أسباب وتأثيرات تآكل التربة وجريان الماء السريع

الحفاظ على التربة والمياه يمكن أن يحسن من خصوبة التربة وإدارة المياه.

يعتبر الحفاظ على التربة والمياه أمرًا ضروريًا للزراعة المستدامة والفعالة من حيث التكلفة والإنتاجية.

تستغرق العديد من فوائد خصائص خصوبة التربة وقتًا للحصول عليها. يمكن أن يساهم الحفاظ على التربة أيضًا في حل المشكلات العاجلة للجفاف والفيضانات المتعلقة بالتآكل التربة وعدم إيلاء الأولوية للنصائح المحددة. عادةً ما يتم تجاهل الموضوع أو سوء فهمه – ويؤدي عدم اتخاذ إجراءات المناسبة واتخاذ إجراءات خاطئة إلى تفاقم المشكلة. يمكن وضع العديد من الحلول وتوظيفها لأغراض متعددة إذا فهم المزارع والمستشارون (الزراعيون) المبادئ الخاصة وذات الصلة جيدًا.

عندما يبدأ هطول الأمطار، تتسرب معظم المياه للتربة خلال أول ٥ دقائق تقريبًا. ومع ذلك، قد لا يرى الكثيرون في الحقل الجزء المهم من التآكل. يبدأ فجأة عندما تمتلئ مسامات التربة والجسيمات بالماء إذا سقطت قطارات المياه الكثيفة على سطح التربة مباشرة ومن ثم يتسارع جريان الماء فجاه مسببا التآكل. الوقاية المكلفة تميل إلى تلقي اهتمام ضئيل من صانعي القرار. قد يتطلب الاهتمام هنا بالسدود الطاقة الكهرومائية، والقنوات، وغالبا ما تتضرر المدن بالرواسب والمبيدات والعناصر المغذية. التركيز هنا على وقف التآكل الذي يحدث بواسطة الرياح أو المياه (إزالة التربة) في هذا الفصل. يمكن أن يتطلب الحفاظ على التربة والمياه بهدف منع تدهور خصوبة التربة في شكل التآكل المباشر أو المادة العضوية أو تغير خصائص التربة عن طريق استنفاد المغذيات و / أو تراكم الملح. سيتم ذكر ذلك بإيجاز هنا وبشيء من التفصيل في الأقسام التالية.

الشكل ١. من اليسار إلى اليمين. عمليات وعلامات التآكل بسبب جريان المياه. قد تضر قطرات المطر تجمعات التربة المتكتلة وتغير من خصائص التربة وتتسبب في التآكل بالرش والقص بعد بضع دقائق من المطر الشديد، خاصةً في التربة الرملية المعروفة بقله محتواها من المادة العضوية. يتم إزالة طبقه التربة غير المحمية بالحجارة أو النباتات بالقرب من السطح. يمكن أن تنضم الأخاديد التي تشكلت بعمق أكثر من ٠ ٢ سم بفعل المياه إلى الأودية وفى بعض الأحيان تتكون بها شلالات بسبب زيادة سرعة التدفق.

يزيل التآكل الطبقة الأكثر خصوبة من التربة (الطبقة العلوية) ويصبح توزيع الماء والمغذيات سيئًا داخل الحقل أو خارجه. انظر الشكل ١ أعلاه. يمكن أن يحدث التآكل الكبير فجأة في أماكن أكثر مع هطول امطار غزيرة ورياح متزايدة. يمكن أن تشمل الحقول ذات المنحدرات المتواضعة أو سرعات الرياح المعتدلة. يمكن للرياح المعتدلة أن تجعل الجسيمات تتدحرج أو تقفز بالقرب من السطح، اما الرياح القوية تحملها الى أعلى وأبعد. يمكن أن يخدش الرمل طبقة الشمع الموجودة على أوراق النباتات ويزيد بذلك فقدان الماء بسبب الرياح الجافة. ترشق قطرات المطر التربة لفترة أطول على المنحدر أكثر، وتغلق المسامات الترابية، ويصبح التآكل أسرع بكثير. يمكن أن يحدث التآكل الشديد أيضًا حتى قبل تشكل تدفقات مياه أقوى ورياح أكثر نشاطًا.

يستغرق تشكيل تربة جديدة وقتًا طويلاً. بعض التربة تحتوي فقط على طبقة علوية ضحلة وصخور تربة غير خصبة جدًا من الأسفل. على هذا النحو، يُعتبر فقدان التربة بمقدار عشره اطنان للهكتار في السنة غالبًا مقبولًا (١٠٠ م × ١٠٠ م = ١ هكتار). هذا يمثل نحو كيلوجرام واحد لكل متر مربع.

تحديد وفهم أنواع التآكل.

علامات التآكل المبكرة هي إزالة التربة غير المحمية (على سبيل المثال، الحجارة وبقايا النباتات) وترسبها الي ان يتم تباطؤ حركة التربة أو التوقف. انظر الشكل أعلاه. الكسور الغبارية بين الرمال والطين النمطية هي الأكثر عرضة للتآكل، وفي نفس الوقت هي الأغنى بالمغذيات والأفضل بالاحتفاظ بالماء المتاح للنباتات. يُطلق على هذا الجزء اسم الطمي أو الرمل الناعم أو الطين الخشن، والتصنيفات بين هذه العناصر تختلف بين البلدان. تحتاج الجسيمات الكبيرة لسرعة اعلي لتتحرك، لذلك سيتم فرز المواد بناءً على القوام (حجم الجسيمات). انظر الشكل أعلاه على الجانب الأيمن. يُمكن أن يحمل الطين والمادة العضوية أكثر، ولكن حتى الطين يمكن أن يتفتت عندما يكون رطبًا وتتحدد خصائص التربة بناء على كيفية التصاق جسيمات التربة بعضها لبعض

يمكن استخدام اختبار بسيط لتحديد تركيبة قوام التربة على أساس الجسيمات على الرغم من كثافتها المشابهة. يمكن وضع كتل الطين في الماء لمده ٣٠ دقيقة ثم خلط التربة بشكل جيد في عبوات شفافة تحتوي على كميه ماء أكثر من بكثير من التربة بعد ذلك سيظهر الرمل في الأسفل والطمي في الأعلى ثم يتصاعد الطين مرة أخرى ومعه بعض المادة العضوية الي أعلى. في التربة الاستوائية الحمراء والصفراء، يمكن أن تلتصق جسيمات “الطين” بشدة حتى يمكن تصنيفها على أنها “رمل” أو “طين”، وتقوم المختبرات بإضافة مادة كيميائية لتفتتها أكثر في الماء. لذلك فإن وقت النقع والتحريك يهمان. يمكن استخدامه هذا الاختبار أيضا لفهم تباين خصوبة التربة داخل الحقول الكبيرة لأن الجسيمات الأكبر ستترسب أولاً (لكن كثافتها مشابهة). قد تلتصق جسيمات الطين الاستوائية بشدة بعضها ببعض حتى تكاد تكون رملية أو طينية، لذلك قد يكون وقت النقع والتحريك (أو إضافة ملحًا مثلاً) يلعب دورًا في الاختبار. يكون أجزاء التربة الأقل خصوبة غالبًا هي التي تعاني من أكبر مستوى من التآكل (ما لم يكن الاحتفاظ بكمية كبيرة من الماء سبب المشكلة).

ثم يمكن أن يشكل التآكل بفعل الرياح أودية صغيرة أو كبيرة. قد تنتقل وتتوسع الأودية إذا لم تكن محاطة بالنباتات والأشجار لتحميها عن طريق تقليل سرعة الرياح والمساعدة في بناء المادة العضوية. عادةً ما تتكون هذه الاودية في المناطق التي تتعرض لرياح دون هطول للأمطار بمعدلات كبيره وغالبا تكون التربة طينيه او رملية

يمكن أن يتطور التآكل بفعل المياه حيث تصبح سرعة التأكل اعلي بكثير بسبب كميه الماء (الطاقة الحركية). إذا كانت الأخاديد كبيرة بحيث لا يمكن تغطيتها بالزراعة العادية، فإنها تسبب تآكل الأودية. يمكن أن تتأكل الأودية دون النباتات بسرعة من الجوانب والقاع مما يهدد رأس الأودية.

يمكن أن يحدث التآكل في الأنهار والسواحل أيضًا، ويمكن أن يزيد التصريف السريع من الحقل من التآكل النهري. يمكن أن تسبب الرواسب العديد من المشاكل في القنوات والسدود والأنهار والبحيرات والسواحل، وما إلى ذلك. خاصةً إذا كانت الرواسب تحتوي على مستويات عالية من المغذيات، مما يقيد نمو الطحالب (عادة النيتروجين أو الفوسفور)، أو لديها مستويات عالية من المبيدات الحشرية.

يمكن أن يحدث الانهيار الأرضي فجأة بعد الأمطار الغزيرة أو ذوبان الثلوج أو العواصف على المنحدرات التي تتعرض للرياح مع الأشجار الطويلة الثقيلة، غير المحمية داخل الغابة. يمكن أن يحدث ذلك على المنحدرات الشديدة ويمكن أن يحدث أيضًا على بعض التربة القديمة بنسبة ٢ الي ٥ بالمائة حيث يتم ازاله الطين من التربة مكونة طبقة طين. يمكن أن تكون طبقة الطين هذه سهلة الضغط ويسهل الضغط عليها بواسطة حركة الجرار عندما تكون رطبة للغاية. ثم لا يمكن للجذور والأمطار اختراقها بشكل جيد، ويمكن أن تنزل التربة العلوية بشكل مفاجئ على المنحدر. الشقوق الصغيرة لا تكفي لاحتواء المياه والأخاديد المستمرة العميقة المقطوعة للحفاظ على التربة عبر المنحدر يمكن أن تتسبب أيضًا في الانهيارات الأرضية.

يمكن أن يجعل تدهور الأراضي التربة أكثر تعرضًا للتآكل بالرياح أو المياه المصرفة ويسبب أنواعًا أخرى من تدهور الأراضي ويمكن أن يحدث ذلك أيضا مع الزراعة واستخدام الأراضي “المكثف” و”المتوسط”.

مراجع

Baumhardt RL, and Blanco-Canqui H 2014 Soil: Conservation Practices. In: Neal Van Alfen, editor-in-chief. Encyclopedia of Agriculture and Food Systems 5, Elsevier, 153-165.

Hudson W N 1987 Soil and water conservation in semi-arid areas. Silsoe Associates Ampthill, Bedford United Kingdom. Soil Resources, Management and Conservation Service. FAO Land and Water Development Division. Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome, 1987 https://www.fao.org/3/t0321e/t0321e00.htm

Land and Water Division 2000 Manual on Integrated Soil Management and Conservation Practices. FAO land and water bulletin Series number: 1024-6703. 214 pp. ISBN: 9251044171 https://www.fao.org/publications/card/en/c/31f117c4-13e2-5631-bf16-ebaaa10b714f

Muriuki JP, Macharia PN 2011 Green Water Credits Report K12: Inventory and Analysis of Existing Soil and Water Conservation Practices in Upper Tana, Kenya. https://www.isric.org/documents/document-type/green-water-credits-report-k12-inventory-and-analysis-existing-soil-and Open access.

Mandal T. 2010. Low-cost soil and water conservation with many early benefits. Presentation Researchers’ Day: Climate Change Impact, Adaptation and Mitigation GEUS, Inst. of Geography, University of Copenhagen. 7 October 2010. Arranged by the Climate Change Task Force. https://www.yumpu.com/en/document/view/35209735/present-danish-water-forum

Thomas DB et al. 1997. Soil and water conservation manual. Soil and Water Conservation Branch, Min. Agric. Livestock Dev. and Marketing, Nairobi Kenya.

Watene G and others 2021 Water Erosion Risk Assessment in the Kenya Great Rift Valley Region Sustainability 2021, 13(2), 844; https://doi.org/10.3390/su13020844

أسباب وتأثيرات انجراف التربة والجريان السريع للمياه

إستراتيجيات حفظ التربة والمياه

هياكل حفظ التربة والمياه

يمكن أن يساعد الحرث في بعض الأحيان ولكنه عادة ما يضر بالحفاظ على التربة والمياه

الغطاء النباتي والتربة – الحفاظ على المياه

الزراعة البينية لتحسين إدارة التربة والمياه

الحراجة الزراعية – الجمع بين الأشجار والزراعة لتحسين التربة – الحفاظ على المياه

نهج المناظر الطبيعية والإدارة المتكاملة لمستجمعات المياه

طرق الري المحافظة على التربة والمياه وبدائلها