4:40 ص
الانتاج النباتي -
كتب الزراعة
كتاب : المرجع الشامل في : كيمياء التربة الزراعية
عدد صفحات الكتاب : 286 صفحة
تلعب كيمياء التربة الزراعية دورًا محوريًا في تحديد خصوبة الأراضي الزراعية وإنتاجيتها واستدامتها. تتضمن كيمياء التربة دراسة العمليات الكيميائية المختلفة التي تحدث داخل بيئة التربة، والتي تؤثر على توافر العناصر الغذائية، ونمو النبات، والنشاط الميكروبي، وصحة النظام البيئي بشكل عام. يعد فهم كيمياء التربة الزراعية أمرًا بالغ الأهمية للمزارعين والمهندسين الزراعيين وواضعي السياسات لتحسين الممارسات الزراعية، وتعزيز غلات المحاصيل، وتخفيف الآثار البيئية.
تكوين التربة الزراعية:
تتكون التربة الزراعية من جزيئات معدنية، ومواد عضوية، وماء، وهواء، وعدد لا يحصى من الكائنات الحية الدقيقة. يتكون الجزء المعدني في المقام الأول من جزيئات الرمل والطمي والطين، والتي تساهم في نسيج التربة وبنيتها. تؤثر المواد العضوية المشتقة من المخلفات النباتية والحيوانية بشكل كبير على خصوبة التربة وعمليات تدوير المغذيات. يسهل الماء والهواء داخل مسام التربة نقل العناصر الغذائية، والتنفس الميكروبي، والتنفس الجذري، وكلها ضرورية لنمو النبات وصحة التربة.
المكونات الكيميائية الرئيسية:
تعتبر العديد من المكونات الكيميائية جزءًا لا يتجزأ من عمل التربة الزراعية:
الرقم الهيدروجيني: الرقم الهيدروجيني للتربة هو مقياس لحموضتها أو قلويتها ويؤثر بشكل عميق على توافر العناصر الغذائية والنشاط الميكروبي. تفضل معظم المحاصيل نطاق درجة الحموضة الحمضية قليلاً إلى المحايدة (الرقم الهيدروجيني 6.0-7.5)، حيث تكون العناصر الغذائية الأساسية متاحة بسهولة. يتأثر الرقم الهيدروجيني للتربة بعوامل مثل المادة الأم وعمليات التجوية والممارسات الزراعية.
قدرة تبادل الكاتيونات (CEC): تشير CEC إلى قدرة التربة على الاحتفاظ وتبادل الأيونات الموجبة الشحنة، المعروفة باسم الكاتيونات، مثل الكالسيوم (Ca2+)، والمغنيسيوم (Mg2+)، والبوتاسيوم (K+)، والأمونيوم (NH4+). تميل التربة ذات CEC الأعلى إلى الاحتفاظ بقدر أكبر من العناصر الغذائية وتكون أكثر خصوبة.
المغذيات الكبيرة والمغذيات الدقيقة: العناصر الغذائية الأساسية مثل النيتروجين (N)، والفوسفور (P)، والبوتاسيوم (K)، والكبريت (S)، والكالسيوم (Ca)، والمغنيسيوم (Mg)، والمغذيات الدقيقة مثل الحديد (Fe)، والزنك (Zn). والنحاس (Cu)، والمنغنيز (Mn)، والبورون (B)، والموليبدينوم (Mo) ضرورية لنمو النبات وتطوره. تتحكم كيمياء التربة في توفر هذه العناصر الغذائية وحركتها واستيعابها بواسطة النباتات.
المادة العضوية في التربة (SOM): تلعب SOM دورًا حاسمًا في خصوبة التربة وبنيتها واحتباس الرطوبة والنشاط الميكروبي. إنه بمثابة خزان للمواد الغذائية ويوفر مصادر الطاقة لكائنات التربة. يتأثر محتوى المادة العضوية في التربة بعوامل مثل المناخ والغطاء النباتي واستخدام الأراضي وممارسات الإدارة.
العمليات في كيمياء التربة الزراعية:
تتضمن كيمياء التربة الزراعية عمليات كيميائية مختلفة تؤثر على ديناميكيات المغذيات، وبنية التربة، والتفاعلات البيئية:
دورة المغذيات: تشمل دورة المغذيات عمليات تمعدن المغذيات، وتثبيتها، وامتصاصها بواسطة النباتات، وفقدان الترشيح أو التطاير. تتحكم كيمياء التربة في تحول الأشكال العضوية وغير العضوية من العناصر الغذائية، وتوافرها للنباتات، وقابليتها للخسارة من خلال المسارات البيئية.
التبادل الأيوني: يحدث التبادل الأيوني بين جزيئات التربة ومحلول التربة، حيث يتم امتصاص الكاتيونات والأنيونات على غرويات التربة وتبادلها مع الأيونات الأخرى في محلول التربة. تنظم هذه العملية توافر العناصر الغذائية، وقدرة تخزين الرقم الهيدروجيني، وخصوبة التربة.
تحمض التربة وقلوتها: يمكن أن تؤدي الممارسات الزراعية مثل التسميد بالنيتروجين، وترسب الأحماض، والزراعة المكثفة إلى تحمض التربة، وتغيير توافر العناصر الغذائية والنشاط الميكروبي. يستخدم التجيير بشكل شائع للتخفيف من حموضة التربة ورفع مستويات الرقم الهيدروجيني في التربة الحمضية، مما يعزز امتصاص العناصر الغذائية والوظيفة الميكروبية.
تفاعلات الأكسدة والاختزال: تتضمن تفاعلات الأكسدة والاختزال نقل الإلكترونات بين الأنواع الكيميائية في بيئة التربة. الظروف الهوائية تعزز تفاعلات الأكسدة، في حين أن الظروف اللاهوائية تفضل تفاعلات الاختزال. تؤثر احتمالية الأكسدة والاختزال على توافر العناصر الغذائية، وبنية التربة، وتحويل المواد العضوية.
الآثار المترتبة على الزراعة المستدامة:
يعد فهم كيمياء التربة الزراعية أمرًا ضروريًا لتنفيذ الممارسات الزراعية المستدامة التي تعزز صحة التربة والإنتاجية والإشراف البيئي:
اختبار التربة وإدارة الخصوبة: يساعد اختبار التربة في تقييم مستويات العناصر الغذائية، ودرجة الحموضة، والخصائص الكيميائية الأخرى، وتوجيه توصيات الأسمدة واستراتيجيات تعديل التربة. الإدارة المتوازنة للمغذيات تقلل من اختلالات المغذيات، وتقلل من التأثيرات البيئية، وتحسن إنتاجية المحاصيل.
إدارة المواد العضوية: يمكن أن يؤدي دمج التعديلات العضوية، وممارسة دورة المحاصيل، وتقليل الحرث إلى تعزيز محتوى المادة العضوية في التربة، وتحسين بنية التربة، واحتباس الماء، وعمليات تدوير المغذيات.
الزراعة الدقيقة: يتيح التقدم في تقنيات استشعار التربة وتحليلات البيانات للمزارعين مراقبة خصائص التربة في الوقت الفعلي وتنفيذ ممارسات الإدارة الخاصة بالموقع. تعمل الزراعة الدقيقة على تحسين استخدام الموارد، وتقليل تكاليف المدخلات، وتقليل البصمة البيئية.
ممارسات الحفظ: يؤدي تنفيذ ممارسات الحرث الحفظي، وزراعة الغطاء النباتي، والحراجة الزراعية إلى الحفاظ على رطوبة التربة، وتقليل التآكل، وتعزيز عزل الكربون في التربة. تعمل هذه الممارسات على تعزيز صحة التربة على المدى الطويل وقدرتها على التكيف مع الضغوط البيئية.
تعد كيمياء التربة الزراعية مجالًا معقدًا وديناميكيًا يدعم استدامة وإنتاجية النظم الزراعية. ومن خلال فهم العمليات الكيميائية التي تحكم خصوبة التربة، ودورة المغذيات، والتفاعلات البيئية، يمكن لأصحاب المصلحة اتخاذ قرارات مستنيرة لتحسين الإنتاجية الزراعية مع الحفاظ على الموارد الطبيعية للأجيال القادمة. يعد تبني التقنيات المبتكرة، واعتماد أفضل الممارسات الإدارية، وتعزيز التعاون متعدد التخصصات خطوات أساسية نحو تحقيق الزراعة المستدامة والأمن الغذائي العالمي.....
----------------
-----------------------
ليست هناك تعليقات: