ملوحة التربة و أنواع الاملاح الموجودة و اثرها على التربة (الجزء الأول)

تعد الملوحة هي أحد أهم عوامل الأجهادات غير الحيوية المحددة لنمو وإنتاجية النبات. وهناك دليل على تأثيرات الأملاح في أنزيمات البناء الضوئي،الكلوروفيل والكاروتينات، القدرة على البناء الضوئي،تغيرات في الجهد المائي والضغط الانتفاخي للورقة حيث سجلت تأثيرات متراكمة تعزى إلى الإجهاد الملحي، كذلك بعض الترب والعوامل البيئية الأخرى لها تأثيرها على نمو النبات تحت الظروف الملحية و تعتبر مشكلة تمليح التربة من أهم وأخطر المشاكل فى الأراضي الشبه الصحراوية والأراضى الجافة ونصف الجافة من العالم عامة. والمقصود بملوحة التربة هو حدوث تراكم كمى للأملاح الذائبة فى منطقة انتشار الجذور بتركيز عالى لدرجة تعيق فيها النمو المثالى للنبات وتحول قطاع التربة إلى بيئة غير صالحة لانتشار الجذور. وتتكون الأملاح الذائبة عادة من الصوديوم والكالسيوم والمغنسيوم و الكلوريد والكبريتات بصفة أساسية ومن البوتاسيوم والبيكربونات , والنترات , البورون بصفة ثانوية. و كما أن تعد الملوحة هي أحد أهم عوامل الأجهادات غير الحيوية المحددة لنمو وإنتاجية النبات. وهناك دليل على تأثيرات الأملاح في أنزيمات البناء الضوئي،الكلوروفيل والكاروتينات، القدرة على البناء الضوئي،تغيرات في الجهد المائي والضغط الانتفاخي للورقة حيث سجلت تأثيرات متراكمة تعزى إلى الإجهاد الملحي، كذلك بعض الترب والعوامل البيئية الأخرى لها تأثيرها على نمو النبات تحت الظروف الملحية و تعتبر مشكلة تمليح التربة من أهم وأخطر المشاكل فى الأراضي الشبه الصحراوية والأراضى الجافة ونصف الجافة من العالم عامة. والمقصود بملوحة التربة هو حدوث تراكم كمى للأملاح الذائبة فى منطقة انتشار الجذور بتركيز عالى لدرجة تعيق فيها النمو المثالى للنبات وتحول قطاع التربة إلى بيئة غير صالحة لانتشار الجذور. وتتكون الأملاح الذائبة عادة من الصوديوم والكالسيوم والمغنسيوم و الكلوريد والكبريتات بصفة أساسية ومن البوتاسيوم والبيكربونات , والنترات , البورون بصفة ثانوية.

ملوحت التربة ترجع إلى ارتفاع تركيز أنواع معينة من الأملاح في النظام الأرضي وتؤدى مصادر معينة إلى تراكم وتجمع هذه الأملاح بالتربة كما تكون بعض الظروف مشجعة ومناسبة لذلك التجمع. ويقوم الماء الأرضي بدور هام فى ديناميكية وحركة الأملاح وتجمعها فى التربة.ملوحت التربة ترجع إلى ارتفاع تركيز أنواع معينة من الأملاح في النظام الأرضي وتؤدى مصادر معينة إلى تراكم وتجمع هذه الأملاح بالتربة كما تكون بعض الظروف مشجعة ومناسبة لذلك التجمع. ويقوم الماء الأرضي بدور هام فى ديناميكية وحركة الأملاح وتجمعها فى التربة.تقسم الأملاح الشائعة فى التربة تبعا لدرجة ذوبانها وعلاقتها بملوحة التربة إلى قسمين :

1. أملاح سريعة الذوبان:

مثل كلوريد الصوديوم، كلوريد المغنيسيوم، كلوريد الكالسيوم، كبريتات الصوديوم، كبريتات المغنيسيوم ،كربونات الصوديوم وهى المسئولة فى الطبيعة عن ملوحة وقلوية التربة.

