الكثافة الحقيقية والظاهرية

الكثافة الحقيقية والظاهرية

    الكثافة هي الوزن في وحدة الحجوم (جم/سم3).

    أغلب معادن التربة أعلى كثافة من الماء (1 جم/سم3) عدا بعض المواد البركانية.

    المادة العضوية أقل كثافة من الماء.

    كثافة التربة:

        كثافة ظاهرية: وزن وحدة حجم تربة مأخوذة كما

هي في الطبيعة بعد أن تجفف في الفرن.

حساب الكثافة الظاهرية

الكثافة الظاهرية= ρB وزن التربة جافة تماماً ()

         حجم التربة

    الوحدة ميجا جرام/م3 (Mg/m3).

1 Mg = 1 x 106 g = 1 x 103 Kg = 1 ton

    حساب متوسط وزن هكتار من الأرض لعمق محدد بضرب الكثافة الظاهرية بحجم الأرض المراد.

            المساحة ا هكتار = 10000م2

            إذاً الحجم=10000م2×0.15م =1500م3.

            الوزن   = 1500م3×(مثلاً: 1300كجم/م3)=2000 طن.

القوام رملي والقوام طيني

متوسط الكثافة الظاهرية لتربة طميية محروثة 1.1-1.4 جم/سم3

قد تبدو الطينية أثقل

الكثافة الظاهرية  أقل

أكبر

درجة الخدمة

صعبة

سهلة

التسمية

ثقيلة

خفيفة

ترب طينية

ترب رملية

أهمية الكثافة الظاهرية

    حساب سعة الاحتفاظ بالماء للتربة.

    معرفة مدى إنضغاط التربة1.

    لحساب وزن التربة في منطقة ما.

الكثافة الحقيقة للتربة

    الكثافة الحقيقية: وزن وحدة حجم حبيبات التربة.

    المتوسط للترب 2.65 جم/سم3.

ماء

حبيبات تربة

هواء

مسامية التربة والنفاذية

    المسامية: الفراغات الموجودة بين حبيبات التربة الصلبة سواءً كانت عضوية أو معدنية أو تجمعات تلك الحبيبات.

    النفاذية: معدل تسرب الماء أو الهواء خلال التربة في وحدة الزمن.

        في الظروف الطبيعية تملأ المسامات بالهواء والماء والجذور.

        الرمل ذو مسامات كبيرة ومستمرة وأقل في مجموعها.

        الطين ذو مسامات صغيرة ومتقطعة وأكثر في مجموعها.

        المسامات الصغيرة تمتلئ بالماء عند ابتلال التربة مما يحد من انتشار الهواء بين تلك المسامات.

        حركة الماء تكون أسرع في الترب الرملية وذات التجمعات الكبيرة نسبياً.

        حركة الماء بواسطة الجاذبية تكون في المسام بين 0.03-0.06مم.

        الشعيرات الجذرية ذات أقطار تتراوح ما بين 0.0008-0.012مم.

        في التربة حيث أغلب المسامات أقل من 0.03مم، قوى التماسك تحتفظ بالماء في المسامات الصغيرة.

        لذا فإن المسامات الصغيرة تكون أكثر أهمية لنمو النبات وليس  المسامات الكبيرة.

        القوام الطميي يمثل الأفضل من حيث حركة الماء وحجز الكميات الكافية منه والتهوية المناسبة.

        بناء التربة قد يقوم بالدور ذاته للقوام الطميي.

المسامات الشعرية والمسامات الكبيرة في الترب الرملية والطينية

أقل

أكثر

أقل ”40%“

تربة رملية

المسامات الصغيرة تسمى بالشعرية

المسامات الكبيرة تسمى بالفراغات الهوائية

المسامات الصغيرة

أكثر

حفظ الماء أكثر في الطينية.

المسامات الكبيرة

أقل

حركة الماء أسرع في الرملية.

التهوية أفضل في الرملية.

نسبة المسامات الكلية

أكبر ”60%“

تربة طينية

حساب نسبة المسامات

نسبة المسامات=  100%- %الجزء الصلب

نسبة المسامات=100%-(_______)×100

مقارنة بين تغير القوام واثره على الكثافة الظاهرية ونسبة المسامات

الكثافة الظاهرية

نسبة المسامات

الكثافة الظاهرية

الكثافة الحقيقة

أخذت عينة تربة بواسطة إسطوانة حجمها 150 سم3, وبعد تجفيفها اصبح وزنها 200 جم والكثافة الحقيقية للتربة هي 2.65 جم /سم3,

عند التحليل الميكانيكي وجد أن وزن الرمل 38 جم ووزن الطين 88 جم .

