كيفية أخذ عينة من التربة لتحليل العناصر الغذائية

كيفية جمع عينة من التربة للتحليل؟ تحليل التربة 101: للمزارعين والمهندسين الزراعين

تتفاوت توافر المواد المغذية في التربة من عام إلى آخر ومن حقل إلى حقل، وله تأثير مباشر على إنتاج المحاصيل. اختبار التربة ضروري لفهم كمية الأسمدة والتعديلات الأخرى على التربة المطلوبة لتحقيق إنتاج المحاصيل الأمثل من حيث الكمية والجودة دون إحداث تأثيرات بيئية سلبية. جمع العينات من التربة هو الخطوة الأولى في عملية اختبار التربة وتكون عادة مصدرًا كبيرًا للأخطاء.

نتائج اختبار التربة دقيقة فقط بقدر ما تكون عينة التربة المأخوذة! سيقوم هذا المقال بإرشادك خلال خطوات جمع العينات الصحيحة من التربة لضمان أن العينة التي ترسلها إلى المختبر ستمنحك أكثر المعلومات موثوقية.

خطط قبل أن تقم بجمع العينات!

قبل أن تبدأ في جمع العينات، تأكد من أنك تعرف بروتوكولات جمع العينات الموصي بها لنظام الزراعة الخاص بك (العمق، التوقيت، إلخ) وكل المعلومات الممكنة حول مزرعتك. اجمع المعلومات من خرائط مسح التربة أو الصور الجوية، واستفد من معرفتك بتاريخ الإدارة على مزرعتك (مثل السنوات التي تم فيها الزراعة، والتطبيقات السابقة للسماد العضوي أو الجير، وتاريخ الزراعة) لتحديد مناطق جمع العينات من التربة على مزرعتك.

بالنسبة لأولئك في الولايات المتحدة، يُولِّد مسح التربة عبر الويب لمكتب خدمة الموارد الطبيعية (NRCS) خرائط مسح التربة وصور جوية وهو متاح على الإنترنت. ستساعدك هذة الأداة في تفسير نتائج عينات التربة الخاصة بك بشكل صحيح واتخاذ قرارات سليمة.

من المهم أيضًا اختيار مختبر اختبار التربة قبل أن تبدأ في جمع العينات ومعرفة أي متطلبات خاصة قد تكون لديهم بشأن جمع العينات أو الشحن. تتفاوت طرق اختبار التربة بين المختبرات، لذا إذا كنت ترغب في مقارنة النتائج عبر السنوات أو بين ممارسات مختلفة على مزرعتك، تأكد من استخدام نفس مختبر اختبار التربة للمقارنة. تريد أن تكون واثقًا من النتائج التي تحصل عليها، لذا اختر خدمة اختبار تربة موثوقة. في الولايات المتحدة، يجب أن يكون للمختبر بعض الاعتمادات مثل NAPR أو ALP في الأفضل، لذا إذا لم ترى ذلك على موقعهم على الويب، اتصل بهم واستفسر.

شكل 1. نظرة عامة على جمع عينات التربة: أ) قم بإعداد خطة لجمع العينات استنادًا إلى المزرعة أو الحقل الذي تقوم بجمع العينات منه؛ ب) اجمع الأدوات التي تحتاجها للجمع وقرر عمق العينات المناسب؛ ج) قم بأخذ عينات متعددة من التربة عبر الحقل وتأكد من عمق مناسب لكل عينة؛ د) قم بمزج العينات معًا لإنشاء عينة مركبة؛ وهـ) ضع التربة من العينة المختلطة في حقيبة مُعلمة جيدًا لإرسالها للتحليل (الصور مُستمدة من منشور OSU Extension EC 628، “دليل لجمع عينات التربة للمزارع والحدائق”.

• معرفة أفضل وقت وتكرار أخذ عينات التربة للتحليل 

عينة التربة هي لقطة في الزمن لحالة محتوى المواد المغذية في التربة في الحقل. قم بأخذ العينة في وقت يجعل من المنطق استخدام المعلومات لاتخاذ قرارات إدارية في الوقت المناسب. التوقيت المحدد سيعتمد على نظام الزراعة، ولكن عادةً ما تُأخذ العينات من التربة قبل الأسمدة و/أو قبل أن تحتاج نباتاتك إلى المواد المغذية بشكل كبير. تذكر أن التعديلات ذات القليل من القابلية للتحرك في التربة أو التي تحتاج وقتًا أطول للتغيير، مثل الجير أو الأسمدة الفوسفاتية، ستحتاج إلى أخذ عينات لها وتطبيقها في الموسم السابق.

تتغير تراكيز المواد المغذية في التربة ومستوى الحموضة بشكل طبيعي على مدار العام. لذلك، اختر وقتًا في العام لأخذ العينات وكن متسقًا على مر السنوات لمقارنة النتائج مع مرور الزمن. يمكن أن تكون تكرار أخذ العينات كثيرًا حسب الحاجة ومتعددة المرات في السنة لرصد قضايا النيتروجين البيئي أو قليلًا حتى مرة واحدة كل 5 سنوات للبساتين. يقوم العديد من المزارعين الزراعيين بفحص التربة كل 2-3 سنوات. راجع المنشورات الخاصة بإدارة محاصيل معينة للإرشاد بشأن تكرار أخذ العينات.

