التربة

1- تعريف التربة : هي الطبقة السطحية من الارض و التي تكونت عبر ملايين السنين بفعل العوامل المناخية المختلفة و تبلغ سماكتها عدة سنتيمترات و مكونات التربة تعتمد على مكونات الماء و الهواء كذلك تركيب الماء و الهواء يعتمد على التربة و لذلك تعتبر التربة احد مكونات الدورات الكيميائية لبيئة كوكب الارض …

2- التربة نظام غير متجانس ذو بنية مفككة يتكون من ثلاث أطوار و هي

3- 1- الطور الصلب : يتكون من
أ‌- حبيبات معدنية غير عضوية بعضها كبير و بعضها صغير لا يرى الا بالمجهر تكونت من الصخور نتيجة لعمليات التعرية الفيزيائية و الكيميائية و الحيوية و ان نوع المواد الغير عضوية الموجودة في التربة يلعب دور كبير في تحديد إنتاجية او خصوبة التربة

4- ب‌- مواد عضوية : عبارة عن بقايا و مخلفات النبات و الحيوان المعرضة لعمليات التحلل بواسطة الأحياء الدقيقة الموجودة في التربة مثل البكتريا و الفطريات و الديدان المختلفة

5- ملاحظة : في التربة الخصبة تشكل المواد العضوية 5% و الغير عضوية 95% من الطور الصلب

6- الطور الصلب يتكون من ثلاثة طبقات
1- طبقة علوية (TOP SOIL) سماكتها عدة سنتيمترات يحدث فيها معظم النشاط الحيوي و تحتوي على معظم مواد التربة العضوية بالاضافة الى بعض الشوارد المعدنية و الطين :عبارة عن سيلكات الالمنيوم و الحديد

7-2- طبقة س فلية (SUBSOIL) تتسرب اليها المواد العضوية والأملاح والطين من الطبقة العلوية
3- الطبقة الصخرية الأم (SOLIDSOIL)

8- – الطور السائل : يسمى عادة بمحلول التربة وهو عبارة عن محلول مائي يحوي أملاح الكالسيوم و البوتاسيوم و الصوديوم و المنغنزيوم و النترات و البيكربونات و الكلوريدات وهو المحلول الذي تمتصه النباتات

9- الطور الغازي : يشكل الهواء الموجود في التربة داخل فراغاتها حوالي 35% من حجم التربة و يختلف تركيبه قليلا عن تركيب هواء الغلاف الجوي حيث يحوي نسبة اقل من O2 و نسبة اعلى منCO2 نتيجة لتحلل المواد العضوية التي تستهلك O2 و تطلق غازCO2 و تؤدي الزيادة في CO2 الى انخفاض Ph التربة لان CO2 يتفاعل مع H2O الموجودة في التربة فيتشكل حمض الكربون بالتالي ارتفاع الحمضية

10- يتفكك الصخر الأم بفعل عوامل فيزيائية كتغير درجة الحرارة, و عوامل ميكانيكية كتأثير الكائنات الحية و عوامل كيميائية كتأثير المياه, التفاعلات الكيميائية, فيتفكك مثلا الغرانيت معطيا رمل و غضار.

11- تؤثر الكائنات الحية النباتية و الحيوانية فتضيف المواد العضوية إلى التربة و يتحول جزء منها إلى مواد معدنية.

12- تتمايز الآفاق الثلاثة للتربة شيئا فشيئا نتيجة تراكم المواد العضوية, و تتوغل المواد المعدنية و تهاجر نحو الأسفل بواسطة مياه الأمطار أو تصعد نتيجة حركة الماء بالخاصية الشعرية.

13- التربة الزراعية الفلاحية هي جزء من الطبقة السطحية للقشرة الأرضية التي تضمن تطورا عاديا للنباتات الزراعية بواسطة بنائها وتركيبها الفيزيائي والكيميائي

14- < FONT color=#3300ff>لذلك فعلم الزراعة يدرس الخواص الفيزيائية والكيمائية والبيولوجية للتربة

15- وكذلك قدرة التربة على تغذية النباتات أي خصوبتها ودراسة الوسائل لتحسينها .

16- نقائص علم الفلاحة تظهر عند تصنيف أنواع التربة ولذا نجد أن التسمية في علم الفلاحة التربة الرملية ، التربة الطينية ، الغضارية ، الكلسية والدبال على حسب العنصر السائد

17- بينما علم التربة يسمح بتصنيف أنواع التربة وتأثير أصلها وتأثيرها على خصوبة التربة

18- ويتهم علم التربة بتدوين تاريخ التربة ويتنبأ بمصيرها، والتربة هي التكوين الطبيعي الذي يحدث للطبقة المزروعة وتعد حامل النباتات

19- ولذا يدرس علم التربة تحلل الطبقة السطحية للقشرة الأرضية .

20- تعريف التربة هي تكوين سطحي ذات بناء هش وسميك متباين ناتجة عن تحول الصخر الأم تحت تأثير مختلف العوامل الفيزيائية والكيميائية ، البيولوجية المحيطة بها

21- مراحل تكوين التربة :نميز ثلاث مراحل لتكوين التربة

22- المرحلة 1: تفتت وتفسخ الصخرة الأم:تتعلق شدة التفتت والتفسخ للصخر الأم بالمناخ، ونتيجة هذا التفتت تكون أولا عبارة عن خليط

23- فنجد معادن متفتتة نسبيا مثل الأحجار ، فتات الرمل ، الغضار، أو تكون على شكل عجينة لمعقد التفسخ والتي تنتج عن التفسخ الكيميائي للمعادن ، هذه العجينة تكون متكونة من أكاسيد الحديد وأملاح الكالسيوم ، المغنزيوم ، الصوديوم .