2. أملاح شحيحة الذوبان أو عديمة الذوبان:

مثل كبريتات الكالسيوم، كربونات المغنيسيوم ، كربونات الكالسيوم، ويكون تأثيرها بدرجة اكبر على الخواص الطبيعية للتربة لقلة ذوبانها.

وفيما يلي توضيح لكل من هذه الأملاح على حدة مع بيان علاقتها بملوحة التربة.

I. أملاح الكربونات:

تنتشر أملاح حامض الكربونيك فى الأراضي القاحلة وشبه القاحلة وسلوك وتأثير هذه الأملاح يعتمد على نوع الملح وتركيزه ودرجة ذوبانه ومدي سميته للنبات.

ومن أملاح حامض الكربونيك الشائعة فى الأراضي ما يلي :

1- كربونات الكالسيوم :

هو ملح قليل الذوبان جدا فى الماء و تزداد درجة ذوبانه إلى 0.14 جم / لتر فى وجود حامض الكربونيك لتكوين بيكربونات الكالسيوم وعندما يتحلل هذا الملح ينتج عنه تأثير قاعدي ( قاعدة قوية وحامض ضعيف ) و نظرا لقلة ذوبان كربونات الكالسيوم فان وجوده فى التربة لا يؤثر على معظم المحاصيل الزراعية ، إلا أن بعض المحاصيل تتأثر من حيث كمية المحصول وجودته فى حالة وجود نسبة عالية من كربونات الكالسيوم فى التربة مثل : أشجار الكاكاو - البن - الموز- الحمضيات. وتحتوى غالبية مياه الأنهار والمياه الجوفية على نسبة لا باس بها من بيكربونات الكالسيوم الذائبة ومعظم الترسيبات المحمولة بواسطة مياه الأنهار والبحيرات تحتوى على نسبة عالية من كربونات الكالسيوم. وتترسب فى آفاق قطاع التربة نتيجة تبخر المياه الجوفية القريبة من السطح كميات كبيرة من كربونات الكالسيوم.

وأحيانا تتجمع كربونات الكالسيوم فى آفاق معينة من قطاع التربة ( قد تصل نسبتها فى التربة إلى 80 % ) وتتكون طبقة صلبة ذات نفاذية قليلة أو عديمة النفاذية مما يتسبب فى إعاقة حركة المياه وتغلغل الجذور فى التربة. وتعمل كربونات الكالسيوم كمادة لاحمة ولها تأثير هام فى تكوين يناء التربة. ومن الممكن إن تقوم بدورها كمادة لاحمة فى التربة بعد فترة ري ما بين 5-7 سنوات من تاريخ ترسيبها. ويمكن ملاحظة كربونات الكالسيوم فى التربة إذ يكون لها لون ابيض إما على شكل تجمعات أو على شكل عروق تشبه الميسيليوم الخاص بالفطر كما يمكن تقديرها فى المعمل بطريقة كمية.

2- كربونات المغنيسيوم:

درجة ذوبانها أكثر من كربونات الكالسيوم وتزداد درجة الذوبان فى وجود حامض الكربونيك أو غاز ثاني أكسيد الكربون. ولها تأثير ضار جدا على النباتات لأنه ينتج عن تحلل كربونات المغنيسيوم تأثير قاعدي ويعتبر وجود كربونات المغنيسيوم فى الطبيعة بصورة حرة نادرا نظرا لتكوين معدن الدلوميت وادمصاص المغنيسيوم على معادن الطين.

3- كربونات الصوديوم:

أملاح حامض الكربونيك مع الصوديوم شائعة فى الطبيعة وتتجمع فى التربة فى مناطق كثيرة وبكميات لا بأس بها. وتتكون كربونات الصوديوم من التفاعل بين حامض الكربونيك وأيدروكسيد الصوديوم وتتبلور كربونات الصوديوم مع كميات مختلفة من الماء مكونة بلورات. كربونات الصوديوم ملح شديد الذوبان فى الماء (178 جم/لتر) وتحلله المائي ينتج عنه وسطا قاعديا يصل رقم pH فيه إلي 12 ونظرا لشدة ذوبانه وتأثيره القاعدي القوى فإنه يكون شديد السمية لمعظم النباتات.

ويؤدى وجود كربونات الصوديوم فى التربة الي انتشار وتفريق جزيئات الطين وهدم مجاميع البناء وما يصاحب ذلك من قلة النفاذية ونقص خصوبة التربة وإنتاجيتها حتى لو وجدت كربونات الصوديوم بتركيزات قليلة مثل 0.5 - 0.1 %.

وتعتبر بيكربونات الصوديوم اقل قاعدية من كربونات الصوديوم لأنها تنتج من التعادل الجزئي لكربونات الصوديوم مع حامض الكربونيك ويتجه التفاعل نحو تكوين البيكربونات فى حالة التحلل الشديدة للمواد العضوية أو عندما تنخفض درجة الحرارة. وعلى العكس يتجه التفاعل لتكوين الكربونات إذا كان مفعول الأحياء الدقيقة على تحلل المادة العضوية ضعيف أو عندما ترتفع درجة الحرارة.

وعندما تتبخر المياه الجوفية المحتوية على هذين الملحين فانهما يترسبان فى التربة بشكل ثنائي أو على شكل انفرادي. ونادرا ما توجد كربونات الصوديوم فى الاراضى القاحلة أو الصحارى التي تحتوى نسبة عالية من الجبس نظرا لتحول كربونات الصوديوم إلى كربونات كالسيوم. وتنخفض درجة ذوبان كربونات الصوديوم بشدة عندما تنخفض درجة الحرارة إلي أقل من 8 م وبذلك يصعب غسلها فى فصل الشتاء. والأراضي التي تحتوى على هذين الملحين معا تكون ملحية قلوية لوجود ملحى كربونات وكبريتات الصوديوم معا وتحتاج معاملات خاصة أثناء الإصلاح.

4- كربونات البوتاسيوم:

يعتبر وجودها فى التربة أكثر ندرة من وجود كربونات الصوديوم ، ونظرا لشدة ذوبانه وقاعديته فانه يعتبر شديد السمية للنبات ويؤثر تأثير سيئا على خواص التربة الطبيعية وعمليا فان هذا الملح مشابه فى تأثيره لملح كربونات الصوديوم.

II. أملاح الكبريتات

توجد أملاح حامض الكبريتيك فى معظم الأراضي والمياه الجوفية بكميات مختلفة وتترسب هذه الأملاح فى التربة بكميات لا باس بها. ويختلف تأثيرها على المحاصيل وعمليات الاستصلاح تبعا لاختلاف تركيب هذه الأملاح ومن أملاح الكبريتات الشائعة فى الأراضي:

1- كبريتات الكالسيوم :

يعتبر ملح كبريتات الكالسيوم من الناحية الفسيولوجية عديم الضرر للنباتات لقلة ذوبانه فى الماء ( 1.9 جم/لتر ). وتحتوي أراضي المناطق شبه الصحراوية على نسبة من الجبس تجمعت نتيجة تبخر المياه المالحة بحيث أصبحت تربتها تحتوى على الجبس الذى تجمع منذ قديم الزمان. ويوجد الجبس فى التربة فى أشكال مختلفة فى صورة بلورات شفافة أو نصف شفافة أو صفائح منتظمة الشكل. وفى الأرضي التي تحتوى نسبة عالية من الجبس فان هذا الجبس يكون طبقة إسفنجية ذات كتلة مسامية تجعل طبقة القطاع متماسكة جدا. وهذه الطبقة تكون نفاذيتها للماء والهواء قليلة وتحدد تغلغل الجذور فى التربة. يستعمل الجبس كمادة مصلحة فى استصلاح الأراضي القلوية التى تحتوى على نسبة عالية من أيون الصوديوم المتبادل.

2- كبريتات المغنيسيوم:

هو أحد الأملاح الرئيسية فى الأراضي الملحية والمياه الجوفية المالحة ومياه البحيرات وبعض أنواع الطين. وذوبان كبريتات المغنيسيوم فى الماء عالي (262 جم/لتر) ولذلك يعتبر من الأملاح السامة والمؤذية للنباتات. ولا تتجمع كبريتات المغنيسيوم مطلقا بصورة نقية فى التربة بل تكون دائما مترسبة مع بعض الأملاح الأخرى.

