Skip to main content
Global

7.4: التربة

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    169072

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    التربة هي الطبقة الخارجية الفضفاضة التي تغطي سطح الأرض. تعد جودة التربة من المحددات الرئيسية، إلى جانب المناخ، لتوزيع النباتات ونموها. لا تعتمد جودة التربة على التركيب الكيميائي للتربة فحسب، بل تعتمد أيضًا على المناخ والتضاريس والكائنات الحية التي تعيش في التربة. في الزراعة، يعدل تاريخ التربة، مثل ممارسات الزراعة والمحاصيل السابقة، خصائص وخصوبة تلك التربة.

    أهمية التربة

    التربة مهمة لمجتمعنا في المقام الأول لأنها توفر أساس الزراعة والغابات. تلعب التربة دورًا رئيسيًا في نمو النبات. تشمل الجوانب المفيدة للنباتات توفير الدعم المادي والماء والحرارة والمواد المغذية والأكسجين. يمكن أن تذوب العناصر الغذائية المعدنية من التربة في الماء ثم تصبح متاحة للنباتات. من خلال جذورها، تمتص النباتات الماء والمعادن (مثل النترات والفوسفات والبوتاسيوم والنحاس والزنك). مع هذه المواد وثاني أكسيد الكربون المكتسب أثناء عملية التمثيل الضوئي، تنتج النباتات الكربوهيدرات والبروتينات والدهون والأحماض النووية والفيتامينات التي يعتمد عليها المستهلكون.

    تلعب التربة دورًا في جميع الدورات البيوجيوكيميائية تقريبًا على سطح الأرض. إن التدوير العالمي للعناصر الرئيسية مثل الكربون (C) والنيتروجين (N) والفوسفور (P) والكبريت (S) كلها تمر عبر التربة. في الدورة الهيدرولوجية (المائية)، تساعد التربة على التوسط في التسرب (التسرب) من السطح إلى المياه الجوفية. يمكن أن تكون الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في التربة أيضًا مكونات مهمة للدورات البيوجيوكيميائية من خلال عملية التحلل والعمليات الأخرى مثل تثبيت النيتروجين.

    تعتبر العديد من العناصر ضرورية لنمو النبات. الكربون (C) والهيدروجين (H) والأكسجين (O) مطلوبون بكميات كبيرة، ولكن لا يتم امتصاصها كمغذيات معدنية من التربة. تحصل النباتات على الكربون من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي والهيدروجين من الماء الذي تمتصه الجذور. تأتي ذرات الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون المكتسب أثناء التشغيل والأكسجين الغازي في الغلاف الجوي (يكتسب من خلال التنفس الخلوي الهوائي) وكذلك الماء. من بين العناصر الغذائية المعدنية التي تمتصها التربة، تحتاج النباتات إلى المغذيات الكبيرة، بما في ذلك النيتروجين (N) والبوتاسيوم (K) والكالسيوم (Ca) والمغنيسيوم (Mg) والفوسفور (P) والكبريت (S) والسيليكون (Si) بكميات كبيرة. المغذيات الدقيقة هي عناصر أساسية مطلوبة فقط بكميات صغيرة، ولكن لا يزال من الممكن أن تحد من نمو النبات لأن هذه العناصر الغذائية ليست وفيرة في الطبيعة. تشمل المغذيات الدقيقة الكلور (Cl) والحديد (Fe) والبورون (B) والمنغنيز (Mn) والصوديوم (Na) والزنك (Zn) والنحاس (Cu) والنيكل (Ni) والموليبدينوم (Mo). هناك بعض العناصر الأخرى التي تميل إلى المساعدة في نمو النبات ولكنها ليست ضرورية تمامًا.

    على الرغم من أن العديد من جوانب التربة مفيدة للنباتات، إلا أن المستويات العالية جدًا من المعادن النادرة (إما التي تحدث بشكل طبيعي أو يضيفها البشر) أو مبيدات الأعشاب المطبقة يمكن أن تكون سامة لبعض النباتات (الشكل\(\PageIndex{a}\)).

    نباتان يظهران باللون الأصفر ويذبلان بعد التسمم بمبيدات الأعشاب
    الشكل\(\PageIndex{a}\): تتأثر هذه النباتات المحلية بمبيدات الأعشاب التي كانت تستخدم لقتل الأعشاب القريبة. الصورة بواسطة مات لافين (CC-BY-SA).

