الباب الثالث
المظاهر المورفولوجية
مورفولوجيا التربة Soil Morphology
يهتم علم المورفولوجى بوصف التربة بحالتها الطبيعية الحاضرة كجزء من القشرة الأرضية. فهو يشمل وصف الطبيعة الجغرافية لسطح التربة ووصف الوحدات الأرضية, فدراسة المورفولوجى تتناول دراسة الصفات الخارجية للتربة External properties كالانحدار والميل والأشكال الأرضية. يلى ذلك محاولة ربط هذه الصفات الخارجية بالصفات الداخليةInternal properties, أى تركيب وخواص الوحدات الأرضية ممثلة فى القطاع الأرضى.وسوف نتناول فى هذا الفصل دراسة أهم هذه الصفات.
المظاهر المورفولوجية الخارجية
الانحدار Relief
يقسم الانحدار تبعا لذعدة اعتبارات أهمها الموقع الفزيوجرافى, الأشكال الأرضية, المحيطة, وحسب اعتبارات تكوين التربة (Soil Survery Stuf, 1981), وفيما يلى وصف مختصر لكل نوع :
تقسيم الانحدار حسب الموقع الفزيوجرافى Physiographic Position
-1 الأراضى المرتفعة Uplands . كالجبال والتلال وهى أراضى أولية ومتبقية.
-2 أراضى الشرفات العالية High Terraces. وهى أراضى خارج الوادى وهى ذات مناسيب متدرجة ومرتفعة عن الوادى, وهى عادة أراضى ثانوية منولة.
-3 أراضى الشرفات المنخفضة Low Terraces . وهى أراضى خارج الوادى مباشرة فهى ذات منسوب مرتفع قليلا عن الوادى وهى أيضا أراضى منقولة ولكنها أقل ارتفاعا.
-4 أراضى الوادى Valley. وهى الأراضى التى تشغل موقع الوديان, فهى عادة أراضى ثانوية منقولة شبه مستوية الى قليلة الانحدار.
-5 أراضى الأحواض المنخفضة Basins. وهى الأراضى التى تشغل الأماكن المنخفضة, وهى ثانوية ثقيلة رديئة الصرف.
تقسيم الانحدار حسب الأشكال الأرضية Landforms
-1 أراضى مستوية وشبه مستوية Flat or Almost Flat. وهى أراضى لا يوجد بينها اختلافات تذكر فى المنسوب بحد أقصى 2 متر للأراضى المستوية, 2-5 أمتار للشبه المستوية.
-2 أراضى متموجة Undulating. وهى أراضى ذات تموجات بسيطة متباعدة ويتراوح فرق المنسوب بينها ما بين 5-15 مترا ونسبة الميل 4-6% .
-3 أراضى متعرجة Rolling. وهى أراضى ذات تموجات شديدة متقاربة يتراوح فرق النسوب بينها ما بين 60-120 مترا ونيبة الميل 6-14%.
-4 أراضى تلية Hilly. وهى أراضى عالية يتراوح فرق المنسوب بينها ما بين 90-180 مترا, ونسبة الميل 11-25%.
-5 أراضى منحدرة Steep. وهى أراضى مستوية الى شبه مستوية, منحذرة ونسبة الميل بها 30-45%.
-6 أراضى شديدة الانحدار Very Steep. وهى كالسابقة ولكن نسبة الميل أكبر من 45%.
-7 أراضى جبلية Mountainous. وهى أراضى ذات فروق كبيرة فى المنسوب أكثر من 180 مترا ونسبة الميل أكثر من 23%.
الميل Slope
يعتبر الميل جزءا من الانحدار العام, الا أنه نظرا لأهميته فانه يمكن اعتباره كعامل مستقل. والميل كغيره من خواص التربة الهامة يتوقف مدلول اختلافاته النسبية على باقى خواص التربة. لذا فانه يوجد اهتمام خاص بالميل فى الدراسات التفصيلية على المستوى الأقل من السلسلة الأرضية Soil series, حيث تدرس الاختلافات بدقة أكبر.
ويعبر عن الميل اما بقياس زاوية الميل Slop angle بين نقطتين مثل اج وهى الزاوية المحصورة بين المستوى الأفقى ب ج وخط الميل اج (شكل 63). وتقاس عادة باستعمال ميزان اليد Abney hand level.
كذلك يحسب النيل كنسبة مئوية Percent Slope, اذا كانت المسافة بين النقطتين أ,ج فى المستوى الأفقى هى 50 مترا, وفرق المنسوب بينهما هو أب ويساوى 10 أمتار فان :
أب 10
نسبة الميل Slop Ratio = ─── = ── = 5:1
ب ج 50
أ ب
النسبة المئوية للميل % Slope = ─── × 100=20%
ب ج
ومن الهام جدا فى وصف الميل ألا نركز فقط على زاوية الميل ونغفل باقى مظاهر الميل وهى شكل الميل, طوله, اتجاهه, موقعه, ونماذجه, وذلك لما لها من تأثير تطبيقى على كل من معدل وكمية جريان الماء باصرف السطحى, تعرض التربة للتعرية, واستخدام الميكنة الزراعية(شكلا 64, 65).
أقسام الميل Slope Classes
يقسم الميل لعدة أقسام تشمل مدى واسعا من الاختلافات, كما وصف الميل كميل بسيط أو ميل مركب, وميل محدب أو ميل مقعر, كل ذلك لاعطاء هذه الأقساممرونة كافية تناسب ظروف التربة بالحقل ( شكلا 64,65),وعادة ما تستعمل اصطلاحات الانحدار البسيط فى الوصف, الا أنه قد نحتاج لوصف الميل المركب فى بعض المساحات مثل مناطق الكثبان الرملية والمناطق ذات الطبوغرافية الوعرة. وفيما يلى أقسام الميل حسب النظام المريكى وهو الأكثر شيوعا فى دراسة التربة (Soil Survey Staff, 1981):
- القسم الأول Class A. ويشمل الأراضى المستوية وشبه المستوية, حيث الجريان السطحى للماء بطيئا الى بطئ جدا, ولا يشكل الميل أية خطورة على استعمال الميكنة الزراعية أو على التعرية بالماء الا فى حالة ما اذا كانت أطوال الميول كبيرة جدا والأرض ذات قابلية كبيرة للتعرية.
- القسم الثانى Class b. ويشمل الأراضى القليلة التموج الى متموجة أو قليلة الميل, حيث الجريان السطحى بطيئا الى متوسط, ويمكن استعمال الميكنة الزراعية بدون صعوبة. وأراضى هذا القسم تختلف كثيرا فى قابليتها للتعرية حسب تأثير عوامل التعرية الأخرى خلاف الميل.
- القسم الثالث Class c. أراضى متعرجة قليلا الى متعرجة أو مائلة نوعا الى شديدة الميل, ذات جريان سطحى متوسط الى سريع. وقد تواجه صعوبة فى استعمال الميكنة الزراعية بالنسبة للآلات الثقيلة. وهى تختلف كثيرا فى درجة التعرية حسب عوامل التربة الأخرى.
- القسم الرابع Class D. وهى من الأراضى شديدة الميل جدا حيث الجريان السطحى سريعا الى سريع جدا ويمكن استعمال أغلب الآلات الزراعية ولكن بصعوبة وتزداد فى حالة الميل المركب. وهذا النوع يناسب المراعى.
- القسم الخامس Class E. وهى أرض زائدة الميل أو شديدة التلية, حيث الجريان السطحى سريعا جدا ويمكن استخدام الآلات الزراعية الخفيفة فقط, وهذه الأراضى تستبعد عادة ال اذا كانت ذات خصوبة عالية جدا فيمكن زراعتها بستين وحشائش.
- القسم السادس Class F. وهى أراضى أكثر وعورة من السابقة, وهى عادة غير منفذة للماء مثل الراضى الحجرية Lithosols.
بعض الأشكال الأرضية Land Forms
الكثبان الرملية Sand Dunes
إن عمليات التعرية بواسطة الرياح تعتبر من العوامل الهامة فى تشكيل مظاهر سطح التربة خصوصا بامناطق الجافة وشبه الجافة. وعمليات التعرية فى أماكن معينة يقابلها عمليات ترسيب فى أماكن أخرى عندما تقل سرعة الرياح ولا تقوى على استمرار حمل المواد العالقة بها. وتحمل الرياح كميات هائلة من الأتربة فعلى سبيل المثال بلغت كمية التربة التى سقطت على جزر الكنارى عام 1863م حوالى 10 ملاين طن, كما تستطيع الرياح أن تنقل مواد التربة لمسافات بعيدة تزيد على 2500 كم. ويتوقف أقطار الحبيبات التى تستطيع الرياح أن تحملها على سرعة هذه الرياح, فاذا كانت سرعتها 20 متر/ثانية فانها يمكنها نقل حبيبات الرمل الخشن حتى قطر 0.5 سم. وأهم الرواسب الريحية هى الكثبان الرملية Sand dunes ورواسب السافى Loess, وتراكم الكثبان الرملية يأخذ أشكالا مختلفة تتوقف على عوامل كثيرة وأهمها المظاهر الفزيوجرافية السائدة بالمنطقة, كمية الرمال المحمولة بالرياح, والغطاء النباتى, والشكل يبين توزيع الكثبان الرملية بشبه الجزيرة العربية.
وتتكون الكثبان الرملية عموما من حبيبات فى حجم الرمل. وحيث ان معدن الكوارتز هو المعدن السائد فى هذا الحجم من الحبيبات فانه ليس غريبا أن معظم تركيب مواد الكثبان الرملية يتكون من معدن الكوارتز. واذا وجدت معادن اخرى سائدة فى هذا الحجم من الحبيبات فانها تدخل فى تركيب الكثبان, ومثال ذلك فى جزيرة برمودا تتركب الكثبان من حبيبات كالسيت أتت بها الرياح من الشاطئ. وفى منطقة الآجام على شاطئ الخليج العربى بالسعودية, ومنطقة تاورغاء على ساحل البحر المتوسط بليبيا, وفى نيومكسيكو بأمريكا توجد كثبان مكونة أساسا من حبيبات جبسية (ملاحظات للمؤلف). وفى مناطق كثيرة تتكون الكثبان الرملية من حبيبات السلت أو الطين المتجمعة فى أحجام الرمل.
ويتفاوت ارتفاع الكثبان الرملية حسب ظروف تكوينها, وعموما فهو يتراوح بين 20 الى 30 مترا عند شاطئ البلطيق, وبين 50 الى 100 متر بفرنسا على شاطئ المحيط الأطلسى, وبين 150 الى 200 متر على ساحل البحر المتوسط والصحراء الكبرى بمصر والربع الخالى بالسعودية وأيضا فى السودان. وفى الصحراء داخل الوادى يحدث انتقال بطئ للكثبان قد تصل سرعته الى حوالى 15 مترا فى السنة ويكون فى اتجاه الرياح واستمراريتها وتوافر الرمال المفككة وانتقالها من الجهة المقابلة للرياح الى الجانب البعيد عن اتجاه الرياح. أما انتقال الكثبان الشاطئية فغالبا ما يحدث بسرعة كبيرة قد تصل الى 2-3 أمتار فى اليوم للكثبان الصغيرة أما الكثبان الكبيرة فتتحرك بسرعة 1-20 مترا فى السنة. وعند تحرك الكثبان تدريجيا مع اتجاه الرياح فانها تترك مكانها لتترسب به كثبان جديدة وبمرور الزمن فانه يتكون سلسلة من الكثبان الرملية.
وقد تؤدى حركة الكثبان الى اندثار مناطق زراعية أو سكانية شاسعة كما حدث من اندثار لحضارات قديمة سابقة. وتنقل الرياح الرمال الى مسافات بعيدة. فمثلا تصل الى ايطاليا أتربة حمراء قادمة من أفريقيا وتسقط على صورة أمطار من الأتربة الحمراء لذا فهى تسمى بالأمطار الدموية Blood rains. وقد ثبت أيضا وصول أتربة الصحراء الكبرى الى ألمانيا وغرب أوربا (Sparks, 1975). ويستعان فى التغلب على مشكلة انتقال الكثبان الرملية. بتثبيتها بعدة طرق منها الرزراعة بنباتات تتحمل العطش أو برشها بمواد مثبتة مثل الأسفلت .
أنواع الكثبان الرملية
الكثبان الهلالية Crescent Dunes or Barchans: وهى تجمعات من الرمال تتراكم عندما تكون الرياح ذات اتجاه واحد ثابت تقريبا, ويبدأ ترسيبها فى اتجاه عمودى على اتجاه الرياح عندما تقل سرعتها ولا تقوى على حمل الرمال. وهى تمتد للأمام فى اتجاه الرياح بانحدار خفيف Windward slope, وينعكس انحدارها بتأثير الجاذبية الأرضية ويصبح حادا من الناحية المظاهرة لاتجاه الرياح Leeward slope. وتعرف منطقة التحول فى الميل بقمة الكثيب, وهى تأخذ شكلا هلاليا Crescent ويتراوح ارتفاعها بين 1 الى 15 مترا وقد يزيد على 30 مترا. وكثيرا ما توجد تموجات خفيفة Ripple marks ارتفاعها عدة سنتيمترات فوق سطح الكثبان ناتجة بتأثير حركة الرياح فوقها.
هذا وقد تمتد أذرع الكثبان فى اتجاه معين وتتصل البرخان ببعضها عند زيادة كثافة الرمال المحملة بالرياح مكونة ما يسمى بالبرخان المتصل Linked barchans. كما قد تتداخل عدة كثبان هلالية معا مكونة شكل نجمة وتعرف بالكثبان النجمية Star dunes.
الغرود أو الكثبان الطولية Longitudinal (Seif) Dunes : وهى كثبان رملية تأخذ شكل خطوط طويلة كالسيوف موازية لاتجاه الرياح, وهى تتكون عندما يكون للرياح اتجاه واحد سائد, الا أن حركة الرياح الأفقية تكون مصحوبة بصعود وهبوط تيارات هوائية نتيجة عدم تساوى ارتفاع حرارة سطح الرمل غير المنتظم. ويتراوح ارتفاعها بين 5 الى 30 مترا والمسافة بينهما متساوية تقريبا, وتمتد لمسافات كبيرة تصل الى مئات الكيلومترات, كما فى غرب الربع الخالى بالسعودية, وبصحراء مصر الغربية من الواحات البحرية حتى جنوب الواحات الخارجة كما فى غرد أبو المحاريق.
الكثبان الرملية المستعرضة Transverse Dunes : ووتكون نتيجة تداخل الكثبان الهلالية أو الطولية عند زيادة كمية الرمال المحمولة بالرياح, وتكون من الكثافة بحيث ان الحواض المغلقة بينها تكون ذات غطاء رملى سميك.
الكثبان الهرمية Pyramidal dunes : وهى تجمعات رملية فى أشكال هرمية ناتجة من تداخل الموجات الهوائية المحملة بالرمال بانعكاسها على جوانب الجبال.
الكثبان الشبيهة بخلايا النحل Ridgy Honeycombed Sands : وهى تتكون بالمناطق التى تسود بها التيارات الهوائية الصاعدة والتى تتداخل مع الرياح السائدة المحملة بالرمال من وسط المنطقة, وينتج عن ذلك تكوين تجمعات من الكثبان تأخذ شكل خلايا النحل حيث تتكون خطوط مرتفعة فى اتجاه الرياح السائدة وتتشابك بخطوط عرضية من الترسيبات الرملية بالمنخفضات. وهذا النوع غير شائع الا أن المؤلف لاحظ وجوده فى بعض مناطق وسط المملكة العربية السعودية.
الكثبان الرملية المتسلقة والهابطة Climbing and Falling Dunes : وهذه تتكون عندما تعترض الرياح المحملة بالرمال ميول جانبية للتلال أو الجبال فتقل سرعتها فجائيا وترسب الرمال الخشنة أولا فى اتجاه هبوب الرياح والرمال الكثر نعومة فى الاتجاه المعاكس. وقد لاحظ المؤلف وجود هذا النوع فى كثير من مناطق المملكة العربية السعودية وعلى سبيل المثال وادى ديراب جنوب الرياض وأيضا بمنطقة الزاوية غرب طرابلس بليبيا وصفاقس بتونس.
الظلال الرملية Sand Shadows : عند مرور الرياح المحملة بالرمال على عائق بارز مثل صخرة كبيرة فانها تنحرف فى اتجاهين على جانبى الصخرة وتحدث دوامة وتقل سرعة الرياح فتترسب الرمال فى خطين متوازيين فى اتجاه الرياح ويلتحمان بمرور الزمن.
الكراديد الرملية Hummocks : وهى مظهر شائع خصوصا بالمناطق ذات معدلات الأمطار التى تسمح بوجود غطاء نباتى متفرق من الحشائش والأعشاب, حيث تصطدم بها الرياح المحملة بالرمال وترسب حولها الرمال فى شكل كومات متفرقة غالبا ما يقل ارتفاعها عن متر وتعرف بالكراديد الرملية. وهىمنتشرة فى كثير من المناطق الساحلية مثل الساحل الشمالى بمصر وليبيا وجنوب فرنسا وايطاليا وساحل الخليج العربى ومنطقة جالفستون بتكساس Galvestone على خليج المكسيك (ملاحظات للمؤلف) .
الرمال الشاطئية Coastal or Shoreline Dunes : تحمل الرياح التى تهب من جهة البحر رمالا شاطئية تترسب فى شكل كثبان طولية موازية للشاطئ, ويحدث لها تثبيت بوساطة النباتات الساحلية. وكثيرا ما تكون هذه الرمال من النوع البطروخى Oolitic sand وتتماسك بمرور الزمن, ومن أمثلتها الكثبان الساحلية بالساحل الشمالى الغربى بين السكندرية ومطروح بمصر.
رواسب السافى Loess : هذه الرواسب تقوم بتهذيب أسطح المنحدرات والوديان وتجعل سطحها مستويا. وهى رواسب متجانسة مسامية من السلت الجيرى تترسب كأغطية مسطحة وقد يزيد سمكها على 30 مترا, وقد يخترقها أخاديد ذات حوائط قائمة. والتركيب المعدنى لرواسب اللويس يتكون أساسا من معادن الكوارتز والميكا والكالسيت. وتبدو حبيبات هذه المعادن بمظهر جديد مشيرة بذلك الى حدوث عمليات تجوية كيميائية بسيطة مثل حدوث تأكسد بسيط للحبيبات بعد ترسيبها مما يكسبها لونا أصفر ينعكس على لون هذه الترسيبات بأكملها.
وقوام اللويس عادة طميى سلتى وغر متماسك, ولا يوجد به أى مظاهر لتكوين طبقات وهو ذو بناء كتلى. الا أن اللويس الخشن الحبيبات ربما يتشكل فى طبقات. وعند تعرض اللويس للانهيار فان الجانب المنهار يكون رأسى غير متدرج.
ويعتقد بعض العلماء أن أصل تكوين رواسب اللويس يتم أساسا بوساطة الرياح وقد بنى هذا الرأى على عدة حقائق منها أن الحبيبات المفردة ذات حجم دقيق يشابه الحبيبات المنقولة كمعلق بوساطة الرياح. هذا بالاضافة الى أن هذه الترسيبات تمتد فوق مناطق ذات طبيعة جغرافية مختلفة مثل منحدرات التلال والوديان والسهول. وتكون أغلبها فى مدى حجم واحد من الحبيبات كما أن أحرف الحبيبات تكون غير حادة. كل ذلك يعطى دليلا على ترسيبها من الهواء (Ruhe, 1969). وهناك فريقا آخر يعتقد أنه نظرا لتشابه مترسبات اللويس فى بعض الأماكن بفتات الصخر المطحون ميكانيكيا بفعل الثلاجات فان اللويس تكون أساسا بوساطة الثلاجات, وان الرياح تكون مسؤلة فقط عن اعادة ترسيبها بعد نقلها. ومما يدعم هذا الرأى أنتشار مترسبات اللويس بالمناطق التى كانت معرضة لفعل الثلاجات(Russell, 1940 and Fisk, 1951).
والواقع أن كلا العاملين يشتركان فى ترسيب اللوس الا أن سيادة أحدهما تتوقف على ظروف الترسيب.
وتنتشر رواسب اللوس بمناطق كثيرة من العالم, فهى توجد بمساحات شاسعة شمال الصين يزيد سمكها على 300 متر, وتتكون أساسا من رواسب الرياح وتقوم المياه بدور ثانوى فى نقلها واعادة ترسيبها بمناطق سهول الفيض لذا فهى تجمع بين رواسب الرياح ورواسب المياه. وفى أمريكا تكون رواسب اللوس غطاء من عشرات الألاف من الميال المربعة من جبال الروكى Rockt Mountains وتمتد شرقا حتى جبال الآباشAppalachian Mountains, كما تمتد أسفل وادى نهر المسيسبى حتى خليج المكسيك ويكون سمكها حوالى 30 مترا قرب المجرى ويقل تدريجيا للخارج وترسبت أثناء انخفاض مستوى الماء بالنهر. وهذه الرواسب متكونة بالنحر نتيجة ذوبان الجليد بأقصى الشمال ثم نقلها وترسيبها بالرياح كعامل ثانوى. وتنتشر أيضا رواسب اللويس فى أوربا وروسيا والأرجنتين.
وفى استراليا توجد رواسب شبيهة باللويس ويغلب عليها القوام الطينى وتسمى (Bulter, 1956) Parana. وتعبر أراضى اللويس من أخصب الأراضى الزراعية فى العالم نظرا لاحتوائها على مخزون كبير من العناصرالغذائية وجودة نفاذيتها.
السهول التحاتية الصحراوية Pediplains
عند حدوث حركات \أرضية رافعة وخافضة بالأقاليم الصحراوية تتكون مرتفعات ذات حواف رأسية شديدة الانحدار Homoclinal ridges, تحصر بينها منخفضات. وبتعرض هذه المرتفعات لعمليات التحات الحراوى فان أحرفها تتآكل وتتسع زاوية ميل جوانبها مكونة ما يعرف بالبديمونت Pedimont. وباسمرار عمليات تحات وتآكل الطبقات الصخرية المرتفعة فانها تاخذ فى التراجع ليحل محلها سهول تحاتية مغطاة بالفتات الصخرى المتساقط بالجاذبية مع الرواسب المجرفة بالمياه, ومناطق الانتقال بين البديمونت وهذه السهول تسمى بالبديمنت Pediment. ومع استمرار اتساع السهل تحت أقدام المرتفعات يتكون ما يعرف بالسهول التحاتية الصحراويةPedi plains (Howard, 1942) وتتميز هذه السهول بطبيعة سطحها المنبسط والذى يتدرج فى الارتفاع للخارج تجاه حافات المرتفعات الصخرية المحيطة وتعرف عملية تكوين هذه السهول بعملية Pediplanation,وينتج عنها عدة أشكال مورفولوجية هامة مميزة للمناطق الصحراوية, وهى نوعان الأول هدمى Degradational, والثانى بنائى Aggregational.
أولا: الأشكال المورفولوجية الهدمية Degradational Landforms
منحدرات التعرية النشطة Pedimont : هى منحدرات تربط المرتفعات ذات التعرية النشيطة بالمنخفضات التى تستقبل نواتج التعرية من كسر وفتات الصخور ومواد التربة. فهى ظاهرة مورفولوجية تمثل سطح الانتقال بين المرتفعات والمنخفضات.
