معادن التربة ونسيجها
تصف معادن التربة ونسيجها مما تتكون التربة، وأنواع المعادن الموجودة وتوزيع أحجام الجسيمات من الرمل إلى الغرين إلى الطين، والتي تحدد مجتمعة الكثير من السلوك الفيزيائي والكيميائي للتربة.
Definition
نسيج التربة هو النسبة النسبية لجسيمات الرمل والغرين والطين في التربة؛ معادن التربة هي هوية ووفرة المعادن الأولية والثانوية التي تتكون منها تلك الجسيمات، وخاصة معادن الطين التي تهيمن على الكسور الدقيقة.
Scope
يغطي هذا الموضوع المعادن الأولية والثانوية للتربة، وطبيعة وخصائص معادن الطين، وكسور حجم الجسيمات التي تحدد نسيج التربة، والفئات النسيجية المستخدمة لتسمية التربة. النسيج والمعادن هي الخصائص الموروثة والمتغيرة ببطء التي تعتمد عليها علاقات الماء والخصوبة والبنية.
Core questions
- ما هي كسور حجم جسيمات الرمل والغرين والطين، وكيف يتم تصنيف النسيج؟
- ما هي المعادن الأولية والثانوية التي تتكون منها التربة؟
- كيف تختلف معادن الطين في التركيب والتفاعل؟
- لماذا يتحكم النسيج والمعادن في قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء والمغذيات؟
Key concepts
- كسور الرمل والغرين والطين
- مثلث النسيج والفئات النسيجية
- المعادن الأولية والثانوية
- معادن الطين السيليكاتية الطبقية
- مساحة السطح النوعية
- الاستبدال المتماثل وشحنة السطح
Key theories
- فئات نسيج حجم الجسيمات
- تقسيم المواد الصلبة المعدنية إلى كسور الرمل والغرين والطين ورسم نسبها على مثلث النسيج ينتج عنه فئات نسيجية مسماة (مثل الطمي الرملي أو الطين) تتنبأ بالعديد من خصائص التربة.
- تركيب وشحنة معادن الطين
- تحمل معادن الطين السيليكاتية الطبقية المبنية من صفائح رباعيات السليكا وثمانيات الألومينا شحنة سطحية من الاستبدال المتماثل، مما يمنح التربة ذات النسيج الدقيق مساحة سطحية كبيرة، وقدرة على الاحتفاظ بالأيونات، وسلوك الانكماش والانتفاخ.
Mechanisms
يتحكم حجم الجسيمات في مساحة السطح لكل وحدة كتلة: جسيمات الطين، كونها الأصغر، لها مساحات سطحية هائلة تهيمن على احتجاز الماء، وتبادل الأيونات، والتماسك، بينما يوفر الرمل مسامًا كبيرة وصرفًا. تتشكل معادن الطين عن طريق تجوية السيليكات الأولية؛ تسمح هياكلها الطبقية والشحنة السالبة الناتجة عن الاستبدال المتماثل بامتصاص الكاتيونات والماء، لذا فإن نوع وكمية الطين يحددان إلى حد كبير تفاعل التربة وإمكانية الانكماش والانتفاخ.
Clinical relevance
يحدد النسيج والمعادن قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء، والصرف، وقابلية التشغيل، واحتجاز المغذيات، والسلوك الهندسي؛ وهي خصائص موروثة توجه تخطيط الري، واختيار المحاصيل، وتصميم الأساسات، وتفسير احتياجات الخصوبة والحفاظ عليها.
History
تطور التحليل الميكانيكي للتربة إلى كسور حجم الجسيمات في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، وكشفت طرق الأشعة السينية والكيميائية لاحقًا عن هياكل معادن الطين. أصبح مثلث النسيج والفئات النسيجية القياسية أدوات أساسية لوصف التربة وعلم فيزياء التربة.
Key figures
- Nyle C. Brady
- Ray R. Weil
- Daniel Hillel
Related topics
Seminal works
- brady2016
- hillel1998
Frequently asked questions
- ما الفرق بين نسيج التربة وبنية التربة؟
- النسيج هو النسبة المتأصلة لجسيمات الرمل والغرين والطين، والتي تتغير فقط على مدى فترات زمنية طويلة جدًا، بينما البنية هي كيفية تجميع تلك الجسيمات في كتل ومسام، والتي يمكن أن تتغير بسرعة نسبيًا مع الإدارة والنشاط البيولوجي.
- لماذا يحتفظ الطين بالماء والمغذيات أكثر من الرمل؟
- جسيمات الطين أصغر بكثير من الرمل، مما يمنحها مساحة سطحية إجمالية أكبر بكثير، وبالنسبة للعديد من أنواع الطين، شحنة سطحية سالبة؛ وهذا يسمح لها بالاحتفاظ بأغشية رقيقة من الماء وجذب الكاتيونات المغذية والاحتفاظ بها، بينما يحتوي الرمل الخشن على سطح قليل ويصرف بحرية.