3- كبريتات الصوديوم:

تعتبر أحد الأملاح الرئيسية فى الأراضي المتأثرة بالأملاح والمياه الجوفية المالحة وفى مياه البحيرات وسمية هذا الملح أقل مرتين أو ثلاثة من ملح كبريتات المغنسيوم. درجة ذوبان كبريتات الصوديوم تعتمد على درجة حرارة الوسط إذ تزداد بزيادة درجة الحرارة ولذلك يكون وضع كبريتات الصوديوم فى التربة معقدا إلى درجة كبيرة ففي المواسم الدافئة فان كبريتات الصوديوم ترتفع الي سطح التربة مع الأملاح الأخرى (كبريتات المغنيسيوم ، كلوريد المغنيسيوم ، كلوريد الصوديوم) وفى المواسم الباردة تغسل الأملاح الأخرى من سطح التربة ( نتيجة سقوط الأمطار) ويتبقى قسم من كبريتات الصوديوم فى السطح حتى موسم ارتفاع درجة الحرارة. والأرض الملحية التي تحتوى على نسبة عالية من ملح كبريتات الصوديوم تحتاج الي كميات كبيرة من المياه لإزالة الأملاح بالغسيل ويفضل أن تجرى عملية الغسيل عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة قليلا (دافئة) مع زراعة الأرز إذا كان ذلك ممكنا.

4- كبريتات البوتاسيوم

لا تتجمع كبريتات البوتاسيوم فى التربة بكميات كبيرة وخواصها تقريبا مشابهة لكبريتات الصوديوم ولكن سميتها أقل. وتوجد أحيانا بعض التكوينات الملحية التي تحتوى على نسبة عالية من كبريتات البوتاسيوم وهذه تستعمل كسماد.

III. الكلوريدات

تكون الكلوريدات مع الكبريتات معظم الأملاح الرئيسية فى الأراضي المتملحة. وتتميز الكلوريدات بدرجة ذوبانها العالية فى الماء وعليه فأنها جميعا تكون سامة للنبات. وبشكل عام كلما زادت نسبة الأملاح فى التربة أو المياه الجوفية تزيد الكلوريدات (علاقة طردية) ومن الكلوريدات الشائعة فى النظام الأرضى :

1- كلوريد الكالسيوم:

يندر وجود كلوريد الكالسيوم فى التربة حيث يتفاعل مع كبريتات الصوديوم وكربونات الصوديوم مكونا كربونات الكالسيوم أو كبريتات الكالسيوم التي تترسب فى التربة. وعليه فإن كلوريد الكالسيوم يوجد فى التربة أو محلولها أو فى مياه البحيرات فقط عندما تكون درجة الملوحة عالية جدا ( 400 - 500 جم/لتر ). وتوجد كميات لا بأس بها من أملاح كلوريد الكالسيوم فى المياه الجوفية العميقة مرتبطة مع بغض الترسيبات البترولية وقد ترتفع هذه المياه إلى السطح عن طريق الشقوق ويعتبر كلوريد الكالسيوم ملح سام ولكنه اقل سمية من كلوريد المغنيسيوم أو الصوديوم.

2- كلوريد المغنيسيوم:

وهو أحد الأملاح الشائعة فى الأراضي والمياه الجوفية المالحة ويتجمع هذا الملح بكميات كبيرة فى حالة الأراضي الشديدة الملوحة. وهو ملح سام جدا للنبات نظرا لدرجة ذوبانه العالية ( 353 جم/لتر ) وقد يوجد بكميات كبيرة فى المياه الجوفية العميقة. وقد يصعد كلوريد المغنيسيوم عن طريق الشقوق او عن طريق التفاعل التبادلي بين الصوديوم المذاب والمغنيسيوم المتبادل على سطح الطين ( مثلما يحدث مع كلوريد الكالسيوم ).

ويعتبر كلوريد المغنيسيوم و كلوريد الكالسيوم ملحان متميعان يمتصان الرطوبة من الجو وخاصة عندما تكون درجة حرارة الجو منخفضة. ولذلك فان مظهر التربة الملحية التي تحتوى هذين الملحين يكون مبتلا دائما خاصة بعد سقوط الأمطار أو الندى. والأراضي الملحية التي تحتوى كمية كبيرة من كلوريد المغنيسيوم تحتاج إلى غسيل مركز للتخلص منه.

3- كلوريد الصوديوم

يعتبر كلوريد الصوديوم مع كلوريد و كبريتات المغنيسيوم من المكونات الرئيسية الشائعة للتربة الملحية. ودرجة سمية كلوريد الصوديوم عالية نظرا لارتفاع درجة ذوبانه فى الماء ( 264 جم/لتر ) و حتى لو وجد بتركيزات منخفضة فان النباتات سوف تتأثر سلبيا. والأرض المالحة التي تحتوى على 2- 5 % كلوريد الصوديوم نراها جرداء وعمليا فإن إستصلاح مثل هذه الأرض لا يكون الا بالغسيل لإزالة الأملاح التي توجد فيها. وتسهل عملية غسيل كلوريد الصوديوم إذا كانت الأرض تحتوى على الجبس. وفى معظم المناطق القاحلة وشبه القاحلة يمتص الصوديوم على معقد الادمصاص فى التربة أثناء عملية الغسيل ويسبب إنتشار جزيئات الطين وقلة النفاذية وإعاقة عملية الإصلاح.

4- كلوريد البوتاسيوم:

كلوريد البوتاسيوم يشبه كلوريد الصوديوم من حيث التركيب الكيميائي ولو أن كلوريد البوتاسيوم لا يوجد بكثرة فى التربة مثل كلوريد الصوديوم نظرا لاستهلاك الأحياء الدقيقة للبوتاسيوم بالإضافة إلى انه يكون عرضة للادمصاص العكسي على حبيبات الطين. وإذا وجد كلوريد البوتاسيوم بنسبة عالية فان سميته للنبات تكون مشابهة لسمية كلوريد الصوديوم. وعموما فانه فى الأراضي شديدة الملوحة يكون كلوريد البوتاسيوم قليل الوجود فيها. ونظرا لأهمية البوتاسيوم كعنصر غذائي فان ترسيبات هذا الملح تعتبر ذات أهمية فى التسميد. ويوصى باستعمال أسمدة كلوريد البوتاسيوم فى الأراضي الغير مالحة ولكن لا يوصى باستعمالها فى الأراضي الملحية.

IV. النترات

أملاح حامض النتريك تعتبر أملاحا فى غاية الأهمية كسماد آزوتي للتربة. وهذه الأملاح لا تتجمع بكميات كبيرة فى التربة ( لا تتجاوز 0.05 % ) وفى بعض الحالات الاستثنائية فى المناطق الصحراوية فى شيلى والهند تتسبب نترات الصوديوم والبوتاسيوم بالإضافة الي كلوريد الصوديوم والبوتاسيوم فى ملوحة التربة وتصبح التربة جرداء وفى هذه المناطق تصل نسبة النترات الى 50 %. وبصفة عامة إذا زادت نسبة النترات فى الأرض عن 0.07 - 0.1 % تصبح ضارة بالنباتات ويكون ضررها أكثر من ضرر الكلوريدات ويمكن التخلص من النترات بسهولة أثناء عملية الغسيل لشدة ذوبانها.

وفى الظروف اللاهوائية فى المستنقعات أو عند زيادة الري عن اللازم تقل نسبة الأكسجين وعندئذ تختزل النترات بواسطة الأحياء الدقيقة إلي أمونيا أو غاز النيتروجين.

V. البورات

من النادر وجود أملاح حامض البوريك فى التربة ولو أنه يوجد فى منطقة البراكين بأمريكا اللاتينية وبعض المناطق الساحلية بحوض البحر المتوسط فى أفريقيا والساحل الشمالي فى مصر.

يتبع..

كتاب ملوحة التربة
ملوحة التربة
كتاب ملوحة التربة
قياس ملوحة التربة
انواع الاملاح في التربه
تاثير الملوحة على نمو النبات
اسمدة تعالج ملوحة التربة
تاثير الملوحة على النبات