محاضرة 1 PDF
Document Details
Uploaded by ProdigiousHeliotrope5497
University of Tripoli
Tags
Summary
هذه محاضرة عن أهمية خواص التربة وعلاقتها المائية. تتحدث عن مكونات التربة، و خواصها الطبيعية، و علاقة الماء بالتربة، و أهمية العناصر الغذائية المختلفة لنمو النبات.
Full Transcript
أهمٌيةٌخواصٌالتربةٌوعلاقتهاٌالمائيةٌ تكون معقد التربة من صورة صلبة تشملٌالجزء ٌالمعدني ٌوالمادةٌالعضو ية ٌ ٌبينما تشغل الغاز ية كما تحتوي علًى ٌ الفراغات ٌبين حبيبات هذا الجزء كل من الصورة السائلة والصورة والفطر يات والبروتوزوا والحشرات وبعض...
أهمٌيةٌخواصٌالتربةٌوعلاقتهاٌالمائيةٌ تكون معقد التربة من صورة صلبة تشملٌالجزء ٌالمعدني ٌوالمادةٌالعضو ية ٌ ٌبينما تشغل الغاز ية كما تحتوي علًى ٌ الفراغات ٌبين حبيبات هذا الجزء كل من الصورة السائلة والصورة والفطر يات والبروتوزوا والحشرات وبعض ٌ كالبكتر يا ٌ الدقيقة ٌ الحية ٌ عدد من الكائنات ٌ الصغيرة مما يؤثر علًي بناء التربة ونمو النباتٌ. ٌ الحيوانات ٌ العضو ية نجد أن الحبيباتٌ المعدنيةٌ ٌ وفما عدا الأراضي ٌ صخر ية ٌ المكونٌالأساسيٌلمعظمٌالأراضي ٌوهي حبيبات تتكون بواسطة التجوية إما في مكانها أو تنتقل ثم تترسب ًفي مكان أخر ٌومثلٌالجزءٌالعضوي ٌٌ< %5حجماٌفماٌعداٌ الطبقةٌالسطحيةٌأوٌالأراضيٌالعضو ية. في المناطق المعتدلة وشبه الجافة تقلٌ نسبةٌ المادةٌ العضوةٌ فيٌ التربةٌٌ,وذلكٌ لقلةٌ الغطاءٌالنباتي ،وفى هذه المناطق يشكلٌالطينٌالجزءٌالأكبرٌمنٌالمادةٌالمعدنيةٌ ٌوستثنى القر يبة من أحواض الأنهار والصحاري ٌحيث يمثلٌالرملٌنسبةٌكبيرةٌمنها. ٌ من ذلك المناطق أكاسيد العناصر أهمهاٌأكاسيدٌالحدٌيدٌوالألومنيومٌ ٌ ٌ الطين فقد توجد بعض بالإضافة إلى ٌ تتغير باستمرار ٌ هي البي ٌنية ع ًلي حجم الحبيبات وتتراوحٌبٌيٌنٌٌ%60ٌ- 30و ً وتتوقف المسافات ٌ حسب محتوي التربة من الماء فقدٌتمتلئ تماما ًفي حالة التشبع ،أو تفرغ وتمتلئ هواء ًفي الحالة الجافة ومثلٌالمحتويٌالرطوبٌيٌمنٌٌ%60-40منٌالمسامٌيٌةٌعندٌالسعةٌالحقلةٌفٌيٌ الأراضيٌالمنزرعةٌٌ. أهمٌيةٌخواصٌالتربةٌوعلاقتهاٌالمائٌيةٌ دقيقة ًفي نباتية ٌحية وكائنات ٌحية ٌ ٌ ي جذور فه تحتوي عل ً العضو ية ً ٌ بالإضافة للمكونات تروجين ٌ العضو ية وانطلاق النٌ ٌ منطقة انتشار الجذور وتؤثر هذه الكائنات ًفي انحلال المادة المعدنية الأخرى والتي تصبح صالحة للامتصاص مرة أخرى ،وتستهلك الجذور ما ٌ والعناصر أكسيد الكربون الذي ٌيؤثر ع ًلي الهواء ًفي منطقة الجذور. ٌ أكسجين ٌوتطلق ثا ًني ٌ تحتاجه من والأحياء ٌ وٌيزدادٌالتحببٌوتحسنٌالبناء ٌبالتالي ٌمعٌانحلالٌالمادة ٌالعضو ية ،ووجود الجذور الحجمي ً التوز ع ٌ الأرضية يساعدٌ علىٌ رشحٌ الماءٌٌوتوزعهٌٌبالتربةٌٌ،وٌيؤثرٌ قوامٌ التربةٌٌأو ٌ الطينية ترتيب الحبيبات وكذلك نوع معادن ٌ الأرضية ع ًلي البناءٌالأرضيٌأي نظام ٌ ٌ للحبيبات وكمية ال ٌأيونات المتبادلة والمدمصة. ٌ ونوع الخواصٌالطبيعيةٌللتربةٌوعلاقتهاٌالمائٌيةٌ وتعتمدٌالخواصٌالطبٌيٌعٌيةٌللتربةٌأساساٌعلى: ترتيب الحبيبات البناءٌالأ ٌرضيٌ التوز يع الحجمي للحبيبات (أيٌقوامٌالتربة)ٌوعلى نظام ٌ ٌ .1 وكمية ال ٌأيونات المتبادلة ٌ .2نوع العضوة بالتربة. ٌ كمية وصفات المادة ٌ.3 الطين وخواص مكوناتها. .4نوع معادن ٌ التربةٌوتغذيةٌالنباتٌ ٌ تحصل النباتات النامية على سطح اليابسة على جميع العناصر الغذائية ماعدا الكاربون من التربة.رغم ان هناك مالا يقل عن 61عنصرا ضروريا لنمو النباتات الاقتصادية الا ان اربعة من هذه العناصر فقط هي Hو Oو Nو Cتتمكن من الحركة خلال الجو. بحيث يمكن توزيعها على مساحات واسعة لاستفادة النباتات والاحياء المجهرية منها.فمثلا قد تمتص نخلة في الصحراء قطرة ماء كانت قبل يوم واحد على مسافة مئات الاميال في البحر في المحيط.ولا ينطبق نفس الشيء بالنسبة للفسفور او الكالسيوم او الحديد والعناصر الاخرى لعدم امكان انتقالها في الجو.فهذه العناصر يجب ان توجد في التربة وبالقرب من جذور النباتات لأجل ان يتمكن النبات الاستفادة منها.ولا تزيد المسافة التي يمكن للعناصر ان تقطعها خلال التربة في معظم الاحوال عن بضعة مايكرونات الا في حالة حركة بعضها مع الماء (محلول التربة) الذي يتحرك خلال مسامات التربة الى مسافات لا باس بها احيانا .وبسبب كون معظم العناصر الغذائية غير قابلة للحركة في التربة نسبيا فان على جذور النباتات ان تتغلغل وتمتد في التربة لأجل زيادة قابلية النبات على امتصاص غذائه من التربة والحصول على نمو وانتاج جيدين. ورغم ان امتداد الجذور يختلف من نبات لآخر ومن صنف لآخر فان لخواص التربة الفيزيائية والكيمياوية على امتداد جذور نفس النبات.وعند ملائمة ظروف التربة فان امتداد الجذور والشعيرات الجذرية قد يصل الى اطوال تفوق التصور. ان التربة مادة غير متجانسة تتكون من مواد صلبة وسائلة وغازية.ويعتبر محلول التربة اهم مصدر مباشر للمواد الغذائية التي تمتصها جذور النباتات الارضية.وبما ان محلول التربة يكون عادة مخففا جدا فان اهميته في تجهيز العناصر الغذائية بصورة كافية للنبات بصورة ضئيلة لو لم تمتلك التربة القابلية على امداد محلول التربة بالعناصر الغذائية من الجزء الصلب. ويتم إطلاق العناصر الغذائية المعدنية من الجزء الصلب الى محلول التربة عن طريق؛ .1ذوبانٌمعادنٌالتربةٌوبعضٌالموادٌالعضويةٌفيها .2ذوبانٌبعضٌالاملاحٌالقليلةٌالذوبانٌ -ٌ3تبادلٌالايوناتٌوخصوصاٌالايوناتٌالموجبةٌبينٌمعقدٌالتبادلٌومحلولٌالتربةٌ ٌ علاقةٌالماءٌبالتربةٌ ٌ يوجد الماء في التربة ويشغل مساماتها البينية الفارغة من الهواء ،ويؤثر الماء على صفات التربة الزراعية الطبيعية وعلى حالة التهوية فيها ،والتي تؤثر بدورها على نمو وإنتاجية النبات.