عمليات غسل كبيرة للسليكا لاسيما في المناطق الاستوائية وتحدث عمليات الاختزال (Reduction) في المناطق المنخفضة والرطبة التي تتعرض للغمر وتتجمع المواد العضوية فيها. اما في المناطق الجافة وشبه الجافة والتي تقل فيها نسب هطول الامطار وبالتالي تقل عمليات الغسل ونتيجة لارتفاع درجات الحرارة تتجمع الاملاح وتحدث عملية التملح (Salinization) واحياناً والى مدى اقل عملية تجمع الصوديوم او ما تسمى بالقلوية (Alkalization) . وتعد عملية تجمع الاملاح من العمليات المهمة في المناطق الجافة وشبه الجافة ومنها العراق.
عوامل تكوين التربة Soil Forming Factors
بعد عمليات التجوية تتكون التربة بمجرد ان النباتات تؤسس نفسها على وسط معدني وتزداد المادة العضوية وتتداخل عوامل المناخ والاحياء والطوبوغرافية وبتأثيراتها على المادة الام وخلال مدة زمنية معينة تتكون وتتطور التربة ، وهذا ما يطلق عليه عوامل تكوين التربة.
ان عوامل تكوين التربة يمكن تمثيلها بالمعادلة التي اشتغل عليها وطورها العالم يني Jenny منذ عام 1941 هي :
S = f (Cl, O, r, P, t)
عبارة عن ان التربة هي دالة لكل من Climate : المناخ والاحياء (O) Organisms والطوبوغرافية (r) (relief) والمادة الام (P) Parent material والزمن time (t) واضاف لها الانسان كعامل منفرد ومستقل يؤثر في التربة من خلال العمليات الادارية من اضافة اسمدة ومواد عضوية وقلب للتربة اثناء الحراثة.
المادة الام (Parent Material) :
المادة الام هي الجزء الذي تتكون منه التربة وهي اما ان تكون صخوراَ تحللت في مكانها او مواد انتقلت بالرياح او الماء وتربت في مكان اخر.والشكل(1) التالي يوضح اكداساَ من الكثبان الرملية تمثل نوعاَ من النقل بالهواء للرمال وتجمعت في مكان آخر.
الشكل ( 1 )
وعموماَ فان التربة تتأثر بألمادة الام التي تكونت منهاومثال ذلك التربة التي تتكون من مادة ام خشنة ومن معادن مقاومة للتجوية عموماَ تظهر نسجة خشنة.والترب الناعمة تطورت من مادة ام ذات معادن غير ثابتة وتتجوى بسهولة.وهكذا ، والترب ذات المادة الام الغنية بالقواعد الذائبة والاملاح تنعكس هذة الصفات على التربة.
المناخ(Climate) :
الطاقة والسقيط(المطر والندى و ...)تؤثر في التفاعلات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث للمادة الام.هذا فضلاَعن ان المناخ يؤثر في الغطاء النباتي وهذا بالتالي يؤثر في تطور التربة .والمطر يؤثر في تطور الافاق نتيجةَ لتأثيره في عمليات غسل ونقل الايونات بين الافاق.
المناخ والنمو الخضري والتجوية:
يكون النمو الخضري متباعداَ وضعيفاَ وتجمع المواد العضوية قليل في المناطق الصحراوية الحارة نتيجةَ لارتفاع الحرارة وقلة سفوط الامطار.
في المناطق الباردة يتحدد نشاط البكتريا وهذا سيحدد من تحلل المواد العضويةوعلى عكس ذلك يزداد النشاط في المناطق الدافئة والرطبة الاستوائية مما يزيدمن تحلل المواد العضوية.
الطوبوغرافيةTopography(relief):
تؤثر الطوبوغرافية في السيح (الجرف السطحي runoff)وكذلك موقع التربة على الانحدار تؤثر في المناخ الدقيق(microclimate )وبالتالي يؤثر في النمو الخضري.والشكل(2) التالي يوضح العلاقة بين الانحدار والتعرية.
الشكل (2)
وتشمل الاحياء كافة الغطاء الخضري والأحياء الكبيرة والصغيرة (الدقيقة) في التربة والإنسان يوضع ضمن العامل الحيوي او يوضع عامل منفصل. اما الزمن فهو عامل يؤثر في جميع العوامل الاخرى لان اي عملية لكي تتم لابد ان تحتاج الى زمن لإتمامها.
لذا فأن طبقات التربة او ما يطلق عليها بأفاق التربة Soil Profiles تعكس التأثير المتداخل لعوامل تكوين التربة على المادة الام خلال الزمن وكما موضح في المخطط الاتي:
المناخ
الحيوانات الغطاء الخضري
التربة
التجوية