معلومات عن قسم علوم التربة

علوم التربة هو دراسة التربة باعتبارها من الموارد الطبيعية على سطح الأرض بما في ذلك تكوين التربة، وتصنيف ورسم الخرائط، والخواص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية والخصوبة للتربة، وهذه الخصائص فيما يتعلق باستخدام وإدارة التربة، في بعض الأحيان تُستخدم المصطلحات التي تشير إلى فروع علوم التربة، فهناك مثلاً الإيدافولوجيا وهو المختص بالتعرف على كيف تتفاعل التربة مع الكائنات الحية، وخاصة النباتات.

مجالات الدراسة بعلم التربة

تعتبر التربة من أجسام الأرض، ويستخدم علماء الأرض هذه الأجسام لتنظيمها من الناحية النظرية، ويتضمن علم التربة فرعين رئيسيين، حيث يدرس علم الأمراض التربة في محيطها الطبيعي، ويدرس علم الإيدافولوجيا التربة فيما يتعلق بالاستخدامات المعتمدة على التربة، وتشمل دراسة كل فرع منها مزيج من فيزياء التربة وكيمياء التربة وبيولوجيا التربة، بسبب التفاعلات المختلفة التي تحدث بين الغلاف الجوي والغلاف المائي الموجود داخل محيط الأرض.

يشجع علماء التربية أنفسهم على إجراء الدراسات الأساسية لخصائص التربة وعملياتها، وعلى تطبيق هذه المعلومات في حل المشكلات، مثل إنتاج المحاصيل ومكافحة التلوث والحد من تدهور التربة. وعادة ما ينشأ تقدم علم التربة من تفاعل العلماء الذين ينظرون إلى التربة من وجهات نظر مختلفة، ويمكن دراسة علم التربة من خلال عدة تخصصات، مثل البيولوجيا والكيمياء والجيولوجيا والفيزياء والجغرافيا والرياضيات وعلم الأحياء المجهرية والغابات.

تُدرس علوم التربة تحت عدة عناوين واسعة، ويُفترض أن يكون لدى العالِم المتخصص في التربة معرفة شاملة بتفاصيل التربة، إن لم يكن كلها، ولكن عادةً ما يتخصص المتخصص في نهاية المطاف في واحدة أو اثنتين من هذه الفئات.

يمكن تقسيم الموضوعات بشكل عام إلى المجالات التالية:

علم الأمراض

تدرس التربة كجسم طبيعي من حيث تطورها وتوزيعها وخصائصها وعملياتها وتصنيفها.

فيزياء التربة

التربة لها علاقة بمياهها وتؤثر على نمو النباتات، كما تعمل كمرشح للمواد المطبقة مثل المبيدات والمجاري والطين الحيواني، ويتعلق استخدامها في الزراعة والتآكل وتحملها للتحميل ويمكن استخدامها في إنشاء ملاعب العشب الرياضي والسدود وفقا للحاجة.

كيمياء التربة

يتمثل فهم تفاعلات مكونات التربة وخصوبتها وتغذية المحاصيل وتركيبها العضوي وغير العضوي والفيزيائي واستبقاء المواد المضافة مثل المبيدات الحشرية والنيوكليوتيدات المشعة في دراسة الأرض، وتساعد دراسة التشتت في تقييم مدى تجانس قيم مجموعة من المفردات ومقارنتها بين قيم مجموعتين أو أكثر من البيانات عن ظاهرة معينة.

بيولوجيا التربة

يفهم البيولوجيون تشكيلات التربة والبيئة الميكروبية للتربة وعلاقات نباتات التربة والعمليات الميكروبية في التربة فيما يتعلق بتلبية احتياجات النباتات وإدارة تلوثات التطبيقات، ولا سيما المبيدات. يعتبر فهم البيولوجيا التربوية مهما ليس فقط للحفاظ على بيئة مواتية لنمو النباتات، بل أيضا لاستعادة التربة بعد الأنشطة مثل التعدين أو التلوث من مصادر أخرى.

علم المعادن في التربة

يتم تحديد وتحليل المعادن وتحديد أهميتها في تغذية النباتات وبنية التربة ومقاومة التربة لآثار التلوث.

إدارة التربة

هو عنصر مهم لكل من التدريس والتوظيف في علوم التربة لفهم السبل الأفضل لإدارة التربة، وقد يشمل ذلك تحديد نطاق البدائل واختيار استراتيجيات الإدارة المناسبة لمختلف خيارات استخدام الأراضي، ويمكن أن تشمل هذه الخيارات الزراعة والصرف والري وتقييم تدهور بنية التربة المحتمل واستصلاح الأراضي واستعادة الأراضي ومنع تآكل التربة والأضرار.

مسح التربة وتقييم الأراضي

علم يعني تحديد توزيع التربة وتسجيل خصائصها واستخدام المعلومات المتعلقة بها لتقييم مدى ملاءمة الأرض لمجموعة من الأغراض، ويمكن استخدام هذه المعلومات في تطوير استراتيجيات إدارة الأراضي أو في حل تضارب التخطيط.