أما التربة الزراعية فإنها تعني الطبقة السطحية من القشرة الأرضية الصالحة لنمو النباتات على أن تتصف بما يلي: سمكها يكفي لتغطية الجذور. .1 لا تكون شديدة التماسك ليسهل خدمتها وحركة الماء والهواء فيها. .2 لها القدرة على الاحتفاظ بالرطوبة اللازمة لسد الاحتياجات المائية للنباتات. .3 ٌالخواصٌالطبيعيةٌللتربةٌٌ : عند تخطيط لأي نظام ري ينبغي أن يكون المهندس أو الأخصائي الزراعي ملم ًا بالخصائص الطبيعية (الفيزيائية) للتربة الزراعية التي تؤثر على حركة الماء والاحتفاظ به ،وفيما يلي أهم خصائص التربة المتعلقة بالزراعة الإروائية: أٌ-قوامٌالتربةٌٌ : هي النسبة المئوية لكل من الرمل والسلت والطين الموجودة في التربة ،أي إنها تعبر عن نسب تواجد كل مكونات حبيبات التربة.وهو مصطلح علمي يعكس مدى خشونة أو نعومة حبيبات التربة ككل ويعطي صورة واضحة عن نوع التربة.ويتم تحديد النسب المئوية لمكونات التربة من واقع نتائج التحليل الميكانيكي للتربة معملياً. يطلق عادة على الأراضي الطينية بأنها "ناعمة القوام" ،وللأراضي الرملية "خشنة القوام"، أما الأراضي التي تحتوي على نسب متقاربة من الطين والطمي والرمل "متوسطة القوام أو مزيجية القوام". ولكن هذا التقسيم لا يعكس مدى خصوبة التربة أو مدى قدرتها الإنتاجية ولا درجة ملوحتها، ولكن قوام التربة يؤثر على سعة التربة للاحتفاظ بالماء وعلى حركة الهواء من وإلى التربة. بٌ-بنيةٌالتربةٌ : هي نظام ترتيب حبيبات التربة الأولية في وحدات بنائية معينة يطلق عليها المجاميع (شكل رقم ?) ،وتؤثر البنية على صفات التربة التالية التي بدورها تؤثر على نمو وإنتاجية النباتات: -1حركة ماء التربة وتأثيرها على رش ونفاذية التربة. -2حركة هواء التربة. -3حرارة التربة. ٌ أشكالٌبناءٌالتربةٌالمختلف ٌة ٌ جٌ-الكثافةٌالحقيقيةٌللتربةٌ(ٌ :)Rs تعرف بأنها كتلة أو وزن وحدة حجم الأجزاء الصلبة للتربة ،ويستبعد منها حجم الفراغات البينية من الحساب ،أي أن حجم العينة هو حجم المادة الصلبة فقط ،ويعبر عنها (غم/سم.)3 تتراوح الكثافة الحقيقية للترب ما بين 2.6و 2.75غم/سم ، 3وتتباين القيمة حسب نوع المعادن الموجودة فيها.بشكل عام وجود المواد العضوية في التربة يقلل من كثافتها الحقيقية. دٌ-الكثافةٌالظاهريةٌللتربةٌ(ٌٌ ٌ:)As تعرف بأنها كتلة أو وزن وحدة حجم عينة التربة بحالتها الطبيعية بما فيها من فراغات، وتختلف قيمتها باختلاف قوام وبنية التربة.كما أن لها أهمية خاصة في تحديد المعاملات الرطوبية المختلفة واحتياجات الري ،وتتراوح قيم الكثافة الظاهرية للترب الطينية والسلتية ما بين 1و 1.6غم/سم ،3وللترب الرملية ما بين 1.2و 1.8غم/سم.3 هٌ-مساميةٌالتربةٌ(ٌ : (n هي نسبة حجم الفراغات الموجودة بين حبيبات التربة ،وتتراوح ما بين 35و %55للترب الزراعية.مسامية الترب الرملية عادة تكون أقل من مسامية الترب الطينية. وٌ-نفاذيةٌالتربةٌ(ٌٌ :)k تعد النفاذية من صفات التربة المهمة التي تبين سرعة حركة الماء خلال الفراغات البينية للتربة نتيجة لقوى الجاذبية الأرضية.وتتأثر النفاذية بقوام وبنية التربة وبعوامل كثيرة أخرى. المعاملات الرطوبة للتربة: أ)ٌ.السعةٌالحقليةٌ : تمثل المحتوى الرطوبي للتربة عند أقصى كمية رطوبة يمكن أن تحتفظ بها التربة بعد أن تتخلص من المياه الحرة الفائضة بفعل الجاذبية الأرضية.ويكون الماء عندها ممسوك بقوة شد مقدارها 3.0 – 0.1بار.وتصل التربة الزراعية عادة إلى سعتها الحقلية بعد فترة زمنية تقدر بحوالي 4 – 2يوم من إضافة المياه إليها ،وذلك حسب نوع التربة.تكمن أهمية السعة الحقلية في كونها تمثل الحد الأعلى للمياه الجاهزة للنباتات. ٌب)ٌ.نقطةٌالذبولٌ : تمثل المحتوى الرطوبي للتربة الذي عنده تبدأ النباتات بالذبول ،ويوجد نوعين من نقطة الذبول وهما: · الذبول الدائم · الذبول المؤقت. ٌٌ ٌ ٌ تصنيفٌماءٌالتربةٌ ٌ أ)ٌ.المياهٌالجاهزةٌالكليةٌ:هي كمية المياه الرطوبة التي تحتفظ بها التربة بين السعة الحقلية ونقطة الذبول ،ويستفيد النبات من جزء كبير من هذه المياهٌ. المياهٌالجاهزهٌالكليةٌ=ٌالسعةٌالحقليةٌ–ٌنقطةٌالذبولٌ ٌ ب)ٌ.الماءٌالمتيسرٌ:هي كمية المياه الموجودة في التربة التي يتمكن النبات من استنفادها بدون جهد ،وتساوي: الماءٌالمتيسر=ٌالمياهٌالجاهزهٌالكليةٌ×ٌنسبةٌالاستنفاذٌ(ٌ ٌ.)Ea ملاحظةٌ:نسبةٌالاستنفاذٌتتراوحٌماٌبينٌٌ35وٌٌ.%75 ج) ٌ.مياٌهٌٌالجذبٌ:تمثل كمية المياه التي تزيد عن السعة الحقلية والمتسربة إلى أعماق التربة خارج منطقة الجذور بفعل الجاذبية الأرضية. دورٌالعناصرٌالغذائيةٌالمختلفةٌبالنسبةٌلنموٌالنباتٌ : الكاربون والهيدروجين والاوكسجين :تدخل هذه العناصر في تكوين الكربوهيدرات والبروتينات والدهون.وتكون هذه المركبات معظم جسم النبات حيث ان الهيدروجين والاوكسجين يونان الماء الذي تزيد نسبته على %81من الوزن الرطب لمعظم النباتات.اما بالسبة للوزن الجاف فان أكثر من %91منه يتكون من الكاربون والهيدروجين والاوكسجين. النيتروجينٌ :تكون مركبات النتروجين جزءا لا باس به من الوزن الكلي للنبات.تؤدي زيادة النتروجين في التربة الى زيادة النمو الخضري للنبات وتكون الأوراق داكنة الخضرة.وينظم استهلاك النبات للبوتاسيوم والفسفور ،ويوجد في الاجزاء الفتية من النبات ،زيادته عن حد معين غير مرغوبة بسبب اضطجاع النبات وتأخر النضج وانخفاض انتاج الثمار. الفسفور :يدخل في تركيب جميع الخلايا النباتية ،شانه في ذلك شان النتروجين.اذ يدخل في تركيب بروتينات نواة الخلية والفسفولبيدات.وهو اساس لانقسام الخلايا ونمو النبات، وله اهمية في تحويل الطاقة ،ولهذا السبب فهو اساسي في تحويل الكربوهيدرات كتحول النشا الى سكر.وله دور مهم في تهيئة الطاقة اللازمة لعملية التمثيل الضوئي. البوتاسيومٌ :رغم اهمية البوتاسيوم في العديد من العمليات الفسيولوجية الاساسية كالتنفس والتركيب الضوئي الا ان طبيعة عمله غير معروف بصورة دقيقة.فالبوتاسيوم مثلا يدخل في عدد من الفعاليات الانزيمية التي تساعد في تمثيل الكربوهيدرات لأنهٌ ضروري لبعض خطوات الحصول على الطاقة من السكر وضروري لبعض خطوات تركيب البروتين.والغريب ان البوتاسيوم لا يدخل في تركيب المركبات العضوية للنبات بل يبقى كعنصر في النبات ولذلك بالإمكان غسله من انسجة النبات. الكالسيومٌ :يدخل في تكوين جدران الخلايا النباتية ويساعد على جعل خلايا الشعيرات الجذرية والجذر اكثر قابلية على الانتقاء للعناصر الغذائية.وله الإمكانية على جعل اغشية خلايا الشعيرات الجذرية والجذر القادرة على الامتصاص بحالة نصف ناضجة وهذه الحالة تساعد على الاحتفاظ بالعناصر الغذائية في داخل الشعيرات الجذرية والجذور.يتحد الكالسيوم مع بعض الاحماض كحامض الاوكساليك لتكوين اوكسالات الكالسيوم وهذا يؤدي الى منع انخفاض رقم الحموضة لمحلول الخليةٌ. المغنسيومٌ :يدخل في تكوين جزيئات الكلوروفيل وبذلك فانه يساعد على وجود اللون الاخضر في النباتات.كذلك يساعد في امتصاص وانتقال الفسفور.ويعمل كذلك كعامل مساعد لنشاط بعض الانزيمات المهمة في تكوين الطاقة اللازمة لبعض العمليات الحيوية. الكبريت :يدخل الكبريت في تكوين بعض الحوامض الامينية التي تدخل في تركيب البروتين.ويدخل ايضا في تركيب الدهون والفيتامينات.ويدخل في بعض المركبات الطيارة ذات الرائحة المميزة الموجودة في كل من البصل والخردل.ويدخل في تركيب بعض المركبات المهمة لتنفس النبات. الحديدٌ :يعتبر الحديد اساس في تكوين الكلوروفيل في النبات ،وله اهمية في فعالية بعض الانزيمات وحاملات الالكترونات.التي تساعد في بعض عمليات الاكسدة في الخلايا النباتية الحية وفي تثبيت النتروجين بواسطة بعض الاحياء التعايشية. المنغنيز :على الرغم من انه يعمل كمحرك للعديد من الفعاليات الانزيمية ،الا انه لم يتم عزل سوى نوع واحد من البروتين الحاوي على المنغنيز لحد الان.له علاقة بتركيب والاختزال في النبات. ويلعب دورا مهما في عمليات الاكسدة الكلوروفيل، البورون :يختلف اختلافا كليا عن بقية العناصر الغذائية ،لان مدى التركيز الذي يحتاجه النبات في محيط جذوره محدود جدا.نقصه يؤثر على الاجزاء النامية من النبات.من المحتمل ان يكون ذلك مرتبطا بتأثير البورون على امتصاص الكالسيوم من قبل النبات.