تطبيق جيرلاك وإيلي

المقرر محل التطبيق على نموذج جيرلاش وايلى

صيانة الاراضى الزراعية

اولأ:الاهداف العامة لدراسة المقرر"

1-    امداد الطالب بمجموعة من المعلومات عن كيفية صيانة الاراضى الزراعية وطرق المحافظة عليها.

2-    تعريف الطالب بأهمية دراسة مقرر صيانة الاراضى الزراعية .

3-    تعريف الطالب بالطرق المثلى لصيانة الاراضى الزراعية .

4-    اكساب الطالب خبرات علمية وعملية فى مجال تقدير الحفاظ على الاراضى .

5-    التعرف على العوامل الطبيعة والغير طبيعية والتى من شأنها الحفاظ على الاراضى.

-         الاهداف السلوكية الخاصة بدراسة هذة المقرر:-

فى نهاية هذا المقرر يجب ان يكون الكالب قادرا على :-

1-    التعرف على طرق صيانة الاراضى المنزرعة وعالية الانتاج لضمان الاستدامة والجودة.

2-    تشخيص مشاكل وعيوب الاراضى التدهورة لرفع انتاجيتها وقيمتها الاقتصادية.

3-    استزراعة واستصلاح الاراضى الجديدة بأسلوب امثل واختيار المحصول المناسب

ثالثا: المحتوى التعليمى :-

مقدمة عامة:
تبلغ المساحة المنزرعة فى مصر حوالي 7 مليون فدان. وان كانت بعض التقديرات للمساحة المنزرعة تصل الى 8 مليون فدان. ولما كان إنتاج هذه المساحة المحدودة لا يفي بسد حاجة العدد الهائل والمتزايد من السكان سواء من الطعام أو من الكساء. لذلك تلجأ الدولة إلى التوسع الأفقي والرأسي وذلك باستصلاح مزيد من الأراضي فى الصحراء التي تبلغ 96 % من المساحة الكلية لمصر. وأيضا تحسين إنتاجية الأراضي

المنزرعة فعلا والواقعة فى الدرجات الأقل من الأولى والثانية .

المساحة بالفدان	المنطقة
413.300 647.730 108.820 1.052.900 991.50 947.900 50.000 948.500 600.000 3.400.000	سيناء شرق الدلتا وسط الدلتا غرب الدلتا مصر الوسطى مصر العليا شواطئ بحيرة ناصر الصحراء الغربية حلايب و شلاتين جنوب الوادي (توشكى)
8.268.300	المجموع

•         أولا :  تشخيص الأراضي المتأثرة بالأملاح:

•         1 -  الخواص المورفولوجية : -

•         تتميز الأراضي المتأثرة بالأملاح بوجود قشرة ملحية علي سطحها تختلف في تركيبها ومظهرها باختلاف نوع الملح السائد بالتربة ودرجة رطوبة التربة وكذا محتواها من الدبال . فالقشرة الداكنة الرطبة تشير إلى ارتفاع تركيز كلوريد الكالسيوم وكلوريد الماغنسيوم ، والتركيزات المختلفة من أملاح كلوريد وكبريتات الصوديوم مع الجبس وكربونات الكالسيوم والمادة العضوية تعطي طبقة من مسحوق ناعم علي سطح التربة وقد تتكون علي السطح قشرة صلبة خصوصا في وجود الجبس . وتشير لون القشرة البيضاء أو ذات اللون الفاتح إلى تجميع أملاح كلوريد وكبريتات الصوديوم وكبريتات الماغنسيوم ، بينما يدل اللون الغامق علي ارتفاع القوية بالتربة .

•         وتتميز الأراضي الغنية في الصوديوم المتبادل ذات المحتوي المنخفض من الأملاح بتفرق حبيباتها مع زيادة مرونتها ودرجة التصاقها عندما تكون رطبة بينما تكون كتلا متعجنة صلبة عند جفافها  .

•         1-2- الخواص الكيماوية والطبيعية: -

•         يقسم معمل بحوث التربة الملحية بالولايات المتحدة الأمريكية للأراضي المتأثرة بالأملاح إلى عدة أنواع علي أساس خواصها الكيماوية المعملية إلى  الأراضي الملحية غيرالصودية , الأراضي الملحية الصودية و الأراضي الصودية غير الملحية:

•         أ – الأراضي الملحية :

•         يزيد بها تركيز الأملاح عن 0.2 % أو 4 ملليموز / سم بمستخلص عجينه التربة المشبعة ويقل بها رقم  الحموضة عن 8.5 كما تقل بها قيمة نسبة الصوديوم المتبادل عن 15 % .

•         وتسبب زيادة الملوحة بالتربة أضرار للمحاصيل القائمة نتيجة للآتي : 

•         زيادة الضغط الاسموزي بمحلول التربة وانخفاض قدرة الماء علي الانتشار نتيجة ارتباطه بأيونات الأملاح مما يقلل من قدرة الجذور علي إمتصاصة مما يسبب العطش الفسيولوجي للنبات خاصة في الجو الحار لزيادة النتح عن امتصاص من التربة .

•         زيادة تركيز بعض الأيونات بمحلول التربة مثل الصوديوم والكلور يد عن حد معين يؤدي إلي حدوث التأثر السام للنبات .

•         حدوث اختلال في الاتزان بين العناصر المختلفة نتيجة زيادة تركيز بعض العناصر مما يؤدي إلى الاختلال في امتصاص العناصر  الغذائية .

•         تراكم أيون الصوديوم يؤدي إلى تدهور خواص التربة وهدم بنائها مما يؤدي إلى خفض حركة الماء والهواء بالتربة ويعيق حركة الجذور خلال القطاع .

•         ب) الأراضي القلوية:

•         هي الأراضي التي ملوحتها أقل من 4 ملليموز / سم لمستخلص عجينه التربة ورقم الحموضة للتربة لا يقل عن 8.5 وقد يصل إلي 10 ويزيد نسبة الصوديوم المتبادل عن 15 % بالنسبة لمجموع الكاتيونات المتبادلة . وتحدث تلك الزيادة النسبية للصوديوم المتبادل علي سطح الطين نتيجة الانخفاض النسبي للكالسيوم في المحلول الأرضي عن 25 % من المجموع الكلي للكاتيونات الذائبة وتتوقف قدرة الكاتيونات الموجبة الشحنة علي دخول معقد الإدمصاص السالب الشحنة علي كلا من تركيزها في محلول الأراضي وعلي شحنتها … فكلما زاد تركيز العنصر وزادت شحنته زادت قدرته علي التبادل علي سطح الطين . فالكالسيوم والماغنسيوم الثنائي الشحنة مقدرتها علي التبادل أكبر من الصوديوم والبوتاسيوم الأحادية الشحنة وتتصف تلك الأراضي بالتالي :

•         بطأ النفاذية للماء وسوء التهوية نتيجة انفراد حبيبات التربة وضعف البناء .

•         اندماج التربة وصعوبة خرقها نتيجة جفافها مع وجود الملمس الصابوني .

•         *وجود كربونات الصوديوم السمة للنبات وكذلك وجود بقع زيتية علي سطح التربة .

•         مشاكل الأرض الرملية  : -   

•                  أ– لا تحتفظ بقدر كبير من المياه الميسرة للنبات نظرا لسيادة المسام الكبيرة علي الصغيرة.

•                 ب– ذات معدل رشح عالي ما بين 2.5 – 25 سم / ساعة ويصل في بعض الأحيان إلي 200 سم / ساعة.

•         ج– افتقارها للعناصر الغذائية.

•          د– قلة المادة العضوية .

•         هـ -  قلة نسبة الطين .

•         و– فقد العناصر الغذائية بالرشح مع مياه الصرف .

•         ز– انخفاض السعة التبادلية الكاتيونية وغالبا لا تتعدى 5 مللي مكافئ/ 100 جم أرض لذلك فإن القدرة الامتدادية لتلك الأراضي لإمداد النبات بالعناصر الغذائية محدودة وقليلة وأيضا المخزون من العناصر الغذائية قليل  .                                                                                                            ح – تكون الأرض عرضة للانجراف بالمياه والرياح .

•          

•         هـ ) الأراضي الجيرية :

•            هي الأراضي التي علي نسبة مرتفعة من كربونات الكالسيوم بحيث تؤثر علي صفاتها تأثيرا واضحا بحيث تجعلها وسطا ضعيفا لنمو النبات نموا جيدا بها

•         1- مشاكل الأرض الجيرية :                                                                                                أ– مشاكل طبيعة مثل وجود طبقات جيرية أو يتكون عليها قشرة متصلبة من كربونات الكالسيوم عند جفافها عقب الري مباشرة . 

•         ب– مشاكل كيميائية فوجود كربونات الكالسيوم يؤدي إلي ارتفاع رقم الـ PH

•         1-3- الخواص الحيوية : -

•         ينعكس أثر تركيز الأملاح بهذه الأتربة علي الغطاء النباتي الطبيعي فيها وعلي النباتات التي تزرع بها ، فالغطاء النباتي الطبيعي عادة من النباتات الملحية ، أما في حالة النباتات المزروعة فقد يساعد مظهر هذه النباتات التي تستطيع احتمال الأملاح بدرجة متوسطة علي التعرف علي درجة تمليح التربة ، ففي الظروف الملحية تكون النباتات في الحقل متفرقة ذات درجات متفاوتة في نموها ولونها اخضر داكن يميل إلى الزرقة وتنضج مبكرا عن غيرها والمحصول الناتج يكون منخفضا وقد لا ينتج شيء حسب درجة تركيز الأملاح بها .

•         أ) : الاحتياجات الغسيلية للتربة الملحية:-

•        
 من العلاقة : ملوحة ماء الري/ معامل الغسيل

•         فمثلاً إذا كانت ملوحة مياه الري = 1 د. س /م ومعامل الغسيل المستخدم 0.2فإن

•         1/2ملوحة الصرف      =  5د.س/ م.

•         أي أن ملوحة الماء الأرضي ( ماء الصرف) خمسة أضعاف ماء الري بافتراض أن 20% من ماء الري يمر خلال القطاع الأرضي والباقي يستهلكه النبات .وقد اعتمد في تحديد صلاحية مياه الري علي افتراض أن معامل الغسيل يتراوح بين 0.15-0.5 والذي يؤدي إلي قيم ملوحة الماء الأرض تعادل ثلاثة أمثال ملوحة الري وهي الملوحة التي يتعرض لها النبات.

•         وحيث أن ملوحة الماء الأرض يصعب تقديرها ولكن يمكن تقدير ملوحة مستخلص عجينه التربة   وهي تساوي نصف ملوحة الماء الأرض تقريباً أي تساوي 1.5 ملوحة الري .

أي أن ملوحة ماء الرى = ملوحة الماء الأرضي                        

•         ملوحة ماء الرى = ملوحة مستخلص عجينة التربة          

•             ويمكن حساب الاحتياجات الغسيلية علي أساس عمق وملوحة مياه الري وعمق وملوحة ماء الصرف وملوحة التربة التي يتحملها المحصول والمراد المحافظة عليه للحصول علي إنتاجية مناسبة ( 90% أو 100% … الخ ) كما في المعادلات التالية :-

•         الاحتياجات الغسيلية

•         =عمق ماء الصرف/عمق ماء الرى المضاف

•         = ملوحة ماء الرى/ ملوحة ماء الصرف

•         = التوصيل الكهربى لماء الرى/ التوصيل الكهربى لماء الصرف

•         = التوصيل الكهربى لماء الرى/ 2* التوصيل الكهربى لمستخلص عجينة التربة المشبعة

•         ويراعي عند إجراء الغسيل الآتي :-

•         1-  يفضل إضافة مياه الغسيل في الفصول الباردة.

•         2-  يجب خدمة الأرض لتشجيع التخلل الرأسي للمياه ولتقليل الحركة الأفقية للمياه.

•         3-  يجب عدم حدوث جفاف للتربة لفترات طويلة خلال المواسم الحارة حتى لا يحدث التمليح الثانوي خاصة مع ارتفاع مستوي الماء الأرض.

•         وتتوقف كفاءة الغسيل علي قوام ونفاذية وملوحة التربة وكذلك ملوحة وكمية مياه الري المضافة للغسيل . وعموماً فإن كل عمق من المياه يمكن أن يزيل حوالي 90% من الأملاح من نفس العمق من التربة .

•         4-  يفضل زراعة محاصيل أكثر تحملا للأملاح والتي تحتاج إلي احتياجات غسيلية أقل وبالتالي احتياجات مائية أقل.

•         5- في حالة زيادة تركيز الأملاح مع وجود تركيز مرتفع نسبياً من الكالسيوم الذائب في محلول التربة (أكثر من 25% من مجموع الكاتيونات ) فيتم الغسيل المستمر أو المتقطع مع وجود شبكة صرف جيدة مع عمل تحليل كيماوي للتربة على فترات.

•         6-  في حالة انخفاض التركيز النسبي للكالسيوم عن 25% من مجموع الكاتيونات الذائبة ومع ارتفاع التركيز الكلي للأملاح الذائبة فيتم غسيل التربة عدة مرات حتى يقل تشرب التربة للمياه فتجفف التربة ويضاف الجبس الزراعي  بمعدل مناسب (حوالي 3طن/فدان ) مع خلطه جيداً بالطبقة السطحية للتربة ثم تستمر عملية الغسيل أو الاستزراع بالمحاصيل المقاومة للأملاح مع الري بكميات متزايدة من المياه حتى ينخفض تركيز الأملاح بالتربة ويتم اختيار المحاصيل المتحملة.

•          7- في حالة انخفاض التركيز النسبي للكالسيوم عن 25 % ومع وجود تركيز متوسط للأملاح الذائبة فيفضل إضافة الجبس بالمعدل المناسب حسب قيم نسبة الصوديوم المتبادل  للتربة ويخلط جيدا بالتربة ثم تجري عملية الغسيل حتى لا تتحول التربة إلي قلوية نتيجة التحلل المائي للصوديوم المتبادل علي سطوح الطين . ويمكن أن يضاف عمق معين من مياه الري لإزالة حوالي 80 % من الأملاح من نفس العمق من التربة . ويمكن تحديد كميات المياه اللازمة للغسيل حسب كعامل الغسيل الذي يتوقف علي ملوحة التربة التي يتحملها النبات .

•         و يجب مراعاة النقط التالية عند استعمال المياه المالحة في الري:-

•         1-يراعى اختيار المحاصيل المقاومة للأملاح و المتحملة لنقص التهوية الناتجة عن الإسراف في استخدام المياه.

•         2- يراعى أن تكون الأرض ذات نفاذية عالية بقدر الإمكان.

•         3- لا يجب استعمال المياه الملحية في الري إلا إذا كان مستوى الماء الأرضي على بعد 150سم-200سم على الأقل في الأراضي الخفيفة و الثقيلة القوام على التوزاى و يزداد عمق الماء الأرضي كلما زادت ملوحة مياه الري.

•         4-يراعى أن تكون فترات الري متقاربة حتى لا تجف التربة و يزداد تركيز الأملاح بها فيشتد الضرر بالنبات القائم.

•         5-يراعى تسوية الأرض جيدا حتى لا يحدث تجمع الأملاح في بعض المناطق دون الأخرى.

•         6- يراعى الاعتناء بالتسميد لحفظ التوازن بين العناصر الغذائية .

•         7-يراعى أن تكون ريه الزراعة و ريه المحاياه بماء جيد حتى لا يحدث ضرر كبير للنبات.

•         و يرى بعض الباحثين ضرورة إجراء الغسيل بماء جيد عند الري بماء ملحي بالنظام التالي:

•         عند الري بماء يحتوى 1000جزء/مليون من الأملاح فيجب الغسيل بماء عذب بعد 20 ريه من الماء الملحي.

•         عند الري بماء يحتوى 2000جزء/مليون من الأملاح تغسل الأرض بالماء العذب بعد 10 ريات.

•         عند الري بماء ملحي يحتوى 5000حزء/مليون يجب غسل الأرض بعد 5 ريات بالماء العذب.

