الجذع المشترك العلمي · علوم الحياة والأرض · شرح بالعربية
التربة وسط حي يوفر الماء والأملاح والهواء والدعامة لكائنات عديدة. ندرس هنا عوامل التربة وعلاقتها بالكائنات الحية للجذع المشترك العلمي، من القوام والبنية والنفاذية إلى الحموضة ودور المحللات، مع طريقة تفسير نتائج التجارب دون تعميم متسرع.
1. مكونات التربة وقوامها
تتكون التربة من عناصر معدنية ومادة عضوية وماء وهواء وكائنات حية. القوام هو النسب النسبية لحبيبات الرمل والطمي والطين في الجزء المعدني الدقيق. تختلف هذه الحبيبات في الحجم؛ الرمل أخشن من الطمي، والطين أدقها. يدرس القوام بفصل الحبيبات وتحديد نسبها، ثم يمكن استعمال مثلث القوام إذا توفر. اللون وحده لا يكفي لتحديد القوام أو الخصوبة. أما الدبال فهو مادة عضوية متحولة تسهم في خصائص التربة.
2. البنية والمسامية
البنية هي كيفية تجمع الحبيبات وترتيبها، وليست هي القوام. تتكون بين الحبيبات والتجمعات مسامات تشغلها المياه أو الهواء. البنية المتجمعة المستقرة تساعد على وجود مسامات مختلفة الأحجام وتوازن الماء والتهوية. انضغاط التربة يقلل المسامات الكبيرة وقد يعيق تسرب الماء واختراق الجذور. لا نحكم على النفاذية من المسامية الكلية وحدها؛ حجم المسامات واتصالها مهمان أيضًا.
3. النفاذية والاحتفاظ بالماء
النفاذية قدرة التربة على السماح بمرور الماء. للمقارنة نضع كميات متساوية من عينات محضرة بالطريقة نفسها في أجهزة متماثلة، ثم نسكب الحجم نفسه من الماء ونقيس الماء الراشح والزمن. في تجربة مبسطة يمكن مقارنة معدل الرشح Vᵣ/Δt؛ وهو ليس قياسًا كاملًا للموصلية الهيدروليكية. حجم الماء المحتفظ به يقارب Vᵥ−Vᵣ مع إهمال الفقد بالتبخر وبقاء الماء في الجهاز. يجب ضبط رطوبة العينات الأولية وظروف القياس.
4. الماء المتاح للنبات والخصائص الكيميائية
جزء من الماء يصرف بفعل الجاذبية، وجزء يبقى في المسامات ويمكن للنبات استعمال بعضه، بينما يرتبط جزء بقوة بالحبيبات فلا تمتصه الجذور بسهولة. لذلك لا تعني زيادة الماء الكلي دائمًا زيادة الماء المتاح. تؤثر كذلك الأملاح المعدنية والملوحة ودرجة الحموضةpH في النمو. تربة ذات pH<7 حمضية، وعند7 متعادلة، وفوق7 قاعدية. يغيرpH تيسر بعض العناصر، وتختلف حاجات الأنواع النباتية وتحملها.
5. التربة وتوزيع الكائنات الحية
قد يفضل نوع نباتي تربة معينة بسبب الماء أو التهوية أو الحموضة أو توفر العناصر. توجد نباتات متحملة للكلس وأخرى تتجنب الترب الكلسية؛ لا يعني هذا أن عاملًا واحدًا يفسر التوزيع دائمًا. لإظهار أثر عامل معين نقارن نمو نباتات من النوع نفسه وفي ظروف متشابهة مع تغيير العامل المدروس فقط، مع تكرار التجربة. مشاهدة نبات في موضع واحد لا تثبت وحدها سبب وجوده؛ فقد تتدخل عوامل مناخية وتنافسية.
6. أثر الكائنات الحية وحماية التربة
تفكك بعض حيوانات التربة البقايا العضوية وتخلطها، وتحلل البكتيريا والفطريات المادة العضوية وتساهم في تحرير العناصر المعدنية. تحفر ديدان الأرض قنوات تؤثر في البنية والتهوية، وتساعد الجذور والغطاء النباتي على تثبيت التربة. العلاقة متبادلة: التربة تؤثر في الكائنات والكائنات تعدل التربة. إزالة الغطاء والرعي المفرط والانضغاط قد يزيدان التدهور. من وسائل الحماية الحفاظ على الغطاء النباتي وتنظيم الرعي وإدارة السقي والمادة العضوية وفق حاجة التربة.
خطاطة تلخيصية
مثال محلول خطوة بخطوة
6 تمارين مصححة
حاول الحل أولًا، ثم افتح التصحيح للمقارنة.
التمرين 1
ما الفرق بين قوام التربة وبنيتها؟
إظهار التصحيح
القوام يتعلق بنسب الرمل والطمي والطين، والبنية بكيفية ترتيب الحبيبات وتجمعها. يمكن لتربتين متقاربتين في القوام أن تختلفا في البنية.
التمرين 2
سكبنا80 mL من الماء وجمعنا50 mL راشحًا. احسب الماء المحتفظ به مع إهمال الفقد.
إظهار التصحيح
80−50=30 mL. هذه قيمة تجريبية مرتبطة بالشروط وبمدة الجمع، وليست حكمًا شاملًا على خصوبة التربة.
التمرين 3
رشحت عينة60 mL خلال120 s وأخرى30 mL خلال120 s في جهازين متماثلين. قارن معدل الرشح.
إظهار التصحيح
الأولى 60/120=0.5 mL/s والثانية 30/120=0.25 mL/s. معدل الأولى ضعف الثانية ضمن شروط التجربة.
التمرين 4
صنف تربًا قيمpH فيها5.5 و7 و8.2.
إظهار التصحيح
الأولى حمضية، والثانية متعادلة، والثالثة قاعدية. لا يمكن تحديد أفضلها لنبات معين دون معرفة متطلباته.
التمرين 5
اقترح تجربة لاختبار أثر الحموضة في نمو نبات.
إظهار التصحيح
نستعمل نباتات متشابهة من النوع نفسه في مجموعات مكررة، ونغيرpH مع تثبيت الضوء والحرارة والسقي والوسط الغذائي قدر الإمكان. نقيس النمو خلال المدة نفسها ونقارن النتائج، مع الانتباه إلى أثر مواد تعديلpH في تركيب الوسط.
التمرين 6
فسر لماذا قد يؤدي زوال الغطاء النباتي إلى تدهور التربة.
إظهار التصحيح
تقل حماية السطح من المطر والرياح وتثبيت الجذور، فتزداد قابلية الانجراف. كما يقل ورود البقايا العضوية، مما قد يضعف البنية والنشاط الحيوي. شدة الأثر تتوقف على الانحدار والمناخ وخصائص التربة.