Defin Soil Engineering

סולל אינו רק עפר מתחת לרגלינו; הוא מערכת דינמית, חיה המהווה את הבסיס של החיים הארציים.הרכב הקרקע - היחסי של רכיבי המינרלים, האורגניים, המים והגזיים שלה - קובע באופן ישיר את היכולת שלה לקיים צמיחה צמחית, להסדיר את זרימת המים, חומרים מזינים מחזוריים, ולתמוך במגוון הביולוגי של הקרקע הוא יסודי לטפל באתגרים סביבתיים כגון ביטחון, שחרור מים והשגת איזון חיוני של כוח אדם בריא (או"א) והשגת אנרגיה מתחדשת (אך) והשגת אנרגיה יעילה (אך מספקת) והשגת אנרגיה יעילה (אך מספקת).

ארבעת המרכיבים העיקריים של סויל

Soil מורכב מארבעה שלבים עיקריים: חלקיקים מינרלים, חומר אורגני, מים ואוויר.כל רכיב מבצע פונקציות נפרדות, ומאזןם קובע בריאות אדמה.

מינרלים Fraction

המרכיב המינרלי – שמקורו במזג האוויר של סלעים – חשבונות נטולי רחמים של כ-45–50% מנפח הקרקע. התפלגות גודל חלקיקים (ו, סילט וחימר) מגדירה מרקם אדמה, המשפיע על פורוזיות, ניקוז, והחזקה תזונתית. סנדי אדמה מתרוקנת במהירות אך מחזיקה מעט חומרים מזינים; אדמה שומרת על מים וחומרים מזינים אך יכולה להפוך למים מוצפנים; מפרשים; מפרשת אדמה מאוזנת מספקת עזרה מפורטת (R) מאוזנת של צינורות חקלאות (R.

חומר אורגני

חומר אורגני Soil (SOM) כולל אורגניזמים חיים, שאריות מחוספסות (humus), ותרכובות אורגניות יציבות.למרות SOM לעתים קרובות מורכב רק 1-6% של אדמה על ידי משקל, זה חשוב באופן לא פרופורציונלי. זה משפר את מבנה הקרקע, משפר את יכולת שמירת המים, אספקה באמצעות מינרליזציה, ומשמש כמאגרי פחמן גדולים פי שלושה מאשר מאגר פחמן אטמוספירי, אשר משפר את רמת היבולים של פחמן או ניהול פחמן או טיפול תרופתית.

מים סוללים

מים תופסים חללים בין חלקיקי הקרקע והוא חיוני לתגובות ביולוגיות וכימיקליות.תוכן המים, המתבטא כתוכן מים סובייקטיבי או פוטנציאל מורכב, מכתיב כמה לחות זמינה לצמחים וכמה ביעילות נעות.סול עם מבנה טוב מחזיק מים במאקרו-אפרס (דרישה) ומיקרו- מיקרו-פוחיות (מים בעלי-אכילה).

סולי אייר

האוויר ממלא את החללים הנקבוביים שאינם מאוכלסים במים. Adequate מספק חמצן לשורשים צמחיים ומיקרואורגניזמים אירוביים תוך כדי כך שמאפשר פחמן דו חמצני לברוח.קרקעות קומפקטיות הפחיתו את המרחב האווירי, מה שמוביל למצבים אנירוביים המעכבים את צמיחת השורש ולקדם דה- Denitrification מזיקה.הרכב של אוויר הקרקע שונה מהאוויר אטמוספירטי, בדרך כלל מכיל ריכוזים גבוהים יותר של CO2 עקב תיקון אווירי חשמל, הודות לנשימה ותיקון חום.

מדוע Soil קומפוזיציה מניעה בריאות סביבתית

היחסי של ארבעת המרכיבים הללו שולט במערך רחב של פונקציות אקולוגיות.שינויים בהרכב הקרקע קרועים דרך מערכות אקולוגיות, המשפיעים על כל דבר מיבולים ועד איכות מים.

Cycling ומוצריות צמחיות

Soil מסדיר ישירות את הזמינות התזונתית.חלקיקים מינרלים לשחרר אלמנטים חיוניים כגון סידן, מגנזיום, אשלגן באמצעות מזג אוויר, בעוד חומר אורגני מספק חנקן, זרחן, ו גופרית כפי שהוא Decomposes. קיבולת החליפין (CEC) של דשנים חימר ואורגניות אורגניים נשמרים חומרים מזינים חיובי, מונע מהם להתנתק מאזור שורש.