•         عند الري بماء ملحي يحتوى 10000جزء/مليون يجب غسيل بعد 1-2 رية على الأكثر بالماء العذب.

•         توجد عدة نقاط يجب مراعيتها في حالة تحسين الأراضي الملحية منها

•         1- أهمية البعد عن مصادر التمليح وأهمهما سوء الصرف والري بماء ذي خواص لا تلائم التربة .

•         2- الري الغزير علي فترات متقاربة حتى لا يتجمع الأملاح .

•         3- تجنب جفاف التربة خاصة في حالة قرب مستوي الماء الجوفي .

•         4- اتباع طريقة الري التي تسمح بغمر الأرض بالمياه .

•         5- طور إنبات البذور واختراقها لسطح التربة يعتبر عادة طورا حساسا في حياه النبات ولذا فطريقة الزراعة التي تكفل تخفيض درجة ملوحة التربة في هذه الفترة تفضل عن غيرها .

•         ففي حالة القطن والقمح يفضل الري قبل الزراعة وأنبات البذور في مراقد خاصة وشتلها في التربة وأيضا طريقة مناسبة للهروب من تأثير الأملاح في فترة الإنبات

•         6- أجراء عمليات التسوية الدقيقة باحتراس شديد عقب كل محصول .

•         7- اختيار المحاصيل المحبة للماء مثل الأرز مع جودة الصرف صيفا والبرسيم وحشيشة الرأي في الشتاء .

•         8- في حالة الزراعة علي خطوط يجب غرس البذور في باطن الخط أو في الربع الأسفل منه إذ تتجمع الأملاح عادة في قمة الخط .

•         9- مراعاة عدم ترك الأرض بدون غطاء نباتي وفي حالة عدم زراعتها يجب غمرها بالماء وعدم تركها لتجف

•         10- عدم استخدام المحراث القلاب في هذه الأراضي .

•           11- اتباع دورة زراعية تحقق الاعتبارات السابقة من ناحية نوع المحاصيل وتتابعها ويفضل التسميد العضوي عن المعدني

•         ب)  الاحتياجات الجبسية للتربة القلوية:-

•         يستخدم الجبس الزراعي لإصلاح وتحسين التربة الزراعية. ويضاف للتربة والمياه بصورة شائعة لأنه متاح ورخيص الثمن وأكثر سهولة عند إضافته وتداوله مقارنة بالمصلحات الأخرى. ويضاف الجبس الزراعي الناعم أو المحبب لأصلاح الأراضي الصودية( القلوية ) بمعدل مناسب بناء علي نسبة الصوديوم المتبادل علي سطح التربة والمستوي المراد الوصول إليه. وقد يضاف الجبس دفعة واحدة للإسراع في عملية استصلاح التربة أو قد تضاف الاحتياجات الجبسية علي دفعات صغيرة متكررة ليكون أكثر فاعلية أو عند إضافته إلي مياه الري لزيادة معدل نفاذية الطبقة السطحية للتربة. والاحتياجات الجبسية هي كمية الجبس الزراعي    ( طن / فدان ) اللازمة لخفض نسبة الصوديوم المتبادل الضار بالتربة والنبات    ( أكثر من 15% ) إلي مستوي المناسب.والاحتياجات الجبسية لأرض معينة يتحصل عليها بحساب كمية الكالسيوم في صورة جبس زراعي اللازمة للإحلال مكان الصوديوم المراد التخلص منه.

•         ولحساب الاحتياجات الجبسية فإنه يجب معرفة الآتي :-

•         (1): النسبة المئوية للصوديوم المتبادل والسعة التبادلية الكاتيونية  أو يكون معلوماً نسبة أدمصاص الصوديوم وكمية الصوديوم المراد التخلص منها.

•         (2): عمق التربة المراد خفض الصوديوم المتبادل به.

•         (3): الكثافة الظاهرية للتربة وذلك لحساب وزن التربة لعمق معين بالفدان.

•         (4): نقاوة الجبس الزراعي المراد إضافته.

•           ويمكن حساب الاحتياجات الحبسية من المعادلة التالية:-

•           الاحتياجات الحبسية ( طن / ف ) = عدد ملليمكافآت الصوديوم المراد التخلص منها لكل / 100جرام تربة × الوزن المكافئ للكالسيوم ( ملليمكافئ كالسيوم ) / 1000 ( للتحويل إلي جرام كالسيوم ) / 1000  ( للتحويل إلي كجم كالسيوم ) / 1000 ( طن كالسيوم ) × 40 / 172 ( طن جبس بكل 100 جم تربة ) × عمق التربة بالمتر × 4200 ( حجم الفدان م3) × الكثافة الظاهرية للتربة ( وزن الفدان بالطن ).

•         مثال :-

•         بافتراض القيم الآتية والتي تناسب الظروف الموجودة بالأراضي الطينية :

•         العمق المراد استصلاحه 0.3 م.

•         السعة التبادلية الكاتيونية 40 مللي مكافئ / 100 جرام .

•         النسبة المئوية للصوديوم المتبادل 25 % .

•         النسبة المئوية للصوديوم المتبادل المراد الوصول إليه 10% .

•         الكثافة الظاهرية للأرض 1.3 جم/ سم3 .

•         نقاوة الجبس الزراعي 85 % .

•         الوزن المكافئ للكالسيوم 20 .

•         لذلك فإن إزالة 6مللي مكافئ صوديوم من كل 100جرام تربة من عمق 30 سم

•         (25-10) 40/100

•         مع إحلال الكالسيوم مكان هذه الكمية في صورة جبس زراعي                      

•         6×20×172×100×0.3×4200×1.3× 10×1000/

•         1000×1000×1000×40×85

•        
الاحتياجات الجبسية (طن /فدان ) =                                                        

•                                                  = 9.9طن جبس / فدان

•         ويمكن تقدير الاحتياجات الجبسية بطريقة مباشرة وسهلة وذلك برج وزن من التربة     ( 5جرام ) في حجم معين من محلول الجبس المشبع (100 مللي ) ثم معرفة تركيز الكالسيوم بالمحلول قبل وبعد الرج ثم حساب كمية الكالسيوم التي تبادلت علي سطح التربة ويعبر عنها بكمية الجبس الزراعي التي تكفي الفدان     ( علي أساس أن وزن التربة بالفدان لعمق 30سم تعادل 1500طن تقريباً )وهذه الطريقة تسمي طريقة سكنوفر وهي تعطي قيم كبيرة نسبياً لأن الكالسيوم يحل محل كل من الصوديوم والماغنسيوم والبوتاسيوم المتبادل .

•         وأيضاً يمكن حساب الكمية اللازمة من أي مصلح أخر مثل حامض الكبريتيك وحامض الهيدروكلوريك والكبريت وكربونات الكالسيوم والتي تعادل الجبس الزراعي اللازم لإصلاح الأراضي الصودية كما هو مبين  بالجدول (4).

•         ج ) الحـــرث تحت التــربة:

•            تعانى مساحات كبيرة من الأراضي الطينية الثقيلة في بعض المناطق بمصر خاصة منطقة دلتا النيل من وجود طبقات مندمجة وطبقات صماء طينية منخفضة النفاذية وغير مهيأة جيدا لإنتاج المحاصيل. ويوجد في منطقة الدلتا حوالي 1.5 مليون فدان تعانى من هذه المشكلة.

•            تكوين الطبقات الصماء:

•                   تحت ظروف معينة تترسب بعض المواد الذائبة أو الغروية في طبقات معينة وتتجمع حبيباتها لتكون طبقة شديدة التماسك غير منفذه للماء والهواء وتمنع انتشار جذور النباتات. وتختلف أعماق هذه الطبقات حسب ظروف تكوينها.

•         1-طبقات صماء جيرية:

•                    غالبا ما تتكون من كربونات أو كبريتات الكالسيوم في المناطق الجافة ونصف الجافة حيث تترسب في آفاق معينة. وقد يتكون هذا النوع من الطبقات أيضا إذا أعيق الصرف. وهذه الأنواع من الطبقات إما أن تكون مستمرة أو متقطعة. وإذا ابتلت لا يلين وتظل صلبه.

•            ويلاحظ أن وجود  الحصى والأحجار يساعد عموما على تكوين الطبقات الصماء التي تتكون من المواد الموجودة في محاليل حقيقية أو غروية إذا رسبت في آفاق معينة وتعمل كمواد لاحمه. وهذه المواد حديدية أو أكسيد الألومنيوم والسليكا والكالسيوم.

•         -طبقات صماء طينية:

•                   وهو النوع السائد في الأراضي الرسوبية في مصر. وتتكون هذه الطبقة نتيجة هجرة حبيبات الطين الغروية المنفردة نتيجة الظروف القلوية وزيادة عنصر الصوديوم المتبادل على سطح التربة عن 15% من مجموع الكاتيونات المتبادلة. وخطورة الصوديوم يحدث لأن نصف قطره المتأدرت كبير فيسبب زيادة سمك الطبقة الكهربية المزدوجة حول حبيبات الطين فتقل قوى التجاذب وتسود قوى التنافر مما يؤدى إلى تفرقها وهجرتها مع الغرويان العضوية إلى أسفل القطاع وتكون طبقات صماء متماسكة عمودية البناء بسمك 10-15سم تفاديتها للماء بطيئة جدا. ويتحدد عمق هذه الطبقة بكمية الغسيل لأسفل.

•         وتنشأ طبقات صماء طينية بسمك 5سم على عمق 15-20سم في نهاية عمق الخدمة وذلك نتيجة الخدمة إلى عمق ثابت كل سنة بالات ثقيلة على عمق ثابت مما يؤدى إلى دمج وصقل وتصلب هذه الطبقة وبطء تفاديتها للماء والهواء وإعاقتها لانتشار الجذور.

•         ويؤدى انتفاخ حبيبات الطين إلى نقص قطر مسام التربة ولكن تفرق حبيبات الطين تؤدى إلى هجرتها وحركتها داخل المسام مما يؤدى إلى انسدادها ونقص التوصيل الهيدورليكى الشديد في هذه الطبقة. وعملية انتفاخ الطين عملية عكسية ولكن عملية تفرق حبيبات الطين وتكوين طبقات صماء عملية غير عكسيه  ولابد من التخلص منها ميكانيكيا.

•         ويتم تكسير  تلك الطبقات باستخدام المحراث العميق إذا كان عمق هذه الطبقة يقل عن 60سم. ويستخدم المحراث العميق في إنجلترا منذ القرن الثامن عشر لتحسين خواص الأراضي الثقيلة القوام بطيئة النفاذية (أقل من 1سم/يوم). وتحتاج تلك الأراضي إلى إنشاء خطوط الحرث العميق على أبعاد 2-3 متر لتكسير تلك الطبقة المندمجة ولمساعدة شبكة الصرف المستديمة. وللحرث العميق عدة أغراض:

•         أ‌-        تكسير الطبقات الصماء إن كانت في متناول المحراث العميق.

•         ب‌-  عمل شقوق عرضيه تميل حوالي 545 في اتجاه حركة الجرار وذلك نتيجة احتكاك قائم المحراث بالتربة يتحدد عددها وحجمها وطولها على مدى صلابة التربة وعرض وخشونة قائم المحراث. فمع زيادة خشونة وعرض القائم يزيد عدد وحجم تلك الشقوق. كما ينشأ شق بعرض القائم يصل سطح التربة بالأنفاق التي تتكون خلف سلاح المحراث. وتزيد تلك الشقوق كثافة التربة الظاهرية وكذلك نسبة المسام الفعالة للصرف وبالتالي زيادة نفاذية التربة زيادة كبيرة .

•         ج‍-إنشاء نفق أسطواني عمودي على الحقليان المكشوفة أو المغطاة لنقل مياه الصرف إليها. ويتحدد قطر النفق بقطر سلاح المحراث والكتلة الأسطوانية خلف سلاح المحراث .

•         والحركة السريعة للمياه خلال الشقوق مطلوبة في حالة الأراضي الطينية الثقيلة البطيئة النفاذية مع وجود طبقات صماء أو عندما يكون المطلوب سرعة نقل مياه الصرف إلى المصارف وخفض مستوى الماء الأرضي الضحل .