مؤخرة منحدرات التعرية Pediment : وهو الامتداد المنبسط من مؤخرة ميل البيديمونت والذى يفصلها عن ظهر المرتفعات تغير مفاجئ فى زاوية الميل, اذن فهى المناطق المتاثرة بتصريف الماء والترسيب من المرتفعات تجاه الوادى أو السهل التحاتى.
الجبال الانفرادية المنعزلة Inselberges : وهى بقايا المرتفعات الصخرية والتى لم تتأثر بعمليات التحات الصحراوى التى تتسبب فى تراجع المرتفعات تاركة ورائها الجزاء الأكثر مقاومة فى شكل جبال انفرادية متفرقة. وهى توجد بمناطق متفرقة بالمحيط الخارجى للسهول التحاتية.
المائدة الصخرية Mesa : هى هضاب صغيرة المساحة ذات جوانب شديدة الانحدار وتتكون عند تعرض السهول الساحلية المتكونة فوق صخور الحجر الرملى لعمليات تعرية مائية, فتتقطع طبقات الحجر الرملى بوساطة مجارى مائية تاركة هذه الهضاب التى تشبه المائدة .
الأعمدة الصحراوية Buttee : عندما تزداد التعرية بحيث يصبح ارتفاع المائدة الصخرية أكبر من امتداد سطحها العلوى فانها تأخذ شكل الأعمدة أو الشواهد الصخرية .
أحرف الطبقات المائلة Cuesta : هى عبارة عن أحرف طبقات صخرية صلبة متعاقبة فوق طبقات لينة وتعرضت لحركة رفع بسيطة فحدث بها ميل تدريجى بسيط مقوس فى شكل الضلع, وظهرت حافة الطبقات المائلة فى الاتجاه المرتفع خارج سطح التربة.
حفر البالوعات Sinkholes : تنتشر هذه الظاهرة فى المناطق الجيرية الرطبة ومناطق الترسيبات التبخيرية للجبس. ومظهرها المورفولوجى عبارة عن وجود حفر مخروطية منتشرة بسطح التربة لأسفل باتساع أقل من متر الى عدة أمتار. وقد تتصل حفرتان أو أكثر لتكوين حفرة كبيرة يمتد قطرها لعشرات الأمتار, كما قد يزيد عددها على 10000 حفرة بالهكتار (Thornbury, 1969). وفى دراسة للمؤلف وجد أن هذه الظاهرة منتشرة بأراضى السباخات الساحلية والداخلية, كما فى مناطق ساحل الخليج العربى مثل سبخة صفوى والآجام والسعلول بالسعودية, وبرارى سيدى غازى بشمال الدلتا بمصر, ومنطقة تاورغاء بليبيا, كذلك بالسبخات الداخلية بالقصيم بالسعودية, وسبها بليبيا. وقد اتضح أن قطاع تربة هذه المناطق يشترك فى وجود طبقات سطحية مسامية من الكربونات أو الجبس فوق طبقات طينية ثقيلة غير منفذة Impervious Layers. وقد تم التوصل الى الدورة البيدوجينية لظاهرة حفر البالوعات, فبتعرض التربة لتغيرات درجة الحرارة وتبادل الجفاف و الترطيب تتشقق الطبقات السطحية وتعمل كممرات لتصريف الماء بسرعة لأسفل واذابة الأملاح فتتسع الشقوق مكونة فوهات أو حفر البالوعات (Youssef, 1985). ويتجمع الماء المرشح بالتدريج فوق الطبقة شبه المنفذة مكونا مستوى ماء أرضى, وتتكون ممرات تتشعب تجاه الصرف الطبيعى للمنطقة. ويساعد على سرعة حدوث هذه الظاهرة ملوحة التربة والمياه وتتشبع التربة بكاتيون الكالسيوم مما يحافظ على بناء التربة وبالتالى سرعة رشحها للماء (Youssef, 1985).
ثانيا: الأشكال المورفولوجية البنائية Aggregational Landforms
المراوح الترسيبية Alluviall : إن عملية الجريان السطحى للماء حاملا ممعه فتات الصخور ومواد التربة المعراة أسفل انحدار البديومنت والبديمنت ينتج عنها تكوين مجارى تصريف سطحى للماء عبارة عن قنوات متشعبة اشعاعية. وهذه القنوات تتسع أسفل انحدار تختفى معالمها بالسهول المنخفضة. وهى تأخذ شكل المروحة أو المخروط. لذا تسمى بالمراوح الترسيبية حيث يحدث أثناء انتقال المواد المعراة من أعلى المنحدر سواء بالجاذبية أو بالجرف مع المياه, عملية ترسيب لهذه المواد وتدريجها Sorting على قاع وجوانب القنوات, فكسر الأحجار والمكونات الخشنة تترسب أولا أعلى المنحدرات ثم تتدرج فى النعومة الى أسفل. ويتراوح اتساع المراوح بين عدة مئات من الأمتار الى عشرات الكيلومترات, وهى تبدأ بزاوية ميل كبيرة أعلى المنحدر بين 5 الى 10 درجات ثم تقل تدريجيا حتى مؤخرة الانحدار الى أقل من 1 درجة. وقد تمتد هذه المراوح بالوديان مكونة سهول فيض ترسيبية Alluvial floodplains أو مصاطب Terraces.
سهل ترسيب المراوح المتداخلة Pajada : عندما تكون الظروف مناسبة لتكوين المراوح الترسيبية فانها تتسع ويحدث تداخل جانبى بينها واندماجها مكونة سهلا ترسيبيا مائلا يسمى بالباجادا. ونتيجة لهذا التداخل فان مظاهر السطح تتميز بالتموج فى الاتجاه الجانبى. وتنتهى الباجادا بمسطحات ذات مواد ترسيبية ناعمة وسبخات بالنخفضات (Mabbutt, 1977).
السبخات Playa : وهى مسطحات منخفضة كامتداد طبيعى للبديمنت أو الباجادا, وفى حالة وجود مستوى ماء أرضى أو حدوث رخات من الأمطار فان المياه تتجمع بالمنخفضات بما تستخلصه من أملاح أو تجرفة من مواد ناعمة. وفى المناطق الحارة الجافة فان المياه سريعا ما تجف تاركة طبقات ملحية متبادلة مع مواد التربة الناعمة (Maxon and Anderson, 1936). وبمرور الزمن تتكون بحيرات متسعة ضحلة تكون رطبة فى الفترات الممطرة يتبعها فترات جفاف لمدد طويلة, فتتشقق الطبقات الملحية السطحية وتتقشر وغالبا ما يبيض لونها, ويسمى هذا المظهر المورفولوجى بالبلايا أو السبخات. وهناك نوعان من السبخات هما السبخات الساحليةCoastal Playa, والسبخات الداخلية Inland Playa. ويمثل النوع الأول السبخات المنتشرة بساحل الخليج العربى بين الجبيل والقطيف بالسعودية وساحل البحر الحمر مثل المنطقة بين ينبع وجدة, والامتداد الداخلى لسواحل البحيرات شمال دلتا النيل بمصر, والناطق الساحلية شرق مصراته بليبيا, وخليج جالفستون بأمريكا. ومن أمثلة السبخات الداخلية بعض مناطق الوديان المنخفضة بالقصيم بالسعودية والجفرة بلبيا وسمالوط ووادى النطرون بمصر ووادى الموت بكاليفورنيا .
اختيار مكان حفر القطاع : The S. site description
لدراسة موروفولوجيا الأرض يجب اختيار آمنة حفر القطاعات بدقة مع ملاحظة طرق الرى والصرف وكذا طبوغرافيتها. ثم تعمل جثات بالمثقاب حول المكان المختارللتأكد من دقة اختيار موقع الحفر. كما يجب أن يكون العمق ثابت فى جنيع القطاعات, وعادة يصل العمق الى مستوى مادة الأصل أو الى مستوى الماء الأرضى. وينصح Clarcks (1957) بالملاحظات التالية عند عمل وفحص القطاع الأرضى :
1) أن تكون الحفرة مستطيلة وتسمح الفاحص ليجلس بها أثناء الفحص.
2) أن تتهيأ الحفرة بحيث يكون لها منزل متدرج وأن يقع الضؤ المباشر على أرضيتهاكما أن يكون الفحص على الجانبين المستطيلين. كما فى الشكل التالى.
ج) يوجه الموقع المختار بحيث يقع الضوء المباشر على أرضيتها وجوانبها الضيقة وبذلك لا يقع على جانبى الفحص الضوء المنتشر.
د) يجب أن يتم الفحص فى القطاع الحديث الحفر, ولكن حيث أن بعض الأختبارات كالبناء, المقاومة يفضل فحصها بعد الجفاف النسبى للأرض لذا فان الحفرة تترك بعد فتحها بعض الوقت حتى تجف جفافا نسبيا ثم يفحص البناء والمقاوة فى جانب ويكشط الجانب الآخر لفحصه فى حالة حديثه Feresh appearance ليجرى عليه بقية الأختبارات, وقد يلاقى الفاحص صعوبة فى ذلك فى حالة ارتفاع مستوى الماء الأرضى, ولذا فعليه نزح المياه المتجمعة فى الحفرة أولا بأول بمضخة, أو أن يأخذ نموذج حتى للقطاع S. Monolith للفحص المعمل بعد جفافه.
تكوين القطاع الأرضى ونضجه :
يعرف القطاع الأرضى بأنه من الطبقة الممتدة من سطح الأرض الى مادة الأصل كما فى حالة الأراضى المحلية Sedentary s. أو الى مستوى الماء الأرضى كما فى حالة الأراضى الرسوبية Sedementary S. كما فى أراضى الأقليم المصرى الرسوبية.
ومن المعلوم أن قطاع الأرض هو الصورة الحقيقية التى تروى للمشتغل بالأراضى تاريخ حياة الأرض من حيث التغيرات التى حدثت عليها أثناء تقدمها وتكوينها وعلى ذلك يجب أن يكون الباحث طبيعيا فى قياسه ومشاهداته فى الأرض وبالتالى حكمه عليها كما يجب أن يلم بطرق القياس والمشاهدة وطرق عرضه لجميع هذه النتائج ..., واستغلالها, لذلك يتحتم عليه ربط نتائج دراسته فى الحقل مع تلك فى المعمل لاعطاء الحكم الصحيح على الأرض التى يدرسها. يضاف الى ذلك النظرية التى ذكرها Dokuchiev وتتلخص فى أن الأرض لا تسمى كذلك الا اذا كان ينمو عيها نباتات حيث تختلط بقاياها بفتات الصخور والمعادن الأصلية. وعلى ذلك يجب أن يدخل الباحث فى اعتباره حالة نمو النباتات على الأرض. فمثلا الصخور الحديثة التفتت newly weathered rooks, الرمال الصحراوية, الرمال البحرية Sea sand لا يمكن تقدمها لتكوين الأرض نظرا لعم وجود بقايا نباتية بها وعلى ذلك لا يمكن اطلاق اسم أرض عليها.
يعتبر الماء أهم عامل فى تكوين القطاع الرضى حيث أن حركة الماء الرأسية تعمل على تكوين الآفاق المختلفة. وهذه الآفاق عبارة عن طبقات تختلف عن بعضها البعض من حيث درجة التفتت والانحلال لمادة الأصل وكذا فى توزيع حجوم الحبيبات الأرضية وفى نوع وكمية المادة العضوية وفى مقدار القلويات الأرضية فى تأثير الأرض S. pH.
وتقسم القطاعات الأرضية الى مجموعتين كبيرتين هما :
1) قطاعات وراثية Genetic horizons وهى التى تتكون تحت تاثير عوامل تكوين الأراضى مثل أراضى Desert, Prarie, Podsols.
2) قطاعات جيولوجية Geologic prof. Strata.وهى التى تتكون من رواسب جيولوجية ولا علاقة لها بعوامل التكوين ويصعب تمييزالآفاق بها.
نقل المواد : Material translocation
تنقل المواد المتحضرة فى الأرض اما نقلا ميكانيكيا أو كيميائيا وتختلف المواد المنقولة فى الحالتين عن بعضها البعض كما يلى :
1) النقل الميكانيكى Mechanical translocation. وفيها تنقل المواد الغروية الى أسفل كاطين والدبال.
2) النقل الكيميائى Chemical translocation. وفيها تنقل نواتج تحلل المواد العضوية واحماض السلسيك والقواعد المتبادلة الذائبة نسبيا مثل " " ," " , والأملاح الذائبة, وهذه المواد تتحرك فى صورة محاليل غالبا أو غروية دقيقة.
أثر النقل الميكانيكى : Rousults of mechanical Eluviation
1- تكوين Texture profile حيث يكون قوام أفق A أخف من أفق B
-2 تكوين clay pans كنتيجة لعمليات التفرة فى أفق A ثم التجمع والترسيب فى أفق B.
-3 تكوين Organic profile تحت تأثير نوع المزروعات النامية.
-4 تكوين Structure حيث يختلف حالات بناء كل أفق عن غيره لظروف النقل.
-5 تكوين Gley profile حيث يتكون نتيجة لارتفاع مستوى الماء الأرضى قرب السطح.
وتقاس درجة نضج الرض S. maturity بعمر الأرض – فكلما اذداد عمر الأرض Time Factor كلما اذداد عمق القطاع وكلما اذداد وضوح آفاقه وتكوينها Clarity. وتسم الأراضى حسب درجة نضجها الى :
1) أرض حديثة : Recent S. : وهى الأرض التى يكون لها قطاع غير محدد الآفاق أى أن عمليات النقل والترسيب فى البداية نظرا لأن عمليات التعرية أيضا فى البداية.
(2 أرض صغيرة : Young S. : وهى الأرض التى لها قطاع وكانت الطبقة التحت السطحية مندمجة قليلا حيث أن ذلك ابتداء تكوين أفق B وذلك لتراكم كثير من الطين.
(3 أرض غير ناضجة Immature S. : وهى الأرض ذات القطاع وبها أفق تحت السطح مندمج الى حد ما نتيجة لازدياد تراكم الطين به.
(4 أرض متوسطة النضج Semi mature S. : وهى الأرض ذات القطاع والتى وضح بها تكوين أفق B حيث يصير مندمج لتراكم الطين به بكثرة.
(5 الأرض الناضجة Mature S.=Climax S. : حيث أنها الأرض التى صارت متزنة مع الوسط ووصلت بها درجة التعرية الى نهايتها. وصاربها أفق B واضح تماما لتراكم الطين الغروى والأكاسيد السداسية وتكون فيه طبقات صماء وتكوينات جديدة مختلفة.
ولوصول الأرض الى حالة النضج يلزم لها شروط خاصة :
1) عدم وجود حالة Erosion نشطة.
2) عدم تغير فى ظروف الصرف Drainage.
ج) عدم تغير فى الانبات Vegetation.
أى عدم تغير أى ظرف طارئ يغير من اتجاه تكوين الأرض تحت الظروف العادية.
أى عدم تغير أى ظرف طارئ يغير من تكوين الأرض الخاصة بالمنطقة وكلما ازداد عمر الأرض كلما ازداد عمق القطاع وازداد وضوح آفاقه.
(1) تقسيم القطاع إلى آفاق : The profile horizons
يقسم القطاع عادة الى الآفاق التالية من أعلى الى أسفل A, B, C وفيما يلى كروكى لآفاق قطاع نموذجى فى أرض ناضجة فى منطقة باردة رطبة.
F=A0 منطقة سقوط الأوراق- عبارة عن مادة عضوية طازجة.
F=A1 منطقة الدبال- عبارة عن مادة عضوية فى طريق التحلل.
أفق A F=A2 منطقة الغسيل – بيضاء اللون خشنة القوام فقيرة الغرويات.
أفق غسيل
B Ca منطقة تراكم الكربونات الثنائية.
أفق B أفق الترسيب
B H منطقة تراكم الدبال يختلط به قليل من الأكاسيد السداسية.والتكوينات الجديدة
B S منطقة تراكم الأكاسيد السداسية- يختلط بها قليل من الدبال.
Bc منطقة الانتقال
أفق A : Eluvial – عبارة عن الطبقة السطحية التى تتأثر بالتأثيرات المناخية المختلفة وهو الأفق الذى تفقد منه الأملاح الذائبة بالصرف – ويفقد منه أيضا الحبيبات الغروية من طين وأكاسيد سداسية بالنقل الميكانيكىMechanical down wash لذا فهو أفق صلب. أما فى الأراضى القلوية فيسمى هذا الأفق بالطبقة السطحية Surface Layer وذلك لأنه فى هذه الحالة لا يحدث غسيل أى لا يفقد منه شئ وتسمى Squamose
عادة يسمى الأفق A الى تحت آفاق Sub-horizons A1, A2,A3 ....الخ وتسمى كل منطقة من هذه الأخيرة Zone. وعندما يغطى أفق A بطبقة الأوراق المتساقطة – تسمى هذه الطبقة A0 أو Leaf Litter أو Leaf mould أو Forna.
أفق B: illuvial – أى أفق التراكم والترسيب Accumulation للمواد الهابطة من أفق A ويقسم الى تحت آفاق ويرمز لها B1, B2, B3....الخ Bca, Bh, Bs, Bc ....الخ.
ويطلق عادة على منطقة تذبذب الماء الأرضى G=Gely zone حيث تكون هذه الطبقة متماسكة بدرجة كبيرة أو قليلة وقوامها ثقيل ولونه رمادى وقد يكون أخضر مزرق كنتيجة لعمليات الاختزال لعدم توافر الهواء الأرضى فى هذه المنطقة.وعادة تميز عملية Gleiation فى الطبقات التى يتعاقب فيها الجفاف والابتلال حسب ارتفاع وانخفاض مستوى الماء الأرضى.
أفق C : Substratum- وهو أفق مادة الأصل.
وعادة يكون ترتيب الآفاق من أعلى الى أسفل بنظام A, B, C كما يحدث فى المناطق الرطبة الباردة Podsols وقد يكون القطاع B,C كما فى حالة القطاع المكشوط Truncated حيث يزال أفق A نتيجة Erosion أوRun off. وقد يكون القطاع A, B, C كما فى أراضى المناطق الرطبة الحارة Laterites. أما فى المناطق الصحراوية فيكون القطاع A, C حيث لا يتكون B نظرا لعدم حدوث عمليا تالنقل والغسيل ولو أن هناك رأى يقول أن قطاع الأراضى الصحراوية B, C على أن B نتيجة تراكم المواد المفتتة طبيعيا من الصخر الأصلى.
أما فى الأراضى النصف جافة فيكون القطاع A,C حيث يكون أفق A عميق كما فى أراضى Chernosems أو يكون A, B ,C فى المناطق الملحية حيث أن أفق B عبارة عن طبقة تراكم الأملاح الذائبة.
أحيانا يسمى الأفق (A-C) كما يحدث فى الأراضى المتكونة على الحجر الجيرى الناعم Soft Limestone حيث يتحلل الصخر الأصلى معطيا أفقى A, C فقط.؟
أما B فلا يتكون لغنى مادة الأصل فى " " . وفى هذهذا لحالة نجد أن " " تزيد كميا وحجما بالتدريج من أعلى لأسفل الحالة التى يصعب معها تحديد أفق (A-C) أى متوسط أفقى A,C مثال ذلك يحدث فى أراضىSkeletal, Rendzinas.
مادة الأصل : Parent material
تعرف مادة الأصل علميا بأنها الحالة الأولى للأرض Initial state وقد تكون الأرض متكونة من مادة الأصل التى تحتها أو لا علاقة لها بها. لذلك فانه من الأهمية بمكان فحص علاقة الأرض بما تحتها من صخور-وعادة تكون من مادة الأصل عبارة عن أحد الصخور التالية :
1- صخور نارية حامضية أو قاعدية.
-2 شست اوتييس.
-3 طين جيرى الى غير جيرى.
-4 طين أحمر الى سلتى.
-5 رمل جيرى الى غير جيرى.
-6 حجر رملى يحتوى أو لا يحتوى على جير.
-7 حجر جيرى صلب أو رخو أو طباشير.
-8- Peat.
وتقسم مادة أصل الأراضى الرسوبية النهرية Alluvium عادة الى :
1) رواسب نهرية قديمة تحتوى أولا تحتوى على جير.
(2 رواسب نهرية حديثة تحتوى أو لا تحتوى على جير.
وكما سبق ذكره فى تكوين الأراضى فان مواد الأصل هذه تتكون بفعل الثلاجات أو المياه الجارية أو الجاذبية أو الرياح.
أنواع القطاع الأرضى :
يطلق على القطاع الأرضى عدة اصطلاحات حسب حالته كما هو موضح فيما يلى :
1- القطاع الأقليمى : Regional profile
وهو الذى تكون صفاته مميزة لمنطقة جغرافية Geographic region.
2- القطاع النموذجى : Typical profile
قطاع مثل S. series أو S. type مخصوصة “The standard of the type or series” وعند عمل مثل هذا القطاع يجب دراسته بحذر كما تدرس عدة قطاعات محيطة به وتدرس أيضا كما تعمل قطاعات حول المنطقة بالبريمة وذلك للتأكد من ايجاد الوصف الدقيق للقطاع النموذجى مع معرفة مدى التغير الطفيف له.
3- القطاع الطبيعى : Normal profile
عبارة عن القطاع الذى تكون فى الظروف (الطبيعية التى سادت) سادت أثناء عمليات تكوينه.
4- القطاع الغير الطبيعى : Abnormal profile
هو قطاع يختلف فى صفاته عن القطاع الطبيعى أو المميز للمنطقة وذلك نظرا لتغير ظروف التعرية المفروضة. ويدخل تحت هذا القطاع المكشوط لحدوث عملية erosion سبب فى ازالة الغطاء النباتى أو لحدوث تغيير فى ظروف صرف المنطقة أو أى عامل آخر سبب تغيير فى ظروف عمليات التعرية.
(2) التكوينات الجديدة : New formations
يطلق اصطلاح التكوينات الجديدة على الأجسام الخاصة Concretions ولاطبقات الصماء pans وتوجد هذه التكوينات عادة فى أفق B – كذلك يطلق هذا الاصطلاح على الأملاح المتزهرة على سطح الأرض أو حواف الشقوق والبتون نتيجة لعملية التزهير.
1) الأجسام : Concretions
عبارة عن مركبات ح, لو, من, ت, فو حيث توجد فى حجوم وألوان مختلفة.
أما مركبات ح, لو فتوجد فى أفق B من طبقة ortstein فى أراضى Podsol اما مركبات الحديد فتوجد على هيئة حبيبات ore or grains فى أراضى المناطق الرطبة المعتدلة والحارة. كما توجد فى صورة بقع صفراء بنيةeyes or dots من ح , من فى الأراضى الطينية الثقيلة ذات مستوى الماء الأرضى المرتفع – وتوجد مركبات ح , فو حيث يكون الحديد متأدرت ومختزل فى الأرضى الغدقة بتغير ظروف التهوية. وتوجد مركبات " " على شكل بقع بيضاءفى قطاعات أراضى التشرنوزيم بروسيا وأمريكا وأراضى القطن السوداء بافريقيا وكذا توجد فى أراضى Loess.
ب) الطبقات الصماء : PANS
عبارة عن طبقات مندمجة ومتماسكة وتوجد عادة فى منطقة تذبذب الماء الأرضى وتقسم الى طبقات صماء طينية Glay pans, طبقات صماء حديدية Iron pans وطبقات صماء جيرية. Calcareous pans.