    من المستحسن استخدام المغذيات الدقيقة والمغذيات الكبيرة بتركيزات معينة ويمكن أن تكون ضارة بنمو النبات عندما تكون التركيزات في محلول التربة إما منخفضة جدًا (محدودة) أو عالية جدًا (السمية). المغذيات المعدنية مفيدة للنباتات فقط إذا كانت في شكل قابل للاستخراج في محاليل التربة، مثل الأيونات الذائبة بدلاً من المعادن الصلبة. تنتقل العديد من العناصر الغذائية عبر التربة إلى نظام الجذر نتيجة لتدرجات التركيز، وتنتقل عن طريق الانتشار من التركيزات العالية إلى التركيزات المنخفضة. ومع ذلك، يتم امتصاص بعض العناصر الغذائية بشكل انتقائي بواسطة أغشية الجذر، مما يجعل التركيزات أعلى داخل النبات منها في التربة.

    أحد العوامل المهمة التي تؤثر على خصوبة التربة هو درجة حموضة التربة (السجل السلبي لتركيز أيون الهيدروجين). درجة حموضة التربة هي مقياس لحموضة أو قلوية محلول التربة. على مقياس الأس الهيدروجيني (0 إلى 14)، تمثل القيمة سبعة محلولًا محايدًا؛ القيمة الأقل من سبعة تمثل محلولًا حمضيًا والقيمة الأكبر من سبعة تمثل محلولًا قلويًا (الشكل\(\PageIndex{b}\)). تؤثر درجة حموضة التربة على صحة الكائنات الحية الدقيقة في التربة وتتحكم في توافر العناصر الغذائية في محلول التربة. تعيق التربة شديدة الحموضة (أقل من 5.5) نمو البكتيريا التي تتحلل المواد العضوية في التربة. ينتج عن ذلك تراكم المواد العضوية التي لم تتحلل بعد، مما يترك العناصر الغذائية المهمة مثل النيتروجين في أشكال غير قابلة للاستخدام من قبل النباتات. يؤثر الرقم الهيدروجيني للتربة أيضًا على قابلية ذوبان المعادن الحاملة للمغذيات. هذا مهم لأنه يجب إذابة العناصر الغذائية في محلول للنباتات لاستيعابها من خلال جذورها. معظم المعادن أكثر قابلية للذوبان في التربة الحمضية قليلاً مقارنة بالتربة المحايدة أو القلوية قليلاً. ومع ذلك، يمكن أن تؤدي التربة شديدة الحموضة (درجة الحموضة من أربعة إلى خمسة) إلى تركيزات عالية من الألومنيوم والحديد والمنغنيز في محلول التربة، مما قد يمنع نمو بعض النباتات.

    يمثل شريط قوس قزح مقياس الأس الهيدروجيني. الحلول الأساسية الشائعة هي مياه البحر والمبيض. المحاليل الحمضية الشائعة هي القهوة السوداء وعصير الليمون.
    الشكل\(\PageIndex{b}\): مقياس الأس الهيدروجيني يقيس كمية أيونات الهيدروجين (H +) في المادة. يوضح هذا درجة الحموضة للحلول المنزلية الشائعة. أما تلك التي تزيد درجة الحموضة فيها عن 7 فهي أساسية (قلوية)، وتلك التي تقل درجة الحموضة فيها عن 7 تكون حمضية. الحلول من درجة الحموضة العالية إلى المنخفضة هي التبييض (13)، والماء والصابون (12)، ومحلول الأمونيا (11)، وحليب المغنيسيا (10)، وصودا الخبز (9)، ومياه البحر (8)، والماء المقطر (7)، والبول (6)، والقهوة السوداء (5)، وعصير الطماطم (4)، وعصير البرتقال (3)، وعصير الليمون (2)، وحمض المعدة (1). لاحظ أن قيم pH تقريبية. الصورة والتعليق (تم تعديلهما) من OpenStax/إدوارد ستيفنز (CC-BY). الوصول مجانًا على openstax.org.

    هناك عدة عوامل تحدد درجة حموضة التربة. تقلل المواد العضوية في التربة درجة الحموضة إلى حد ما، ولكنها تعمل أيضًا كعازل، مما يحد من التغيرات في درجة الحموضة. المناخ مهم أيضًا، حيث تؤدي كميات كبيرة من الأمطار إلى زيادة الارتشاح وخفض درجة الحموضة. تعمل بعض أنواع المواد الأصلية، مثل تلك التي تحتوي على نسبة عالية من السيليكون، على تقليل درجة الحموضة، بينما تعمل أنواع أخرى، مثل الحجر الجيري، على زيادة درجة الحموضة.

    تكوين التربة

    تتكون التربة من المواد العضوية (حوالي 5٪) والمواد المعدنية غير العضوية (40-45٪ من حجم التربة) والمياه (حوالي 25٪) والهواء (حوالي 25٪). تعتمد كمية كل من المكونات الرئيسية الأربعة للتربة على كمية الغطاء النباتي وضغط التربة والمياه الموجودة في التربة.

    تتكون المادة العضوية من كائنات حية ميتة في مراحل مختلفة من التحلل. إنه ذو لون داكن لاحتوائه على الدبال، وهو مادة متحللة جزئيًا تحتوي على أحماض عضوية. يثري الدبال التربة بالمغذيات، ويمنح التربة ملمسًا فضفاضًا يحتفظ بالمياه، ويسمح للهواء بالانتشار من خلالها. الأكسجين مهم لجذور النباتات والعديد من سكان التربة. يعمل المكون العضوي للتربة كعامل أسمنتي، ويعيد العناصر الغذائية إلى النبات، ويسمح للتربة بتخزين الرطوبة، ويجعل التربة قابلة للحرث للزراعة، ويوفر الطاقة للكائنات الحية الدقيقة في التربة. معظم الكائنات الحية الدقيقة في التربة - البكتيريا أو الطحالب أو الفطريات - نائمة في التربة الجافة، ولكنها تصبح نشطة بمجرد توفر الرطوبة.

    تتكون المواد غير العضوية للتربة من الصخور التي تنقسم ببطء إلى جزيئات أصغر تختلف في الحجم. جزيئات التربة التي يتراوح قطرها من 100 ميكرومتر إلى 2 مم هي الرمل. (ميكرومتر، ميكرومتر، 10 - 6 م، أو مليون من المتر.) تسمى جزيئات التربة التي يتراوح قطرها بين 2 و 100 ميكرومتر بالطمي، وحتى الجسيمات الأصغر، التي يقل قطرها عن 2 ميكرومتر، تسمى الطين.

    يجب أن تحتوي التربة بشكل مثالي على 50 بالمائة من المواد الصلبة و 50 بالمائة من مساحة المسام (الشكل\(\PageIndex{c}\)). تشير مساحة المسام إلى الفجوات بين جزيئات التربة. كلما كبرت جزيئات التربة، زادت مساحات المسام. يمكن أن يمر الماء بسرعة عبر مساحات المسام الكبيرة، لذلك يتم تصريف التربة الغنية بالرمال بسهولة. تحتوي جزيئات التربة الصغيرة على مساحة سطح أكبر مقارنة بالحجم وتنتج مساحات مسامية ضيقة. يتمسك الماء بهذه الأسطح، وبالتالي تحتفظ التربة التي تحتوي على نسبة عالية من الطين بالمياه. (الطين مشحون أيضًا سلبًا، مما يجذب الماء.) يجب أن يحتوي حوالي نصف مساحة المسام على الماء، والنصف الآخر يجب أن يحتوي على الهواء.

    تمثل الأشكال الدائرية ذات الأحجام المختلفة جزيئات التربة. توجد مسافات المسام بينهما. بعض المساحات مظللة تشير إلى الماء.
    الشكل\(\PageIndex{c}\): جزيئات التربة والمسافات المسامية بينها. يمثل التظليل الأسود الماء، الذي يملأ مساحات المسام في الجزء السفلي من التربة ويتشبث بأجزاء ضيقة من مساحة المسام في الجزء العلوي من التربة. صورة من «فيزيولوجيا الغابات؛ علم الفيزياء في الولايات المتحدة ومبادئ التربة فيما يتعلق بالغابات» (المجال العام).

