DOI: https://doi.org/10.11648/j.ijnrem.20261101.11
تاريخ النشر: 2026-01-16
المؤلف: Zinabu Derbew وآخرون
الموضوع الرئيسي: الابتكارات الهندسية والزراعية
نظرة عامة
تتناول هذه المراجعة القضية الحرجة لملوحة التربة، التي تعيق بشكل كبير إنتاجية المحاصيل، خاصة في المناطق الجافة وشبه الجافة حيث يتجاوز التبخر ناتج الأمطار. مع ارتفاع الطلب العالمي على الغذاء وتوسع الزراعة المروية، تزداد انتشار التربة المتأثرة بالملوحة. تلخص الورقة المعرفة الحالية حول أسباب وأنواع وآليات ملوحة التربة، مع التأكيد على آثارها الفسيولوجية والزراعية على المحاصيل الرئيسية. توضح كيف أن تراكم الأملاح القابلة للذوبان في منطقة الجذور يغير من الجهد الأسموزي للتربة، ويعيق امتصاص المياه والعناصر الغذائية، ويعطل الوظائف الأيضية الأساسية مثل عملية التمثيل الضوئي وتخليق البروتين، مما يؤدي في النهاية إلى ضعف الإنبات، ونمو متوقف، وانخفاض الغلات.
تصنف المراجعة التربة إلى أنواع مالحة، وصودية، ومالحة صودية، موضحة خصائصها الكيميائية، وعمليات تكوينها، وآثارها على نمو النباتات وبنية التربة. كما تفحص استجابات المحاصيل النقدية والاعتماد المختلفة لمستويات الملوحة المختلفة، مشيرة إلى التحملات النوعية والنسيلية. للتخفيف من الآثار السلبية للملوحة والصودية، تدعو الورقة إلى ممارسات إدارة متكاملة للتربة والمياه، بما في ذلك الغسيل، وتطبيق الجبس، والاستصلاح البيولوجي باستخدام الأعشاب المالحة، وزيادة كفاءة الري. تؤكد على ضرورة زيادة وعي المزارعين، وتعزيز إدارة الأراضي المستدامة، وتنفيذ تقنيات مبتكرة لمراقبة ملوحة التربة لتحسين إنتاجية الزراعة وضمان الأمن الغذائي في المناطق المتأثرة.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على القضايا الحرجة المتعلقة بنقص المياه العالمي، وتلوث البيئة، وزيادة ملوحة التربة والمياه، التي تشكل تهديدات كبيرة لاستدامة الزراعة في أوائل القرن الحادي والعشرين. مع توقع وصول عدد السكان العالمي إلى 8 مليارات بحلول عام 2025، فإن الإدارة الفعالة وإعادة تأهيل التربة المالحة أمران أساسيان لتلبية الطلب المتزايد على الغذاء. تشير الأدلة التاريخية إلى أن ملوحة التربة كانت تحديًا مستمرًا منذ العصور القديمة، مما يؤثر على إنتاجية الزراعة عبر مناطق مناخية وارتفاعات مختلفة. حاليًا، يتأثر حوالي ثلث الأراضي الزراعية بالملوحة، مع تأثر حوالي 955 مليون هكتار بالملوحة الطبيعية و77 مليون هكتار بسبب الأنشطة البشرية، خاصة في المناطق المروية.
تعتبر الآثار الاقتصادية لملوحة التربة كبيرة، حيث تقدر الخسائر الزراعية العالمية بـ 11 مليار دولار سنويًا بسبب انخفاض غلات المحاصيل. لا يهدد هذا الأمر الاستدامة البيئية فحسب، بل أيضًا رفاهية الإنسان، حيث يتأثر ما يقرب من 1 مليار هكتار من الأراضي – حوالي 7% من سطح الأرض. أهداف هذه الورقة هي مراجعة أسباب وأنواع وتعريفات ملوحة التربة، بالإضافة إلى تقييم تأثيرها على غلات المحاصيل.
نقاش
تتناول قسم النقاش في الورقة البحثية تعقيدات ملوحة التربة وآثارها الضارة على غلة المحاصيل. يتم تعريف ملوحة التربة بشكل متغير عبر الدراسات، مع معايير شائعة تشمل عتبات الموصلية الكهربائية (ECₑ)، حيث تصنف التربة ذات ECₑ ≥ 4 dS m⁻¹ على أنها مالحة. تؤثر الملوحة على نمو المحاصيل من خلال الضغط الأسموزي والأيوني، مما يعيق إنبات البذور، ويقلل من حيوية النباتات، مما يؤدي في النهاية إلى انخفاض الغلات. تشمل الاستجابات الفسيولوجية للنباتات تجاه ضغط الملوحة اضطراب عملية التمثيل الضوئي، وتقليل نمو الجذور، وضعف امتصاص العناصر الغذائية، مما يعيق بشكل جماعي تطور النبات بشكل عام.
تصنف الورقة أنواع الملوحة بناءً على الخصائص الكيميائية وآليات التكوين، مميزة بين الملوحة الأولية (التي تحدث بشكل طبيعي) والملوحة الثانوية (التي تسببها الأنشطة البشرية مثل الري). تبرز أن مستويات الملوحة يمكن أن تختلف بشكل كبير بناءً على نوع التربة، والظروف المناخية، والممارسات الزراعية. تظهر محاصيل معينة مستويات تحمل متفاوتة تجاه الملوحة؛ على سبيل المثال، يظهر القطن مقاومة من حيث الإنتاج التناسلي على الرغم من انخفاض النمو الخضري، بينما الأفوكادو حساس للغاية للظروف المالحة. تؤكد النتائج على ضرورة إدارة المياه الفعالة وممارسات الغسيل للتخفيف من الآثار السلبية للملوحة على إنتاجية الزراعة.
DOI: https://doi.org/10.11648/j.ijnrem.20261101.11
Publication Date: 2026-01-16
Author(s): Zinabu Derbew et al.
Primary Topic: Engineering and Agricultural Innovations
Overview
This review addresses the critical issue of soil salinity, which significantly hampers crop productivity, especially in arid and semi-arid regions where evapotranspiration surpasses precipitation. As global food demand rises and irrigated agriculture expands, the prevalence of salt-affected soils is increasing. The paper synthesizes current knowledge on the causes, types, and mechanisms of soil salinization, emphasizing its physiological and agronomic impacts on major crops. It details how the accumulation of soluble salts in the root zone alters soil osmotic potential, impedes water and nutrient uptake, and disrupts essential metabolic functions such as photosynthesis and protein synthesis, ultimately leading to poor germination, stunted growth, and reduced yields.
The review categorizes soils into saline, sodic, and saline sodic types, outlining their chemical properties, formation processes, and effects on plant growth and soil structure. It also examines the responses of various cash and subsistence crops to different salinity levels, noting species-specific and varietal tolerances. To mitigate the adverse effects of salinity and sodicity, the paper advocates for integrated soil and water management practices, including leaching, gypsum application, biological reclamation with halophytic grasses, and enhanced irrigation efficiency. It stresses the necessity of increasing farmer awareness, promoting sustainable land management, and implementing innovative soil salinity monitoring technologies to improve agricultural productivity and ensure food security in affected areas.
Introduction
The introduction highlights the critical issues of global water scarcity, environmental pollution, and the increasing salinization of soil and water, which pose significant threats to agricultural sustainability in the early 21st century. With the global population projected to reach 8 billion by 2025, effective management and rehabilitation of saline soils are essential to meet the escalating food demands. Historical evidence indicates that soil salinity has been a persistent challenge since ancient times, affecting agricultural productivity across various climatic zones and elevations. Currently, approximately one-third of agricultural land is impacted by salinity, with about 955 million hectares affected by natural salinity and 77 million hectares due to human activities, particularly in irrigated regions.
The economic implications of soil salinization are substantial, with global agricultural losses estimated at $11 billion annually due to reduced crop yields. This issue not only threatens environmental sustainability but also human well-being, as nearly 1 billion hectares of land—about 7% of the Earth’s surface—are affected. The objectives of this paper are to review the causes, types, and definitions of soil salinity, as well as to assess its impact on crop yields.
Discussion
The discussion section of the research paper elaborates on the complexities of soil salinity and its detrimental effects on crop yield. Soil salinity is defined variably across studies, with common criteria including electrical conductivity (ECₑ) thresholds, where soils with ECₑ ≥ 4 dS m⁻¹ are classified as saline. Salinity impacts crop growth through osmotic and ionic stress, inhibiting seed germination, reducing plant vigor, and ultimately leading to decreased yields. The physiological responses of plants to salinity stress include disrupted photosynthesis, reduced root growth, and impaired nutrient uptake, which collectively hinder overall plant development.
The paper categorizes salinity types based on chemical properties and formation mechanisms, distinguishing between primary salinity (naturally occurring) and secondary salinity (induced by human activities such as irrigation). It highlights that salinity levels can vary significantly based on soil type, climatic conditions, and agricultural practices. Specific crops exhibit varying tolerance levels to salinity; for instance, cotton shows resilience in terms of reproductive output despite reduced vegetative growth, while avocado is highly sensitive to saline conditions. The findings underscore the necessity for effective water management and leaching practices to mitigate salinity’s adverse effects on agricultural productivity.