24- المرحلة2:إضافة المادة العضوية: تضاف المادة العضوية بعد نهاية المرحلة الأولى وتكون سوداء اللون وتسمى بالدبال ، وتتم العملية عبر مراحل متعددة، من خلال انحلال البقايا العضوية للكائنات الميتة أو تدخل عوامل بيولوجية أخرى.

25- المرحلة 3 :هجرة المواد الناتجة عن التفتت والتفسخ في عمق التربة: تسمح هجرة المواد بتكوين آفاق متباينة للتربة وتسمح بتطورها.

26-التربة المتطورة هي التربة التي مرت بالمراحل الثلاث وكونت آفاق مختلفة منها أفق التراكم الذي لا يوجد في التربة الرملية ومنه يمكن اعتبارها غير متطورة.

27-المكونات الميكانيكية للجزء الصلب : هذه المكونات التي تكون أكثر من 80 %من وزن التربة والتي تصنفها حسب سمكها (تحليل ميكانيكي) والطبيعة المعدنية الكيميائية

28- أ- التحليل الميكانيكي: analyse granulométrique : يسمح بتصنيف عناصر التربة على حسب سمكها وتعيين نسبة كل جزء منها.

29- العناصر السميكة:نأخذ عينة من التربة ونعزلها في غربال قطر مساماته 2مم ، نحصل على التربة الدقيقة قطرها أقل من 2 مم والتربة أو العناصر السميكة التي يزيد قطرها عن 2 مم .

30- من بين العناصر السميكة توجد أحجار قطرها أكبر من 2 سم والحصى قطرها من 2 مم ـ 2 سم .

31- العناصر الدقيقة:تم ترتيبها وتصنيفها حسب سلم Atteberg 1926 وذلك حسب قطر الحبيبات تستخدم في هذا التحليل الميكانيكي ماصة خاصة تدعى ماصة روبنسون Robinson .

32- مختلف الأجزاء الناتجة عن التحليل نميز فيها نوعين من المعادن: معادن غير متفسخة ولها نفس تركيب الصخرة الأم (الأحجار ، الحصى ، الرمل ، السلت) وتسمى العناصر الرملية.

33- معادن متفسخة:ناتجة عن تغيير كيميائي للصخرة الأم وتناقص في حجمها ، بحيث تكون الحبيبات الناتجة دقيقة وتكون على شكل عجينة تدعى بالطين Argile .

34- تعد الطين من المواد الغروية وتكون ممزوجة مع غرويات التربة مثل الكوارتز ، السيليس ، أكاسيد الحديد والألمونيوم وبلورات الكالسيوم ، والمجموع يكون الغرويات المعدنية التي تصنف في الجزء الطيني.

35- ب- العناصر الرملية :تتمثل العناصر الرملية في الحجارة والحصى والسلت ، وتكون سيليسية ، سليكاتية أو كلسية.

36-العناصر السليسية : تكون العناصر السيليسية مقاومة للتفسخ نظرا لاحتوائها على كميات كبيرة من الكوارتز الناتجة عن تفتت الصخور ، ذلك أن حبيبات الكوارتز غير قابلة للتفسخ (التحلل) كيميائيا ولا تشترك هذه العناصر في تغذية النباتات ، ومنه فإن التربة السيلسية تعتبر فقيرة من الأملاح المعدنية وغير ملائمة لنمو النباتات مقارنة بأنواع أخرى.

;

37- يوجد السيليس بشكل كتل كروية أو بيضوية محاطة بغلاف كلسي.وقد يوجد بشكل أشرطة ضمن طبقات الصخور الكلسية

38- العناصر السيليكاتية : يمكن لهذه العناصر أن تتحلل ببطء بفعل عوامل التحلل المؤثرة فيها ، تدخل هذه العناصر في تركيب حبيبات الميكا والفلدسبات ، وعناصر أخرى ناتجة عن الصخور البلورية.

39- يكون التحلل الكيميائي للصخور المكونة من العناصر السيليكاتية بطيئا ومستمرا كلما توفرت ظروف التفسخ في محيط الصخور وتتحرر بفعل التحلل أملاح معدنية عديدة مثل البوتاسيوم والفسفور

40- تساهم هذه الأملاح في تغذية النباتات لأنها قادرة على تشكيل محاليل معدنية مع الماء في التربة نظرا لتواجدها بشكل شوارد .

41- العناصر الكلسية : تعد مصدر الكالسيوم في التربة ، تمتاز بسرعة تحللها الكبيرة ، ونميز من خلالها التربة المتكونة في الصخر الأم الكلسية وهنا يعتبر هذا الصخر مصدرا للكلس الموجود في التربة

42- هناك تربة كلسية متكونة على الصخر الأم غير كلسية ،نظرا لتشكل الكلس من مصادر أخرى خاصة المصادر العضوية .

43- يكون الكلس غير موجود في كل أنواع الأتربة لكن الكالسيوم يوجد في جميعها ولو بكميات قليلة،ويكون الكالسيوم مثبتا مع الطين على شكل أيونات أو أملاح منحلة.