    يعتمد نسيج التربة على نسب الرمل والطمي والطين (الشكل\(\PageIndex{d}\)). تمت تسمية التربة التي تحتوي على نسبة عالية من حجم جسيم واحد باسم هذا الجسيم (تحتوي التربة الطينية على نسبة عالية من الطين). تحتوي أنواع التربة الأخرى على مزيج من حجمين من الجسيمات وقليل جدًا من الحجم الثالث. على سبيل المثال، يحتوي الطين الغريني على ما يقرب من 50٪ من الطين و 50٪ من الطمي بينما يحتوي الطين الرملي على 50-60٪ رمل و 35-50٪ طين. بعض أنواع التربة ليس لها حجم جسيم مهيمن وتحتوي على مزيج من الرمل والطمي والدمص. تسمى هذه التربة بالطمييات، وهي مثالية للزراعة. يحتوي الطمي المتوسط على 40٪ تقريبًا من الرمل و 40٪ من الطمي و 20٪ من الطين. تسهل الجزيئات الكبيرة (الرمل) الصرف، والجزيئات الصغيرة (الطين) تسهل احتباس الماء، لذلك تتمتع التربة الطينية بتصريف جيد ويمكن أن تظل رطبة. تشمل التربة التي تنحرف قليلاً عن الطميية المتوسطة الرمال الطينية والطميية الرملية والطين الرملي والطين الطيني والطين الطيني والطين الغريني والطين الغريني.

    مثلث يمثل نسبة الطين والطمي والرمل على كل جانب من أضلاعه الثلاثة. تتم كتابة قوام التربة داخل المثلث.
    الشكل\(\PageIndex{d}\): يتم استخدام مثلث نسيج التربة لتحديد نسيج التربة بناءً على نسب الرمل والطمي والطين. يمثل المحور الأيسر نسبة الطين. يمثل المحور الأيمن نسبة الطمي. يمثل المحور السفلي النسبة المئوية للرمال. يتم تصنيف معظم أنواع التربة التي تحتوي على أكثر من 40٪ على أنها طينية. الاستثناءات هي الطين الغريني، الذي يحتوي على 40-60٪ من الطين و 40-60٪ من الطمي. الاستثناء الآخر هو الطين الرملي، الذي يحتوي على 35-50٪ من الطين و 50-70٪ من الرمل. تحتوي الطمييات الطينية والطين الغريني على 25-40٪ من الطين. تحتوي الطمي الطيني على 20-60٪ من الطمي، وتحتوي الطمي الطمي الغريني على 60-75٪ من الطمي. تحتوي الطمييات الطينية الرملية على 20-35٪ من الطين و 50-80٪ من الرمل. تحتوي الطمييات المتوسطة على 5-25٪ من الطين، و20-50٪ من الطمي، و30-55٪ من الرمل. التربة التي تحتوي على أكثر من 50٪ من الطمي ولا تزيد عن 25٪ من الطين هي إما طينية طينية أو طمية. يحتوي الطمي على 80-100٪ من الطمي ولا يزيد عن 15٪ من الطين. يحتوي الرمل على 90-100٪ رمل. تحتوي الرمال الطينية على 75-90٪ من الرمال ولا تزيد عن 15٪ من الطين. التربة ذات التركيبة التي لا تتناسب مع الفئات الموصوفة بالفعل ستكون طينية رملية. لتحديد نسيج التربة، ابحث أولاً عن النسبة المئوية للطين وارسم خطًا أفقيًا إلى اليمين. في الوقت نفسه، ابحث عن النسبة المئوية للطمي وتتبع الخط قطريًا (لأسفل وإلى اليسار، بالتوازي مع محور الطين). سوف يلتقي الخطان في نوع التربة الصحيح. على سبيل المثال، تتقاطع الخطوط المتعقبة من 20٪ من الطين و 40٪ من الطمي في فئة الطمي المتوسط. للتأكيد، قم بتتبع خط قطري (لأسفل وإلى اليمين، موازٍ لمحور الجلوس) من هذه النقطة إلى المحور الرملي. يعبر هذا الخط المحور بنسبة 40٪. باختصار، يمكن تتبع الخط من كل محور موازي للمحور الذي يمثل عكس اتجاه عقارب الساعة. الصورة بقلم ريتشارد ويلر/زيفيريس في ويكيبيديا الإنجليزية (CC-BY-SA).