ماهو قوام هذه التربة وما هي نسبة  المسام؟

الحل:

وزن السلت = الوزن الكلي –( وزن الطين+وزن الرمل)=

جم200-(88جم+38جم) إذن وزن السلت=74 جم

نسبة الطين= 88جم/200جم)×100100=44%

نسبة الرمل=(38جم/200جم)×100=19%

نسبة السلت=(74جم/200جم)×100=37%

النسبة الكلية = 44+19+37=100%

ومن مثلث القوام

لايجاد نسبة المسامات لابد ان نعرف الكثافة الظاهرية:

الكثافة الظاهرية =الكتلة جم/الحجم سم3=200جم/150سم3=1.33 جم/سم3

نسبة المسام=100% -(الكثافة الظاهرية÷الكثافة الحقيقة)×100=100%-(1.33/2.65)×100=100%-50.1%=49.1

اشتقاق حساب نسبة المسامية بدلالة الكثافة

الكثافة الحقيقية= الوزن ÷ حجم الحبيبات

الوزن= الكثافة الحقيقية × حجم الحبيبات

الكثافة الظاهرية= الوزن ÷ الحجم الكلي

الوزن = الكثافة الظاهرية× الحجم الكلي

الكثافة الظاهرية× الحجم الكلي = الكثافة الحقيقية × حجم الحبيبات 

الكثافة الظاهرية ÷ الكثافة الحقيقية = حجم الحبيبات ÷ الحجم الكلي

نسبة حجم الحبيبات = (حجم الحبيبات ÷ الحجم الكلي)× 100

نسبة حجم المسام = 100- نسبة حجم الحبيبات

إذاً  نسبة المسام = 100- (الكثافة الظاهرية ÷ الكثافة الحقيقية) × 100)

إذاً (الكثافة الظاهرية ÷ الكثافة الحقيقية)×100= (حجم الحبيبات÷الحجم الكلي)×100

مثلاً 20×5=4×25  إذن 20÷4=25÷5

هواء التربة

    العوامل المؤثرة على تبادل الأكسجين بين التربة والهواء الجوي:

        حجم المسامات.

        درجة الحرارة.

        المحتوى الرطوبي للتربة.

        تغطية التربة بالـ Mulches مثلاً.

    تركيب الهواء الجوي:

        نيتروجين N 79%

        اكسجين O 21%

        ثاني اكسيد الكربون CO2 0.035%

        بخار ماء (معبر به كرطوبة نسبية) 20-90%

    هل تعتبر الترب الطينية مناسبة لنمو النبات؟

    نبات الرز له قدرة على نقل الـ O2 من أطرافه العلوية إلى الجذور.

العوامل المؤثرة على توفر الأكسجين في التربة:

        البرك المائية.

        انضغاط التربة ذات القوام الطيني أو الطميي.

        الترب ذات المحتوى العالي من الطين القابل للتمدد، حيث تسد الفراغات الكبيرة عند الابتلال.

        تحلل المادة العضوية بواسطة الميكروبات التي تستخدم الأكسجين عندما يكون معدل انتشار الأكسجين بطيئاً.

لون التربة1

    اختلاف لون التربة:

        لاختلاف مادة الأصل2.

        اختلاف درجة تطور التربة.

        اختلاف المحتوى المعدني للتربة.

        تذبذب المستوى الرطوبي للتربة3.

        اختلاف المحتوى من المادة العضوية.

        اللون الرئيس Hue.: هو الطول الموجي للطيف (احمر, اصفر, ازرق, والاخضر

        كمية الضوء المنعكسValue :هي درجة التفتح او النغماق النسبية (درجة انعكاس الضوء)

        نقاوة اللونChroma . اذا زاد الرقم زادت النقاوة

    يقاس في الحالة الرطبة والحالة الجافة.

Hue (الألوان الرئيسية)

يقاس لون التربة بقياس:

اللون الرئيس Hue

كمية الضوء المنعكس Value   

نقاوة اللونChroma

مصطلحات

    Pore space:     مسامات التربة.

    Munsell Color Charts: كتاب الألوان.

    Soil air:     هواء التربة.

    Particle density:  كثافة حبيبات التربة الصلبة فقط.

    Bulk density:   كثافة حجم من التربة كما هو دون     تهدم.

الواجب

    قراءة:

        من كتاب د. هنري فوث:

            ص 56-73.

            من كتاب د. الخطيب:

            ص 176-188.

            ص 257-263.