44- الكلس CaCO 3 ملح لا ينحل في لكن الماء المشبع بغاز ثاني أكسيد الكربون يسمح بانحلاله ببطء.

H20 + CO2 + CaCO3 = Ca (HCO3)2

ويكون ناتج التحلل بكربونات الكالسيوم المنحل .

45- خصائص العناصر الرملية: هي تتعلق بطبيعتها وسمكها والتحليل الميكانيكي ، يعرف ذلك بقوام التربة أي نسبة المكونات الصلبة فيها .

46- الرمل السميك يسمح للتربة بأن تكون نفوذة بشكل جيد للماء بينما الرمل الدقيق والسلت يكونان طبقة سطحية غير نفوذة وكذلك تربة خانقة إذا كانت نسبتهما كبيرة لأن الفراغ المسامي الموجود لا يسمح بذلك .

47- الطين: هو معدن غروي ينتج عن تحلل المعادن السلكاتية مثل الفلدسبار الذي يمر بمراحل عديدة للتحلل كما هو موضح في المعادلة التالية :

Si 3 AlO 3 K +3H 2 O = Si 2 Al 2 O 5 (OH) 4 + 2KOH + 4SiO 2

48- من خلال هذه المعادلة يظهر أن الطين (الكاولينيت Si 2 Al 2 O 5 (OH) 4 ) ينتج عن تحلل معدن الأورتوز بالماء وتكون نواتج التحلل بالإضافة إلى الطين ممثلة في السيليس ( 4SiO 2 ) و البوتاس ( 2KOH ). كما أنه توجد أنواع مختلفة من الطين ويعتبر الكاولينيت أشهر هذه الأنواع.

49- تركيب الطين : تعتبر الطين هيفات ليس لها مظهر كروي وهي عبارة عن بلورات صغيرة ، تظهر بالمجهر الإلكتروني على شكل سداسي أو على شكل غير منتظم ، وتتكون من وريقات والسمك والبعد يتعلق بنوع الطين والحالة المميهة وتتراوح بين 07 ــ 20 أنغستروم .

50- بعض الوريقات من السيليس (ذرات السيليسيوم محاطة بذرات أكسجين)، وأخرى من الألمنيوم (ألمنيوم محاط بذرات أكسجين ومجموعات هيدروكسيد OH ) ، تحدد هذه الوريقات وكيفية توضعها وبعدها الأنواع المختلفة للطين.

51- خصائص الطين :الطين شرهة للماء مما يعطيها خصائص بلاستيكية وتلتصق باليد ، تتميز بظاهرة الإنتفاخ والإنكماش( بوجود أو عدم وجود الماء ) ، مما يؤدي إلى حدو ث شقوق في سطح الأرض تؤدي إلى جفاف عمق التربة وتضرر جذور النباتات.

52-تتكون التربة من مكونات عضوية بالإضافة إلى المكونات الميكانيكية ولا يقل دور المواد العضوية في التربة عن دور العناصر المعدنية

53- فالمادة العضوية تشكل مكونا رئيسيا للأراضي الزراعية فهي إلى جانب ت حسينها للخواص الطبيعية للأرض فإنها تعتبر مخزن لكثير من العناصر الغذائية اللازمة للنبات وخاصة عناصر الكربون والنتروجين إلى درجة كبيرة والفسفور والحديد والكبريت بدرجة أقل.

54- تتكون التربة عند استيطان نباتات وحيوانات على بقايا الصخور ، عند موت الكائنات الحية تتحلل مادتها العضوية وتدخل في تركيب التربة وتختلط بالمواد المعدنية

55-للمكونات العضوية أهمية كبيرة في تحديد خصوبة التربة وهذا بالرغم من نسبتها الضئيلة أحيانا ، عكس المكونات المعدنية التي تكون كميتها ثابتة نسبيا .

56- تتواجد المكونات العضوية بأشكال متعددة في التربة ويصعب التعرف عليها أحيانا لأنها في تحول مستمر بفعل الظروف الداخلية التي تسود التربة ، حيث عن تحللها تعطي من جديد المواد التي كونتها (مواد الأصل الممثلة في الأملاح المعدينة ) والتي تسمح بإنشاء مواد عضوية جديدة، وتصنف حسب درجة تطورها على أربع مجموعات أساسية :

57- المجموعة 1: بقايا النباتات والحيوانات الموجودة فوق وداخل التربة.والتي لم تتعرض للظروف المحللة وتبقى في حالة خام ، وهي بحاجة إلى وقت كافي وظروف ملائمة لإنطلاق عملية التحلل البطيء. < /FONT>

58- المجموعة2:مواد عضوية غير متحللة ممثلة في البقايا النباتية و الحيوانية ولها نفس تركيب الأنسجة الحية الناتجة منها ، وهذه المواد هي مواد كربوهيدراتية مثل السكريات المنحلة ، النشاء، السيليلوز، مواد أزوتية على شكل بروتينات ، وكذلك الأملاح المعدنية الحرة مثل أملاح البوتاسيوم ، الكالسيوم، المغنزيوم .

59- هذه المواد لها نفس الخصائص فهي معقدة ومكونة من جزيئات كبيرة وتختلف سرعة تحللها ، فمنها سهلة التحلل التي تعد غذاءا طاقويا للبكتيريا والكائنات الحية الدقيقة للتربة وتتحول بسرعة وتكون كمية كبير ة من غاز ثاني أكسيد الكربون والماء والطاقة، ونجد أيضا مواد أخرى تترك بقايا كبيرة مثل اللجنين ، الأدباغ والصمغ.

60-المجموعة 3: النواتج العابرة :لا تدوم طويلا في التربة وتعتبر مرحلة وسطية بحيث تتحلل بسرعة، ينتج عن تحللها مواد معدنية بسيطة ذات جزيئات صغيرة ، المرحلة الأولى لهذا التطور تسمى التمعدن الأولي ويشمل طورين :

61-الطور الأول: تكاثر الميكروبات ويتم ذلك بالاعتماد على استهلاك الطاقة الناتجة عن استغلال المواد سهلة التحلل .

62- الطور الثاني: يميزه تناقص أعداد الميكروبات عند نهاية تحلل المواد وبالتالي يميزه تحرر مواد مغذية.

63- نواتج هذين الطورين عديدة وتتمثل في السكريات ، الأحماض العضوية ، كحول ، مواد فينولية ، ومواد أزوتية ، هذه النواتج العابرة تكون الجزء الغني للمواد العضوية للتربة ويسمى الدبال الخام (الشاب).

64- تمثل المجموعات الثلاث المذكورة المرحلة الأولى لتطور المواد العضوية في التربة. وهي مرحلة التمعدن.

65-المجموعة الرابعة: الدبال :تمثل مرحلة التدبل المرحلة الثانية لتطور المواد العضوية في التربة ، ومن المهم ذكره أن المواد العضوية النباتية تعطي الدبال عند تحللها ، بينما البقايا الحيوانية تعطي البروتينات ، هذه المواد رغم أنها مقاومة لنشاط للميكروبات فهي تتمعدن ببطء بنسبة 01.5 % إلى 02%،وتمثل ما يسمى بالتمعدن الثانوي ،

66- يكون الدبال مشحونا بشحنة سالبة ويشكل غرويات التربة ، ويتحد مع شوارد الكالسيوم ويشكل معقدات دوبالية طينية .

67- كلما كانت نسبة الدبال في التربة مرتفعة يكون ثابت حموضة التربة PH مرتفع ويعتبر مغذيا للكائنات الحية الموجودة في التربة.

68- كما أن وجود شوارد الكالسيوم يعتبر أمرا ضروريا في التربة لأنه يساعد على تكوين المعقدات دبالية طينية

69- يمكن استخلاص المواد العضوية من التربة وفصلها عن بعضها البعض باستخدام الماء أو خليط من الكحول والكلوروفورم .

70- يتم عزل المواد العضوية الرطبة والتي تكون متكونة من بقايا في طريق التحلل وكذلك مادة عضوية مرتبطة بالعناصر المعدنية (الطين ، أكاسيد الحديد ، كاتيونات مختلفة)بواسطة محاليل مختلفة ، كما يمكن عزل المكونات الدبالية المتبقية ،

71- نجد الأحماض العضوية التي تنحل في الماء مثل Acides Criniques .أما الأحماض التي تنحل في الكحول فتتمثل في Acides Hymatomilaniques .وتوجد أحماض عضوية أخرى تنحل في محاليل خاصة .

72-في حين توجد أخرى غير قابلة للإنحلال في جميع المحاليل سواء ماء أو كحول، هذه الأخيرة يتم فصلها بواسطة الهجرة الكهربائية ويتم فيها فصل الأحماض العضوية الهيومينية الرمادية.

73- كل هذه الأنواع المختلفة من المكونات العضوية تكون مهمة للكائنات الحية الموجودة في التربة ، وتعتبر مصدر تغذية النباتات مستقبلا.

74-يعتبر الدبال أحد أشكال تواجد المادة العضوية في التربة ، كما انه يلعب دورا أساسيا في خصوبة التربة وتحسين خواصها الفيزيائية والكيمائية من خلا ل ارتباطه مع الطين في التربة وتشكيلهما معقد دبال طين،

75-يذكر أن الدبال ذو شحنة سالبة مثل الطين ، وبالتالي فإن ارتباطهما يتم وفق عدة طرق: بواسطة كاتيونات الكالسيوم وبواسطة الحديد وكذلك بالتثبيت المباشر للبال على شحنات الطين الموجبة.

76-وتظهر أهمية الدبال في التربة من خلال أنه يحمي الطين من التشتت ويكون مع الطين ملاط ، الأمر الذي يسمح بتكوين مجمعات قوية مقاومة للهدم بواسطة الماء .

77-بينما فهي تسمح بالتدبل وتبطئ هدم الدبال ، فهي تحمي الدبال ، فنلاحظ في التربة الطينية الغنية بشوارد الكالسيوم أن التدبل يتم بواسطة ديدان الأرض ويحصل من خلال ارتباطه بالطين.

78-يكون الدبال في التربة الرملية الغنية بالكالسيوم مكونا من مواد سهلة الذوبان ، أنها خالية من الخصائص الأي أنها خالية من الخصائص الغروية وهذا راجع لعدم وجود خليط مع الطين.

79-كما نلاحظ أيضا في حالة وجود كاتيونات الكالسيوم بكثرة فإن الأحماض الدبالية المتكونة تختفي بسرعة لعدم وجود ربط مع الطين.

80- تتحول المواد العضوية الموجودة على سطح التربة وداخلها إل دبال بفعل تأثير النشاطات الحيوية والتفاعلات المختلفة بين ظروف الوسط ، ويساهم في ذلك وجود عدد هائل من الكائنات الحية الدقيقة.

81- يتواجد الدبال في مختلف أنواع الأتربة لكن بنسب وكميات مختلفة ، ويمكن تحديد أنواع مختلفة منه من خلال مقارنة كميات الدبال المتواجدة في الأتربة المختلفة، واعتمادا على أسس تصنيفية .

82-دبال متدبل:هو نوع من الدبال الذي يمكن فصله وترشيحه بواسطة المذيبات القاعدية ، إذ بإمكانه الانحلال فيها بنسبة كبيرة وتبلغ كميته في التربة 75 % من كمية الدبال المتوفرة .

83-دبال غير متدبل: لا ينحل في المذيبات القاعدية ويمثل النسبة المتبقية ويعتبر غير فعال في التربة ولا يتعرض لتأثيرات النشاطات الحيوية .

84-دبال مشبّع:يتواجد في الأتربة تحت الظروف الجافة أو شبه الجافة ، ويكون متوسط الحموضة إلى قاعدي.يمتاز بسرعة تحلله العالية تحت تأثير عوامل التحلل.

85-دبال غير مشبّع: يتحلل بشكل بطيء في الأتربة الرطبة نظرا لدرجة حموضته العالية التي تعيق نشاط الكائنات المحللة.

86-كما أن الدبال متشكل على سطح التربة الغابية يكون مؤثرا على نشاط الكائنات حسب تركيبه ، مثلا دبال الغابة الصنوبرية يعتبر ساما ومثبطا لنشاط البكتيريا والأعشاب على سطح التربة نظرا لوجود المواد الراتنجية في تركيبه.

87-بناء التربة:يعرف البناء على انه طريقة تجمع المكونات المعدنية الصلبة للتربة في وقت ما من أوقات تشكلها ، أي أنها حالة يمكن أن تتطور بفعل الظروف المحيطة ، ونميز ثلاث مجموعات من البناء.

88-البناء الحبيبي: يكون فقيرا من الغرويات التي تساهم في الاحتفاظ بالماء والأملاح المعدنية ، تمتاز التربة في هذه الحالة بنفاذية عالية للماء إذا كانت المكونات الرملية كثيرة أما إذا كانت المكونات الرملية قليلة فإن النفاذية تكون بطيئة.

89-البناء المتراص :يميز التربة الخانقة ذات النفاذية القليلة للماء وتهوية ضعيفة ، تعتبر مقاومة بشكل كبير لتوغل الجذور في عمقها وصعوبة الأعمال الزراعية في الشتاء أو الصيف .

90-البناء الجزيئي:تكون العناصر الرملية مرتبطة بالمعقد طين دبال وتسمح بتكوين جزيئات صغيرة مستديرة وتتميز بنفاذية عالية للماء وتهوية جيدة مع سهولة العمل الزراعي ، وتسمح بإنبات جيد وتوغل جيد للجذور مع استغلال كبير للمصادر المغذية في التربة .

91-من المعلوم أنه ليس جميع الماء الموجود في التربة يمكن أن يمتصه النبات وعادة تمتص النباتات الماء من التربة إذا كان محتوى ماء التربة يقع بين نقطة الذبول الدائم والسعة الحقلية.

92-أما إذا قل المحتوى المائي بالقرب من المجموعة الجذرية عندئذ يصبح الامتصاص صعبا بسبب أن القوى الطبيعية التي تمسك الماء مع دقائق التربة تصبح أشد أو أقوى من القوى المسببة لدخول الماء إلى النبات ، ويوجد الماء في التربة بعدة حالات.

93-الماء الحر(ماء الجاذبية ):وهو الماء الزائد الذي يترشح إلى أسفل التربة بتأثير الجاذبية الأرضية ويعادل جهد الماء فيه صفر.

94-الماء الشعري :وهو الماء المتبقي بين المسافات الشعرية لدقائق التربة، والقوة المسببة لبقائه هي التوتر السطحي للماء والتلاصق بين جزيئات الماء ودقائق التربة ثم التماسك بين جزيئات الماء، ويطلق على مدى احتفاظ التربة بالماء الشعري ضد الجاذبية الأرضية بالسعة الحقلية ، وأن الماء الشعري هو المتوفر للنبات في عملية الامتصاص ، كما أن جهد الماء في السعة الحقلية يقارب في العادة -0.5 ضغط جوي

9 5-الماء الهيدروسكوبي(ماء المسترطبة): وهو الماء الذي يلتصق بشدة بدقائق التربة الغروية ، وبصورة عامة يعتبر غير متوفر للنبات ولذلك يحدث ذبول النبات ويعادل جهد الماء في هذه الحالة -15 ضغط جوي.وإذا استمر الذبول بحيث لا يرجع النبات إلى وضعه الطبيعي حتى ولو توفر الماء مرة ثانية في التربة فتحدث حالة الذبول الدائمي ويموت النبات .ويذكر أن كل من السعة الحقلية ونقطة الذبول الدائم تختلفان باختلاف نوع التربة.

96-الماء المتحد كيميائيا : هذا الماء متحد بقوة شديدة جدا مع دقائق التربة وغير متوفر للنبات أبدا ، بحيث لا يمكن للنبات امتصاص بأي حال من الأحوال ، ذلك أن جهد ماء التربة فيه يعادل -100 ضغط جوي.

97- درجة حرارة التربة :إن درجة حرارة التربة لها تأثير شديد على معدل امتصاص الماء من قبل النبات ، فقد وجد أن معدل امتصاص الماء من التربة ينخفض بانخفاض درجة الحرارة ويزداد بارتفاعها ، وهذا ما يفسر أن امتصاص الماء هو عملية نشطة وتعتمد على توفر الطاقة

98-كما أن تأثير درجة الحرارة على معدل امتصاص الماء راجع إلى عدة أسباب منها:

– انخفاض معدل انتشار الماء وكثرة لزوجة الماء ولهذا تقل حركة الماء في التربة.

– قلة العمليات الحيوية وقلة نمو الجذر في درجات الحرارة المنخفضة.

99-يؤدي انخفاض تركيز محلول التربة إلى انخفاض الضغط الأسموزي وزيادة الجهد المائي لمحلول التربة وبذلك يزداد الفرق في الجهد المائي بين محلول التربة (المشكل من الماء والعناصر المعدنية المتوفرة في التربة) والعصير الخلوي، وبالتالي يزداد معدل امتصاص النبات للماء.

100-وهناك بعض النباتات تتميز بارتفاع ارتفاع الضغط الأسموزي وقلة الجهد المائي في عصيرها الخلوي بحيث تستطيع امتصاص الماء والنمو في التربة المالحة وتعرف بالنباتات المحبة للملوحة حيث أنها تتكيف مع الظروف المتوفرة في التربة ولها القدرة على العيش في مثل هذا الوسط .

101-تمتص النباتات الماء من التربة جيدة التهوية بمعدل أسرع مما في التربة الغدقة أو رديئة التهوية ، وتوجد عدة أسباب لجعل التربة الفقيرة التهوية تعيق امتصاص الماء من قبل النبات منها:

102-إن قلة الأكسجين في التربة يؤدي إلى إعاقة نمو الجذور والعمليات الحيوية الجارية فيه، وبالتالي تردي قابلية امتصاص أيونات العناصر المعدنية التي ب دورها ستؤثر على مدى امتصاص الماء من التربة.

103-تراكم غاز ثاني أكسيد الكربون في التربة قليلة التهوية يؤدي على أضرار أكثر من أضرار قلة الأكسجين ويظهر أن ازدياد تركيز CO 2 يسبب زيادة لزوجة البروتوبلاست وقلة النفاذية مما يقلل امتصاص الماء من التربة.

104-معدل النتح عند النبات كلما ارتفع معدل النتح في النبات كلما ازدادت القوة السالبة في العصير الخلوي للنبات (قلة الجهد المائي للأوراق فيصبح أكثر سالبية ) مما يقلل امتصاص الماء من التربة.

105- للخصائص الفيزيائية الكيميائية للتربة والبيولوجية للتربة أهمية كبيرة في ثبات العلاقات المائية للنبات، إذ أن لكل منها دورا في التأثير على هذه العلاقة . نذكر هنا أن كل نوع من التربة يمتاز بخصائص مميزة مثلا الأتربة الطينية تحتفظ بكميات كبيرة من الماء لكنها تعيق تهوية الجذور مما يؤثر على سلبا عملية الامتصاص ، أما التربة الرملية فهي قليلة الاحتفاظ بالماء مما يجعله توفره للنبات بشكل دائم أمرا صعبا.

106- كما أن التربة الخصبة التي تحمل مجمل الخصائص المثالية لنمو النباتات تعتبر وسطا بيئيا أمثلا يكون فيه امتصاص الماء والمغذيات متيسرا للنبات.يضاف إلى ذلك توفر الكائنات الحية ومحتواها للمواد العضوية ومحتواها المائي التي من شأنها التأثير المباشر أو غير المباشر على العلاقة بين النبات والماء.

107-يتطلب تشكل التربة مئات أو آلاف السنين انطلاقا من الصخور التي تتعرض لعملية التجوية بفعل عوامل عديدة لتكوين العناصر المعدنية لها، بالإضافة إلى تراكم بقايا نباتية أو حيوانية التي تمت معاملتها وتعرضت تأثير الكائنات الحية الدقيقة والحشرات وكائنات أخرى ، وهنا فالعملية بحاجة إلى شروط ضرورية لنمو النباتات وتراكم أنقاضها ،كما أن النباتات نفسها توفر هذه الظروف التي تسمح بتشكيل الدبال في التربة أو الاحتفاظ به.

108-لكن هذه الظروف تتعرض للتغيير بفعل نشاطات الإنسان السلبية (قطع الأشجار ، الزراعات الكثيفة التي تخل بتوازن التربة، الرعي المفرط في المراعي، الاستعمال المفرط للمبيدات الحشرية في التربة) أو الأحوال الجوية المعاكسة التي لها تأثير مباشر أو غير مباشر على التربة (الجفاف والحرائق)، الأمر الذي يجعل التربة مكشوفة ومعرضة لتأثير قطرات المياه الناتجة عن الأمطار والصرف والرياح وأشعة الشمس.

109-بفعل الظروف الجديدة ، تتعرض التربة السطحية للزوال تدريجيا بسبب الإنجراف المائي أو الريحي في غياب أي شروط حماية مما يجعلها غير صالحة للزراعة مع تناقص حالة المادة الخا م فيها.

110-العوامل التي تؤدي الى الانجراف الميكانيكي للتربة :
1- التجمد: حيث تمتلئ الشقوق و الفتحات في الصخر بماء المطر و في الليل عندما تنخفض درجات الحرارة فان هذا يؤدي الى تجمد الماء الذي يشغل فتحات الصخور و بالتالي ازدياد الحجم مما يسبب تشققها

111- اختلاف درجات الحرارة : تعتبر الصخور و التربة بشكل عام رديئة التوصيل للحرارة بالتالي اختلاف درجات الحرارة بين الليل و النهار في المناطق الصحراوية يؤدي الى تكرار تمدد و تقلص مكونات الصخر المعدنية بدرجات متفاوتة مما يسبب تفتت الصخر

112-قوة تبلور بعض المعادن داخل الشقوق : حيث تؤدي بلورات المعادن و الأملاح داخل الشقوق و في الحيز المحدود الى نشوء ضغط هائل على جانبي الشق بالتالي يسبب دفع الجانبين الى الخارج مما يؤدي الى تكسير و تحطيم الصخر

113- الإنجراف هو انتقال جزيئات التربة السطحية من منطقة على أخرى بفعل عوامل عديدة وتتوضع نواتج الإنجراف في أحواض الترسيب المختلفة.يكون الإنجراف حادا وذو تأثير كبير على التربة السطحية في المنحدرات خاصة الجبال والوديان المنخفضة.

114-يحدث الإنجراف بفعل عاملين هامين وعلى أساسهما يتم تصنيف نوعي الإنجراف ، يتمثل العاملين في الرياح والماء ، حيث أن الإنجراف المائي أشد خطرا.

115-الإنجراف المائي:يخضع الإنجراف المائي للقوة الفعالة للماء وقدرته على حت الطبقة السطحية للتربة ، وتتوقف قوة الماء على العوامل التالية: كمية الماء المتساقطة في وقت واحد وبالتالي غزارة الأمطار المتساقطة في المنطقة المعرضة للإنجراف.

116-كثرة السيول التي تؤدي إلى زوال الطبقة السطحية للتربة وتعريض سطح جديد من الصخور إلى هذه العوامل نفسها فتتشقق الصخور وتتفتت جزيئاتها وتجرف هذه الأجسام الصلبة التي تزيد من قوة التفتيت.

117-إنحدار التربة:الأراضي المنحدرة هي الأكثر تعرضا للإنجراف بسبب قوة تدفق المياه فيها لأن التيار المائي يزداد سرعة وقوة كلما كان انحدار المسار كبيرا.

118-الإنجراف الريحي:يتم بفعل تأثير الرياح التي تنزع العناصر الترابية الدقيقة من الأراضي سهلة الحرث وتنقلها إلى مسافات كبيرة ، ولا يبقى مع الزمن سوى أراضي ملساء مجردة من التربة ومكونة من أحجار وحصى.

119-تعاني التربة من العديد من المشكلات بسبب عوامل طبيعية أو بشرية منها التصحر والانجراف ، فيما يلي بعض الاحتياطات البسيطة لحماية التربة من التدهور. خدمة التربة لتحسين خواصها الفيزيائية والكيميائية مثل النفاذية وبالتالي تحسين جريان المحلول المعدني فيها. الحرث على شكل خيوط كنتورية في الأراضي المنحدرة بحيث تكون الطريقة فعالة ضد الإنجراف وتكون الزراعة في هذه الحالة أفقية مع خيوط الكنتور.

120-إنشاء غطاء نباتي كثيف لأن النباتات تحتفظ بالتربة بفضل جذورها التي تعمل على تثبيت التربة ، كما أنها تقلل من تأثير التهاطلات وتحد جريان الماء.

121-الإصلاح الحقيقي للتربة:يتطلب الإصلاح الحقيقي للتربة إمكانيات كبيرة ويجمع بين التشجير من أجل حماية التربة من تأثير الرياح وتحضير المصطبات الأفقية لتثبيت التربة و الإقلال من الجريان في المناطق المائلة التي تحدث فيها عمليات تعرية التربة الزراعية.

122-إن العلاقة بين التربة والكائنات الحية النباتية منها والحيوانية التي تعيش على سطحها أو في داخلها علاقة متبادلة وذلك من حيث أن الكائنات الحية تلعب دورا مهما أو أساسيا في بناء التربة وفي نفس الوقت تعتبر التربة مصدر الحياة لجميع الكائنات ومن ضمنها الإنسان الذي يعتمد في غذائه ومسكنه وكسائه على ما ينمو في التربة من نباتات وما تعيش عليها من حيوانات إن التربة مصدر حياة الإنسان .

123- إن الحضارات الزراعية العظيمة قامت وأعتمدت في تطويرها وتقدمها على التربة الخصبة الجيدة وأستمرت في تقد مها وتطورها وبقيت عظيمة بإستمرار عناية الإنسان بالتربة والمحافظة على خصوبتها وتدهورت وسقطت بتدهور خصوبة التربة وإنخفاض قدرتها الإنتاجية وذلك بسبب إستثمارها بغير حكمة وتعقل وبعدم إكتراث وإهتمام بالوسائل التي من شأنها المحافظة على التربة وخصوبتها .

124-علم ميكانيكا التربة هو فرع من العلوم الهندسية و هو مختص بدراسة التربة و طريقة تصرفها عند تعرضها للأحمال و الإجهادات .

125- و هو العلم المتعلق بميكانيكا الأجسام الطبيعية المشتتة (المؤلفة من أجزاء دقيقة أو ناعمة) و يع تبر فرعا من فروع علم ميكانيكا الأرض العام الذى تدخل ضمنه العلوم الخاصة التالية : ديناميكا الأرض في المجالين العالمى و المناطقى ، ميكانيكا الصخور الصلدة أو المصمتة ، ميكانيكا الصخور الرخوة أو الهشة (التربة الطبيعية) و ميكانيكا الكتل العضوية و العضوية المعدنية (الطمى ، الفحم و غير ذلك).

126- يعتبر علم ميكانيكا التربة في نفس الوقت ، فرعا من فروع علم الميكانيكا الإنشائية المبنى على أساس قوانين الميكانيكا النظرية (ميكانيكا الأجسام الصلبة الغير قابلة للإنضغاط مطلقا) و كذلك على اساس قوانين الأجسام القابلة للتشوه أيضا ، أى القابلة للإنضغاط و تغير الشكل (قوانين اللدونة ، المرونة ، الزحف) ، التى ستكون بالنسبة لتكوين و صياغة علم ميكانيكا التربة – كعلم مستقل – بمثابة قوانين ضرورية فقط و لكنها ليست من الشروط الكافية بحد ذاتها .

127- إذا اضفنا إلى علاقات (معادلات) الميكانيكا النظرية و الميكانيكا الإنشائية للأجسام المصمتة القابلة للتشوه ، إذا اضفنا لهم القوانين التى تشرح الخواص المتعلقة بتفتت التربة (الإنضغاطية، النفاذية ، مقاومة القص التماسية ، التشوه التركيبى الطورى) عندئذ ببحثنا للتربة باعتبارها اجساما طبيعية مشتتة وثيقة الإتصال بظروف تكوينها و تامة التفاعل مع البيئة الطبيعية الجيولوجية المحيطة بها ، يمكن في هذه الحالة صياغة او تكوين ميكانيكا التربة كعلم من العلوم .

128-قام المهندس الفرنسى كولون عام 1773 بأول بحث اساسى في مجال ميكانيكا التربة و هو ا لمتعلق بنظرية الأجسام أو المواد السائبة الذى كان يعتبر على مدى سنوات طويلة بمثابة النظرية الهندسية الوحيدة في هذا المجال التى استخدمت او طبقت بنجاح عند حساب ضغط التربة على الجدران الساندة أو المحتجزة

129-و في عام 1885 نشر في فرنسا أيضا بحث العالم بوسينسك حول " توزيع الأجهادات الناجمة عن تأثير القوة المركزة في التربة المرنة " الذى اصبح فيما بعد اساسا لتحديد الأجهادات في التربة عند تعرضها لمختلف أنواع الأحمال . و في عام 1923 وضع العالم السوفييتي بوزيرفسكى " النظرية العامة لإجهاد التربة الأرضية " باستخدامه لنظرية المرونة في حساب القواعد الأرضية.

130- ميكانيكا التربة هى عبارة عن نظرية قواعد التربة الطبيعية ، و إن دور ميكانيكا التربة كعلم هندسى هو دور عظيم ، و لا يمكن مفارنته إلا بعلم " مقاومة المواد " Strengh of Materials ، و بدون معرفة مبادىء ميكانيكا التربة ، لا يمكن تصميم المنشأت الصناعية الحديثة ، العمارات السكنية (لا سيما المتعددة الطوابق) ، إنشاءات إصلاح الأرض و إنشاءات الطرق ، الإنشاءات الترابية ، إنشاءات الهندسة الهيدروليكية (مثل السدود الترابية ، سدود المياه مبانى المحطات الهيدروليكية لتوليد الطاقة و غيرها ) ، كل هذا لا يمكن إنشاءه بصورة سليمة بدون معرفة مبادىء ميكانيكا التربة .

131- إن استخدام ميكانيكا التربة يساعم على الإستفادة أكثر ما يمكن من السعة الحملية للتربة ، الحساب الدقيق لتشوهات قواعد التربة أو القواعد الترابية تحت تأثير الأحمال الناجمة عن الإنشاءات الأمر الذى يعتمد ليس على وضع الحلول الأكثر سلامة فحسب ، بل و على الحلول الأكثر اقتصادية أيضا. و في المستقبل ستزداد أهمية علم ميكانيكا التربة في الأعمال الهندسية و ذلك بمساعدته في الحصول على أوسع و أحسن استفادة من المنجزات العلمية لهذا العلم في التطبيقات الإنشائية الهندسية .

132-قانون مسامية التربة و يساوى حجم الفراغات في التربة على الحجم الكلى
انضغاطية التربة : تتلخص هذه الخاصية في قابلية التربة (إلى درجة كبيرة احيانا) لتغيير بنيتها تحت تأثير المؤثرات الخارجية إلى بنية أكثر دموجا أو تراصا على حساب تقليل مسامية التربة .

133-و يرتبط بهذه الخاصية قانون مهم هو قانون الدموج أو التراص
انفاذية التربة للماء : الخاصية الثانية للتربة هى خاصية إنفاذية الماء ، أى قابلية ترشيح الماء و الترشيح في التربة يعتمد على درجة الدموج أو التراص للتربة ، و في الأطيان شديدة اللدونة و شبه الصلبة يعتمد الترشيح على وجود التدرج الإبتدائى للضغط ، الذى تبدأ حركة الماء عند التغلب عليه فقط .