    التربة العضوية مقابل التربة المعدنية

    يمكن تقسيم التربة إلى مجموعتين بناءً على كيفية تكوينها. التربة العضوية هي تلك التي تتكون من الترسيب وغالبًا ما تحتوي على أكثر من 30٪ من المواد العضوية. تتشكل عندما تترسب المواد العضوية، مثل فضلات الأوراق، بسرعة أكبر مما يمكن أن تتحلل (الشكل\(\PageIndex{e}\)). تتكون التربة المعدنية من تجوية الصخور، وعادة ما لا تحتوي على أكثر من 30٪ من المواد العضوية، وتتكون أساسًا من مواد غير عضوية. تحدث التجوية عندما تؤدي العمليات البيولوجية والفيزيائية والكيميائية، مثل التعرية أو الرشح أو درجات الحرارة المرتفعة، إلى تكسير الصخور.

    بركة مياه راكدة مع الطحالب والطحالب محاطة بالسرخس والأشجار الصغيرة
    الشكل\(\PageIndex{e}\)): يحدث تحلل المواد العضوية ببطء شديد في هذا المستنقع الحمضي. تتراكم المواد العضوية التي تتميز بها التربة العضوية. الصورة من قبل ويليام إل فار (CC-BY-SA).

    آفاق التربة

    توزيع التربة ليس متجانسًا لأن تكوينها يؤدي إلى إنتاج طبقات؛ معًا، يُطلق على القسم الرأسي للتربة اسم ملف تعريف التربة. ضمن ملف تعريف التربة، يحدد علماء التربة مناطق تسمى الآفاق. الأفق هو طبقة تربة ذات خصائص فيزيائية وكيميائية مميزة تختلف عن تلك الموجودة في الطبقات الأخرى.

    يتكون ملف تعريف التربة من أربع طبقات متميزة: 1) الأفق O؛ 2) الأفق A؛ 3) الأفق B و 4) الأفق C (الشكل\(\PageIndex{f}\) -g). تعتبر الآفاق العليا (التي تسمى آفاق A و O) أكثر ثراءً بالمواد العضوية وبالتالي فهي مهمة في نمو النبات، بينما تحتفظ الطبقات العميقة (مثل آفاق B و C) بالمزيد من الميزات الأصلية للحجر الصخري أدناه. قد تحتوي بعض أنواع التربة على طبقات إضافية (مثل الأفق E، الشكل\(\PageIndex{f}\))، أو تفتقر إلى إحدى هذه الطبقات. يتغير سمك الطبقات أيضًا، ويعتمد على العوامل التي تؤثر على تكوين التربة. بشكل عام، قد تحتوي التربة غير الناضجة على آفاق O و A و C، في حين أن التربة الناضجة قد تعرض كل هذه الأشياء، بالإضافة إلى طبقات إضافية.

    يتم قطع التربة لإظهار الآفاق بطبقة بنية داكنة فوق طبقة بيضاء رقيقة. توجد طبقة بنية متوسطة عميقة تحتها. تنمو الأعشاب على السطح.
    الشكل\(\PageIndex{f}\)): ملف تعريف التربة. تُظهر الصورة ملف تعريف التربة من ولاية ساوث داكوتا يكشف عن ثلاثة آفاق. لون الأفق A (التربة السطحية) بني داكن ويمتد حوالي قدم واحد. يوجد أسفله الأفق الأبيض (المرسوم) الذي يبلغ سمكه حوالي 6 بوصات. الأفق B (باطن الأرض، المسمى Bt) هو اللون البني المتوسط وأدنى طبقة مرئية. ترمز الأسهم الصفراء إلى انتقال الطين الناعم إلى الأفق B. المقياس بالأقدام. المصدر: جامعة أيداهو وتم تعديله بواسطة D. Grimley.
    خمس طبقات من التربة من الأعلى إلى الأسفل: رقيق وبني داكن؛ سميك ورمادي قليلاً؛ سميك وبني فاتح؛ سميك وأسمر؛ وصخور رمادية صلبة.
    الشكل\(\PageIndex{g}\)): تُظهر هذه الصورة الآفاق أو الطبقات المختلفة في التربة. تنمو النباتات على السطح. الطبقة العلوية ذات اللون البني العميق هي الأفق O (العضوي). يوجد أسفل هذا الأفق الرمادي A (التربة السطحية أو السطح). التالي هو أفق B البني الفاتح (باطن الأرض). الأفق C (الطبقة التحتية أو قاعدة التربة) أسمر ويتضمن قطعًا أكبر من الصخور. حجر الأساس الرمادي هو أعمق طبقة. الأفق E (الملتوي) الذي يوجد أحيانًا بين آفاق A و B غائب هنا. تم ترخيص هذا العمل من قبل Wilsonbiggs بموجب CC BY-SA 4.0

    أو هورايزون

    يتكون الجزء العلوي من الأفق O من حطام عضوي متحلل جزئيًا مثل الأوراق. عادة ما يكون هذا الأفق داكنًا بسبب الدبال.

