قوام التربة

---

طبيعة الأراضى أو فيزياء الأراضى علم يهتم بدراسة الخصائص الفيزيائية للتربة .
أهم خصائص التربة الفيزيائية تشمل قوام التربة و البناء الأرضى و كثافة التربة و حيزها المسامى و السعة الهوائية للتربة و خواص التربة المائية من أحتفاظ بالرطوبة و سعة تخزين الماء و حركة الماء و توزيعة فى التربة و علاقة الماء بالنبات من حيث تيسيرة للنبات و تأثيرة على تعمق جذور النبات و يهتم العلم بالخصائص الحرارية للتربة .
و للتعرف على ماهية قوام التربة soil texture يحسن التعرف أولا على مكونات التربة بصفة عامة .
التربة الزراعية تتكون من ثلاثة مكونات هى :
مكون صلب عبارة عن حبيبات التربة المعدنية أضافة الى المادة العضوية .
و يوجد بين حبيبات التربة الصلبة فراغات تسمى مسام التربة و تنقسم التربة الى حجمين متساويين من الحبيبات الصلبة و من المسام . مسام التربة ليست فارغة بل تكون ممتلئة دائما بالمكونيين الآخرين للتربة أو أحدهما .
المكون السائل هو الماء و نظرا لذوبان أملاح التربة فية يسمى محلول التربة و عندما تكون التربة مشبعة بالماء كما فى حالة الرى بالغمر عند بدايتة يملأ الماء كل مسام التربة و يطرد الهواء فلا يتواجد لكن بعد قليل من الوقت يتم صرف الماء الزائد عن قدرة حبيبات التربة على الأمساك بالماء على شكل غلاف مائى يحيط بحبيبة التربة و فى المسام الشعرية .
المكون الغازى و هو الهواء الجوى لكن تزيد فية نسبة ثانى أكسيد الكربون قليلا و يكون مشبعا ببخار الماء . و الهواء ضرورى لتنفس جذر النبات و بدونة لا يمكن الزراعة مطلقا و هذا ما يحدث فى التربة الغدقة سيئة الصرف المشبعة بالماء حيث يرتفع منسوب ماء التربة الى قرب سطح التربة ( من ناحية أخرى فالقطاع الأرضى للمنطقة التى تنتشر بها جذور النبات ينتهى عندما يقابل طبقة أرضية صلبة أو عند مقابلة مستوى سطح الماء الأرضى الذى يشبع التربة و ينعدم بة الهواء و لا تخترقة جذور النباتات ) .
فيما يلى شكل تخطيطى لقطاع أرضى ناضج .


فكرة عن تنفس النبات :
جميع الكائنات الحية من ميكروبات و نبات و حيوان و أنسان تتنفس بطريقة واحدة . دعك من وجود جهاز تنفسى فى الأنسان و بعض حيوانات يقوم بسحب الأكسجين من الهواء ففى النهاية يصل الأكسجين الى الخلية الحية و التنفس ( عملية التنفس عكس عملية البناء الضوئى ) على مستوى الخلية الحية واحدا فى جميع الكائنات حيث يستخدم الأكسجين فى حرق السكر داخل جزء من الخلية يسمى ميتوكوندريا بمساعدة الأنزيمات و نتيجة لذلك تتولد الطاقة اللازمة لتشغيل خلايا و أعضاء الكائنات الحية و يتخلف عن التنفس ثانى أكسيد الكربون و ماء يتخلص الجسم منهما .
النباتات التى تتحمل الغدق لها وسائل لحصول جذورها على الأكسجين فمثلا النخيل يوجد جزء من جذورة فوق سطح الأرض فلو كانت جذورة تحت سطح الأرض مغمورة بالماء تماما و ليس بالتربة هواء فأن هذة الجذور تحصل على الهواء من الجزء منها الموجود فوق سطح الأرض .
نعود لحبيبات التربة المعدنية و تقسم من وجهه نظر علم طبيعة الأراضى الى ثلاثة مجموعات حجمية تفترض أن الحبيبات كروية الشكل من باب التبسيط لأنها فى الطبيعة ليست كروية تماما و المجموعات الحجمية الثلاثة هى :
حبيبات الرمل و هى الاكبر حجما الخشنة و تتراوح أطوال أقطارها بين 0,02 و 2 ملليمتر .
حبيبات السلت و هى المتوسطة حجما بقطر طولة يتراوح بين 0,002 و 0,02 ملليمتر .
حبيبات الطين الأصغر حجما الناعمة طول قطر حبيبتها أقل من 0,002 ملليمتر .
الرمل sand كبير الحبيبات صغير السطح النوعى خامل كيميائيا عديم التفاعل بتاتا و لا يحمل سطحة شحنات كهربية لذلك فسعتة التبادلية للكاتيونات تساوى صفرا و من وجهه النظر الكيميائية هو ثانى أكسيد السيلكون المعروف بأسم معدن الكوارتز كما تحتوى الرمال على فلسبار و ميكا فى الأراضى الصحراوية التى ظروف تكوينها راجعة لعوامل فيزيائية لغياب الماء .
الطين clay حجمة الدقيق يسمى حجم غروى و مساحة السطح النوعى لحبيباتة كبيرة و كيميائيا هو معدن معقد التركيب من ألومنيات السيلكون جزيئاتة صفائحية التركيب ( لذلك يمكن أن ننزلق فوق الطين المبتل لأن الضغط بأقدامنا على جزيئاتة الصفائحية المبتلة يجعلها تنزلق فوق بعضها البعض ) و معادن الطين الثانوية السيلكاتية مكونة من رقائق صفائحية تنتفخ بالماء فتتمدد عند الأبتلال و تصير تربتها أكثر ليونة و العكس يحدث بالجفاف لكن أهم خصائص الطين أنة نشط كيميائيا لوجود شحنات كهربية سالبة على سطحة تجذب أليها أيونات العناصر المغذية للنبات ( كاتيونات ) .
معلومة : توجد للتربة سعة تبادل أنيونية أى شحنات موجبة على سطح حبيبات التربة تمسك الأيونات سالبة الشحنة ( أنيونات الكبريتات و الكلوريدات مثلا ) لكن سعة التبادل الأنيونى ضعيفة عادة و وظيفتها أقل أهمية .
السلت silt يشبه الطين فى الليونة و التمدد عند الأبتلال و الأنكماش عند الجفاف لكن بدرجة أقل و كذلك فى قدرتة على الأحتفاظ بالماء و تميل حبيبات السلت لعدم الأنتظام و تنوع الشكل و وجود كسور بها و قلما تكون ملساء أو مسطحة . و السلت تظهر بة بعضا من خواص الرمل و بعضا من خواص الطين و كيميائيا يتركب جزء منة من الكوارتز و جزء من معادن سيلكاتية أولية و جزء من معادن سيلكاتية ثانوية ( الطين و ثانوية تعنى تعرض المعدن الأولى للتجوية فيتحول لمعدن ثانوى ) .
التوزيع الحجمى للمجموعات الحجمية الثلاثة يحدد ما يسمى قوام التربة .
هناك ثلاثة مجموعات قوام رئيسية هى :
الأرض الرملية sandy soil و تحتوى على 70 % من وزنها حبيبات رمل و تسود بتلك الأراضى خصائص الرمال ( البعض يعتبر التربة الرملية هى ما تحتوى على 85 % من وزن مكونات حبيباتها المعدنية رمل ) .
الأرض الطينية clay soil و تصل نسبة حبيبات الطين بها لأكثر من 35 % من وزن التربة و غالبا تكون النسبة 40 % و تسود بها خصائص الطين .
الأرض الطميية loamy soil تعتبر هى الأرض النموذجية و تحتوى على نسب متوازنة من المجموعات الحجمية الثلاث ( طين - سلت - رمل ) و يسمى هذا الخليط طمى loam و تظهر بهذة الأرض الخصائص الفيزيائية و الكيميائية للمجموعات الحجمية الثلاثة بتوازن مثالى .
لكن فى الحقيقة ليست رتب قوام التربة هى الثلاثة الرئيسية السابق ذكرها بل توجد ( 12 ) أثنى عشرة رتبة قوام للتربة هى :
الرملية - الطميية الرملية - الرملية الطميية - الرملية الطينية الطميية - الطميية - السلتية الطميية - السلتية - السلتية الطينية الطميية - السلتية الطينية - الطينية الطمية - الطينية الرملية - الطينية .
