علوم التربة هو دراسة التربة باعتبارها من الموارد الطبيعية على سطح الأرض بما في ذلك تكوين التربة، وتصنيف ورسم الخرائط، والخواص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية والخصوبة للتربة، وهذه الخصائص فيما يتعلق باستخدام وإدارة التربة، في بعض الأحيان تُستخدم المصطلحات التي تشير إلى فروع علوم التربة، فهناك مثلاً الإيدافولوجيا وهو المختص بالتعرف على كيف تتفاعل التربة مع الكائنات الحية، وخاصة النباتات.

مجالات الدراسة بعلم التربة

تحتل التربة محيط الكرة الأرضية، وهي أحد أجسام الأرض التي تستخدمها علوم الأرض لتنظيم الأرض من الناحية النظرية، وهناك فرعان رئيسيان لعلوم التربة، علم الأمراض هو دراسة التربة في محيطها الطبيعي، علم الإيدافولوجيا هو دراسة التربة فيما يتعلق بالاستخدامات المعتمدة على التربة، كل فرع منهم تنطبق عليه مزيج من فيزياء التربة وكيمياء التربة وبيولوجيا التربة، بسبب العديد من التفاعلات بين الغلاف الجوي والغلاف المائي الذي يتم استضافته داخل محيط الكرة.

يحفز علماء التربة أنفسهم على الدراسات الأساسية لخصائص التربة وعملياتها ومن ناحية أخرى لتطبيق هذه المعلومات على حل المشكلات، على سبيل المثال إنتاج المحاصيل أو مكافحة التلوث أو والحد من تدهور التربة، والتقدم في علم التربة غالباً ما ينشأ من تفاعل العمال الذين يقتربون من التربة ليفهموها من وجهات نظر مختلفة، يمكن تناول علوم التربة كموضوع من خلال العديد من التخصصات، مثل تخصص البيولوجيا والكيمياء والجيولوجيا والفيزياء والجغرافيا والرياضيات وعلم الأحياء المجهرية والغابات.

جرت العادة أن تتم دراسة علوم التربة تحت عدد من العناوين الواسعة، ومن المتوقع أن يكون لدى عالِم التربة المحترف معرفة عملية بمعظم تفاصيل التربة إن لم يكن جميعها، ولكن من المعتاد أن تتخصص في نهاية المطاف في واحدة أو اثنتين من هذه الفئات.

يمكن تقسيم الموضوعات بشكل عام إلى المجالات التالية:

دراسة التربة كجسم طبيعي من حيث تطويرها وتوزيعها وخصائصها وعملياتها وتصنيفها.

علاقات مياه التربة والتربة كبيئة لنمو النبات، والتربة كمرشح المواد المطبقة مثل مبيدات الآفات، والمجاري، والطين الحيواني، وهيكل التربة وقوتها فيما يتعلق بالزراعة، والتعرض للتآكل واستخدامه بشكل خاص على حسب كل موقف على سبيل المثال استخدام ذلك المجال لتأسيس العشب الرياضي أو السدود.

فهم طبيعة مكونات التربة وتفاعلاتها القائمة على الكيمياء العضوية وغير العضوية والفيزيائية وخصوبة التربة وتغذية المحاصيل والمواد العضوية في التربة وسلوك واستبقاء المواد المضافة مثل المبيدات الحشرية والنيوكليوتيدات المشعة.

فهم بيولوجيا أنظمة التربة، والبيئة الميكروبية للتربة وعلاقات نبات التربة، والعمليات الميكروبية في التربة فيما يتعلق بتوفير احتياجات النباتات وإدارة الملوثات التطبيقية، وخاصة المبيدات، وفهم بيولوجيا التربة مهم ليس فقط في الحفاظ على بيئة مرضية لنمو النبات ولكن أيضاً في استعادة التربة بعد أنشطة مثل التعدين أو التلوث من مصادر أخرى.

تحديد وتحليل المعادن، وأهميتها في تغذية النبات وبنية التربة ومقاومة التربة لآثار التلوث.

هو عنصر مهم لكل من التدريس والتوظيف في علوم التربة لفهم أفضل السبل لإدارة التربة، قد يشمل ذلك تحديد نطاق البدائل واختيار استراتيجيات الإدارة المناسبة لمختلف خيارات استخدام الأراضي، ويمكن أن تشمل هذه الخيارات الزراعة، والصرف، والري، وتقييم تدهور بنية التربة المحتمل، واستصلاح الأراضي، واستعادة الأراضي ومنع تآكل التربة والأضرار.

علم يعني بتعيين توزيع التربة، وتسجيل خصائص التربة واستخدام المعلومات المرتبطة به لتقييم مدى ملاءمة الأرض لمجموعة من الاستخدامات، ويمكن استخدام هذه المعلومات في تطوير استراتيجيات إدارة الأراضي أو في حل تضارب التخطيط.

توضح القائمة أعلاه أنه يمكن اعتبار علوم التربة علماً متكاملاً حقاً، مما يتيح لعلماء التربة الفرصة للحفاظ على اهتمام مهني في العديد من التخصصات العلمية، تعني هذه الخلفية الواسعة أنه يمكن لعلماء التربة الانتقال بسهولة إلى مناطق أخرى حيث يمكن أيضاً تطبيق مهاراتهم.

رسم الخرائط

معظم المعرفة التجريبية للتربة في الطبيعة تأتي من جهود مسح التربة، مسح التربة أو رسم خرائط التربة، هو عملية تحديد أنواع التربة أو غيرها من خصائص غطاء التربة على المناظر الطبيعية، ورسم خرائط للآخرين لفهمها واستخدامها، يعتمد اعتماداً كبيراً على التمييز بين التأثيرات الفردية لعوامل تكوين التربة الخمسة الكلاسيكية.

يعتمد هذا الجهد على الجيومورفولوجيا، وهي الجغرافيا الطبيعية، وتحليل الغطاء النباتي واستخدام أنماط الأراضي، ويتم الحصول على البيانات الأولية لمسح التربة عن طريق أخذ العينات الميدانية وتدعمها الاستشعار عن بعد.

تاريخ علم التربة

المعاصرين فريدريك ألبرت، المؤسس الألماني لعلوم التربة الحديث، و فاسيلي دوكوتشاييف، المؤسس الروسي لعلوم التربة الحديثة، على حد سواء لهم الفضل في تحديد التربة كمورد وعلم منفصل ومميز ومفصول من الناحية النظرية من الجيولوجيا وإنتاج المحاصيل ويتعامل كعلم منفرد عنهم.

ولكن يوعد فالو أب مؤسس لعلوم التربة، كان يعمل على أصول التربة قبل ولادة دوكوشاييف، لكن عمل دوكوشاييف كان أكثر شمولاً ويعتبر أكثر أهمية لنظرية التربة الحديثة من فالو.

في السابق كانت التربة تعتبر نتاجاً للتحولات الكيميائية للصخور، وهي ركيزة ميتة تستمد منها النباتات عناصر مغذية، كانت التربة والصخور في الأساس يتم دراستهم والنظر لهم بشكل متساوي، ولكن اعتبر دوكوتشيف أن التربة كجسم طبيعي لها نشأتها وتاريخ تطورها، وهي ذات عمليات معقدة ومتعددة الأشكال تحدث داخلها، ولهذا تعتبر التربة مختلفة عن الصخور، لهذا تصبح التربة تحت تأثير سلسلة من عوامل تكوين هي (المناخ، والغطاء النباتي، والبلد ، والإغاثة والعمر).

يحدث مزيد من التحسين لمفهوم التربة نظراً لتقدير نقل الطاقة والتحول داخل التربة، يتم تطبيق المصطلح بشكل عام على المواد الموجودة على سطح قمر مثلاً والأرض والمريخ، وهو استخدام مقبول في جزء من المجتمع العلمي، والدقيق لهذا الفهم الحديث للتربة هو تعريف نيكيفوروف لعام 1959 للتربة بأنها (الجلد المتحمس للجزء الجوي من قشرة الأرض).

مجالات ممارسة علم التربة

أحد الجهود المثيرة للاهتمام التي تجذب علماء التربة في الولايات المتحدة الأمريكية اعتباراً من عام 2004 هي مبادرة جودة التربة، ومن الأمور الأساسية لمبادرة جودة التربة وضع مؤشرات لصحة التربة ومن ثم مراقبتها بطريقة تعطينا ردود فعل طويلة الأجل (من عقد إلى عقد) على أدائنا بوصفنا مشرفين على الكوكب، ويشمل الجهد فهم وظائف القشور الميكروبيوتية للتربة واستكشاف إمكانية عزل الكربون في الغلاف الجوي في المادة العضوية في التربة، ومع ذلك فإن مفهوم جودة التربة لم يخل من نصيبه من الجدل والانتقاد، بما في ذلك الانتقادات التي وجهها الحائز على جائزة نوبل نورمان بورلوغ والحائز على جائزة الغذاء العالمية بيدرو سانشيز.

وكان دور علماء التربة برسم خرائط التربة هو أكثر تقليدية، فقد أصبحت معظم المناطق في الولايات المتحدة لديها الآن مسحاً منشوراً للتربة، والذي يتضمن جداول تفسيرية حول كيفية دعم خصائص التربة أو الحد من الأنشطة والاستخدامات، ويسمح تصنيف التربة المقبول دولياً بالاتصال الموحد لخصائص التربة ووظائف التربة، أعطت جهود مسح التربة الوطنية والدولية المهنية رؤى فريدة من نوعها في وظائف نطاق المناظر الطبيعية، ووظائف المناظر الطبيعية هي التي يُطلب من علماء التربة معالجتها في الحقل والتي تقع تقريباً في ست مجالات:

• المعالجة البرية للنفايات
• تحديد وحماية المناطق الحساسة بيئيا
• إدارة إنتاجية الأراضي
• إدارة لجودة المياه المثلية
• علاج واستعادة الأراضي التالفة
• استدامة الاستخدامات المطلوبة