اختبار التربة

في الزراعة الدقيقة ، يمكن تحديد الموقع الجغرافي لعينات التربة باستخدام تقنية نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لتقدير التوزيع الجغرافي للعناصر الغذائية في المنطقة المأخوذة منها العينات. تُجمع العينات المحددة الموقع الجغرافي باستخدام توزيع ودقة يسمحان بتقدير التباين الجغرافي لمنطقة التربة التي سيُزرع فيها المحصول. تُستخدم العديد من التوزيعات والدقة المختلفة، اعتمادًا على عوامل عديدة، بما في ذلك أهداف التحليل الجغرافي المكاني للعناصر الغذائية وتكلفة جمع العينات وتحليلها. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

على سبيل المثال، في مناطق زراعة الذرة وفول الصويا في الولايات المتحدة، يقدم العديد من مزودي خدمات اختبار التربة في مجال الزراعة الدقيقة توزيعًا شبكيًا بدقة 2.5 فدان لكل شبكة (عينة واحدة لكل شبكة مساحتها 2.5 فدان). ويُشار إلى هذا النوع من الاختبارات عمومًا باسم اختبار التربة الشبكي.

تتغير التركيبة الكيميائية للتربة بمرور الوقت، نتيجةً لتفاعلات بيولوجية وكيميائية تُفكك أو تُعيد تركيب المركبات. وتتغير هذه العمليات بمجرد إزالة التربة من بيئتها الطبيعية (النباتات والحيوانات التي تعيش في المنطقة المأخوذة منها العينة) ومن بيئتها المحيطة (درجة الحرارة، والرطوبة، ودورات ضوء الشمس/الإشعاع). ونتيجةً لذلك، يمكن تحسين دقة تحليل التركيب الكيميائي للتربة إذا تم تحليلها بعد استخراجها مباشرةً، عادةً خلال فترة زمنية لا تتجاوز 24 ساعة. ويمكن إبطاء التغيرات الكيميائية في التربة أثناء التخزين والنقل عن طريق تجميدها. كما يُمكن للتجفيف الهوائي حفظ عينة التربة لعدة أشهر.

تُجرى اختبارات التربة عادةً في مختبرات تجارية تقدم مجموعة متنوعة من الاختبارات، تستهدف مجموعات من المركبات والمعادن. وتتحقق الاختبارات المعملية عادةً من العناصر الغذائية النباتية في ثلاث فئات:

• العناصر الغذائية الرئيسية : النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم
• العناصر الغذائية الثانوية: الكبريت ، الكالسيوم ، المغنيسيوم
• العناصر الغذائية الثانوية: الحديد ، والمنغنيز ، والنحاس ، والزنك ، والبورون ، والموليبدينوم ، والكلور

تُقاس كمية الفوسفور المتاح للنباتات في أغلب الأحيان باستخدام طريقة الاستخلاص الكيميائي، وتختلف الطرق القياسية المتبعة من بلد لآخر. ففي أوروبا وحدها، يُستخدم حاليًا أكثر من عشرة اختبارات مختلفة للفوسفور في التربة، ولا يمكن مقارنة نتائج هذه الاختبارات بشكل مباشر. ^{[ 4 ]}

عادةً ما تقتصر اختبارات مجموعات التحليل المنزلي على العناصر الغذائية الرئيسية الثلاثة، وحموضة التربة أو مستوى الرقم الهيدروجيني . تُباع هذه المجموعات في التعاونيات الزراعية، ومختبرات الجامعات، والمختبرات الخاصة، وبعض متاجر الأدوات الزراعية والبستنة. كما تتوفر أجهزة قياس كهربائية تقيس الرقم الهيدروجيني، ومحتوى الماء، وأحيانًا محتوى العناصر الغذائية في التربة، في العديد من متاجر الأدوات الزراعية. وتُعدّ الاختبارات المعملية أكثر دقة من الاختبارات التي تُجرى باستخدام مجموعات التحليل المنزلي وأجهزة القياس الكهربائية.

لتجنب التقنيات التحليلية المعقدة والمكلفة، يمكن استخدام دوال نقل التربة للتنبؤ بناءً على معادلات الانحدار المتعلقة بمعايير يسهل قياسها . على سبيل المثال، يمكن التنبؤ بالكثافة الظاهرية للتربة باستخدام خصائص التربة سهلة القياس مثل نسيج التربة ودرجة الحموضة والمادة العضوية. ^{[ 5 ]}

يُستخدم اختبار التربة لتسهيل اختيار تركيبة الأسمدة وجرعاتها للأراضي المستخدمة في كل من الصناعات الزراعية والبستانية.

تتوفر مجموعات اختبار التربة والمياه الجوفية المدفوعة مسبقًا عبر البريد لتسهيل تغليف العينات وتوصيلها إلى المختبر. وبالمثل، بدأت المختبرات في عام 2004 بتقديم توصيات بشأن الأسمدة مع تقرير تكوين التربة.

تتميز الاختبارات المعملية بدقة أعلى، وغالبًا ما تستخدم تقنية حقن التدفق عالية الدقة (أو المسح بالأشعة تحت الحمراء القريبة ^{[ 6 ] [ 7 ]} ). إضافةً إلى ذلك، تتضمن هذه الاختبارات عادةً تفسيرًا احترافيًا للنتائج وتوصيات. وقد تُشير البيانات التوضيحية الواردة في تقرير المختبر إلى أي شذوذ أو استثناءات أو أوجه قصور في عملية أخذ العينات أو التحليل أو النتائج.

تقوم بعض المختبرات بتحليل جميع العناصر الغذائية المعدنية الـ 13 وعشرات المعادن غير الأساسية التي يحتمل أن تكون سامة باستخدام "مستخلص التربة العالمي" ( بيكربونات الأمونيوم DTPA ).