1- الطبقات الطينيةالصماء : Soft pans=Clay pans
عبارة عن طبقات غنية جدا فى طين على درجة كبيرة من التعرية Highly weathered وملتصقة ذاتيا بدون وجود مواد لاحمة. واذاذ بللت وشكلت باليد تصير عجينة لزجة. وعند تكسير هذه الطبقة آليا وبللت عادت ثانية الى ما كانت عليه. وجود هذه الطبقات يعرقل حركة الماء وانتشار الجذور وقد تسبب وجود مستوى ما أرضى معلق.يكثر وجود مثل هذه الطبقات فى الأراضى النهرية الرسوبية ويحتمل وجودها فى أراضى الأقليم المصرى الرسوبية.
2- الطبقات الحديدية الصماء : Hard pans = Iron pans
تشبه الطبقة الصخرية وهى عبارة عن أفق تركم الأكاسيد السداسية واندماجهاوتتكون هذه الطبقة فى جميع الأجواء من Podsols الى Laterites. هذه الطبقة ملتحمةجدا وصلبة ولا تتعجن عند الابتلال ووجودها يعرقل رشح الماء وانتشار الجذور. وعند تكسيرها آليا لا تعود الى حالتها الأولى وتسمى Iron pans عادة بـ True hard pans.
3- الطبقات الجيرية : Calcareous pans
تتكون نتيجة ترسيب " " فى بعض الآفاق السطحية يكثر وجودها فى المناطق الجافة والنصف جافة كنتيجة لعدم تمام الصرف.
ج) قد يعتبر الجزء المتزهر من الأملاح الذائبة على سطح الأرض والتى تنتج من تفاعلات المحلول الأرضى- ضمن المكونات الجديدة فى الأرض وتقسم حسب درجة تركيزها على سطح الأرض كما يلى :
1) تزهر : Efflorescence- فى حالة ظهور الأملاح على حواف الشقوق وعلى البتون وتكون ناعمة الملمس.
2) عندما يزداد تراكمها على السطح وعلى القطع الأرضية تسمى Dendrites.
3) قشرة : Crusts- اذا زاد التراكم حتى تكون قشرة الأملاح.
4) قنوات وعروق : Tubes or Vions- اذا ترسبت الأملاح فى قنوات الجذور الميته كما يحدث فى الأراضى الطينية الثقيلة. أما اذا تراكم الدبال المغسول فى هذه القنوات فتسمى عروق دبالية Humus tubes.
(3) درجة انتشار الجذور وبقايا الحياء :
Distribution of roots&organism remains
من النقط الهامة فى دراسة مورفولوجيا الأرض ملاحظة حالة النباتات النامية عليها سواء البرية منها أو الطبيعية حيث أن ذلك يعطى فكرة عن مدى خصوبتها علاوة على ذلك يجب فهم مدى انتشار الجذور فى طبقات الأرض المختلفة حيث أنه فى الأرض العادية الخالية من الطبقات الصماء والملوحة ومستوى الماء الأرضى المرتفع نجد أن الجذور تنتشر انتشارا طبيعيا فى طبقات الأرض مما يكون سببا فى الانتاج العالى. ولوصف حالة الجذور يجب ذكر اسم النبات ونوع جذره (وتدى-ليفى-درنى) ثم وصف كمية الجذور ودرجة انتشارها (منتشرة- كثيفة- متوسطة- قليلة) وكذلك سمكها (كبير- متوسط- صغير- دقيق).
وأخيرا يجب ملاحظة بقايا الكائنات الحية من قواقع وثقوب الديدان الأرضية وخلافة حيث أن القواقع تدل على أن هناك رواسب بحرية اما ثقوب الديدان الأرضية فتعطى فكرة عن مدى تعمقها فى الأرض – فكلما كانت عميقة دل ذلك على ملائمة حالة التهوية فى الأرض الى عمق كبير.
(4) الصرف ومستوى الماء الأرضى : Drainage 7 W.T. Level
فى الواقع أن هذه الدراسة تتصل بعدة عوامل منها قوام وبناء الأرض وكذا التكوينات الجديدة علاوة على ارتفاعها أو انخفاضها عن سطح البحر ثم طبوغرافيتها المحلية. فرشح الماء Drainage يتوقف على عدة عوامل منها المناخ المحلى للمنطقة Local climate وكثافة النمو على الأرض ومادة الأصل الموجودة أسفل القطاع Substratum من حيث نفاذيتها ودرجة تشبعها بالماء اذا كان التشبع دائم أو متقطع على مدار السنة وأخيرا قوام وبناء الأرض.
وبالتالى تتوقف ظروف التهوية على مدى تشبع الأرض بالماء وعليه تتوقف حالة الأكسدة والاختزال. ومن ثم حالة اللون, وتقسم حالة صرف الأرض عموما الى :
1) صرف سريع Excessive draiage. حيث فيه يغوص الماء بسرعة فى الأرض وبذلك لا تحتفظ بالناء اللازم لنمو المحاصيل كما يشاهد ذلك فى الأراضى الرملية- واذا وجدت طبقة صماء تحت التربة الرملية فقد يحدث تطبيل سطحى مؤقت فى الأرض Temporary water logging سرعان ما يختفى بعد فترة.
(2 صرف طبيعى Free drainage= perfect D.. فى هذه الحالة تكون الأرض مناسبة لنمو المزروعات حيث يغيض الماء الزائد حاملا معه الأملاح الذائبة الى المصارف وذلك مع الاحتفاظ بكمية من المياه تلائم نمو النبات وتكون التهوية جيدة.وهنا لا تظهر أى بقع ذات ألوان مختلفة على سطح الأرض. كما تكون مركبات الحديد مؤكسدة معطية الأرض ذلك اللون البنى المحمر وينعكس ذلك على زيادة انتشار المجموع الجذرى. واذا حدث تطبيل مؤقت فى الأرض كما يحدث عادة عقب الرى سرعان ما يزول بالرشح بعد فترة.
ج) صرف غير مناسب poor drainage = imperfect D.- فى هذه الحالة تكون التهوية محدودة وغير تامة ويتبع ذلك اختزال لمركبات الحديد فتعطى الألوان الزرقاء والخضراء ويقتصر البنى المحمر على الطبقة السطحية فقط. كما أن هناك ظروف مواتية لتكوين أفق Gley عند منطقة التذبذب الماء الأرضى ويتحسن صرف مثل هذه الأراضى يتعمق اللون البنى المحمر ويصلح حالها تدريجيا.
د) صرف معدوم : V.P. drainage = Impoded D. – هنا تكون الأرض عديمة الرشح وتكون الظروف مواتية لتكوين طبقات صماء غير منفذة وتكون سببا فى تكوين مستوى ماء أرضى منعزل Perched W.T. وتزداد عمليات اختزال مركبات الحديد فيصير اللون مزرق أو مخضر – كذلك تغسل مركبات الحديد (اذا وجد دبال حامضى) الى المصارف فتفقد من أراضى بودزول المستقعات Marsh podsols وتمتاز بالألوان الشاحبة المزرقة والمخضرة.
وحسب قول Kostiakov(1945) بأن ملوحة الأرض وغداقتها Water Logging عاملان متلازمان وعلى ذلك فان مستوى الماء الأرضى المرتفع يسبب عادة تكوين أراضى ملحية وقلوية.
(5) عمق القطاع :
يختلف عمق القطاع الأرضى الواحد حسب اختلاف الصفات المدروسة كما يلى : اذا كان الغرض دراسة توزيع المادة العضوية فتكون الدراسة حتى عمق 4 قدم
وإذا كان الغرض دراسة توزيع الطين فتكون الدراسة حتى عمق 3 قدم
وإذا كان الغرض دراسة توزيعالمجمعات الأكبر من الطين فتكون الدراسة حتى عمق 2 قدم
وإذا كان الغرض دراسة توزيع أكاسيد الحديد المنفردة فتكون الدراسة حتى عمق 5 قدم
وإذا كان الغرض دراسة توزيع الجير فتكون الدراسة حتى عمق 10 قدم
لذلك يجب مراعاة العمق المناسب للدراسة المطلوبة. والأساس فى ذلك يرجع الى تحديد عمق القطاع يجب أن يكون للعمق الذى تثبت فيه الصفة المدروسة أى لا تتغير بزيادة التعمق.
طرقة تحضير نماذج القطاعات الأرضية : S. Monolith
1) تحضير بعض البلدان كأمريكا وروسيا بعض النماذج التى تمثل القطاعات الأرضة لتظل سجلا أقرب الى الطبيعة. هذه النماذج عبارة عن أعمدة من الرض بنظامها الطبيعى ويحتاج تحضير هذه النماذج الى خبرة ودقة حتى تكون أقرب الى الطبيعة.
ويحضر بحفر حفرة الىالقطاع المراد أخذه- ثم يحضر عمود من الأرض بنحتهحتى يصبح له ثلاث جوانب اما الجانب الرابع الذى لا يزال ملتصقا بالأرض فيترك دون نحت. ثم يؤتى بصندوق خشبى متين ويركب على عمود التربة تماما وهنا يتم قطع الجانب الرابع حيث يسوى سطحه تماما. ويراعى أن يكون أحد جوانب الصندوق من الزجاج لتسهيل الرؤية وبالتالى دراسة القطاع من حيث عمق الطبقات وترتيبها ولونها ....... الخ.
2) وقد يستعاض عن عمل النموذج السابق شرحه باستعمال مادة مرنة عليها مادة لزجة كالفراء وتلصق على واجهة القطاع وبعد تمام الجفاف تنزع بما عليها من الأرض وبذلك تظهر صفات القطاع المورفولوجية.
عيب هذا النموذج هو التغير الطفيف فى لون الأرض بطول مدة الحفظ.
ج) ولقد أوجد G. Darby طريقة مبسطة ضمن الطرق البصرية Visual aids حيث يستعمل فيها عجين من المصيص ولو أن عمق القطاع فى هذه الطريقة لا يزيد عن 50 سم ويتلخص طريقة التحضير فيما يلى:
1- يختار المكان المناسب لأخذ القطاع- ثم تحفر حفرة لعمق حوالى 60 سم من السطح مع جمل أحد جوانبها رأسيا وناعما. ثم يؤتى بكريك حاد سلاحة حوالى 50 سم تقطع به طبقة من الأرض رأسيا بسمك 5- 7.5 سم ثم تخفض يد الكريك الى أسفل لكى يرتفع السلاح بما عليه لأعلى ثم توضع طعة خشبية عاى فتحة الحفرة لترتكز عليه العينة والكريك ثم تذهب جوانب العينة.
2- حضر عجينة لينة من المصيص وشبع بها قطعة شاش ثم لف العينة والسلاح سويا. وكرر عملية اللف حتى تصير العينة مافوفة تماما- ثم اتركها لتجف حوالى ساعة. ثم اقلب العينة بحيث يصير السلاح لأعلى واقطع الشاش من عليه وخلصه من العينة بحذر.
3- فالوجه الذى كان ملاصقا للسلاح بين صفات القطاع الى هذا العمق القصير.
(ب) لون الأرض
ويعتبر اللون من أهم الصفات المميزة للأراضى حيث أن لكل أرض لونا مميزا, وكذلك لكل أفق من آفاق القطاع الواحد. فقد يكون القطاع كله متساويا فى لون جميع طبقاته Equally coloured وفى العادة تكون هناك فروقا واضحة فى الوان الآفاق المختلفة فى القطاع Unequally coloured. وقد يكون الأفق الواحد مبقعا spotted أو معقرا viend وربما يرجع ذلك الى تغير محلى فى قوام الأرض فى الأفق الواحد. وعموما فان لون الأرض يعطى فكرة عن حالة التهوية والحرارة والرطوبة فى الأرض نفسها وبالتالى كدليل على مدى خصوبتها, والعوامل التى تتحكم فى لون الأرض بصفة هامة هى المادة العضوية, مركبات الحديد, أكاسيد المنجنيز, ارتفاع نسب بعض المكونات عن غيرها, وأخيرا مقدار الرطوبة الموجودة فى الأرض حيث أن لون الأرض المبتلة هو اللون الحى. أى أن المتحكم فى لون التربة بصفة عامة هما عاملى المناخ ومادة الأصل ثم المادة العضوية.
وفيما يلى ملخص للعوامل المؤثرة على لون الأرض :
1) المادة العضوية : Organic matter. حيث تعطى الوانا مختلفة مثل اللون الأسود, البنى, الرمادى حسب الظروف.
2) الجزء المعدنى : Mineral materials. وتشمل هذه المركبات التالية :
-1 الحديد : الأحمر, البرتقالى, الأصفر, البنى, الأزرق, الأخضر ويرجع ذلك الى درجة الأكسدة والتأدرت لمركبات الحديد.
عندما تكون الأرض غنية فى أكاسيد الحديديك فى وجود ظروف صرف وبالتالى التهوية ملائمة, نجد أن اللون يصير محمر او قريب من لون الصدأ, اما اذا كانت الأرضتحتوى على نسبة من الرطوبة باسمرار لضعف حالة الصرف مثلا فان أكاسيد الحديديك تزداد تأدرتها وبالتالى يصير لونها مصفرا.
أما إذا كانت هذه الأرض غدقة Water Legged فان التهوية تكون محدودة جدا فيحدث اختزال لأكاسيد الحديديك إلى حديدوز الذى يكسب الأرض اللون الأزرق والأخضر.
2- الكالسيوم, المغنسيوم, الصوديوم, البوتاسيوم, الوان بيضاء.
-3 الألومنيوم = الوان بيضاء.
-4 المنجنيز= الألوان السوداء أو البنية.
ويلاحظ أن الألوان تتبع مناخ المنطقة حيث يسود كلا من اللونين البنى والأصفر فى الناطق الباردة الرطبة, اللن الأحمر فى المناطق الحارة والنصف حارة الرطبة. أما اللون الوردى مثل اللون الوردى مثل اللون Terra rose فيعتبر حالة الانتقال فيما بين البنى والأصفر من جهة والأحمر من جهة أخرى.
عند وصف اللون اللون ظاهريا فى الحقل يجب مراعاة عدة نقط- حيث أنه قد يميز Type عن آخر على أساس اختلاف الألوان. وتتلخص هذه النقط فيما يلى :
أ) زاوية سقوط أشعة الشمس على جانب القطاع ولذا فيفضل رصد اللون فى الضوء المنتشر ولا يرصد من الجانب الذى تسقط عليه الأشعة سقوطا مباشرا خوفا من ظاهرتى انعكاس الضوء وامتصاصه.
ب) يجب أن يكون الرصد فى الثلث الوسطى للنهار- وذلك لأن الرصد فى الصباح يختلف عنه بعض الظهر. فقد لوحظ أن الأراضى الحمراء يكون لونها أكثر احمرارابعد الظهر عنه فى الصباح.
ج) مكان وقوف الراصد عند فحصه للون القطاع حيث يجب أن يتخذ موضعا أمام جانب القطاع المراد فحصه كما يجب أن يكون فى مستواه.
د) مقدار الرطوبة الأرضية فقد لوحظ أن اللون المبتل هو اللون الحى لذا يجب تقدير اللون للأرض وهى جافة هوائيا وكذا وهى مبتلة. وفى الحقل – يجب تقدير اللون المبتل أيضا لأن من الخطأ الانتظار حتى جفاف العينة هوائيا.
ولقد لوحظ أن الأرض المبتلة يأخذ لونها القاتم نسبيا فى القلة تدريجيا مائلا الى اللون الفاتح عند تجفيفها. وتظهر هذه الصفة بوضوح عند ابتداء دخول الهواء فى الأرض أى عند نقطة الانحراف Point of inflexionولقد اقترح Clarcks رصد لون الأرض وهى عند نقطة الالتصاق Stickly point مع مراعاة بناء وقوام الأرض.
هـ) قوام وبناء الأرض لما أثر واضح على لون الأرض فيجب اعتبارها عند الرصد كما يجب أن يكون رصد الألوان الأرضية فى جانب من القطاع الحديث الفتح.
وعادة يختبر لون الأرض فى الحقل بالنظر وهذا يحتاج الى خبرة طويلة ثم يقدر باستعمال الخرائط الملونة Ostwald Bideway colour charts وحديثا استعمل خرائط Munsell S. colour charts وفى هذه الأخيرة يقدر عند استعمالها متغيرات ثلاث التى تغير فى اللون الواحد وهى Value, Hue,chroma وهذه المتغيرات تعطى بارتباطها جميع الألوان وعدها 675 لون.
Hue : فتدل على طول موجة اللون السائد للأرض مثل تمييز اللون الأحمر من اللون الأصفر المحمر, اللون الأصفر المحمر عن اللون الأصفر وهكذا.
Value : Brilliance- وتدل على كمية الضوء أو درجة الوضوح بالنسبة الى اللون الأبيض النقى أى درجة تركز ال Hue.
Chroma : عبارة عن درجة نقاوة الموجة الضوئية السائدة Hue- أى نقاوة اللون السائد أى الانحراف عن الألوان البيضاء أو الرمادية.
يوصف اللون باسم الهيو + درجات المانسيل لكل أفق أو طبقة ويكتب وصف اللون الجاف أولا ثم المبتل ثانيا. انظر العملى.
يقدر لون القطاع فى الحقل كل أفق على حدة كما يجب رصد لون طبق الحراث. Plough Layer ويتراوح عمقها ما بين 12,15 سم بمفردها.
هناك طريقة أخرى لتقدير لون الأرض فى المعمل حيث تقارن بجهاز الوان عبارة عن أربعة أقراص كل واحد منها له لون خاص وهذه الألوان هى الأبيض والأسود والأحمر والأصفر. ويمكن زيادة أو نقص المقدار المعرض من كل لون وبادارة هذهذ الأقراص بسرعة خاصة تعطى اللون المساوى للون الأرض.
لون أراضى مصر النهرية الرسوبية :
أساس لون الأرض المصرية الرسوبية هو اللون البنى Brown وينحرف هذا اللون تبعا للظروف التالية :
أولا : إلى اللون الأسود لزيادة نسبة الطين والمادة العضوية.
ثانيا : إلى اللون المحمر لجودة التهوية داخل الأرض وبالتالى جودة الصرف.
ثالثا : إلى اللون الرمادى الفاتح كما عند شاطىء النيل نظرا لارتفاع الرمل الناعم.
رابعا : إلى اللون الأصفر لزيادة الرم الخشن كما هو الحال على حدود الصحراء الغربية.
خامسا : إلى اللون الفاتح لزيادة نسبة CaCO3 كما فى أراضى السفوح.
وفيما يلى يوضح الألوان الثلاث الأساسية للأراضى بصفة عامة ومدى تداخلها.
(ج) قوام الأرض
S. TEXTURE
قوام الأرض عبارة عن حجوم (أقطار) الحبيبات المعدنية المختلفة المكونة للأرض وعلى أساس أقطار هذه الحبيبات تقسم الى محاميع مختلفة ويطلق عادة على هذه المجاميع الأسماء التالية : الحصى, الرمل الخشن, الرمل الناعم, السلت, الطين. وتوجد عدة تقاسيم Scales لهذه المجاميع وأهمها مبنية حسب الأقطار بالملليمتر.
التقسيم الدولى تقسيم قسم الزراعة بأمريكا تقسيم مكاتب الأراضى والطرق بأمريكا
(International). (U.S.Dept of Agric.) (U.S. Breaw of soils &Puplic roads Admin )
طين > 0,002 > 0,002 > 0,005
سلت 0,02- 0,002 0,05- 0,002 0,05- 0,005
رمل ناعم 0,2 – 0,02 2- 0,05 0,25- 0,05
رمل خشن 2- 0,2 2- 0,05 2- 0,25
حصى < 2 <2 <2
وعلى حسب أقطار هذه الحبيبات يتوقف مقدار هذه الحبيبات يتوقف مقدار السطح النوعى الداخلى للأرض Inner Specifie surface وعلى السطح النوعى الداخلى للأرض تتوقف كثير من الصفات الأرضية فمثلا يصغر قطر الحبيبات يزداد عددها فى الحجم الواحد من الأرض وبالتالى يزداد سطحها النوعى الداخلى وعليه تتوقف العلاقات المائية للأرض Soil- water relation وكذلك تزداد قوة التماسك وحالة الصرف وكذا التفاعلات السطحية Surface activity للحبيبات الدقيقة من تبادل كاتيونى وخلافه.
وعادة تحدد أنواع S. Types المختلفة فى الـS.Series الواحد على حسب قوام الطبقة السطحية.
أما أهمية مجموعة الحصى Gravel فانهات تتلخص فى معرفة كميته وشكله وحجمه لأن ذذلك له أهمية خاصة فى دراسة تكوين الأراضى ومادة الأصل.
عادة يكون قوام كل أفق مختلف عن الأفق الآخر فى القطاع الواحد. ففى المناطق الرطبة ونصف الرطبة والمعتدلة يكون قوام طبقة تحت التربة أنعم منه فى الطبقة السطحية Fine textured ويطق عادة على مثل هذه القطاعات Texture profile.
وتتلخص أسس تكوينها فى أنها تتكون عادة على مادة أصل مفككة فعندما تأخذ مثل هذه الأرض فى التقدم يزداد تعرية الطبقة السطحية ويتكون الطين الذى ينقل مع الماء الى أسفل حيث يترسب الطبقة التالية.
أو قد تكون سرعة تحلل صخور ومعادن الطبقة التحت السطحية أسرع منه فى الطبقة السطحية وبذلك يزداد تكون الطين فى الطبقة التحت السطحية عنه فى الطبقة السطحية- والنتيجة النهائية للطريقتين زيادة نسبة الطين فى الطبقة التحت سطحية أى تكوين أفق B كما فى الماطق الجافة حيث تحتفظ طبقة تحت السطح برطوبة أعلى نسبيا.
ويقدر القوام عادة عن طريق التحليل الميكانيكى بطرقه المختلفة ودراسة النتائجأما عن طريق مثلث القوام أو عن طريق منحنيات التجمع Summation curves أما فى الحقل فانه يعتمد فى تقدير القوام على ملمسها وذلك بفرك عينة من الأرض بين السبابة والابهام وهذا يحتاج الى خبرة ومران.
وفيما يلى ملخصا لأهم النقط الواجب مراعاتها عند تقدير القوام فى الحقل للأراضى المختلفة.
1) الأرض الرملية : Sand=S. : حبيبات مفككة ومفردة يمكن روءيتها بالعين والشعور بها عند ضغط قبضة منها تتماسك ثم لا تلبث أن تتفكك. تحتوى على أكثر من 70% رمل وأقل من 10% طين.
2) الأرض الطميية الرملية : Sandy loam= SL. : بها رمل كثير وقليل من السلت والطين مما يساعدها على التماسك الى حد ما. ويمكن تمييز حبيبات الرمل بها بالملمس, وبالعين, واذا رطبت بالماء أمكن عمل عجينة منها تتكسر لأقل مؤثر عند نقلها من يد لأخرى. تحتوى على 20 – 25 %طين.
3)الأرض الطميية : Leam= L.. : عبارة عن أرض تحتوى على الرمل والسلت والطين بحيث لا تتغلب صفات أحداها على الأخرى. ناعمة الملمس وعند ترطيبها بالماء تكون ليونتها متوسطة لكنها تتفتت عند الجفاف واذا بللت يمكن عمل عجينة منها تسهل معاملتها أكثر من السابقة.
4) الأرض الطميية السلتية : Silt Loam =Sl.. : أرض بها أكثر من 30% سلت وبها رمل كثير وقليل من الطين. وهى جافة تظهر متماسكة لكن سرعان ما تتفتت فى اليد وعند ترطيبها بالماء وبرمها يمكن عمل اسطوانة رفيعة منها تتكسر الى قطع غير منتظمة الأطوال.
5) الأرض الطميية الطينية : Clay Loam = CL.. : تربة ناعمة القوام ومتماسكة فى هيئة كتل صلبة وذلك فى حالة جفافها لكن عند بلها وفركها تعطى عجينة مندمجة Cold وعند برمها تعطى اسطوانة أرفع من السابقة تنكسر بسرعة أيضا تحتوى على 30- 50 % طين.
6) الأرض الطينية : Clay =O.. : تربة ناعمة القوام جدا وهى جافة تكون كتل صلبة وعند فركها تكون ناعمة جدا – ملمسها صابونى وهى مبتلة وكذلك تكون مرنة لصقة عند برمها تعطى اسطوانة رقيقة وطويلة.
وقد يفرق فى القوام الواحد بين الثقيل Heavy, خفيف Light فمثلا يقال Heavy clay loam, Lightclay loam.
7) أرض جيرية : Calcareous- تحتوى على 20- 40 % CaCO3 تتماسك عند الجفاف. واذا احتوت على نسبة عالية من المادة العضوية يصير لونها مسودا.
(د) البناء الأرضى والمقاومة
S. Structure & Cnsistency
يعرف البناء الأرضى بأنه نظام تجاور الحبيبات الأرضية S. particals او نظام بناء المجمعات الأرضية S. aggrecgates ونظام تجاورها وتلاحمها لتعطى شكل البناء الأرض الخاص.
ودراسة البناء الأرضى تجرى على مرحلة عامة- Macro ثم مرحلة دقيقة- Micro تستعمل فيها الميكروسكوبات الخاصة فى فحص القطاعات الدقيقة Thin section.
ولبناء الأرض أهمية قصوى فى دراسة الأرض حيث أنه محصلة resultant خواص الأرض الطبيعية والكيميائية والحيوية وله علاقة وثيقة بالانتاج.
ويتوقف البناء الأرضى على عدة عوامل أهمها كمية الطين ونوعه والمواد العضوية والمعدنية والأملاح الذائبة وكذا الكاتيونات المتبادلة على الطين. كما أنه له أثر هام فى مسامية الأرض وبالتالى التهوية والعلاقات المائية ودرجة التماسك والمقاومة S. Consistency. وعادة تكون الطبقة السطحية من القطاع الأرضى غير واضحة البناء نظرا لعمليات الخدمة والزراعة ولكن كلما تعمقنا الى أسفل يزداد البناء الأرضى وضوحا حيث يسمى القطاع فى هذه الحالة Structural profile.
ولقد قام عدة علماء ببحث البناء الأرضى منهم Mitscherlich, Shamacher, Hilgard, Baver. وكانت طريقة فحص العالم Hilgrad للبناء الأرض هى تجفيف حجم من الأرض من الماء ثم ملء الفراغات البينيةبشمع البرافين السائل وتركة يتجمد- ثم عمل شرائح منها بعد ذلك فحص شكل البناء تحت الميكروسكوب.
ولقد ميز Zakhrov ثلاثة أشكال رئيسية للبناء الأرضى تتلخص فيما يلى :
ا) المكعبى : Cubical. : حيث تكون المحاور الأفقية والرأسية متساوية.
ب) الهرمى : Prismatic. : حيث يكون المحور الرأسى أطول من الأفقى.
ج) الطبقى : Platy. : حيث يكون المحور الرأسى أقصر من الأفقى.
وعند فحص البناء الأرضى فى القطاع يكون من حيث الترتيب الطبيعى للحبيبات أو المجمعات وهى بحالتها الطبيعية فى الحقل أى غير مفككة- وكذا تفحص المجمعات من حيث شكلها العام وحجمها ونظام تجاورها وأخيرا درجة الوضوح. وتقسم دراسة المجمعات الأرضية Peds= Structural aggregates أولا الى Types وذلك حسب الشكل العام ثم الى Classes حسب حجمها وأخيرا الى Grades وذلك حسب درجة وضوحها اما بالحقل اى فى التربة نفسها أو فى المعمل.
ولوصف بناء الأرض عادة هناك وصف فى الحقل ووصف آخر أى تحديد تام لها وذلك يكون فى المعمل.
أما الوصف فى الحقل فهناك أربعة اصطلاحات لوصف البناء تتلخص فيما يلى :
ا) عديمة البناء : Structureless.
حيث لا توجد مستويات انفصال بين أجزاء الأرض المختلفة أولا توجد مجمعات بل حبيبات مفردة كالرمل مثلا أو Massive.
ب) ضعيفة البناء : Weak.
عبارة عن مجعات متكونة الى درجة بسيطة وتتميز فى الشكل بسرعة عند المعاملة أو النقل مثلا.
ج) متوسط البناء : Moderate.
عبارة عن مجمعات تامة التكوين وواضحة وتتحمل المعاملة أو النقل أو عند خدمة الأرض.
د) قوية البناء : Strong.
عبارة عن مجمعات متكونة تماما تلتصق الى حد ما بما يجاورها من المجمعات الأخرى ولكن يمكن فصلها عن بعضها بدون أدنى تغير فى شكل أو نظام المجمعة نفسها.
أما عند دراسة البناء دراسة دقيقة فيكون ذلك فى المعمل وعادة يقسم البناء الأرض عمليا الى ثلاثة مجاميع على حسب وجود أو هدم البناء الأرض كما يلى :
المجموعة الأولى :
عديمة البناء Structureless وذلك بسبب قلة الطين والمادة العضوية ويدخل تحت هذه المجموعة الأنواع التالية من البناء الأرضى :
1) الحبيبات المفردة : Single grained.
حبيبات مفردة غير متماسكة كما هو الحال فى التربة الرطبة.
2) غير محددة البناء : Massive.
الحبيبات ليس لها شكل محدد فى البناء وقد توجد فى أى نوع من الأرض على الرغم من اختلاف القوام.
3) عديمة الشكل : Amorphous.
حيث تكون الأرض غنية فى الحبيبات الدقيقة المفردة ولذا لا توجد مجمعات أرضية مميزة.
المجموعة الثانية :
لها بناء واضح With structure وهذا النظام يوجد فى الأرض المتقدمة Well developped المحتوية على طين وغرويات أرضية ويدخل تحت هذه المجموعة ما يلى :
1) Cloddy: حيث تكون المجاميع غير منتظمة وذات زوايا مختلفة وقطرها حوالى 8 سم وأكثر فى القطر وهى صلبة جدا.
2) متكتل Adobe: تربة وهى جافة تتشقق الى كتل مكعبة غير منتظمة وتكون الشقوق واسعة وعميقة ويتراوح قطر الكتل بين 20- 50 سم وهذه التربة عادة ثقيلة القوام Heavy textured وهى تحتوى على نسبة عالية من الطين الغروى ويدخل ضمن هذه المجموعة التربة المصرية الرسوبية.
3) العمودى Columner: حيث تبدو فيه المجمعات الأرضية فى صورة أعمدة رأسية تنفصل عن بعضها البعض بتشققات عمودية بينما تنكسر هذه الأعمدة فى قشور رققيقة أفقية.
4) المحبب Granular: مجاميع أميل الى الاستدارة وأقطارها لا تزيد عن 3 سم فى القطر- تماسكها متوسط.
5) متفتت Crumb: مجاميع مسامية- تماسكها متوسط أو ناعم- غير منتظمة لا يزيد قطرها عن 3سم وتشبه فتات الخبز.
6) سداسى Honey comb: تترتب الحبيبات فى اشكال خماسية أو سداسية بينها فواصل أو شروخ دقيقة ويبدو عادة على سطح التربة.
7) الطبقى أو القشرى Laminated or Crusted: وفيه تترتب الحبيبات فى صورة صفائح رقيقة لا يزيد سمكها عن 1 سم وتكون أفقية أو فى وضع متوازى لسطح التربة. وتحدث هذه الظاهرة فى التربة القلوية Alkali soil. حيث تنفصل الطبقة السطحية من أفق A مكونا صفائح مقصرة وتتشقق التربة القلوية المصربة بصفائح صغيرة الأضلاع من 3- 5 سم غير منتظم الشكل وهو سهل التمييز اذ يشبه شقف الفخار ولا يزيد سمكها عن سنتيمترات قليلة. ويلاحظ أن اللحام فى التربة القلوية يرجع الى وجود كميات كبيرة من الألاح المتأدرتة خصوصا الصوديوم وهذا ما يعيق عملية رشح الماء.
المجموعة الثالثة :
ذات بناء مهدوم Structure destroyed ويكون ذلك لسبب وجود قلوية زائدة فى الأرض ويدخل تحت هذه المجموعة البناء المندمج Puddled حيث تصل نسبة الفراغات البينية الى الحد الأدنى وهو 26% كتلة ويتكون هذا النظام أحيانا عند سوء الخدمة أو زيادة القلوية حيث يحدث انتشار للحبيبات الدقيقة مما يغير نظام بنائها الأصلى.
ملاحظة :
يطلق أصطلاح S.Tilth على بناء الأرض المكتسبة نتيجة العمليات الزراعية من حرث وعزيق وخلافه " " هذا البناء ب : “Artificial structure through oultivation”.
تتلخص دراسة البناء الأرضى فى عدة طرق :
أولا : ايجاد نسبة المجمعات الأرضية الثابتة فى الماء Water stable aggregates وذلك عن طريق النخل الجاف والمبتل Wet & dry sieving وكذا تقدير معامل البناء Structure factor حسبLemmerman (1934).
ثانيا : طريقة غير مباشرة وذلك بتقدير المسامية فى الأرض حيث أنه بزيادة درجة التحبيب فى الأرض تزيد مساميتها والعكس بالعكس.
المسامية : Porosity
معلوم أن للأرض حجمان, حجم ظاهرى Apparent Volume , حجم حقيقى Real Vol. ولذا فلها كثافتان. الكثافة الظاهرية Apparent density= Volume weight= Bluk density.
وهذه عبارة عن كثافة الأرض بما فيها من فراغات بينية وهى عبارة عن الوزن الجاف لحجم من الأرض وهى بحالتها الطبيعية على هذا الحجم ولقد وجد أن هذه الكثافة تتراوح فيما بين 1.1- 1.6 فى الأراضى العادية القوام فى حين أنها تصل الى 1.3- 1.7 فى الأراضى الرملية. والكثافة الحقيقية لمادة الحبيبات نفسها Particles density= Real density ويجب عند أخذ العينات لتقدير المسامية عدم تغيير بنائها الطبيعى على قدر الامكان ويتضمن مقرر طبيعة الأراضى الطرق المتبعة لأخذ العينات.
ويهمنا فى هذا المقام أن نذكر طريقة حساب النسبة المئوية للمسافات البنية حجما حيث أن ذلك يستعمل فى حساب الغذاء النباتى فى الأرض وخصوصا المادة العضوية :
الكثافة الظاهرية
النسبة المئوية للجزء الصلب من حجم التربة = ──────── ×100
الكثافة الحقيقية
الكثافة الظاهرية
وتكون نسبة الفراغات بالحجم= 100- (───────── × 100)
الكثافة الحقيقية
وبناء على ما سبق يمكن حساب كتلة طبقة المحراث أى بعمق 15 سم للفدان كما يلى:
كتلة طبقة المحراث فى فدان أرض عادية = 4200 × 100 × 100 × 15 × 1.35×1/1000=850.0 طن
كتلة طبقة المحراث فى فدان أرض رملية =4200× 100×100×10×1.5×1/1000= 360طن
باعتبار أن عمق طبقة سلاح المحراث 15 سم فى الأرض العادية, 10 سم فى الأرض الرملية. وتعتبر دراسة البناء فى أراضى الاقليم المصرى الرسوبية فى طور الابتداء فى حين أن هذه الدراسة لها أهميتها القصوى نظرا للارتباط الوثيق فيما بين البناء الأرضى ودرجة الخصوبة بصفة عامة.