    أفق

    يتكون الأفق A (التربة السطحية) من مزيج من المواد العضوية مع المنتجات غير العضوية للعوامل الجوية، وبالتالي فهو بداية التربة المعدنية الحقيقية. في هذه المنطقة، تتسرب مياه الأمطار عبر التربة وتنقل المواد من السطح. قد يكون الأفق A 5 سم فقط (2 بوصة)، أو قد يزيد عن متر. على سبيل المثال، تحتوي دلتا الأنهار مثل دلتا نهر المسيسيبي على طبقات عميقة من التربة السطحية. تحدث العمليات الميكروبية في التربة العلوية، ويدعم هذا الأفق نمو النبات. تعيش العديد من الكائنات الحية، مثل ديدان الأرض والحشرات، بين جذور النباتات في هذا الأفق.

    ب هورايزون

    يتكون الأفق B (باطن الأرض) من جزيئات صغيرة انتقلت إلى الأسفل، مما أدى إلى طبقة كثيفة في التربة. في بعض أنواع التربة، يحتوي الأفق B على عقيدات أو طبقة من كربونات الكالسيوم. عادة ما تكون التربة التحتية أفتح في اللون من التربة السطحية وغالبًا ما تحتوي على تراكم المعادن.

    سي هورايزون

    يشمل الأفق C (قاعدة التربة) المادة الأم والمواد العضوية وغير العضوية التي تتكون منها التربة. تمثل المادة الأم للتجوية الخطوات الأولى في التحلل الكيميائي للصخور في التربة. غالبًا ما تكون المادة الأصلية المجوية تحت المادة الأم نفسها، على الرغم من أنها في بعض الأماكن تم نقلها من موقع آخر عن طريق الرياح أو الماء أو الأنهار الجليدية. تحت الأفق C يكمن حجر الأساس. إن الطبيعة الكيميائية للمادة الأم، سواء الجرانيت أو الحجر الجيري أو الحجر الرملي، على سبيل المثال، لها تأثير كبير على خصوبة التربة المشتقة منها.

    العوامل المؤثرة على تكوين التربة وتكوينها

    يمكن تصنيف العوامل الأساسية التي تؤثر على تكوين التربة إلى خمسة عناصر: المناخ والكائنات الحية والطوبوغرافيا والمواد الأصلية والوقت. يمكن للمرء أن يقول إن التضاريس والمناخ والكائنات الحية تملي بيئة التربة المحلية وتعمل معًا للتسبب في التجوية وخلط المواد الأم للتربة بمرور الوقت.

    المناخ

    يشمل دور المناخ في تنمية التربة جوانب درجة الحرارة وهطول الأمطار. تميل التربة في المناطق شديدة البرودة ذات الظروف دائمة التجمد (مثل التندرا القطبية الشمالية) إلى أن تكون ضحلة ومتطورة بشكل ضعيف بسبب موسم النمو القصير. في المناخات الاستوائية الدافئة، تميل التربة إلى أن تكون أكثر سمكًا (ولكنها تفتقر إلى المواد العضوية)، مع ارتشاح واسع النطاق وتغيير المعادن. في مثل هذه المناخات، يحدث تحلل المواد العضوية والعوامل الجوية الكيميائية بمعدل متسارع. إن وجود الرطوبة والمواد المغذية من العوامل الجوية سيعزز أيضًا النشاط البيولوجي: وهو مكون رئيسي للتربة عالية الجودة. راجع فصل Biomes لمزيد من التفاصيل حول تأثير المناخ على التربة.

    يشار إلى التربة القديمة، التي يتم دفنها أحيانًا وحفظها في باطن الأرض، باسم الباليوسولات (الشكل\(\PageIndex{h}\)) وتعكس الظروف المناخية والبيئية السابقة.