חדירה למים ותשומת לב

פצעים עם חומר אורגני גבוה מבנה טוב לפעול כמו ספוג, לתפוס גשם ושחרר אותו לאט לזרמים, מים קרקעיים וצמחים.זה מפחית משטח מתפתל, מקטין את הצפה, ומקיים זרימת בסיס בנהרות במהלך תקופות יבשות. , באופן דביק, אדמה מוזנחת - עם פחמן אורגני נמוך ושכבות קומפקטיות - מתפתלות גבוה, גורם שחיקה ונושאת משקעים וחומרים מזינים לתוך טמפרטורות פחות מזון; הם דורשים פחות מזון יעיל יותר על פני הקרקעות; גם טמפרטורות בריאות.

תמיכה במגוון ביולוגי

Soil הוא בית הגידול הביו-יקום ביותר על פני כדור הארץ, המשתרע על פני מיליארדי מיקרואורגניזמים, נמטודות, תולעי אדמה, חרקים ושורשי צמח בגרם יחיד.כל רכיב של קומפוזיציה אדמה מעצב קהילה זו.חומר אורגני מספק אנרגיה עבור decomposers; חלל pore יוצר מיקרו-habitats עבור אורגניזמים שונים; לחות ו aeration לקבוע איזה מין משגשג של מבנה או זיהום, כגון מכווץ, אשר מפגעים, כמו דלקות, כמו מפגעים, כמו מפגעים, כמו מפגעים, כמו מפגעים, כמו מפגעים, כמו מפגעים סביבתיים, כמו מפגעים, כמו מפגעים, כמו מפגעים, כמו מפגעים, כמו מפגעים, מפגעים, כמו מפגעים.

זיהום וגירוש

Soil פועל כפילטר טבעי וביולוגיה. as water percolates דרך פרופיל הקרקע, מאמץ פיזי מסירים חלקיקים מבודדים, sorption כימי נקשר מתכות כבדות וחומרי הדברה, ופעילות מיקרוביאלית מדגמת אבקות אורגניות.יעילות החמצון הזה תלויה גם באדמות אדמה, תוכן אורגני, ובריאות הקהילה המיקרוביאלית.

Soil Engineering in Agriculture

החקלאות היא האינטראקציה האנושית הישירה ביותר עם הרכב הקרקעי.ייצור היבול בר קיימא דורש ניהול שלושה גורמים מרכזיים: pH, מרקם וחומר אורגני.

Soil pH וזמינות תזונתית

Soil pH משפיע על הסוללה של חומרים מזינים מינרלים ופעילות של אורגניזמים הקרקע.רוב היבולים מעדיפים טווח pH של 6.0-7.0; מתחת 5.5, אלומיניום ומניגאן יכולים להפוך רעילים, בעוד זרחן, חנקן, אשלגן להיות פחות זמין. Liming אדמה חומצית מעלה pH ופותחת חומרים מזינים, אבל עודף יכול לגרום לחסרות של מיקרו-תזונה כמו ברזל ובשרן.

Soil Texture and Water Management

טקסט - היחס של חול, סילט וחימר - קובע יכולת שמירת מים, שיעור חדירה, ותעסוקה. קרקעות סנדי דורשות יישומים תכופים, השקיה קטנים; קרקעות חימר ניתן לשקד פחות לעתים קרובות אבל עם נפח גדול יותר. Soil מרקם משפיע גם על עד גיל: אדמה חימר חייב להיות עבד בתוכן לחות הנכון כדי למנוע קומפקטיות רבים להשתמש בכמויות גדולות יותר כדי לבחור גידולים מתאימים, בעוד שיבולים יותר, בעוד שיבולים מתאימים יותר, כמו גם כן, ירקות חלשים יותר, כמו גם משפיע על מנת לרפא ירקות יותר.

בניית חומר אורגני

הגדלת החומר האורגני הוא האסטרטגיה היעילה ביותר לשיפור הרכב הקרקע החקלאי.כל עלייה של 1% ב SOM יכולה להגביר את יכולת הפחתת המים בכ-1.5–2% מהנפח של הקרקע.עיסוקים כגון חקלאות ללא לחץ, כיסוי, גידול, מתפתל ירוק, וליישם קומפוסט או מקטורת בעלי חיים להעלות בהתמדה רמות פחמן אורגניות.

השפעה על איכות המים

איכות המים והרכב הקרקע קשורים באופן אינטימי. אותם תהליכים שהופכים את הקרקע פורייה גם להגן על פני המים וקוויפר מזיהום.

הפרדה פיזית ובקרת סימנט

סויל פועל כמסנן פיזי, לכידת חלקיקים מושעה כמו מים נע כלפי מטה. ובכן-aggregated אדמה עם מאקרו-gregates יציב מאפשר מים לתקן תוך להפקיד משקעים בפרופיל העליון.בניגוד, אדמה מותקפת מאבד את יכולת סינון זה, שליחת עומסי סימנט לתוך זרמים שבהם הם יכולים לטבול בתי גידול אמפיריים ולהעביר מודעות אוקולטיות טוב להפרעות שימוריות קבועות.

המונחים: biochemical Decomposition of Contaminants

מיקרואורגניזמים ואנזימים של Soil הופכים את המזהמים הרבים לצורות פחות מזיקות. Pesticides, אנטיביוטיקה וטרינרית, וכימיקלים תעשייתיים ניתן להידרדר על ידי מיקרובים אם הקרקע מספקת סביבה חיובית - לחות, חמצן, פחמן אורגני, ו pH נייטרלי. Soils עם מגוון מיקרוביאלי גבוה יותר הם יותר נוח כדי למזג אירועים, יכול להתאושש מהר יותר עם אדמה נמוכה, עם חומרים כימיים או ירידה אורגנית, עלולים להגיע עם עודף משקל גבוה.

עומס תזונתי ו-Europer

(החומרה של חנקן ו זרחן מהפריים החקלאיים לעתים קרובות ללחיצת מים, גרימת לעומס אלגל פורחים ו hypoxia. Soil משפיע על כמה חומרים מזינים אלה נשמרים מול אבודים.לדוגמה, אדמה עם חומר חימר גבוה ואורגני יש יכולת חזקה sorbium ו- photect, בעוד אדמה חולית לאבד אותם בקלות יבולים ולהפחית את הסיכון להורדת לחץ דם:

סויל דרדציה: איום על בריאות הסביבה

פעילות אנושית – חקלאות אינטנסיבית, הכחשה, התאזרחות וזיהום תעשייתי – היא במהירות הרסת אדמה ברחבי העולם.ההשלכות חמורות ו מרחיקות לכת.

אובדן פוריות ו- Crop Yields

ככל שהחומר האורגני יורד ומזינים ממוקשים, הפליונות הקרקעיים ארסיים.ההערכות הגלובליות מראות כי שליש מהקרקע הוא מתון עד מאוד מחוספס בשל שחיקה, סליטיזציה, או דיספלציה תזונתית.חקלאים מגיבים על ידי יישום דשנים סינתטיים יותר, אשר יכול עוד להפיג את הביולוגיה הקרקע וחומצה זו מאיים על ביטחון המזון, במיוחד באזורים טרופיים שבהם הם למעשה פחותים ובסיסים אורגניים.

תגית: Erosion

ארוסה על ידי רוח ומים מסירים את הטופס העשיר של מזון תזונתי, משאיר מאחור תת-קרקעית כי הוא פחות פרודוקטיבי ופחות חד-משמעי. שיעורי האירוניה על אדמות חקלאיות עד-ידי קונבנציונאליות יכול לעלות על 10 טון ל דונם בשנה - הרבה מעל שיעור היווצרות הקרקע הטבעי של 1 טון per Hectares בשנה.

זיהום כימי וסול הזדהות

פליטות תעשייתיות, גשם חומצי, ושימוש יתר של דשנים המבוססים על חנקן חומצה, ללטף סידן, מגנזיום, אשלגן. Acidic אדמה לשחרר אלומיניום ומניגניזה, לגרוע צמיחה שורש. מתכות כבדות כגון קדמיום, להוביל, ומגזרים כספית באדמה מכריית, smelting, ו-Balphatpha יישום, להיכנס לשרשרת המזון ולעצב סיכונים בריאותיים אנושיים.

אסטרטגיות לשיפור ולשמור על תכונת סבון בריאה

אחסון מחדש של הקרקע דורש שינוי מתמציתיות לפרקטיקה רגנרטיבית.האסטרטגיות הבאות יכולות לעזור לבנות מחדש חומר אורגני, לשפר את המבנה ולשפר את הפעילות הביולוגית.

גישות גלקטיות

  • (FLT:0Crop רוטציה: 1FLT:1 אלטרינג משפחות יבול שונות מונעות מחיקה תזונתית, משבשת מחזורי מזיקים, ומשפרת את מבנה הקרקע באמצעות מערכות שורשים שונות.
  • (ב) ⁇ :0)Cover Cropping: (FLT:1) גידול אריות, קלובר, או buckwheat במהלך תקופות הסתיו מגן על פני הקרקע, מוסיף הביומסה, ומתקן חנקן.
  • (ב) ,0) לא-טיל או צמצום עדגיל: הפרעות אדמה ממזעריות שומרות על יציבות מצטברת, מגן על חומר אורגני ומפחיתות את השחיקה.
  • (FLT:0) תיקונים אורגניים: FLT:1ir יישומים רגילים של קומפוסט, מנורה או ביושר להוסיף פחמן יציב להאכיל אורגניזמים קרקע.
  • (FLT:0) ניהול תזונתי משולב: 1FLT משלבים דשנים סינתטיים עם מקורות אורגניים ומזהמים ביולוגיים משפרים את היעילות ומפחיתים את הזיהום.

בדיקת Soil ובדיקה

אי אפשר לנהל את מה שאינו מודד.בדיקת הקרקע הרגילה ל- pH, חומר אורגני, רמות תזונתיות ומרקם מספק נתונים לתקנונים מדויקים.כלי חדש כגון חיישני שדות ורגישות מרחוק מאפשרים לחקלאים למפות את יכולת הקרקע וליישם טיפולים משתנים. ↑ מעקב אחר פיראטיות אדמה, ספירת תולעי אדמה, וחדירה למים יכולה לתת אינדיקציה מוקדמת של מגמות בריאות.

קרקע שימוש בתכנון ושימור

שמירה על מערכות אקולוגיות שלמות - יערות, דשא, רטובות - מגן על אדמה מפני השפלה. Buffer רצועות לאורך זרמים מסננים של משקעים וחומרים מזינים; התחדשות של יבולים שוליים בונה אדמה חומר אורגני ומונע שחיקה.קרקעות עירוניות ניתן לשמור באמצעות תשתיות ירוקות כגון גנים, סולמות חדות וגנים קהילתיים המשלבים מדיניות זוטרת כי הגבלת הקרקע על ידי חסימת מים קריטיים מפני סערות מים.

תפקיד של Soil Carbon ב Climate Mitigation

הרכב Soil הוא מרכזי במחזור הפחמן העולמי.Soils מכיל יותר פחמן אורגני מאשר האווירה וכל צמחייה הארצית בשילוב. על ידי אימוץ שיטות לבניית חומר אורגני הקרקע - כגון גידול, גילוח רוטט, וחקלאות שימור - מנהלי הקרקע יכולים לסכסן כמויות משמעותיות של פחמן דו-חמצני או מיזם של 1000, הושק בכנס האקלים, שואפת להגדיל את הקרקע הגלובלית אורגנית על ידי קיצוץ משמעותי של פחמן לטווח ארוך, בעוד שגורם להפחתה משמעותית של פחמן או ירידה של פחמן, בעוד שגורם להפחתה של פחמן לטווח ארוך של פחות מטווח זמן קצר של פחמן, הוא דורש קיבולת פחמן, בעוד שיגרום להפחתה של פחמן דו-4%, בעוד שיגרום להפחתה משמעותית של פחמן, בעוד שיגרום להפחתה משמעותית של פחמן דו-חמצני, בעוד שיגרום להפחתה משמעותית של פחות מטווח זמן של פחות מטווח זמן של פחמן דו- 0.

מסקנה

הרכב Soil הוא הרבה יותר מאשר נושא ארגונומי טכני; זה אבן הפינה של בריאות סביבתית.השילוב של מינרלים, חומר אורגני, מים, אוויר קובע אם נוף יכול לייצר מזון, סינון מים, לתמוך במגוון ביולוגי, ולסדיר את האקלים.דרדציה של רכיבים אלה קובע את הכשלים המקיפים יותר כיבוד את שירותי המערכת האקולוגית החיוניים לציוויליזציה, מדע ניהול הקרקע מציע מסלולים מוכחים לבנייה מחדש של אורגניזמים, ומאובטחים, אנו זקוקים להתחדשות של כל אחד, כדי להגן על ידי אורגניזמים פוטנציאליים, ולהבטיח כיבודקים, ולהבטיח כי יש לנו את כל אחד מהם, כדי להגן על ידי אורגניזמים חדשים, על ידי אורגניזמים פוטנציאליים, על ידי אורגניזמים חיים, על ידי אורגניזמים חדשים, על ידי אורגניזמים חדשים, כדי להבטיח את כל אחד מהם, כדי להבטיח את כל אחד מהם, כדי להבטיח את היכולת שלנו, כדי להבטיח את היכולת שלנו, כדי להבטיח את היכולת שלנו, כדי להבטיח את היכולת של אורגניזמים חדשים, כדי להבטיח את היכולת שלנו, כדי להבטיח את היכולת שלנו, כדי להבטיח את כל אחד מהם, כדי להבטיח את היכולת של אורגניזמים חדשים, כדי להגן על ידי אורגניזמים חדשים, כדי להבטיח את היכולת של אורגניזמים יציב, כדי להבטיח את היכולת של אורגניזמים חדשים, כדי להגן על