نلاحظ أن أسماء رتب قوام التربة لا تعكس فقط تدرج توزيع المجموعات الحجمية بالتربة بل تعكس تدرج الخصائص الفيزيائية للتربة مثل :
سهولة خدمة التربة ميكانيكيا تتدرج من الأراضى الرملية الخفيفة الى الأراضى الطينية الثقيلة الأصعب فى الخدمة .
تدرج الخواص المائية من تربة رملية ضعيفة القدرة على الأحتفاظ بالماء الى تربة طينية شديدة القدرة على حفظ الماء .
تدرج السعة الهوائية من تربة رملية عالية التهوية الى تربة طينية ثقيلة قليلة التهوية .
و قوام التربة يعطى فكرة عن جميع خصائصها بما فيها الخصائص الكيميائية فالأرض الصحراوية الرملية من الناحية الكيميائية حبيباتها خاملة لكن وجود قليل من الطين و السلت بها يؤدى لوجود سعة تبادل كاتيونية ضعيفة تتراوح بين 6 و 10 مللبمكافئ / 100 جرام تربة و يدل القوام الرملى على أنعدام وجود المادة العضوية و على وجود الكربونات و الفلسبارات أضافة للكوارتز و لذلك تتميز الأراضى رملية القوام بفقرها فى العناصر الغذائية و سرعة فقد هذة العناصر عند أضافتها كأسمدة بسبب تدنى سعتها التبادلية الكاتيونية مع ضعف أحتفاظ التربة الرملية بالماء الذى يحتوى الأسمدة ذائبة فية و التربة رملية القوام تكون قاعدية رقم pH بها مرتفع عامة و يمكن أن يصل الى 9,48 .
هذا و يمكن أخذ فكرة تقريبية غير دقيقة عن قوام التربة بطرق حقلية بسيطة لكن تحديد قوام التربة يتم بواسطة المعامل المتخصصة فى الأراضى بالتحليل الميكانيكى لعينات التربة . تؤخذ عينة ممثلة للتربة ثم بواسطة الغرابيل تفصل الأحجام ذات قطر أكبر من 2 ملليمتر و هى من الحصى و الحجارة ( لا تدخل فى تحديد القوام لكن يتم تقدير حجمها و مدى أنتشارها على سطح التربة و فى عمق المحراث أى حتى عمق 30 سنتيمتر لأنها تؤثر سلبا على الخدمة الميكانيكية للتربة بالآلات و يدويا كما أن زيادتها تعيق الزراعات الكثيفة كمحاصيل الحقل مثلا ) و توزن لأن حساب النسب يكون على أساس الوزن . الخطوة الثانية تفصل حبيبات الرمل الخشن ذات أقطار 0,2 - 2 ملليمتر بغربال قطر ثقوبة 0,2 ملليمتر و توزن . فى الخطوة الثالثة يتبقى لنا خليط من الرمل الناعم و السلت و الطين فيتم التخلص من المواد اللاحمة للحبيبات و تغسل و يضاف لها أملاح صوديوم لتفريق الحبيبات . الخطوة الرابعة يتم أسقاط هذة الحبيبات فى سائل و الحبيبات الأكبر فى قطرها هى الأسرع سقوطا و ترسبا فى السائل و بمساعدة ماصة ( أو هيدروميتر فى طريقة أخرى ) و أعتمادا على حساب سرعة سقوط الحبيبات من قانون ستوكس يمكن معرفة وزن كل من الرمل الناعم و الطين و السلت بعد الفصل بينهم أعتمادا على أختلاف سرعة سقوطهم .
بعد تحديد وزن كل مجموعة حجمية نحسب النسبة المؤية لوزن كل مجموعة لأجمالى وزن العينة . من النسب المؤية للمجموعات الحجمية الثلاث يتم تحديد رتبة قوام التربة من على مثلث قوام التربة المبين فى الشكل أدناة .

هكذا نفهم الآن أنة بمعرفة قوام أى تربة يمكننا توقع جميع خصائص هذة التربة الفيزيائية و الكيميائية و الحيوية ( يقصد بها الميكروبات النافعة التى تعيش فى التربة حيث تنعدم بالتربة الرملية ) .