متي لا يجب أخذ العينات: لا تقم بأخذ العينات مباشرة بعد تطبيق الأسمدة أو الجير أو السماد، ولا تأخذ العينات عندما تكون الحقول مشبعة بالمياه أو مغطاة بالثلج. ما لم تقم بتطبيق الأسمدة أثناء موسم النمو، فلا تأخذ عينات التربة بينما لا تزال المحاصيل تستهلك المواد المغذية.

• أدوات أخذ عينات التربة – ما الذي ستحتاجه لأخذ عينة تربة للتحليل 

حضر اللوازم الصحيحة للعمل في الحقل: جهاز أخذ عينات التربة مع عمق محدد، دلاء نظيفة، أكياس أخذ عينات التربة، وقلم تحديد/قلم، ودفتر لتسجيل العينات الخاصة بك. استخدم دائمًا أدوات نظيفة ودلاء نظيفة لأخذ العينات. إذا كنت تأخذ عينات للحديد أو الزنك، تجنب استخدام أدوات مصنوعة من الحديد أو الزنك. لا تستخدم دلاءً تم استخدامها لتخزين الأسمدة أو السماد.

ستؤثر أداة أخذ العينات على العمق الذي يمكنك تحقيقه، وحجم التربة التي تجمعها، وتوحيد العينات عبر الحقل. جهاز أخذ العينات من التربة هو الأداة المفضلة لأنه يأخذ نفس كمية من التربة من كل عمق بمجرد دفعه في الأرض (راجع الشكل 2). عند استخدام مجرفة، يصعب الوصول إلى عمق كبير، وتنتج الكثير من التربة، ويصعب الحصول على نفس الحجم من كل عينة. عند استخدام جهاز أخذ عينات التربة:

• قم بوضع علامة واضحة لعمق الأخذ على جهاز أخذ العينات بواسطة طلاء المينا او طلاء الاظافر.
• قم بأزالة المواد العضوية من سطح التربة (القش، بقايا المحاصيل، الأسمدة).
• ادفع جهاز أخذ العينات مباشرة إلى الأسفل في التربة حتى العمق المرغوب، ثم اسحبه للأعلى.
• إذا كانت التربة صعبة جدًا، قد تحتاج إلى جهاز أخذ عينات تحتوي على قدم أو مثقاب أو مطرقة انزلاق (انظر الشكل 1ب).

الشكل 2. أولاً، قم بكشط المحصول قبل دفع مسبار التربة مباشرة إلى الأرض. حدد عمق أخذ العينات باستخدام طلاء المينا.

• استراتيجيات أخذ عينات التربة: أين وكم 

ستؤثر المحاصيل وتاريخ الإدارة وطبوغرافية المزرعة على المكان الذي ستأخذ فيه العينات. تأكد من تجنب الانحرافات في الحقل، مثل حواف الحقل (التي قد تكون بها تطبيقات أسمدة مختلفة)، والطرق القديمة التي تعبر الحقل (قد تكون مكثفة)، أو مناطق تغذية وسقية الحيوانات (قد تحتوي على تراكيز مواد مغذية أعلى). إذا كنت تخطط لإدارة أجزاء مختلفة من حقلك بشكل مختلف، فقم بأخذ العينات منها بشكل منفصل. على سبيل المثال، إذا كانت هناك مناطق منخفضة ومشبعة بالمياه أو تلال تعاني من التعرية، فسوف ترغب في أخذ عينات منها كوحدات منفصلة (انظر الشكل 3).

الشكل 3. يجب أخذ عينات من مناطق المزرعة أو الحقل ذات متطلبات الإدارة المختلفة بشكل منفصل (الصورة مقتبسة من صورة Mahler وTindall في BUL 915)

أسهل وأكثر الأساليب شيوعاً في أنظمة الزراعة السنوية هي أخذ عينة للحقل بأكمله:

• جمع أنابيب تربة من 15-30 موقعًا في الحقل، قم بخلطها معًا لإنشاء عينة مركبة تمثل الحقل بأكمله.
• قم بأخذ العينات بشكل عشوائي عبر الحقل بنمط ‘W’ أو بشكل متعرج عبر الحقل.
• بشكل عام، كلما كان الحقل أكبر، زاد عدد العينات التي تأخذها (على سبيل المثال، إذا كان الحقل أقل من 2 هكتار، فقم بأخذ 15 عينة، وإذا كان الحقل أكثر من 10 هكتار، فقم بأخذ 30 عينة).
• في أي حجم من الحقول، كلما زاد عدد العينات التي تأخذها، زادت دقة البيانات التي تحصل عليها.

اتبع هذه الإرشادات لأخذ عينات من محاصيل البساتين:

• قسم الحقل إلى وحدات إدارة (مكعبات) استنادًا إلى نوع التربة، والإدارة، والاصناف، أو عمر أنواع البساتين في الحقل.
• قم بأخذ العينات فقط داخل منطقة مرطبة بواسطة الرشاشات (انظر الشكل 4).
• قم بأخذ عينات التربة في منتصف الطريق بين الجذع والخط المائي.
• قم بأخذ 15-30 عينة فرعية عشوائيًا عبر الحقل أو المكعب داخل منطقة الترطيب.

الشكل 4. عينات التربة (X الحمراء) المأخوذة داخل منطقة رطبة عند أخذ العينات في بستان (صورة من Geisserer, D. and W. Horwath. 2016. Soil Sampling in Orchards. منشورات جامعة كاليفورنيا في ديفيس).

• اختيار عمق أخذ العينة – أمر مهم للغاية! 

تختلف تراكيز المواد المغذية مع عمق التربة، ونتائج اختبار التربة من المختبر تعتمد على عمق الأخذ. من المهم الحفاظ على عمق أخذ متسق داخل الحقل وبين السنوات، وتسجيل العمق الذي تم أخذ العينة منه. عمق أخذ العينة يُحدد عادةً بواسطة عمق الجذور وبالتالي يعتمد على نظام الزراعة الخاص بك، ولكن يمكن أيضًا أن يعتمد على الغرض من عملية الأخذ.

• إذا كنت ترغب في تحديد احتياجات الأسمدة السابقة للمحصول، فقم بأخذ العينات إلى عمق أكبر من نشاط للجذور (غالبًا ما يكون بين 15-30 سم).
• إذا كنت تقوم بأخذ عينات من نترات التربة، فقم بأخذها على عمق 30 سم (توصية الولايات المتحدة).
• إذا كنت ترغب في تحديد احتياجات التجريف أو المواد المغذية في حقل غير قابل للحرث، فاعتبر استخدام أخذ العينات المتدرج: على سبيل المثال، 0-5 سم و5-15 سم.
• إذا كنت ترغب في أخذ عينات من عمق متعدد في ملف التربة، تأكد من أن لديك حاويات مختلفة لأعماق مختلفة مع توجيه جيد. يمكنك أخذ عينتين من أعماق مختلفة باستخدام جهاز أخذ عينات واحد (انظر الشكل 6).

الشكل 5. المصدر: منشور والش (جامعة أيداهو)

• التعامل وشحن عينات التربة 

بينما تقوم بأخذ كل عينة تربة فرعية، قم بجمعها في دلو نظيف. كن حذرًا وتحقق من عدم وجود آثار من الأسمدة أو السماد على الجهاز أو الدلو. ثم اتبع هذه الخطوات:

• قم بكسر تكتلات التربة بيديك.
• ازل أي شوائب وأجزاء غير مرغوبة (نباتات، عيدان، مواد عضوية من سطح التربة، صخور).
• ضع عينة مختلطة جيدًا (حوالي 2 كوب) في حقيبة بلاستيكية قوية أو حقيبة لأخذ عينات التربة.
• قم بوضع علامة على حقائب العينات بعناية (التاريخ، معرف الحقل، العمق).
• سجّل معلومات العينة في دفتر ملاحظاتك. بمجرد أن تقوم بوضع العينات في الحقائب وتضع عليها العلامات، فهي جاهزة للشحن. من المفضل شحن العينات مباشرة. وإذا لم تكن قادرًا على ذلك، يمكنك الاحتفاظ بها في الثلاجة لمدة تصل إلى أسبوع أو تجفيفها بالهواء (لا تطبق علي النيتروجين). إذا كنت تختبر عينتك من التربة للنيتروجين أو الخصائص الميكروبية، فاحتفظ بالعينات باردة وقم بإرسالها عبر البريد في الليل مع حزمة ثلج.

نقاط ملخصة لأخذ عينات التربة الصحيحة

• البيانات الموثوقة لاختبار التربة تعتمد على اتساق ودقة أخذ العينات من التربة.
• اختبار التربة في الوقت الذي يمكنك فيه استخدام النتائج لاتخاذ توصية قوية.
• حافظ على التوازن في وقت الأخذ على مر السنوات، بالإضافة إلى عمق الأخذ والأسلوب للمقارنة بين السنوات.
• عمق أخذ العينات مدفوع بعمق الجذور وهو محدد بنظام الزراعة المعين.
• خطط لجمع عينات فرعية متعددة عبر الحقل لإجراء أخذ عينة مركبة.
• استخدم دلوًا نظيفًا وأدوات مناسبة لجمع العينة، واتبع تعليمات المختبر بشأن عملية الشحن.

مراجع

Geisseler, D. and W. Horwath. 2016. Soil Sampling in Orchards. University of California Davis Publication. http://geisseler.ucdavis.edu/Guidelines/Soil_Sampling_Orchards.pdf

Walsh, O.S., Mahler, R.L. and T.T Tindall. 2020. BUL 915: Soil Testing to Guide Fertilizer Management. University of Idaho Publication. https://www.uidaho.edu/extension/publications/bul/bul915

Fery, M., Choate, J. and E. Murphy. 2022. EC 628: A Guide to Collecting Soil Samples for Farms and Gardens. Oregon State University Extension Publication. https://extension.oregonstate.edu/catalog/pub/ec-628-guide-collecting-soil-samples-farms-gardens