رسائل واطاريح
تأثير إضافة الفحم الحيوي (Biochar) في بعض الخصائص المائية والفيزيائية ونوعية التربة الجبسية
تأثير إضافة الفحم الحيوي (Biochar) في بعض الخصائص المائية والفيزيائية ونوعية التربة الجبسية
تشكل الترب الجبسية مساحة واسعة من العراق وتستغل عادة في الزراعة في مناطق عدة لإنتاج محاصيل مختلفة تعاني الترب الجبسية من تدهور خصائصها المختلفة نتيجة الارتفاع محتوى الجبس فيها وتسلك هذه الترب عادة سلوكا مشابها للترب الرملية في خصائصها المائية و الفيزيائية أن ينخفض محتوى الطين فيها بشكل كبير بزيادة محتوى الجبس مما يؤدي الى خفض سعة مسك الماء والمغذيات مما يؤثر سلبا في نمو النبات. استعملت العديد من محسنات التربة في العالم بهدف رفع محتوى الكاربون في التربة وخاصة الخشنة النسجة منها الزيادة مسك الماء. وفقا لـ (2003) .Rawls et al فأن محتوى الماء في التربة عند الجهد العالي يتأثر بمحتوى الكاربون مقارنة بجهد الماء الواطئ. كما ان مسك الماء في الترب الخشنة النسجة يكون أكثر تأثيرا بكمية الكاربون العضوي مقارنة بالترب الناعمة.
 |
| تأثير إضافة الفحم الحيوي (Biochar)في بعض الخصائص المائية والفيزيائية ونوعية التربة الجبسية |
ان اضافة المحسنات او المصلحات تسمح بمسك ماء اضافي وزيادة محتوى الماء المتيسر للبنات في منطقة الجذور وبذلك تزيد المدة اللازمة بين رية واخرى ( زيادة فاصلة الري). ومع ذلك فأن البحوث حول الدور الايجابي للمادة العضوية في الخصائص المائية للتربة متناقضة في بعض الاحيان. اذ تحصل مقاومة او رفض للماء (water repellency) نتيجة لمحتوى المادة العضوية في التربة ومنتجاتها من التحلل الاحيائي لاسيما التربة الخشنة النسجة ولذلك لا يزال البحث مستمرا عن طرائق ومواد جديدة لتحسين مسك الماء في التربة.
تعريف الفحم الحيوي (biochar)
الفحم الحيوي (biochar) هو المنتج الصلب للتحلل الحراري (pyrolysis) للكتلة الحيوية للنبات والذي يمكن ان يكون مصلحا (amendment) واعداً للتربة لأنه غني بالكاربون. فخلال العقد الماضي اعتبر الفحم الحيوي منتجاً قيماً يوفر فرصاً لتحسين خصائص التربة وعزل او حجز الكاربون ( carbon sequestration) ويقلل من انبعاث الغازات المسببة للاحتباس الحراري وبذلك يساهم في الحد من تغير المناخ (2020 ,.Mohammadi et al) وتعزى هذه الخاصية للفحم الحيوي بشكل اساسي الى ميزته الفيزيائية مثل بنائه المسامي العالي ومساحته السطحية الكبيرة. ويوصف الفحم الحيوي عادة على انه مادة غير متجانسة تختلف في خصائصها الفيزيائية والكيميائية ولا يعتمد هذا التباين على معايير التحلل الحراري له فحسب بل يعتمد ايضا على المواد المستخدمة في صنعه أو انتاجه أن أضافة الفحم الحيوي الى التربة يؤثر في نشاط الاحياء المجهرية مع ذلك فأن هذا التأثير يعتمد على خصائص الفحم والكمية المضافة وخصائص التربة.
الخصائص المائية للتربة
- كره او طرد الماء
- الغيض
- الايصالية المائية المشبعة
- الاحتفاظ او مسك الماء والماء الجاهز للنبات
الترب الجبسية Gypsiferous Soils
الجبس هو من الأملاح القابلة للذوبان الموجودة في التربة والتي يمكن أن تسبب آثارا ضارة على التربة وتسمى التربة التي تحتوي على الجبس بالتربة الجبسية Gypsiferous تنتشر الترب الجبسية في عدد من دول العالم Jha and Sivapullaiah, 2015) Soil وتصنف الترب الحاوية على كميات من الجبس 220 CaSO) بانها جبسية إذا احتوت على افق جبسي لا يقل سمكه عن 15 سم يقع ضمن المتر الأول من مقد التربة، وذو محتوى جبسي يفوق الأفق الذي يليه بما لا يقل عن 5% 2006 ,Soil Survey Staff. قدرت منظمة الاغذية والزراعة الدولية ( 1990 FAO ) المساحة الكلية للأراضي الجبسية في العالم حوالي 100- 150 مليون هكتار يقع 73 مليون هكتار منها في منطقة الشرق الأدنى، وتتواجد الترب الجبسية بشكل رئيسي في روسيا و ايران و المملكة العربية السعودية والعراق وسلطنة عمان والجزائر ومصر وسوريا اذ تغطي حوالي 10 36% من المساحة الاجمالية لكل دولة وتبلغ مساحة الترب الجبسية في العراق حوالي 8.7 مليون هكتار من مساحة العراق الكلية البالغة 43.5 مليون هكتار، أي حوالي 20% من مساحة العراق الكلية (1973 ,Barzanji ). ووفقاً لا (2007) AL-Kaabi تغطي الترب الجبسية حوالي 27-36 % من أراضي العراق. تمتد الترب الجبسية في العراق من جنوب جبل سنجار حتى جنوب العراق وتتركز في مسطحات نهري دجلة والفرات والسهل الرسوبي، وقسم غير قليل من الصحراء الغربية والبادية الجنوبية.
تتصف الترب الجبسية بكونها ضعيفة البناء في افاقها السطحية أما الأفاق الجبسية فتكون عديمة البناء بشكل عام سواء كانت بشكل متماسك أو على شكل حبيبات منفردة. تكون الطبقة الجبسية المتماسكة صلبة في حالة الجفاف وهشة عندما تكون رطبة، وتتصف ببناء غير ثابت، إذ تكون تجمعاتها ضعيفة وتكون الدقائق الأولية للترب الجبسية ضعيفة في قابليتها على التجمع لضعف قوة التماسك التي تجمع هذه الدقائق إلى بعضها البعض، فضلا عن قلة السعة التبادلية للأيونات الموجبة. كما تتصف الترب الجبسية بضعف قابليتها على الاحتفاظ بالماء، ويعتمد ذلك على حجم بلوارت الجبس وبناء التربة ووجود طبقات جبسية صلبة ونسجة التربة فضلا عن كمية ونوع المعادن الطينية السائدة. وان واحدة من أكثر الخصائص غير المفضلة هو انحلال الجبس اذ ان ذوبانه يؤدي الى تكوين خسفات (Sinkholes) غير منتظمة على سطح الارض مما يؤدي الى حصول خلط نتيجة لانتقال وهجرة بلورات الجبس ودقائق الطين من الافاق السطحية الى الافاق تحت السطحية للتربة مسبباً مشاكل في حركة الماء والمذاب 2004 ,.Kuechler et al) وعموما تتميز الترب الجبسية بكون حركة الماء فيها معتدلة إلى سريعة باستثناء الحالات التي تتواجد فيها القشرة الجبسية الصلبة في سطح التربة التي تعمل على إعاقة حركة الماء في التربة (1990 FAO).
نوعية التربة الفيزيائية Physical quality of the soil
نوعية أو جودة التربة الفيزيائية هي واحدة من المكونات الثلاثة للجودة البيئية، إلى جانب جودة المياه والهواء (2002 ,.Andrews et al) اقترح 2004 Dexter بعد سلسلة تجارب لمدى واسع من الترب و التجارب الحقلية دليل S-index لتقييم نوعية التربة الفيزيائي يوصف هذا المؤشر النموذجي من خلال نقطة انقلاب )Soil physical quality,SPQ( (inflection point لمنحنى الوصف الرطوبي للتربة الذي يربط العلاقة بين المحتوى الرطوبي الوزني (كغم) كغم ) واللوغاريتم الطبيعي للشد الرطوبي لمسام التربة (In (h عندما تكون (Dexter, 2009) (h≥0, hpa)
تعد نوعية التربة الفيزيائية عاملاً رئيساً لتقييم مدى تدهور أو تحسين التربة التربة وتحديد Dexter, 2004a; Moncada et ( الادارة والممارسات السليمة من أجل استدامة الزراعة ان مفهوم نوعية التربة يرتبط بقدرة التربة doran and Parkin )1994( أوضح al., 2014 على دعم النظام البيئي. ومن أهم المؤشرات النوعية التربة الفيزيائية هي: السعة الهوائية ( Air Plant Available Water Capacity, ) وسعة الماء الجاهز للنبات Capacity, AC PAWC) والسعة الحقلية النسبية (Relative Field Capacity (RFC) ، وقدرة التربة بشكل مباشر أو غير مباشر على توفير الماء والهواء والعناصر الغذائية ,Topp et al ) Dexter 1997. قسم Reynolds et al., 2007; Moncada et al., 2014( ( 2006,2004) نوعية التربة الفيزيائية من خلال العديد من التجارب التي اجريت لترب مختلفة من انحاء العالم والتي تمثلت بكون مؤشر نوعية التربة الفيزيائي جيد جدا Very good (physical quality عندما تكون قيمة 0.050 – S وعندما تكون قيمة 0.05 > Si > 0.035 تكون نوعية التربة الفيزيائية جيدة (good physical quality) وتعتبر التربة ذات نوعية فيزيائية ضعيفة (poor) اذا كان قيمة 0.035 -0.02 وتعتبر نوعية التربة الفيزيائية ضعيفة جدا او متدهورة (very poor) اذا كان 0.02 > Si عموما تقع التربة و صنف Dexter and Czyz, 2007) 0.007 ≤ Si ≥ 0.140 الزراعية ضمن المدى العديد من العلماء التربة من اذ النوعية الفيزيائية إلى النوعية الفقيرة التي تحصل عندما تظهر التربة واحداً أو أكثر مما التهوية الرديئة والصرف الرديء والجريان السطحي وتكون القشرة الصلبة في سطح التربة وضعف نمو الجذر وضعف قدرة النبات على اختراق السطح و النوعية الجيدة التي تتحقق عند زوال الشروط المذكورة في أعلاه. كما ذكر العديد من الباحثين أنه لا يوجد مقياس واحد لنوعية التربة و إنما هناك عدة مقاييس.