ولقد وجد (فتحىع)(1958- 1961) أنه يمكن تقدير معامل البناء Structure factor للأراضى الرسوبية بالاقليم المصرى حيث جمع 35 عينة سطحية لعمق قدم واحد من جهات متفرقة, وتماثل هذه العينات أراضى متباينة فى درجة الخصوبة. ومن ذلك يمكننا معرفة الحد الذى يجب عنده اضافة مواد محسنة للأرض, كما يمكن الاعتماد على هذا المعامل فى حصر الأراضى الى حد كبير.
خامسا : من نتائج هذه الأبحاث لوحظ أن أثر الكالسيوم المتبادل على زيادة معامل تكون واضحة حتى حوالى معامل بناء 50- 60. أما فوق ذلك فان زيادة الكالسيوم الزائب هى التى تزيد من هذا المعامل. وبالطبع هذا لا يأتى الا بالتسميد العضوى والجير وذلك مع جودة الصرف.
(×) معامل البناء : Structure factor
أوجد هذا المعامل العالم Lemmermann منذ حوالى 1943 ويتوقف مقداره على نسبة مجمعات الطين الثابتة فى الماء water stable aggregates الى تلك الغير ثابتة water unstable والتى تتفكك عند رجها فى الماء الى حبيباتها الأولية. ولتقدير هذا المعامل يقدر ما يلى :
أ) النسبة المئوية للطين بعد عمل تفرقة تامة.
ب) النسبة المئوية للطين بدون عمل تفرقة بل يكتفى بغسلها من الأملاح الذائبة بالماء المقطر حتى تصير خالية منها.
ا- ب
ثم تحسب النسبة هكذا ──── × 100
ا
ويتراوح هذا المقدار فيما بين صفر, 100- فكلما قرب مقدار عامل الأرض من الحد الأدنى يجب تحاشى التسميد بأسمدة تحتوى على صوديوم كما يجب ريها بنظام سليم. وكلما كان مقدار المعامل قريب من الحد الأعلى كلما كانت الأرض سليمة وجيدة الخواص ولا يخشى من الأسمدة المحتوية على الصوديوم.
المقاومة : Consistency
تعرف هذه الصفة بأنها درجة التصافى حبيبات أو مجمعات الأرض لبعضها وهى عبارة عن درجة مقاومة الأرض أى المجمعات الأرضية للقوى التى تعمل على تفكيكها. وتختلف هذه الخاصية لطبقات القطاع المختلفة ولها علاقة بالصفات التالية المسامية Perosity, التماسك Compactness, اللحام Cementation, وأخيرا بدرجة الرطوبة الأرضية.
وتختبر فى الحقل بضغط قطعة من الأرض بين الأصابع وتوصف حسب أحد الدرجات الستة التالية :
(1) مفككة : Loose
حيث تكون التربة عبارة عن حبيبات أو مجمعات صغيرة تنفصل عن بعضها البعض أو متماسكة تماسكا ضعيفا متصل نسبة المسافات البينية فى هذه الأرض الى الحد الأعلى وعلى ذلك فالقوة اللازمة لفركها ضئيلة.
(2) ناعمة : Soft –
وهى عبارة عن التربة التى تصير ناعمة الملمس عند فركها بين الأصابع.
(3) قابلة للفرك : Friable-
حيث تتفكك مجاميع مثل هذه الأرض بقوة متوسطة ولكن يمكن تنعيمها بزيادة القوة. وتعطى هذه التربة عند الفرك مجمعات Crumb, Granular.
(4) مصمتة : Compact-
تربة مندمجة صلبة ولكن مع عدم وجود مواد لاحمةوتقاوم الفرك والتفكك ويرمز لها عادة Slight com و Very com و Compact.
(5) لصقة : Sticky-
وهى تربة عند ابتلالها تلتصق بالأجسام Adhesive حيث أنها تلتصق أكثر مما تتمسك مع بعضها البعض Cohesive وعندماتجف تصير متماسكة.
(6) ملتحمة : Indurated-
وهى عبارة عن تربة على شكل كتل صلبة بحيث يصعب تنعيمها أو فركها- وتشبه الصخر عند جفافها.
(ﻫ) النفاذية
Permeabilit
تعرف النفاذية بأنها مقدار سرعة رشح الماء خلال القطاع الأرضى وتختلف هذه السرعة حسب التكوين الميكانيكى للأرض ونوع الطين الموجود وحالة تجمعه فى صورة مجمعات فقد وجد أن الطين الصفحائى Platy shaped يقلل من النفاذية – كما أن الأرض المهدومة البناء Puddled قليلة النفاذية أيضا. وعلى حسب سرعة الرشح فى الأرض تتوقف مدى صلاحيتها للزراعة ولمشروعات الصرف المغطى Tile drainage. ولمقارنة الرشح يقدر ما يسمى بمعامل النفاذية Permeability Coefficient ويعرف بأنه سرعة تدفق الماء Water flow خلال عمود من التربة طوله الوحدة ومساحة مقطعه الوحدة وتحت ضغط عمود من الماء طوله الوحدةUnit head water فى وحدة الزمن. ويقدر هذا المعامل فى التربة المشبعة.
وتقدر النفاذية بعدة طرق سواء فى الحقل أو فى المعمل باحدى الطرق التالية :
ا) فى الحقل
1- قياس مباشر للنفاذية فى القطاع الأرضى جملة. وأساس هذه الطريقة مبنى على قياس كمية الماء المترشحة فى بئر قياسى عليه طلمبة ماصة Based on pumpel well data.
2- قياس مباشر لنفاذية طبقة خاصة من طبقات التربة وذلك بواسطة وضع مواسير صغيرة أو Piecometers أو ثقب يعمل بمثقاب Auger hole فى وسط كل طبقة من الأرض.
ب) فى المعمل :
وذلك بواسطة Permeameters للعينة وهى بحالتها الطبيعية فى الحقل حيث تؤخذ على هيئة اسطوانة core أو على هيئة تربة مفككة.
ج) وهناك طريقة غير مباشرة : وذلك بتقدير النفاذية على أساس الصفات الطبيعية والكيميائية للأرض وذلك على أساس ان النفاذية تتوقف كلية على قوام التربة وبنائها ونظام المجمعات وحجم الحبيبات الموجودة وكذا على نوع الطين الموجود. ولكن هذه الطريقة بصورتها هذه تحتاج الى دقة. ولذا فان وجود العلاقات المدروسة بين صفات التربة المختلفة وسرعة نقل وتحرك الماء مما يزيد من دقة هذه الطريقة.
لكل طريقة من هذه الطرق السابقة مزاياها وخطأها وكذا درجة دقتها, وأختيار أى الطرق لتقدير النفاذية فى الأرض يتوقف على حسب الظروف المناسبة للحالة القائمة والظروف السائدة.
وإليك طريقة مبسطة لتقدير معامل النفاذية فى المعمل على التربة الناعمة وتتلخص فيما يلى :
تحضير أنبوبة زجاجية طولها حوالى 30 سم مفتوحة من أعلى ذات قطر حوالى 3 سم وليكن مساحة مقطعها (م) سم مربع مسحوبة من طرفها السفلى على شكل قمع له ساق طويلة يوضع فى قاع الأنبوبة قطعة من الصوف الزجاجى Glass wool فوقها رمل خشن الى ارتفاع حوالى 2 سم. بعدها توضع التربة مع طرق الأنبوبة بانتظام وتكون اضافة التربة قليلا مع الطرق المستمر حتى تأخذ نظام التزاحم وعندما يصل طول عمود التربة الى حوالى 15 سم تثبت الأنبوبة فى حامل خاص ويقاس طول عمود التربة بالسنتيمتر وليكن (ل) سم. تعمل علامة على الأنبوبة على ارتفاع معلوم من سطح التربة وليكن هذا ارتفاع على مسافة (د) سم ثم يوضع ماء مقطر الى العلامة مع الاحتفاظ بثبات طول عمود الماء باستمرار وعندما يبدأ رشح الماء (الذى يعرف بسقوط أو نقطة) يستقبل المترشح الذى ينزل فى زمن معلوم (ن) ساعة مثلا فى كأس وتقدر كميته ولتكن (ك) سم مكعب ويجب استعمال الجزء الأول من الماء المترشح.
وتتناسب كمية الماء المترشح تناسبا طرديا مع الزمن ومقطع الأنبوبة وطول عمود الماء من فوق التربة. كما تتناسب عكسيا مع طول عمود التربة أى أن العلاققة يمكن توضيحها كما يلى :
ن × م × د
ك= ──────── × معامل النفاذية
ل
حيث أن لكل تربة معامل نفاذية خاص بها.
ك × ل
معامل النفاذية = ────── سم/ساعة
ن × م × د
ولقد اتبع Conservation Service Soil بالولايات المتحدة المريكية التحديد والأوصاف التالية للرشح فى Soli Mapping.
Permeability Permeabiay Percolation rate in inches
Class. index hour through saturated
Undistrubed cores under ½
Very slow 1 Less than 0.05
Slow 2 0.5 to 0.2
Moderately slow 3 0.3 to 0.8
Modrate 4 0.8 to 2.5
Modrately rapid 5 2.5 to 5.0
Rapid 6 5.0 to 10.0
Very rapid 7 more than 10.0
أوجد شفيق وفتحى 1964 علاقة النفاذية بنسبة الطين % فى أراضى مصر النهرية الرسوبية – فظهرت علاقة خط مستقيم سالبة ويمكن تمثيلها بالمعادلة التالية :
لو معامل النفاذية سم/يوم= 3.187- 0.0565 طين %.
الصرف المغطى : Title Drainage.
هى إحدى طرق صرف الأراضى, ولقد أدخلت منذ سنوات قليلة, فى أراضى الاقليم المصرى الرسوبية كما تشمل مشروعات التنمية الأقتصادية لمصر تعميمها فى كل أراضيه الرسوبية. ويجب قبل تنفيذ هذا المشروع فى أى منطقة اجراء أبحاث على قطاعات أراضى هذه المنطقة وتتلخص أهم النقط الواجب مراعاتها فى هذه الأبحاث ما يلى :
1- رشح الأرض ونفاذيتها. ويتوقف الرشح على عدة نقط أهمها :
ا) ظروف النطقة من حيث مستواها بالنسبة لسطح البحر ووجود المجارى المائية المخترقة لهذه المنطقة.
ب) نوع الطبقات السفلى من القطاع.
ج) درجة تشبع الطبقات السفلى بالماء ومستوى الماء الأرضى وهل هذه الطبقات مشبعة الماء أو غير مشبعة به ولو كانت مشبعة فهل هذا تشبع دائم أو متقطع Permanent or intermittent saturation.
2- قوام وبناء كل طبقة من طبقات القطاع وكذا سمك كل طبقة ومدى نفاذيتها.
3- الطبقات الصماء وعمقها من السطح وهل هى مستمرة أو متقطعة فى المساحةالمراد صرفها Problem area.
ومن هذه المعلومات يمكن وضع التصميمات الملائمة لكل منطقة يراد صرفها بطريقة الصرف المغطى.
وفيما يلى شكل يوضح تأثير المصارف المغطاة على صرف الأراضى :
ففى الأراضى الثقيلة القوام يأخذ مستوى الماء الأرضى وضعه الجديد بعد بضعة سنوات من وضع شبكة المواسير. ويلاحظ أن أثر هذا النوع من الصرف يظهر بوضوح فوق المواسير مباشرة ثم يأخذ الأثر فى الوضوح تدريجيا فيما بين المواسير وبعضها.
ملاحظة : يقصد بالصرف الرأسى Vertical drainago هو سحب الناء الموجود تحت طبقة الرمل والحصى وهذه العملية ثبت أنها تخفض من مستوى الماء الأرضى القريب- المياة الناتجة يمكن استعمالها فى الرى.
حمله
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق