الثلاثاء، 8 نوفمبر، 2016

البناء الأرضى والمقاومة

البناء الأرضى والمقاومة

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 حسب Lemmerman (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
اوجد 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.


ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق