طرق تعقيم التربة

التربة النشيطة المسامية المتوسطة هي التربة التي تطورت في الطبقة السطحية للأرض. الأرض هي عنصر أساسي للحياة على الأرض، حيث تحتوي على المكونات الأساسية مثل الماء والمواد المغذية. كما تعمل كوسيلة لترشيح المواد الضارة وتشارك في دورة الكربون والعناصر الأخرى. تطورت هذه التربة نتيجة التأثيرات البيولوجية والمناخية والجيولوجية والطبوغرافية.

ما هي عناصر التربة

العناصر المعدنية

تحتوي التربة على جزيئات معدنية تتألف من رباعي أوكسيد السيليكون -4(Sio4) المرتبط بالعديد من العناصر المعدنية المشحونة إيجابا، إن عدد ونوع العنصر المعدني يحدد لنا نوعية المعدن. النوع الأكثر شيوعا هو الفلدسبار الذي يحوي على الصوديوم، البوتاسيوم أو الكالسيوم وعناصر الألمنيوم المعدنية.

العناصر العضوية

العنصر الآخر الأساسي المكون للتربة هو عنصر عضوي . العناصر العضوية الموجودة في التربة، عدا تلك التي يمكن تعريفها بأنها كتلة غير متحللة أو متحللة جزئيا، بالدبال. هذا المكون الصلب الغامق اللون يلعب دورا هاما في التحكم بحموضة التربة، في دورة المغذيات وفي إزالة السموم من المواد الخطيرة.

الدبال يتألف من جزيئات عضوية مثل البروتين والكربوهيدرات، وبالطبع يتكون من مكونات الدبال (المركبات البوليميرية التي تنتج عن طريق العمليات الميكروبية وتختلف عن المركبات الأيضية النشطة)

مفهوم تعقيم التربة

يشير إلى أي عملية تقوم بقتل أو إزالة النشاط الحيوي لجميع أشكال الحياة، خاصة الكائنات الدقيقة مثل الفطريات والبكتيريا والفيروسات والكائنات الحية البسيطة مثل البلازموديوم. يمكن تحقيق التعقيم بواسطة عدة وسائل مثل الحرارة والمواد الكيميائية والضغط العالي والإشعاع. يختلف التعقيم عن البسترة والتطهير. الأساليب السابقة تقلل من وجود أشكال الحياة والكائنات الحية الدقيقة ولكنها لا تستطيع القضاء على جميع الأنماط الحيوية والكائنات الحية البيولوجية الدقيقة. بعد التعقيم، يطلق على الشيء بأنه معق.

أسباب تعقيم التربة

التحكم بالبذور

تعقيم التربة أو يطلق عليه اسم البسترة تم استعماله بشكل ناجح في الطرق غير الكيميائية للتحكم أو لتقليل الآفات الحشرية التي تنقلها التربة ، مسببات الأمراض ، العث ، والأعشاب الضارة. هذه التقنية تعتبر من أوائل الطرق الحرارية للتحكم بالبذور، بحيث يتم تسخين التربة باستعمال النشارة البلاستيكية.

منع أمراض التربة

صفائح البوليثين تصيد الحرارة من الإشعاع الشمسي وتزيدها إلى مستوى قاتل لبذور الحشائش (الأعشاب الضارة). هذا يتطلب التعرض الطويل للإشعاع الشمسي مع درجات حرارة عالية محيطة لفترة كافية لتقليل مجموعات بذور الأعشاب الضارة في التربة. هذه التقنية تزيد من إنبات المحاصيل من خلال الحصول على درجات الحرارة المناسبة للتربة وتمنع نشوء أمراض التربة أو تواجد الحشرات من خلال تعقيم تأثير الحرارة.

محاصيل بستانية بجودة عالية

هذه التقنية تم استعمالها بشكل كبير للحصول عل محاصيل بستانية بجودة عالية كالخس، البندورة، الثوم والقرع ، الذي يمكن بدوره أن يعوض المصاريف الزائدة للتعقيم. درجة حرارة التربة، مواد التغطية ، رطوبة التربة والتغيرات المناخية تعتبر من العوامل الأساسية التي تؤثر في فعالية الإشعاع الشمسي.

التحكم في أنواع الزرع

خلال العقود الثلاث الأخيرة، تطورت تقنية تعقيم التربة كوسيلة غير كيميائية سهلة الحصول عليها، والتي تستخدم للتحكم في الأعشاب الضارة ومسببات الأمراض الأخرى التي تنشأ ضمن التربة في العديد من البلدان.

في الزراعة الحديثة، أغطية البوليثين السوداء البلاستيكية والشفافة قد تم استعمالها للتحكم في الفترة قبل الزرع وبعد الزرع لأنواع الأعشاب. البوليثين، كلوريد البوليفينيل، وأسيتات الفينيل إيثيلين هي من أكثر الأغطية البلاستيكية المستعملة في الزراعة وتؤدي وظيفة أفضل من الأغطية السوداء في تعرض التربة للشمس. بسبب المرونة، قوة الشد ، ومقاومة الثقب ، البولي إيثيلين منخفض الكثافة تم استعماله كثيرا في أعمال الزراعة.

آلية تعقيم التربة

طريقة التطهير الحراري المائي التي تم من خلالها تغطية التربة الرطبة من خلال استعمال غطاء بوليثين ملون خلال أيام الصيف الحارة. هذه العملية تتسبب في تغيرات كيميائية، حرارية، بيولوجية، فيزيائية في التربة. المبدأ خلف هذه النظرية يعود إلى زيادة درجة الحرارة حتى تصل إلى الدرجة القاتلة في الطبقة السطحية من التربة حيث تتوزع معظم البذور الخاملة والقابلة للحياة.

تعرض التربة للشمس يتضمن إشعاعات شمسية قصيرة الأطوال الموجية وإشعاعات أرضية طويلة لها طول موجي كبير. الإشعاعات القصيرة الطول الموجي تمر من خلال أغطية البوليثين، والأشعة الأرضية ذات الطول الموجي الكبير لا تستطيع المرور مما يؤدي لزيادة درجة حرارة التربة، وهذه الحرارة تكون قاتلة للحشرات، المواد المسببة للأمراض والأعشاب الضارة. من هذه التربة الرطبة، المياه المبخرة سوف تتكثف على السطح الداخلي لغطاء البوليثين وسوف تعود من جديد إلى سطح التربة.

تمنع هذه القطرات المتكثفة هروب الإشعاعات ذات الطول الموجي الكبير، وبذلك تقلل من عملية تبخر سطح التربة. ولتحسين فعالية هذه الطريقة، يجب اتخاذ القياسات المناسبة لمنع فقدان الحرارة خلال تدفقات الحرارة المعقولة والمختبئة. كما يجب أن تكون النشارة على اتصال وثيق بالتربة.

تمكن التعرض المباشر أو غير المباشر للشمس للتربة من تقليل آفات التربة، حيث يتم تثبيط النباتات غير المرغوب فيها في البقاء عن طريق تعرضها لدرجات الحرارة القاتلة في الطريق المباشر وزيادة عدد الكائنات الحية المعادية التي تحب الحرارة في الطريق غير المباشر لتقليل كثافة آفات التربة.

وهي تعمل أيضا على تغيير المكونات الكيميائية والفيزيائية للتربة، مما يؤدي إلى زيادة مستوى الرطوبة في التربة وتراكم المواد المتطايرة، أي تغيير تركيب غازات التربة التي تكون قاتلة للآفات، وتغيير المواد المغذية المتاحة للنباتات. يتم استخدام هذه التقنية عادة لمدة شهر أو أكثر في فصل الصيف، وخاصة في المناطق التي تتميز بقلة هطول الأمطار أو الغيوم. في بعض الحالات، يمكن أن يزداد فعالية هذه التقنية بدمج تعريض التربة لأشعة الشمس مع تقنيات أخرى متحكمة مثل الكائنات الحية وتعديل التربة.

تأثيرات تعقيم التربة على الانتاج

تعقيم التربة يقلل من كثافة كافة أنماط الأعشاب الضارة، سواء كانت ضيقة الأوراق أو واسعة الأوراق. ومع ذلك، هناك بعض أنماط الأعشاب الضارة التي تظهر مقاومة عالية وتتطلب ظروفا قاسية للتغلب عليها. وهناك نمط آخر يظهر مقاومة معتدلة ويتطلب ظروفا عادية للتغلب عليه، مثل التربة الرطبة الجيدة والبلاستيك المحكم ودرجة عالية من الإشعاع للتحكم فيه.

يساعد تعقيم التربة على استنزاف احتياطيات التربة من بذور الحشائش الخاملة، التي قد تكون من أكثر المشاكل التي تواجهها النباتات.

تأثيرات تعقيم التربة المحتملة على الأعشاب الضارة تتضمن سكون بذور الحشائش، وحرق الشتلات الناشئة بفعل الشمس، والقتل المباشر عن طريق الشمس، والقضاء غير المباشر بواسطة الميكروبات على بذور الحشائش الضارة التي تضعف بفعل الحرارة.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤثر ذلك على نمو بذور الحشائش، بخاصة تلك التي تم زرعها قرب سطح التربة، حيث تزداد درجة حرارة التربة على السطح وتفقد الرطوبة كلما اقتربنا من العمق، لكن بذور الحشائش الضارة التي زُرعت في الأعماق من التربة يمكن أن تنجو.

مزايا و عيوب تعقيم التربة

تعقيم التربة هي طريقة صديقة للبيئة تتوافق مع نظم إدارة المحاصيل العضوية، وهي طريقة فعالة في التحكم بالمواد المسببة للأمراض التي لديها تأثير طويل الأمد على النظام الزراعي، وتساهم بتحسين المواد المغذية للتربة والنشاطات الميكروبية. ويزيد تعقيم التربة من نمو المحاصيل ويمكن من حصول موسم الحصاد دون عوائق سواء للعاملين أو المجتمع. ومع ذلك، يتطلب هذا الأمر نظام ري مكمل، ويمكن أيضا نمو الحشائش الضارة التي تم زرعها في العمق، وبالتالي يمكن أن يسبب بعض الأضرار للبيئة.