توضح القائمة أعلاه أن علوم التربة هي علم متكامل حقًا ، مما يتيح لعلماء التربة الفرصة للحفاظ على اهتمامهم المهني في العديد من التخصصات العلمية. وبفضل هذا الخلفية الواسعة، يمكن لعلماء التربة التحول بسهولة إلى مجالات أخرى حيث يمكن تطبيق مهاراتهم.

رسم الخرائط

معظم المعرفة التجريبية للتربة في الطبيعة تأتي من جهود مسح التربة، مسح التربة أو رسم خرائط التربة، هو عملية تحديد أنواع التربة أو غيرها من خصائص غطاء التربة على المناظر الطبيعية، ورسم خرائط للآخرين لفهمها واستخدامها، يعتمد اعتماداً كبيراً على التمييز بين التأثيرات الفردية لعوامل تكوين التربة الخمسة الكلاسيكية.

يعتمد هذا الجهد على دراسة جيومورفولوجية الأرض، والتحليل النباتي للتغطية الأرضية، واستخدام أنماط الأراضي، ويتم الحصول على البيانات الأولية لمسح التربة من خلال جمع العينات الميدانية وتدعمها أيضًا التصوير عن بعد.

تاريخ علم التربة

يعد كل من فريدريك ألبرت، المؤسس الألماني لعلوم التربة الحديثة، وفاسيلي دوكوتشاييف، المؤسس الروسي لعلوم التربة الحديثة، من المعاصرين الذين ساهموا في تحديد التربة كمورد وعلم منفصل ومميز ومستقل من الجيولوجيا وإنتاج المحاصيل، ويتعامل كعلم مستقل عنهم.

يوعد فالو أب، مؤسس علم التربة، كان يعمل على دراسة أساسيات التربة قبل ولادة دوكوشاييف، ولكن عمل دوكوشاييف كان أكثر شمولًا وأهمية لنظرية التربة الحديثة من عمل فالو.

في الماضي، كانت التربة تعتبر نتيجة للتحولات الكيميائية في الصخور. وكانت تعد مصدرا غير حي للعناصر المغذية التي يستمدها النباتات منها. كانت التربة والصخور يتم دراستهما والنظر إليهما بشكل متساو. ومع ذلك، اعتبر دوكوتشيف أن التربة لها نشأتها وتاريخ تطورها كجسم طبيعي، وأنها تخضع لعمليات معقدة ومتنوعة تحدث داخلها. ولذا، تعتبر التربة مختلفة عن الصخور، وتتأثر بسلسلة من عوامل التشكيل مثل المناخ والغطاء النباتي والموقع والتغذية والزمن.

يحدث مزيد من التحسين لمفهوم التربة نظراً لتقدير نقل الطاقة والتحول داخل التربة، يتم تطبيق المصطلح بشكل عام على المواد الموجودة على سطح قمر مثلاً والأرض والمريخ، وهو استخدام مقبول في جزء من المجتمع العلمي، والدقيق لهذا الفهم الحديث للتربة هو تعريف نيكيفوروف لعام 1959 للتربة بأنها (الجلد المتحمس للجزء الجوي من قشرة الأرض).

مجالات ممارسة علم التربة

من الجهود المثيرة للاهتمام التي تجذب علماء التربة في الولايات المتحدة الأمريكية اعتبارا من عام 2004 هي مبادرة جودة التربة، وتشمل مبادرة جودة التربة وضع مؤشرات لصحة التربة ومراقبتها بطريقة تعطينا ردود فعل طويلة الأجل (من عقد إلى عقد) على أدائنا كمشرفين على الكوكب. تشمل جهودنا فهم وظائف القشور الميكروبيوتية للتربة واستكشاف إمكانية عزل الكربون في الغلاف الجوي من المادة العضوية في التربة. ومع ذلك، فإن مفهوم جودة التربة لم يخل من الجدل والانتقاد، بما في ذلك الانتقادات التي وجهها الحائز على جائزة نوبل نورمان بورلوغ والحائز على جائزة الغذاء العالمية بيدرو سانشي.

وكان دور علماء التربة برسم خرائط التربة هو أكثر تقليدية، فقد أصبحت معظم المناطق في الولايات المتحدة لديها الآن مسحاً منشوراً للتربة، والذي يتضمن جداول تفسيرية حول كيفية دعم خصائص التربة أو الحد من الأنشطة والاستخدامات، ويسمح تصنيف التربة المقبول دولياً بالاتصال الموحد لخصائص التربة ووظائف التربة، أعطت جهود مسح التربة الوطنية والدولية المهنية رؤى فريدة من نوعها في وظائف نطاق المناظر الطبيعية، ووظائف المناظر الطبيعية هي التي يُطلب من علماء التربة معالجتها في الحقل والتي تقع تقريباً في ست مجالات:

• المعالجة البرية للنفايات
• تحديد وحماية المناطق الحساسة بيئيا
• إدارة إنتاجية الأراضي
• إدارة لجودة المياه المثلية
• علاج واستعادة الأراضي التالفة
• استدامة الاستخدامات المطلوبة