Table of Contents
وتشكل الحدائق المائية ممارسة معتمدة على نطاق واسع في مجال البنية التحتية الخضراء لإدارة مياه الأمطار، والحد من الفيضانات المحلية، وتحسين نوعية المياه في المناطق الحضرية والضواحي، وفي حين أن عناصر التصميم، مثل الحجم، والشكل، واختيار النباتات، هي العامل الوحيد الأكثر أهمية الذي يحدد أداء الحدائق الطويلة الأجل هو تركيب التربة، حيث تشكل التربة الوسيلة الرئيسية لتسلل المياه وتخزينها والتخلص من المواد المصممة حسب المناطق.
ما هو تركيبة حديقة رين؟
ويشير تكوين التربة إلى النسب النسبية للجسيمات المعدنية - الساندو، الحرير، والبطي - المطل على المواد العضوية، والمياه، والهواء، وفي حديقة الأمطار، يجب أن تؤدي التربة مهمتين متناقضتين فيما يبدو: يجب أن تسمح بالمياه بالتسلل بسرعة خلال العواصف الثقيلة، مع ذلك أن تحتفظ بما يكفي من الرطوبة للحفاظ على النباتات خلال فترات الجفاف، ويتطلب تحقيق هذا التوازن مزيجاً متعمداً من المكونات.
المكوّنات المعدنية: الرمال، السلت، والكلاي
وتصنف أجزاء التربة المعدنية بحجم الجسيمات، وتُعد الجسيمات الرملية أكبر (0.05 إلى 2 مم)، وتخلق مساحات كبيرة من الطوابق التي تشجع على سرعة تصريف المياه، وتعاني الجسيمات الحريرية من متوسط (0.002 إلى 0.05 ملم)، وتُعد الجسيمات القاتمة أصغر (أقل من 0.002 مم)، حيث توجد مساحة سطحية عالية يمكن أن تحوز المياه والمغذيات، كما تتسبب في تضاد وتباطؤ في التراب.
المادة العضوية: القلب الوظيفي لسكين حديقة رين
المادة العضوية [الخامسة من المواد النباتية والحيوانية المنزوعة] هي مكون حرج يتألف من 5 إلى 15 في المائة من حجم التربة في حدائق الأمطار المخصصة تصميماً جيداً، ويحسن هيكل التربة من خلال جسيمات معدنية ملزمة إلى مجموعات مستقرة، ويخلق مصانع مائية تعزز تسرب المياه، كما أن المادة العضوية لديها قدرة عالية على تبادل الركام، مما يتيح لها أن تزيل الملوثات العضوية المميتة مثل المعادن الثقيلة].
Gravel and Drainage Layers
كما أن العديد من تصميمات الحدائق المطيرة تتضمن طبقة مقبرة في قاع الحوض، وهي عادة ما تكون عمق 6 إلى 12 بوصة، وهذه طبقة تعمل كمستودع لتخزين المياه أثناء العواصف الكبيرة، مما يتيح للماء أن يتسلل ببطء إلى التربة الأصلية، كما أن التراب من التربة الحسنة التي تزيد عن تسرب المياه أو واجهة التربة الأصلية، وينبغي غسل الحصى، والحجارة الخبيثة (بما في ذلك 0.5 إلى 1.5 بوصة).
لماذا قابلية التربة للتحمل أمر حرج لأداء حديقة رين
فالقابلية للتأثر أو التصريف الهيدروليكي هي المعدل الذي تنتقل فيه المياه عبر التربة، ولكي تعمل حديقة الأمطار بشكل سليم، يجب أن يكون للتربة معدل تسلل يكفي لتصريف الحديقة في غضون 24 إلى 48 ساعة بعد العاصفة، وإذا كانت المياه تدوم لفترات أطول، فإن إزالة البعوض، والزراعة النباتية، والأوضاع المتلوثة للهواء قد تحدث، على العكس من ذلك، إذا لم تسر التربة بسرعة كبيرة.
معدلات التسلل المستهدفة
وتوصى المبادئ التوجيهية للبحوث والبلديات عادة بمعدل تسلل دنيا يتراوح بين 0.5 و 1 بوصة في الساعة بالنسبة لأراضي حدائق الأمطار، وفي التربة التي تقل فيها معدلاتها، يلزم إدخال تعديلات مثل الرمل أو المادة العضوية لزيادة القدرة على التحمل، فعلى سبيل المثال، يمكن أن يؤدي إضافة 50 في المائة من الرمل إلى تربة طينة إلى تحسين هجرة المياه بشكل كبير، وتحويل حدائقة غير فعالة، غير أن الرمل المفرط وحده يمكن أن يؤدي إلى عدم استقرار هيكله العضوي.
اختبار قابلية التربة للتأثر
وقبل بناء حدائق الأمطار، من الضروري إجراء اختبار بسيط للتسرب، حفر حفرة تبلغ عمقها 12 بوصة و 6 بوصات واسعة، وملئها بالماء، وقياس سرعة انخفاض مستوى المياه، ويشمل البروتوكول النموذجي التراب قبل الرش (الحفر والسماح له بالاستنزاف الكامل) لتخصيب الظروف المشبعة، ثم إعادة الترميز وتوقيت الهبوط.
الاتفاق: مفهوم القابلية للتحمل
ومن بين الأسباب الأكثر شيوعاً لفشل الحدائق المطرية تمزق التربة أثناء البناء، إذ إن المعدات الثقيلة، أو حركة الاقدام، أو انتشار التربة عندما يكون رطباً جداً، يمكن أن يدمر هيكل التربة ويقلل بشدة من التسلل، بل إن التربة الرملية يمكن أن تُصاعد إذا لم تُعالج على النحو الصحيح، ولذلك فمن الأهمية بمكان أن تُقلل من الاضطرابات [Fping gardenllT:1] إلى أن تُعاد بناء الحدائق إلى حديق.
دور المادة العضوية في صحة التربة والتخزين الملوث
وكثيرا ما تسمى المادة العضوية بحجم حياة التربة في حدائق الأمطار، ويمتد تأثيرها إلى أبعد من مجرد الاحتفاظ بالمياه.
إنتاج المغذيات والنشاطات الدقيقة
المادة العضوية تدعم طائفة متنوعة من البكتيريا والفطريات وغيرها من الكائنات المجهرية، وهذه الكائنات العضوية التي تزيل الملوثات العضوية الثابتة مثل النفط والرش من أماكن الوقوف، وتكسر المغذيات مثل النيتروجين والفوسفور، وتحوّلها إلى أشكال يمكن أن تستخدمها النباتات، كما أن وجود المادة العضوية يزيد من قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء المتاح للنباتات، وهو ما يقلل من احتياجات الري
آليات إزالة الملوثات
وتصمم الحدائق المائية في المقام الأول لتحسين نوعية المياه، فالتربة، ولا سيما الجزء العضوي، تعمل كمرشاة واسفل كيميائي، وتتناقص المعادن الثقيلة مثل الرصاص والنحاس والزنك في الجسيمات العضوية وأسطح الطين.
أنواع التعديلات العضوية
ولا توجد جميع المواد العضوية على قدم المساواة، فهدر الفناء المركب هو التعديل الأكثر شيوعاً لأنه مستقر وخفيض في البذور الحطبة وثراء في الطع، كما أن المكب المسن للورق والمطر هو خيار ممتاز، وينبغي تجنب المرطوبة أو المواد المزروعة الخضراء، حيث يمكن أن تستحدث مسببات للأمراض وتتسبب في ازدهار النيتروجين.
طول المدة واستبدالها
ومن الطبيعي أن تزيل المادة العضوية بمرور الوقت، مما يعني أن تربة حدائق الأمطار ستفقد تدريجيا هيكلها ومحتوياتها المغذية، ومن أجل الحفاظ على الأداء، ينبغي تطبيق طبقة رقيقة (من 1 إلى 2 بوصة) من البقعة الثابتة أو من رفوف الورق سنويا، وهذه الممارسة تغذي المادة العضوية، وتكبت الأعشاب، وتساعد على تنظيم درجة حرارة التربة، وبدون الصيانة المستمرة، يمكن أن تصبح التربة أكثر ترابطا وأقل قابلية للاستمرارا، مما يؤدي إلى خفض القدرة على الحصول على مياه العواصفة.
تصميم مركب صومعة الحديد الحديدي
وفي حين أن كثيرا من الحدائق المطرية تستخدم التربة الأصلية المعدلة، فإن بعض التصميمات - ولا سيما تلك التي تُوضع في أماكن سكنية ذات التربة الأصلية الفقيرة - تتطلب مزيجا من التربة مصمما بالكامل، وتمثل المبادئ التوجيهية التالية نقطة انطلاق، ولكن ينبغي إجراء تعديلات على خصائص التربة المحلية وأنواع النباتات.
نسبة ماجستير الموصى بها
ويتألف مزيج من التربة في حدائق الأمطار المقبول على نطاق واسع من:
- 50 في المائة من الرمال ] (coarse, washed construction Sand) - تضمن التسلل السريع وتمنع الارتداد.
- 30 في المائة من المادة العضوية ] (الرقابة أو الورق المبلّغ) - توفر القدرة على حيازة المياه، والخصوبة، واستيعاب الملوثات.
- 20 في المائة من التربة الأصلية ] (يُفضل أن يكون رغيف رملي أو رغوة) - يضيف صمتاً وبقاياً لاحتفاظ المغذيات وهيكلها.
ويؤدي هذا المزيج عادة إلى معدل تسرب يتراوح بين 1 و 2 بوصة في الساعة، وهو مناسب لمعظم تطبيقات الحدائق المطرية، وإذا كانت التربة الأصلية مرتفعة في الطين، فإن التربة المحلية تقلل من 10 في المائة، وتزيد الرمال إلى 60 في المائة، وعلى العكس من ذلك، ففي المناطق الرملية الطبيعية، يمكن أن تخفض الجزء الرملي وتزيد التربة المحلية لتتجنب الخلط بين المواد الإباحية.
تقنيات التثبيت والتنسيب
ومن الضروري أن تكون المزج السليم، وينبغي أن تختلط المكونات بشكل دقيق باستخدام مزيج آلي أو طبقة أو حراثة، وينبغي وضع التربة في حوض حدائق الأمطار في مصعد يتراوح بين 6 و 8 بوصات، مع تقلص الضوء فقط من أجل تثبيت السطح، ويجب تجنب تجاوز التجهيز، وبعد التنسيب، ينبغي تشبع التربة والسماح لها بالاستقرار لمدة يوم أو يومين قبل الزراعة، وهذا التراكم يساعد على تجنب الغرق في المستقبل.
النُهج البديلة: التعديل الموقعي
وبالنسبة للحدائق الكبيرة للمطر أو خلايا الاستبقاء الأحيائي، فإن حفر التربة والاستعاضة عنها يمكن أن يكونا مخففين من حيث التكلفة، وفي هذه الحالات، كثيرا ما يُفضَّل التعديل الداخلي، ويُستعان بالتربة الأصلية بعمق يتراوح بين 12 و18 بوصة، وتُدمج المادة العضوية (والرمل إذا لزم الأمر) بصورة مباشرة، ويحافظ هذا النهج على هيكل التربة الحالي إلى حد ما ويقلل من النفايات.
How Soil Composition Affects Plant Selection and Health
ويحدد مزيج التربة أي النباتات ستزدهر في حديقة الأمطار، وخلافا لأسر الحدائق المعتادة، يجب أن تتسامح محطات الحدائق المطرية مع الظروف المشبعة والجافة على السواء.
مناطق الإنقاذ وديبث التربة
(د) تُجمع محطات الحدائق المطيرة في كثير من الأحيان إلى ثلاث مناطق على أساس رطوبة التربة: المنطقة السفلية (حيث توجد بذور المياه أثناء العواصف)، والمنحدر الأوسط (حيث توجد بذور المياه ولكنها لا تقف)، والمستوى الأعلى (الذي يظل أكثر جفافاً) وتؤثر تركيبة التربة تأثيراً مباشراً على هذه المناطق، ويُستخدم مزيج من التربة يحتوي على محتوى رملي أصغر حجماً، مما يتيح لمصانع البقاء في المنطقة السفلية.
التربة وإتاحة المغذيات
وتساعد المادة العضوية على إزالة الهيدروجيني، وتبقيه في نطاق محايد نسبيا (6.0 إلى 7.0) ويزيد نطاق هذا النوع من الهيدروجين من المواد الغذائية إلى أقصى حد، مثل النيتروجين والفوسفور والبخار، ويمكن تكييف محطات الحدائق، ولا سيما المسافات المحلية، مع ظروف التربة المحلية، ولكن إذا كان مزيج التربة يحتوي على كميات كبيرة من المبردات الطازجة أو الليمون، فإن الهيدروجين يمكن أن يصبح أكثر من الرطلة.
هيكل تطوير التربة
ومن شأن وجود تربة مجهزة جيداً بمجاميع مستقرة أن يشجع النمو الجذري العميق والصحي، كما أن النباتات العميقة الجذور مثل Echinacea purea و أندروبوجون جراداردي تساعد على الحفاظ على سخرية التربة عن طريق خلق مواهب في ظل ظروف الجفاف التي تسودها وتحسن من هذه العملية البيولوجية.
مشاكل التربة المشتركة وكيفية تعديلها
وحتى مع التخطيط الدقيق، يمكن أن تنشأ مسائل متصلة بالتربة أثناء تشييد حديقة الأمطار أو على مدى حياتها، والاعتراف بهذه المشاكل ومعالجتها على وجه السرعة أمر أساسي للحفاظ على الأداء.
التربة المهيمن عليها بالكلاي
إن التربة الكلايية هي أكثر أنواعها صعوبة في الحدائق المطرية، إذ تكون ذات قدرة منخفضة للغاية (في كثير من الأحيان أقل من 0.1 بوصة في الساعة)، ودرجة عالية من البلاستيك، وميل إلى التوسع والتعاقد مع تغيرات الرطوبة، وإذا كانت التربة الأصلية مطهرة، تعدلها بنسبة 50 إلى 60 في المائة من الرمل بالحجم، و20 إلى 30 في المائة من المكبس، ويجب أن تكون الرمل مطوبة والحادة (لاوتة) لخلق أماكن شاسعة حتى في الحالات القصوى.
التربة المهيمن عليها بالساندو
وبينما تهتز التربة الرملية جيداً، فإنها تكافح من أجل الاحتفاظ بالمياه والمغذيات، فالمسألة العضوية حيوية هنا، حيث تُضاف نسبة تتراوح بين 30 و40 في المائة من المبردات أو طحالب الخنازير لزيادة القدرة على حيازة المياه، غير أنها تتجنب إضافة طين إلى التربة الرملية، حيث يمكن للخفق أن يهجر ويشكل طبقة صلبة، بل تركز على بناء محتوى عضوي لتحسين الاحتفاظ بالمغذيات والنشاط المجهري.
Soil Compaction
وكما ذكر، فإن الدمج مشكلة مشتركة، وتشمل العلامات بطء الصرف، والقشرة السطحية، والإجهاد النباتي، والارتباط باللحوم العميقة (من 12 إلى 18 بوصة) مع مروج للطعام، يليه إدراج المادة العضوية والرمل عند الحاجة، وبالنسبة للحدائق المطرية القائمة، يمكن أن يساعد التصحاح مع مشعل أساسي، ولكن الحل الرئيسي هو الوقاية أثناء البناء.
المادة العضوية المفرطة
ويمكن أن تؤدي المادة العضوية الكثيرة إلى التربة الملوّثة، والظروف الهوائية، وغسل المغذيات، وتشمل المقاييس رائحة الصدر (من سلفيد الهيدروجين)، والتربة السوداء، والطحالب على السطح، وإذا حدث ذلك، تخفض تطبيقات المكبّات المستقبلية، وتنظر في إدراج الرمل أو الرماد الكارب من أجل تحسين الصرف، وفي حالات حادة، تزيل وتستبدل طبقة التربة العليا.
صيانة التربة في حديقة رين
إن تربة حدائق المطر ليست وسيطا ثابتا، بل تتطور بمرور الوقت بسبب النشاط البيولوجي، وتحلل المواد العضوية، وتراكم الرواسب من الرواسب، والإعالة المنتظمة ضرورية للحفاظ على وظيفة التربة.
تجديد المواد العضوية
فالتطبيق السنوي لطبقة رقيقة (من 1 إلى 2 بوصة) من الطين الخشبي الممزق أو البقعة المتحركة يساعد على الحفاظ على مستويات المواد العضوية، كما يحمي التلوث التربة من التآكل، ودرجة الحرارة المتوسطة، ويكبح الأعشاب، ويتجنب استخدام نواة الشوكة أو الطين الحجري، مما يمكن أن يعوق التسلل، وينبغي أن تكون طبقة الحطام مطوبة في كل ربيع بعد أن تنظف التربة.
بناء الرواسب وتنظيف التربة
ومع مرور الوقت، يمكن أن تتراكم الرواسب من المياه السطحية على سطح التربة، وتجميع الخنازير، والحد من التسلل، وإذا بدأت حديقة الأمطار في الغرق لمدة أطول من المصمم، قد يلزم إزالة طبقة التربة العليا (من 1 إلى 2 بوصة) والاستعاضة عنها بمزيج جديد، وهذه الصيانة مطلوبة عادة كل 3 إلى 5 سنوات، تبعاً للشحن الرسوبي من منطقة الصرف المسهمة.
مراقبة الحشيش واضطرابات التربة
ويمكن أن تتنافس الأعشاب مع محطات الحدائق المطيرة وتعطل هيكل التربة، ويفضل القذف باليد على مبيدات الأعشاب الكيميائية التي يمكن أن تضر ببيولوجيا التربة، وتخفف من اضطراب التربة إلى منع الارتداد، وقد تتطلب الأنواع الغازية، مثل الخماسي أو الحبيب الياباني، إزالة أكثر عدوانية، ولكنها تتجنب دائماً الأجهزة الثقيلة داخل حوض الحديقة.
قياس فعالية حديقة المطر من خلال أداء التربة
ولتقدير ما إذا كانت حديقة الأمطار تعمل على النحو المصمم، يمكن رصد عدة مؤشرات تتصل بالتربة.
رصد معدلات التسلل
ويُتيح إجراء اختبارات التسلل الدورية (على النحو المبين سابقا) تدبيرا مباشرا لقابلية التربة، ويشير انخفاض المعدل بمرور الوقت إلى التخثر أو التضاؤ، ومن الناحية المثالية، ينبغي أن يظل المعدل أعلى من 0.5 بوصة في الساعة بالنسبة لحياة الحديقة، وإذا انخفض إلى ما دون هذا المستوى، ينبغي القيام بأعمال الصيانة.
مدة دورة المياه
إن مراقبة المياه التي تدوم بعد العاصفة هي تشخيص بسيط وفعال، وإذا استمرت المياه بعد 48 ساعة، فإن التربة متماسكة جدا أو غنية بالجزر، وإذا ما استنزفت المياه في أقل من ساعة، فإن التربة قد تكون رملية جدا، مما يقلل من فوائد نوعية المياه.
اختبار نوعية المياه
وبالنسبة لإجراء تقييمات أكثر تقدما، يمكن تحليل عينات من المياه التي تدخل إلى حديقة الأمطار وتغادرها للملوثات مثل المواد الصلبة المعلَّقة تماما، والنيتروجين، والفوسفور، والفلزات الثقيلة، كما ينبغي أن تخفض حدائق الأمطار التي تعمل جيدا هذه الملوثات بنسبة تتراوح بين 50 و80 في المائة على الأقل، ويمكن أيضا أن تشير اختبار التربة (كل سنتين إلى 3 سنوات) بالنسبة للمحتوى العضوي، والحمض، ومستويات المغذيات.
خاتمة
ومن خلال تكوين التربة عنصر أساسي يحدد ما إذا كانت حديقة الأمطار تنجح أو تفشل، ومن خلال تحقيق التوازن بين الرمال والحيلة والجزر والعضوية، ومن خلال ضمان القدرة على الاستمرار في إنتاج المياه، يمكن لمالكي العقارات أن يخلقوا نظاماً يدير بفعالية المياه العاصفة، وملوثات الملاهي، ويدعموا المجتمعات المحلية للمصانع النباتية، فضلاً عن التصميم الأولي، والتراكم المستمر للمناظر الطبيعية مثل تجديدات العضوية، ورصد معدلات التسرب.