تحسين الأراضي الرملية في 7 ساعات.. مشروع حقن التربة الرملية بالطين
إعداد: أ.د.صبحي فهمي منصور
أستاذ بمعهد بحوث الأراضى والمياه والبيئة – مركز البحوث الزراعية
يؤدي الزحف المستمر للرقعة الصحراوية حول العالم إلى تحول الأراضي الخصبة والصالحة للزراعة إلى أراضٍ غير صالحة للاستخدام مهددا بذلك سبل العيش لأكثر من مليار نسمة. حيث يُغطي التصحر في كل عام منطقة يبلغ إجمالي مساحتها ما يعادل مساحة كلا من بلدان الأردن والكويت ولبنان مجتمعة، وهناك عدد لا يحصى من الأسباب المعقدة، بما في ذلك الجفاف والزراعة المكثفة وإزالة الغابات.
تابعونا على صفحة الفلاح اليوم على فيس بوك
مع ذلك، يوجد أمل متجدد الآن في إيقاف زحف الصحراء المتنامي هذا بالاضافة الى انتشار الاراضى الرملية حول العالم وفى مصرحيث تمثل أوسع الأراضى فى مشروعات التوسع الأفقى حيث تشـغل نحـو 96%من مساحة مصر. وتنتشر الأراضي الرملية بالصحراء الغربية وشمال سيناء وبعض الوديـان فى الصحراء الشرقية وقد توجد فى مساحات مختلفة محاطة بأراضى صفراء أو سوداء.
تعرف الاراضى الرملية بانها تلك الأراضى التى تحتوى على أكثر من 80% من الرمل من نسبة الجزء المعـدنى مما يجعلها ضعيفة القوام وتهدر كميات كبيرة من مياه الرى والأسمدة الكيماوية نتيجة لضعف خواصها الطبيعية والكميائية والمائية ولتحسين خواص تلك الاراضى ولزيادة انتاجيتها يجرى على هذه الاراضى عملية حقن الطين.
نظرا لان هذه العملية قديمة قدم السنيين، حيث تكفل بها النيل حيث كان يحمل معه الطمى من اعالى النيل ويرسبه على اراضى الوادى والدلتا لذا سميت هذه العملية باسم (التنييل) نسبة إلى قيام نهر النيل بهذه العملية ونظرا لتوقف هذه العملية فلم يبقى الا نقل هذه المواد كوسيلة لتحسين القوام وزيادة حفظها للماء ولكى تكون هذه العملية مجدية وتأتى ثمارها فيجب رفع نسبة هذه المواد فى الأراضى الرملية إلى 10% على الأقل.
من هنا يأتي دور حقن التربة الرملية بالسلت والطين وبما أن الطين يحمي المواد العضوية من التحلل، فهذه التربة منخفضة أيضا في الكربون العضوي ويؤدي رفع محتوى الطين إلى تغيير فئة قوام التربة، مما يزيد من قدرة التربة على تخزين المياه.
الجدول التالى يوضح انواع الاراضى المختلفة وقدرة كل منها على الاحتفاظ بالمياه ومحتوى الطين في مجموعات القوام الرئيسية والمواد المغذية والكربون العضوى:
| Texture | Clay % | Field capacity | Wilting point | Available water |
| mm/cm of soil | ||||
| Coarse sand | 0 to 5 | 0.6 | 0.2 | 0.4 |
| Fine sand | 1.0 | 0.4 | 0.6 | |
| Loamy sand | About 5 | 1.4 | 0.6 | 0.8 |
| Sandy loam | 10 to 20 | 2.0 | 0.8 | 1.2 |
| Light sandy | About 25 | 2.3 | 1.0 | 1.3 |
| clay loam | ||||
| Loam | 2.7 | 1.2 | 1.5 | |
| Sandy clay loam | 20 to 30 | 2.8 | 1.3 | 1.5 |
| Clay loam | 30 to 35 | 3.2 | 1.4 | 1.8 |
| Clay | 35 to 50 | 4.0 | 2.5 | 1.5 |
| Self-mulching clay | Over 50 | 4.5 | 2.5 | 2.0 |
لقد اثبتت التجربة أنه من المجدي والمربح رفع نسبة الطين في التربة إلى أكثر من 5%. على سبيل المثال وعلى ذلك فإن إضافة 200 طن / هكتار من التربة تحتوي على 30% من الطين من شأنه أن يزيد من محتوى الطين في التربة السطحية من 0.5 إلى حوالي 5%، إذا تم خلطه خلال ال 10 سم من سطح التربه شريطة اتباع الطرق المناسبة.
يمكن أن يؤدي إصلاح التربة الرملية بتربة غنية بالطين إلى تحسينات كبيرة في الانتاجية، حيث وصلت نسبة التحسن في الانتاجيه ما بين 20 – 130% في محاصيل الحبوب والترمس والكانولا في السنوات التالية لإضافات الطين ومع ذلك، فإن تحقيق المعدل الصحيح لإضافة الطين وفهم الطبيعة الكيميائية للتربة الطينية الغنية بالطين المراد استخدامه أمر حيوى اذا كانت العمليه ناجحة.
ولحساب هذه النسبة (الواجب اضافتها من الطين لتحسين الاراضى الرملية) يجرى الآتي:-
بفرض أن محتوى الأرض الرملية من الطين 2% ولكى نرفع هذه النسبة إلى 10%، ومن الواجب اضافة 8% بفرض أن وزن الفدان لعمق 15سم = 1000طن.
اذن الـ8% التى يتم إضافتها تمثل = 8× 1000÷100 = 80 طن.
بفرض أن نسبة الطين فى المادة المنقولة 75% (كما فى طفلة الصاغة بالفيوم).
اذن الكمية المطلوب نقلها = 80×100÷75 = 107 طن / فدان.
اما اذا كانت نسبة الطين فى المادة المنقولة 55% (كما فى طفلة بلبيس).
فتكون الكمية المطلوب نقلها = 80 × 100 ÷ 55 = 145 طن \ فدان.
نظرا لان مشروع الدلتا الجديدة العملاق الذى يعد من أهم المشروعات التنموية الزراعية التي أطلقها الرئيس عبدالفتاح السيسي لزراعة وإستصلاح أكثر من مليون فدان، والتى تهدف إلي سد العجز في الفجوة الغذائية مقابل الزيادة السكانية المضطردة في ظل محدودية الموارد المائية في مصر يواجه تحديات كبيرة متمثله فى:-
1- طبيعة الأرض في منطقة الضبعة ذات قوام رملى.
2- اعتماد التربه بشكل أساسي فى الرى علي المياه الجوفية.
3- من المستهدف إنشاء محطة معالجة مياه ثلاثية وكلاهما موارد محدودة يجب الحفاظ عليهما لضمان استدامة المشروع ونجاحه.
أن مشروع حقن التربة الرملية بالسلت والطين يعد تحدي جديد في مجال استصلاح الاراضي الصحراوية لما يقوم به من دور فعال فى تحويل الأراضى الرملية ضعيفة القوام التى تهدر كميات كبيرة من مياه الرى والأسمدة الكيماوية المضافة إلى أراضى منتجة مع توفير كميات كبيرة من مياه الرى والاسمدة.
لذا أصبح أمرا حتميا التدخل لتحسين الخواص الطبيعية والكيميائية والمائية لهذه الأراضي لزيادة قدراتها علي الاحتفاظ بمياه الري والأسمدة المضافة ويتم ذلك من خلال تفعيل دور مشروع حقن التربة الرملية بالسلت والطين الذى يقوم به مركز بحوث الصحراء.
ـ (LNC) Liquid Nano Clay السائل تقنية النانو كلاى او استخدام (LNC) Liquid Natural Clay واحيانا تسمى بتقنية الطين الطبيعى السائل.
الطين النانوي يمثل تقنية متقدمة يمكن استخدامها بشكل فعّال لتحسين الأراضي الرملية بشكل أكبر من الطين التقليدي، وذلك بفضل خواصه الفريدة وحجمه الصغير.
تعتمد هذه التقنية على اذابة الطين مع الماء ثم ينشر المزيج على التربه الرمليه وذلك عن طريق الرشاشات لتكوين طبقة بسمك 40 – 60 سم تحتفظ بالماء والمغذيات (لتحويل تلك الطبقة فى الطبيعة تشتغرق من الوقت من 7 – 15 عام اما بهذه التقنيه يمكن البدء بالزراعة بعد 7 ساعة من وضع المركب على الارض) وهى الفترة الى يستغرقها الفدان من حقنه بالطين حتى تهيئتوه للزراعة هذه التقنية توفر ما يقرب من نصف الى ثلثين الاستهلاك المائى.
مع العلم بان 40000 لتر من سائل النانو كلاى يصلح ما بين 1000 – 2000 م2 من الاراضى الرملية.
يُفضل استخدام الطين الذي يحتوي على نسبة عالية من المعادن الطينية (مثل المونتموريلونيت أو الكاؤلين) ثم يحول الى طين نانوى (الذى يتكون من جزيئات طينية صغيرة جدا (بحجم النانو)، وهو يتمتع بمساحة سطح كبيرة للغاية مما يزيد من قدرته على التفاعل مع جزيئات التربة)، لأنه يكون أكثر قدرة على تحسين خصائص التربة، ويمكن شراء الطين النانوي جاهزا أو تحضيره إذا كانت لديك المعدات المناسبة وتجرى هذه العملية بالخطوات التاليه:-
1- يتم خلط الطين النانوي مع الماء لتكوين معلق مائي. تختلف النسبة حسب نوع الطين النانوي والمستوى المطلوب من التحسين، ولكن عادةً يتم استخدام كميات صغيرة نظرا لكفاءة الطين النانوي العالية ويتم نشر المعلق او مزيج الطين على سطح الأرض الرملية بشكل متساو عن طريق رشاشات ذات قوة دفع قوية والكمية المستخدمة تعتمد على نسبة الرمل في التربة كما فى الشكل التالى:
2- بعد توزيع الطين، يجب خلطه جيدا مع التربة الرملية باستخدام معدات الحرث المناسبة. ويجب أن يكون الخلط عميقا بما يكفي لضمان توزيع الطين بالتساوي في طبقة التربة.
3- بعد عملية الخلط، يجب ري الأرض بكمية جيدة من الماء للمساعدة في دمج الطين مع التربة الرملية وتفعيل عملية الترابط بين جزيئات الطين والرمل.
4- يمكن تعزيز فعالية الطين بإضافة المواد العضوية مثل السماد العضوي أو الدبال. هذا يساعد على تحسين بنية التربة وزيادة قدرتها على الاحتفاظ بالرطوبة.
5- الصيانة المستمرة: من المهم متابعة حالة التربة وإضافة المزيد من الطين أو المواد العضوية بشكل دوري حسب الحاجة، خاصة في حالة تعرض الأرض للغسل أو الفقدان التدريجي للطين مع مرور الوقت.
معدل استخدام الطين النانوي في تحسين الأراضي الرملية يعتمد على عدة عوامل مثل:-
1- نوع الطين النانوي.
2- نسبة الرمل في التربة: كلما زادت نسبة الرمل، قد تكون هناك حاجة إلى زيادة كمية الطين النانوي لتحسين الخصائص بشكل ملحوظ.
3- درجة التحسن المطلوبة: إذا كانت التربة بحاجة إلى تحسين بسيط، يمكن استخدام معدلات أقل، بينما في حالات التحسين الجذري قد تزداد الكمية.
4- نوع المحصول المزروع: بعض المحاصيل قد تتطلب تحسينات أكبر في التربة، ما يؤثر على معدل الاستخدام.
لكن بشكل عام، يتم استخدام الطين النانوي بتركيزات منخفضة نظرا لفعاليته العالية.
تتراوح عادةً بين 0.1% إلى 1% من وزن التربة. على سبيل المثال، لكل 1 طن من التربة يمكن استخدام ما بين 1 إلى 10 كجم من الطين النانوي واذا عدنا الى الحسابات السابقة وتم استبدال الكمية المطلوب اضافتها من طفلة الصاغه والمقدرة بـ107 طن\فدان الى طفلة نانونية فتكون الكمية المطلوب اضافتها تتراوح من 107 – 1070 كجم\فدان، وكذا فى حالة طفلة بلبيس فبدلا من اضافة 145 طن \فدان يمكننا اضافة 145 – 1450 كجم \فدان طفلة نانونية.
فوائد الطين النانوي للأراضي الرملية
1- زيادة قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء: الطين النانوي يساعد في تقليل فقدان الماء، مما يقلل من الحاجة إلى الري المستمر.
2- تحسين خصوبة التربة: بسبب مساحة سطحه الكبيرة، يستطيع الطين النانوي امتصاص وتبادل العناصر الغذائية بشكل أفضل مع النباتات.
3- تحسين البنية الميكانيكية للتربة: يعزز الترابط بين جزيئات الرمل، مما يحسن من استقرار التربة ويقلل من التآكل باستخدام هذه التقنية المتقدمة، يمكن تحسين الأراضي الرملية بشكل أكثر فاعلية مقارنة بالطرق التقليدية، مما يسهم في زيادة إنتاجية المحاصيل وتحسين الاستدامة الزراعية.
واخيرا اليك بعض توصيات يجب النظر اليها جيدا:
1- اختبار أولي: قبل تطبيق الطين النانوي على نطاق واسع، يُفضل إجراء اختبار على مساحة صغيرة لتحديد الكمية المثلى بناءً على النتائج.
2- المتابعة: من المهم مراقبة التربة بعد التطبيق الأولي وتعديل المعدلات إذا لزم الأمر بناءً على النتائج.