    يتم تكديس ملفي تعريف للتربة فوق بعضهما البعض عموديًا. يقف عالم جيولوجي على طول ملف التربة المدفونة.
    الشكل\(\PageIndex{h}\): ملامح التربة الحديثة مقابل التربة المدفونة. يمثل ملف تعريف التربة المدفونة، أو الباليوسول (فوق رأس الجيولوجي)، تطور التربة خلال الفترة الجليدية الأخيرة. يحدث ملف تعريف التربة الحديث (Alfisol) بالقرب من سطح الأرض. المصدر: د. جريملي.

    الكائنات الحية

    يؤثر وجود الكائنات الحية في التربة (الكائنات الحية في التربة) بشكل كبير على تكوين التربة وهيكلها. توجد مجموعة متنوعة من الحيوانات في التربة مثل النيماتودا والعناكب والحشرات والمليبيدات والمليبيدات والبق والرخويات وديدان الأرض (الشكل\(\PageIndex{i}\)). تحتوي التربة أيضًا على كائنات دقيقة مثل البكتيريا والعرايا والفطريات و «البروتيستس». يمكن للحيوانات والكائنات الحية الدقيقة إنتاج المسام والشقوق، ويمكن لجذور النباتات اختراق الشقوق لإنتاج المزيد من التجزؤ. بالإضافة إلى ذلك، تتحلل الأوراق والمواد الأخرى التي تسقط من النباتات وتساهم في تكوين التربة. لا تقوم الكائنات الحية الدقيقة بتحلل المواد العضوية فحسب، بل تساهم في عمليات أخرى في دورات المغذيات، مثل تثبيت النيتروجين.

    رسومات خطية لمجموعة متنوعة من حيوانات التربة. يحتوي العديد منهم على أجسام مجزأة وزوائد متصلة.
    الشكل\(\PageIndex{i}\): رسم توضيحي للحيوانات الشائعة في التربة. الصورة من قبل آرني هندريكس (CC-BY)

    مواد الوالدين

    تتكون التربة المعدنية مباشرة من تجوية حجر الأساس، وهو الصخور الصلبة التي تقع تحت التربة، وبالتالي، لها تركيبة مماثلة للصخور الأصلية. تتكون أنواع التربة الأخرى من مواد تأتي من أماكن أخرى، مثل الرمال والانجراف الجليدي. المواد الموجودة في عمق التربة لم تتغير نسبيًا مقارنة بالمواد المودعة. قد تكون للرواسب في الأنهار خصائص مختلفة، اعتمادًا على ما إذا كان التيار يتحرك بسرعة أو ببطء. يمكن أن يحتوي النهر سريع الحركة على رواسب من الصخور والرمال، في حين أن النهر البطيء يمكن أن يحتوي على مواد ذات ملمس ناعم، مثل الطين.

    قد يؤثر نوع المادة الأم أيضًا على سرعة تطور التربة. ستتحول المواد الأصلية شديدة المقاومة للعوامل الجوية (مثل الرماد البركاني) بسرعة أكبر إلى تربة عالية التطور، في حين أن المواد الأصلية الغنية بالكوارتز، على سبيل المثال، ستستغرق وقتًا أطول لتطويرها. توفر المواد الأصلية أيضًا العناصر الغذائية للنباتات ويمكن أن تؤثر على الصرف الداخلي للتربة.

    تضاريس

    يمكن أن يكون للخصائص السطحية الإقليمية (المعروفة باسم «وضع الأرض») تأثير كبير على خصائص وخصوبة التربة. تؤثر الطوبوغرافيا على جريان المياه، مما يزيل المواد الأصلية ويؤثر على نمو النبات. تعتبر التربة على المنحدرات الحادة أكثر عرضة للتآكل وقد تكون أرق من التربة الموجودة على أرض مستوية نسبيًا. إن التسرب، أي تسرب المياه عبر التربة، محدود في التربة شديدة الانحدار.

    يمكن أن يكون للتضاريس المحلية تأثيرات مناخية دقيقة مهمة. في نصف الكرة الشمالي، تتعرض المنحدرات المواجهة للجنوب لمزيد من زوايا ضوء الشمس المباشرة وبالتالي تكون أكثر دفئًا وجفافًا من المنحدرات المواجهة للشمال. تحتوي المنحدرات الباردة والرطبة المواجهة للشمال على مجتمع نباتي أكثر ديناميكية وتربة أكثر سمكًا لأن أنظمة الجذور الواسعة تعمل على استقرار التربة وتقليل التعرية (الشكل\(\PageIndex{j}\)).

    يلتقي منحدران في المنتصف ويشكلان خندقًا. يحتوي المنحدر الأيسر على شجيرات متجمعة بشكل وثيق، لكن الغطاء النباتي قليل على المنحدر الأيمن.
    الشكل\(\PageIndex{j}\): منحدر مواجه للشمال (يسار) ومنحدر مواجه للجنوب (يمين) في مناخ البحر الأبيض المتوسط (الشابارال) لجبل سانتا مونيكا، كاليفورنيا. يعتبر الغطاء النباتي على المنحدر المواجه للشمال أكثر كثافة بسبب الظروف الباردة والرطبة بالنسبة للمنحدر المواجه للجنوب. الصورة بواسطة نوح إلهاردت (CC-BY).

    الوقت

    الوقت عامل مهم في تكوين التربة لأن التربة تتطور على مدى فترات طويلة. تكوين التربة عملية ديناميكية. يتم ترسيب المواد بمرور الوقت، وتتحلل، وتتحول إلى مواد أخرى يمكن أن تستخدمها الكائنات الحية أو تترسب على سطح التربة.

    بشكل عام، تميل ملامح التربة إلى أن تصبح أكثر سمكًا (أعمق) وأكثر تطورًا وأكثر تغيرًا بمرور الوقت. ومع ذلك، فإن معدل التغيير يكون أكبر بالنسبة للتربة في المراحل الشبابية من التطور. تتباطأ درجة تغيير التربة وتعميقها بمرور الوقت، وفي مرحلة ما، بعد عشرات أو مئات الآلاف من السنين، قد تقترب من حالة توازن حيث يصبح التآكل والتعميق (عمليات الإزالة والإضافات) متوازنًا. تتأثر التربة الصغيرة (أقل من 10000 عام) بشدة بالمواد الأصلية وعادة ما تطور الآفاق والشخصية بسرعة. مع مرور الوقت، مع تعمق عمليات التجوية، ومزجها، وتغييرها في التربة، تصبح المادة الأم أقل قابلية للتمييز مع تأثير العمليات الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية. تتباطأ التربة ذات العمر المعتدل (حوالي 10,000 إلى 500,000 عام) في تطور الملف الشخصي وتعميقه، وقد تبدأ في الاقتراب من ظروف التوازن. وصلت التربة القديمة (التي يزيد عمرها عن 500,000 عام) عمومًا إلى حدودها فيما يتعلق بأفق التربة والبنية الفيزيائية، ولكنها قد تستمر في التغيير كيميائيًا أو معدنيًا.

    تطوير التربة ليس دائمًا مستمرًا. يمكن للأحداث الجيولوجية مثل الانهيارات الأرضية أو تقدم الأنهار الجليدية أو صعود الشواطئ أن تدفن التربة بسرعة. يمكن أن يتسبب التآكل في الأنهار والشواطئ في إزالة التربة أو اقتطاعها، وترسب الرياح أو الفيضانات ببطء الرواسب التي تضيف إلى التربة. يمكن للحيوانات أن تخلط التربة وتتسبب أحيانًا في انحدار التربة أو الانعكاس أو «الاصطدام في الطريق» للمسار الطبيعي للتطور، وهذا يزيد من التطور بمرور الوقت.

    تصنيف التربة

    يتم تصنيف التربة إلى واحدة من 12 ترتيبًا للتربة بناءً على آفاق التربة وكيفية تكوينها وتركيباتها الكيميائية. على سبيل المثال، تحتوي الموليسولز (الشكل\(\PageIndex{f}\))، الموجودة في الأراضي العشبية المعتدلة، على تربة سطحية سميكة غنية بالمحتوى العضوي. الأريدسول، من ناحية أخرى، عبارة عن تربة جافة تحتوي على كربونات الكالسيوم وتوجد في الصحاري. يتم تقسيم كل طلب للتربة أيضًا إلى أوامر فرعية. راجع الطلبات الاثني عشر لتصنيف التربة الصادرة عن وزارة الزراعة الأمريكية وأوامر التربة الاثني عشر من جامعة أيداهو لمزيد من التفاصيل.

    الإسناد

    تم تعديله بواسطة Melissa Ha من المصادر التالية: