nx دارای 90 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد nx کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد
بخشی از متن nx :
خاك و زراعت
مقدمه خاك به عنوان بستر حیات و جایگاه تكوین و رشد گیاهان ، یكی از اساسی ترین مائده هایی است كه امانت به انسان سپرده شده است تا با حفاظت احیاء بهره برداری و توسعه دوام و قوام خویش و گیاهان و جانواران را تضمین نماید . متاسفانه نبود شناخت كافی و لازم از اهمیت خاك و در دسترس همگان بودن آن زمینه های بی بها جلوه دادن این ماده حیاتی را در جامعه فراهم نموده است ، برخوردهای غیر علمی با خاك و تبدیل و تخریب آن توسط انسان مثل شهر سازیها ، احداث جاده ها ، چرای بی رویه دام ، قطع درختان جنگلها ، زهدار نمودن و آلوده سازی آن بوسیله پس آبهای شهری ، صنعتی و كشاورزی ، بهره كشی نامناسب انسان از خاك و 000 باعث شده است كه علاوه بر كاهش منزلت و ارزش اقتصادی و اجتماعی آن ، ضربات جبران ناپذیری بر ساختمان خاكها ، حشرات وموجودات زنده در ان و مآلاً بر ریشه خود انسان فرود آید .
بنابراین مسئولان منابع خاك و آب و فرهنگی كشور فرض است در بالا بردن اطلاعات و بینش علمی جامعه به ویژه كارشناسان و كاربران كشاورزی كوشش نمایند تا خاك جایگاه مناسب و در خور شان خود را بازیابد ( 7 ) .
پیشگفتار خاك كه در فصل مشترك انسان و كره زمین قرار دارد عنصری اساسی برای بشر به شمار می رود كه محل اجرای فعالیتها، منبع تغذیه و دستگاه تصفیه پس مانده هاست . خاك قابل كشت موهبتی است محدود ، اولاً از لحاظ كمیت ، زیرا فقط 22 درصد از سطح خشكی ها یعنی 3300 میلیون هكتار را تشكیل می دهند . در حال حاضر فقط نیمی از زمینهای قابل كشت یعنی 1580 میلیون هكتار كشت می شوند . ما بقی ذخیره به شمار می آیند . زمینهای زیر كشت نیز پایدار نیستند ، بنابر تخمین سازمان خوارو بار و كشاورزی جهانی
هر سال 5 تا 7 میلیون هكتار زمین به سبب شرایط نامناسب بهره وری تلف می شوند . به این ترتیب در طی 225 سال ممكن است كلیه زمینهای زیر كشت از بین برود . علل تباهی خاكها به دست انسان فقط شرایط نامناسب بهره برداری كشاورزی نیست ، بلكه آلودگی هوا ، با تضعیف حالت تندرستی گیاهان در بخش های كشاورزی و جنگل ، خاكها را نسبت به شماری از بیماریها ، پنهان و آشكار حساس می سازد كه از آن میان از دست دادن بارخیزی به سبب فرسایش و یا به علت تجمع مواد سمی به ویژه فلزات سنگین و آفت كشها را می توان برشمرد . كاهش سطح رستنی ها بر اثر توسعه ساختمان كه گاهی نابخردانه در محیط زیست صورت می گیرد نیز خود علت دیگری از اتلاف خاك بارخیزمی باشد . ( 7 )
خاک تعریف زیادی تا کنون از خاک به عمل امده که ساده ترین آن چنین است : خاک عبارت است از قشر چند سانتی متری تا چند متری از ماده آلی و غیر آلی است که بر روی سنگ قرار گرفته و شامل هوا ، آب ، موجودات زنده ، مواد آلی در مراحل گوناگون تجزیه و تحول و بالاخره عناصر معدنی است و گیاه می تواند بر روی آن ادامه حیات دهد . ماهیت خاک از روی مو قعیت اقلیمی ، پستی و بلندی ، وضعیت آب شناسی آن تعیین و توسعه استعداد آن برای رویانیدن گیاه بیان می شود . هنگامی که در شرایط معین رویشی گیاهی در وضعیت بهینه قرار داشته باشد ، سخن از رویش در کلیماکس به میان می آید به عکس زمانی که شرایط محیطی امکان ظهور گیاه را ندهد نظیر بیایان گرم یا سرد و ارتفاعات کوهها در آن صورت با ماده معدنی سرو کار داریم که در حقیقت نمی توان آن را خاک نامید .طبق تعریف ژنتیکی خاکها بر اثر تخریب فیزیکی و شیمیایی سنگها و فعالیت موجودات زنده سبب تشکیل هوموس می شود ، بوجود می آیند .بنابراین خاک در درجه اول ترکیبی است از مواد معدنی و مواد آلی . مواد معدنی آن شامل ریگ ، شن و ماسه و غیره است که بر اثر تخریب و تجزیه سنگ بوجود می آید و مواد آلی را بقایای گیاهی و جانوری تشکیل می دهد . در خاک علاوه بر مواد آلی و معدنی و موجودات زنده ، هوا و آب نیز وجود دارد . این مواد معدنی و آلی که در آن موجودات زنده و هوا و آب وجود دارد ، خاک را تشکیل می دهد. نتیجه آنکه خاک را نمی توان مستقل از پوشش گیاهی روی آن در نظر گرفت، زیرا تحول و تكامل خاک وابسته به آن است ( 6 ) .عوامل موثر در تشکیل و تکامل خاکها
تشکیل و تکامل خاکها نتیجه اثرات مترادف و متقابل مجموعه عوامل و شرایط زیر می باشد :سنگ مادر ( مواد مادری ) سنگ مادر منشاء و ماده اولیه خاکهاست . تنوع فراوانی که در طبیعت سنگها وجود دارد و سبب می شود که خاکهای حاصله از آنها نیز خصوصیات مختلفی داشته باشند ، در وهله اول پس از تخریب تدریجی سنگ نه تنها سنگ ریزه ؛ ریگ و شن بوجود می آید بلکه ذرات ریزتری مانند رس ها در جوار آنها عناصر غذایی متنوع در محیط آزاد می شوند . در هر
صورت ماهیت و ترکیب سنگ مادر بر روی مواد تولید شده تاثیر محسوسی داشته و بین ان ذرات شباهت زیادی به چشم می خورد که به مرور زمان و با تشکیل مواد ثانوی و استقرار
رویش گیاهی این شباهت کمتر می شود .ساختمان فیزیکی ، شیمیایی و مینرالوژیکی مواد مادری بر روی سرعت تخریب ، نوع و تیپ خاک تولید شده و موثر است ، به طوریکه از سنگهای سخت و دیر تخریب اکثراً زمینهای فقیر از مواد غذایی و کم عمق و از سنگهای آهکی ، مارنی و رسوبات لسی ، خاکهای حاصلخیز و عمیق تشکیل می یابند . در ژنتیک خاک سرعت تخریب برخی از مواد مادری شرکت کننده در تشکیل خاک به طور کامل بررسی شده است . مثلاً تکامل خاک از سنگ مادر گابرو دیرتر از گرانیت _ بازالت دیرتر از پرفیر ، سنگ آهک دیرتر از سنگ ماسه و سنگهای مارنی دیرتر از لیمونها صورت می گیرد . سنگهای سیلیکاتی محتوی بازهای فراوان به سبب داشتن اجزاء و دانه های ریز و همچنین کثرت قدرت و نگاهداری آب ، دیر تخریب تر از سنگهای سیلیتی فقیر از قلیایی می باشند ، ولی در عوض تخریب و تکامل آن ها خاکهای زراعی غنی از مواد غذایی را بوجود می اورد . در نواحی خشک ، مواد قلیایی کننده سنگها و خاکهای اولیه برای تکامل سریع خاکها مانع بزرگی محسوب می شوند ، زیرا تاثیر اغلب عوامل تخریبی بطور کلی توسط بازهای محیط کاهش یافته یا زایل می گردد. به همین دلیل و نیز به علت فقدان آب و رویش گیاهی کافی اکثر خاکهای مناطق خشک و کوهستانهای کم آب و هوا ، خاکهای تکامل نیافته و کم عمقی دارند و اغلب کمتر از 30 سانتی متر ( 1 ) .
آهک یکی از ترکیبات پایدار این نواحی خشک و نیمه خشک است که از تجزیه سنگهای آهکی و مارنی به خاکها منتقل و مدت مدیدی بدون تغییر باقی می ماند و یا در اثر جابجا شدن فصلی ( عملیات تهیه زمین و آبیاری ) در افق های فوقانی خاک اندکی تحرک می یابد . همگامیکه شرایط انحلال آن در خاک به سبب بارندگی کافی ، رویش گیاهی مطلوب ، وجود هوموس و غیره فراهم شده باشد آهک از حالت رسوبی غیر فعال به بی کربناتهای محلول تبدیل می گردد . از این جهت فاز مایع خاکهای آهکی که گاهی با نمکهای بی کربناتی اشباع می شود ، واکنشهای قلیایی ضعیف ( تا 5/8 = PH ) نشان می دهند .خاکهای آهکی ایران اکثراً از نوع کربناتهای کلسیم اند . گاهی سایر کربناتها مانند کربنات منیزیم و ندرتاً کربناتهای سدیم ( در خاکهای شور و قلیا ) ، نیز در جوار کربن
ات کلسیم دیده می شوند . در این رابطه خاکهای حاصلخیز رسی و لومی آهکدار این مناطق اکثراً به شرط وجود زمینه های مساعد خاکسازی تکامل یافته اند . مثلاً در مواردیکه سنگ مادر از نوعی است که می تواند در یک زمان ، آهک و رس تحویل خاک دهد ، خاکهای تکامل یافته و عمیقی پدید می آیند ، مانند خاکهای مارنی و لسی . خاکهای جوان و تکامل نیافته کم عمق ، بیشتر خصوصیات سنگ مادر اولیه را دارا بوده و شباهت کلی با آن دارند . نمونه های بارز این نوع خاكها ، خاكهای بلوطی رنگ و خاكای راندزین است كه دومی دارای سنگ مادر آهكی و هوموس ملایم در لایه های فوقانی می باشد . در طبیعت مواد مادری متمایل به اسیدی شدن ، شرایط دیگری حكمفرماست ، به طوریكه در تكامل آن ها از هم فرسایش آبی و سپس تخریب بیولوژیكی موثر بوده است. گرانیت یكی از سنگهای مادر متمایل به اسیدی است كه در شرایط رطوبی همزمان با تاثیر شدید سایر عوامل فرسایشی تخریب یافته و خاكهای اسیدی را بوجود می آورد ، در حالیكه خاك تشكیل یافته از كنگلومرا معمولاً شنی و سنگریزه دراست ( 1 ) .
عملاً برای شناسایی بهتر تاثیر فاكتور سنگ مادر لازم است در یك محل با شرایط آب و هوایی و جغرافیایی یكسان روی خاكهای تشكیل شده از سنگ مادرهای متفاوت ، بررسی شده و خصوصیات تكاملی و سیستماتیكی آنها با همدیگر مقایسه گردند . از خواصی كه بیش از همه به تمایز تكاملی خاكها یاری می كند ، سرعت و درجه تخریب پذیری سنگ مادر است . معمولاً سنگ مادر خاكها با داشتن قابلیت تخریبی متفاوت تیپ مختلف خاكها را به وجود می اورند. در اروپای
مركزی خاكهای پدزول اكثراً بر روی سنگ مادر گرانیتی و سنگریزه های تشكیل و تكامل یافته است ( 1 ) .
2- آب و هوا از عوامل مهم آب و هوایی ، درجه حرارت و وضع تابش خورشید ، رطوبت نسبی و میزان بارندگی سالیانه بیش از همه در تكامل سنگ سهیم اند . عوامل مزبور بجز اثر مستقیم تخریبی ، به طور غیر مستقیم بر روی نوع و مقدار رویش گیاهی اثر دارند . بدیهی است مناسب ترین محیط رویش گیاهان ، آب و هوای گرم و مرطوب است . گرما در تجزیه مواد و تركیبات رسوبات زمین ، مشابه فعل و انفعالات شیمیایی ، وظیفه تشدید كننده دارد . در این رابطه اثر سایر عوامل موثر در تش
كیل خاك نیز در محیط های گرم ، تشدید می یابد. در صورتیكه اكثر فعل و انفعالات شیمیایی و بیولوژیكی در حرارتهای زیر صفر و یخبندان تقریباً متوقف شده و روند تشكیل خاك نیز به كندی پیش می رود .خاكهایی كه در آب و هوای مختلف از مواد مادری یكسان تكامل می یابند ، دارای خصوصیات كاملاً‌متفاوت اند . ( در آب و هوای یكسان از سنگ مادر متفاوت خاكهای مختلفی تشكیل می شود ) . حتی ممكن است در یك ناحیه جغرافیایی ثابت از سنگ مادر یكسان به علت وقوع حوادث زمین شناسی و آب و هوایی متفاوت در گذشته روند تخریب غیر مشابه بوده و خاكهای متفاوتی تشكیل شده باشند(1).
3- توپوگرافی منظور از توپوگرافی ، وضع پستی و بلندی و شكل ظاهری سطوح یك ناحیه است. هنگام مطالعه و بررسی یك ناحیه غیر مسطح از نقطه نظر شرایط محلی اختلافاتی مشاهده می گردد كه هر یك به نوبه خود بر روی تكامل خاك موثر واقع می شوند .
4- ارگانیسم ها منظور از ارگانیسمهای موثر در تكامل خاك در درجه نخست رستنی ها ، میكروماكروارگانیسم ها می باشند . پس از رویش گیاهان در یك محل ( اولین سكنه گیاهان روی خاك خام اولیه اكثراً از نوع گیاهان پست بوده اند ) با گذشت زمان بقایایی از آنها به خاك منتقل و پس از فعل و انفعالات متعدد بیولوژیكی و شیمیایی ، هوموس و مشتقات آن تشكیل می شود . در ضمن این اعمال اسیدهای آلی متعددی به خاك اولین مزیور اضافه می گردد كه همگی آنها روی سنگ مادر و لایه های فوقانی خاك خام اثر كرده و با نیروی تخریبی شدید قطعات معدنی را هر چه بیشتر تجزیه و خرد می نمایند .
از ناحیه انتهایی تارهای كشنده ریشه گیاهان نیز اسیدهای آلی و اسید كربنیك ترشح می شود كه هم به نفوذ ریشه در قسمتهای سخت معدنی كمك كرده و هم زمینه متلاشی شدن مواد را فراهم می سازند . در ضمن تخریب سنگ مادر و گذشتن از مراحل تكامل به حدی است كه خاكها از حالت معدنی كامل در آمده به تدریج محتوی مواد آلی و هوموس و بالاخره زنده ریز و درشت می گردند .
5- زمان تاثیر عوامل موثر در خاكسازی با گذشت زمان ، تشدید شده و موجب تغییرات تدریجی در خصوصیات مواد حاصله می گردد . برای اینكه خاكی از مرحله سنگ مادری درآمده و تكامل یابد باید دست به دست زمان پیش برود . از مرحله سختی ( سنگ ) تا مرحله خاك كامل مدت زمان مدیدی لازم است كه گاهی ممكن است قرن ها طول بكشد . در این رابطه هرقدر آب و هوا گرم و رطوبتی تر بوده و سنگ مادر قابل نفودتر باشد دوره تكامل نیز كوتاهتر خواهد بود و برعكس . همین طور بسته به شرایط جغرافیایی محل تشكیل ، خاكها دارای منشاء مارنی ، لسی و یخچالی می توانند در مدت تقریبی یك دو قرن و خاكهای پدوزل تا حدود 100 قرن تكامل یابند .
خاكهایی كه در شرایط جغرافیایی آب و هوایی دورانهای پیش زمین شناسی تشكیل یافته اند به خاكهای قدیمی موسوم اند . تعیین قدمت یا سن آنها از نقطه نظر زمین شناسی ، ژئوشیمی و خاكشناسی حائز اهمیت بوده و توسط روشهای مختلفی امكان پذیر است . از روشهای مهم و موثر می توان استفاده از مواد رادیواكتیو مانند C14 مطالعه وضع انبارشدن سیلتهای رسوبی آبرفتی و بررسی فرمهای هوموس تشكیل شده در افق های فوقانی را نام برد . از نتایج
بررسیهای مشابه معلوم می شود خاكهای قدیمی كه به تدریج با رسوبات و مواد جدید پوشیده شده اند دور از تاثیر عوامل جوی بدون تغییر باقی مانده اند و دز اثر فشار و نفوذ تركیبات منعقد كننده سوخت شده و خاكهای سخت شده ثانوی را بوجود اورده اند . از این خاكها در لایه های زیرین پوسته سطحی سنگهای مارنی ، لسها و رسوبات سنگریزه دار رودخانه ای ( كنگلومرها ) و رسوبات لومی دریایی سخت شده به خود مشاهده می شود . اگر خاكهای قدیمی در سطح زمین و تحت تاثیر عوامل جوی و رویشی منطقه به تكامل خود ادامه داده باشند ، خاكهای باقیمانده را تشكیل می دهند . این خاكها تا به امروز زیر پوشش گیاهی طبیعی و یا انتخابی انیان قرار گرفته و ماهیت پروفیلی آنها بسته به شدت و ضعف تاثیر عوامل موثر در خاكسازی منطقه تكامل یافته است .با گذشت زمان در شرایط مناسب برای رویش گیاهی و احیاناً نامطلوب جهت تجزیه مواد آلی در خاك ، مقدار هوموس زیاد شده ، افق هوموس دار ضخیم تر گشته و خواص شیمیایی آن نیز كم و بیش تغییر می یابد. این تغییر به طور مشخص درباره PH نیز تغییر می كند . به عبارت ساده تر با گذشت زمان و تدوام رویش یا تكرار كنشهای زراعی بازهای خاك شسته شده و خاكها اسیدی تر می گردند . در اصل برای تشكیل و تكامل خاكها عوامل متعدد ذكر شده و دست به دست هم گاهی به طور دسته جمعی گاهی چند عامل با هم اثر كرده و خاكهایی را به وجود می آورند كه از نقطه نظر مورفولوژی ، خواص فیزیكی ، شیمیایی و بیولوژیكی متفاوت بوده و از نظر تیپ از یكدیگر متمایز می گردند . عوامل موثر در تشگیل خاك را كه قبلاً به طور تفكیك و ومجزا بررسی گردیدند اجمالاً می توان فرمول بندی نمود . در این رابطه به درجه فرمول بندی H و Jenny كه در آن از حرف اول فاكتورهای تكاملی استفاده شده اكتفا می شود : ( 1 )
بافت خاك بافت خاك Soil Tex Ture فراوانی نسبی ذرات شن ، رس و سیلت را در نمونه خاك نشان می دهد . بافت خاك از واژه هایی است كه تعریف مورد قبول همگان ندارد ، زیرا در آن واحد مبین دو فرایافت یا مفهوم می باشد . بافت خاك یكی از مشخصات پایاتی آن بوده و معمولاً تغییر ناپذیر
است . هر چه مقدار ذرات شن و سیلیت در خاكی زیادتر باشد ذخیره عناصر غذایی و رطوبتی قابل استفاده گیاه كمتر بوده و نفوذ پذیری آن نسبت به آب و هوا قابل توجه است ، بر عكس وجود رس فراوان در خاك متضمن توانایی خاك برای رشد گیاهان مختلف می باشد. بنابراین در خاكهای شنی و در شرایط طبیعی نمی توان محصولاتی را به عمل آورد كه به عناصر غذایی نیاز فراوان دارد . اگر شكل هندسی محصولات كشاورزی از قبیل سیب زمینی كه در زیر خاك غده می بندد مورد نظ
ر باشد خاكهای شنی به رسی ترجیح داده می شوند زیرا سبكی خاك اجازه می دهد اشكال منظم و كروی تشكیل شود . هر قدر رس خاك بیشتر باشد ، شخم پذیری آن كمتر به نیروی بیشتری نیازمند است . خاكهای رسی چون آب بیشتری در خود نگه می دارند ، پس از بارندگی یا آبیاری زمان لازم را برای به اصطلاح گاورو شدن آنها طولانی تر از گروههای بافتی دیگر است . از طرفی به همین علت ویژگی تعداد دفعات آبیاری و یا تناوب آن درخاكهای رسی كمترین و در خاكهای شنی بیشترین است . از نقطه نظر زهكشی نیز هر قدر رس خاك بیشتر باشد كارایی زهكشی های زیرزمینی كمتر می شود. خاكهای رسی در اثر جذب و دفع آب ، انبساط و انقباض حاصل كرده و موجد درز و تركهای عمیق در آن می گرد ( 4 ).
ساختمان خاك ساختمان خاك تعیین كننده قابلیت تولید خاك می باشد . زیرا ساختمان خاك در رژیم آب ، هوا و حرارتی در مزرعه موثر است . ساختمان خاك در خصوصیات مكانیكی خاك به نوبه خود در جوانه زدن بذور ، برقراری گیاهچه و رشد ریشه ها موثرند تاثیر می گذارد. علاوه بر این ، ساختمان خاك در عملیات كشاورزی مانند شخم زدن ، آبیاری ، زهكشی و كاشت نیز تاثیر دارد. قسمت سطحی خاك كه در مزارع كشاورزی اغلب شخم زده می شود و تحت تاثیر قطرات باران قرار می گیرد و با عبور و مرور تحكیم می شود ، در مقابل شكسته شدن خاكدانه ها و خرابی ساختمان خیلی حساس می باشد . این خرابی و از هم پاشیدگی ساختمان خاك باعث بوجود آمدن لایه فشرده و نسبتاً كم نفوذی در سطح خاك می شود كه از نفوذ آب در خاك و تبادل گازها و همچنین خروج گیاهچه از خاك جلوگیری می نماید . بنابراین بوجود آوردن و نگهداری ساختمان مناسب خاك مفید برای رشد گیاه لازمه مدیریت خاك در كشاورزی است (1).
خواص خاك مطالعه فیزیكی خاك از یك طرف به واسطه فهم رل خاك در پدیده ژئوفیزیك سطح زمین و رابطه آن با پدیده های سیكل آب و انرژی در طبیعت است . از طرف دیگر مطالعه فیزیكی خاك به خاطر دست یافتن به روش های مختلف و مناسب آبیاری ، زهكشی ، حفاظت آب و خاك ، شخم زدن بهبود ساختمان خاك ، تهویه خاك ، تنظیم گرمای خاك است . خاكی كه محتوی مقادیر كافی مواد غذایی گیاهی باشد گفته می شود كه دارای حاصلخیزی شیمیایی است . با این كه این حاصلخیزی ضرورت دارد نمی تواند به تنهایی نشان دهنده مطلوبیت ان خاك برای رشد گیاه باشد . مناسب بودن یك خاك برای رشد گیاه نه تنها به وجود مقدار كافی مواد غذایی گیاهی بلكه به حالت و حركت آب و هوا و شرایط مكانیكی خاك و رژیم حرارتی آن بستگی دارد . خاك باید به حد كافی نرم باشد . خلل و فرج خاك و توزیع آن باید طوری باشد كه آب و هوای كافی برای استفاده گیاه تامین گردد . به طور خلاصه خاك علاوه بر حاصلخیزی شیمیایی باید حاصلخیزی فیزیكی نی
ز داشته باشد تا رشد گیاه به خوبی انجام شود ( 1 ).
خواص فیزیكی خاكها بافت خاك اندازه نسبی ذرات خاك را اصطلاحاً بافت خاك گویند كه حاكی از ریزی و درشتی خاك می بسنگ ریزه Gravel می باشند ( و قطرشان از 2 میلی متر كوچك تر است ) بافت خاك تشكیل می دهند . در بسیاری از خاكها ذرات سنگریزه ، قلوه سنگ (Stone ) رخنمون های سنگی (Bedrockoutcrop ) در بافت خاك و استفاده از اراضی تاثیر می گذارند ( 11 ).
دانه بندی ذرات معدنی خاك ( بافت خاك ) مواد معدنی بر حسب درشتی ( قطر ) ذرات گروههای قراردادی رده بندی می شوند و منظور از دانه بندی ، تعیین نسبت درصدی ذراتی است كه با داشتن قطرهای متفاوت در محدوده های معینی قرار می گیرند . ذراتی كه در بین یكی از محدوده های قطری قرار می گیرند بنام فراكسیون ( گروههای هم قطر ) مشهورند . طبق قرادادهای موجود قابل قبول در اكثر نقاط جهان ، ذرات معدنی خاك به فراكسیونهای مختلف زیر تقسیم بندی می شوند :تقسیمات قرار دادی دیگری نیز در عمل كاربرد دارد . در اینجا به خلاصه جمع بندی شده آنها اشاره می شود .
سنگریزه ( ذرات به قطر بزرگتر از 2 میلی متر ) : معمولاً سنگریزه ها از جنس بقایای تخریبی سنگ مادر بوده ودر اكثر خواص با آن مشترك اند . این ذرات از نظر فیزیكی به عنوان اسكلت خاك انجام وظیفه
می نمایند . وجود سنگریزه در مجاورت سایر فراكسیون ها موجب تهویه بهتر خاك گشته و گاهی سایر ذرات ریز خاك را از گزند تاثیر عوامل فرسایشی شدید مصون می دارد . اغلب كانیهای اولیه انها قابل تخریب بوده و به مرور زمان به تدریج بعضی از مواد غذایی معدنی را به خاك و گیاه تحویل می دهند ( 1 ).
شن : ذرات شن محتوی كانیهای اولیه دیر تخریب و مقاومند . گاهی كانی كوارتز 90 الی 95 درصد این فراكسیون را تشكیل می دهند . بسته به جنس سنگ مادر ممكن است سیلیكاتهای مختلفی مانند میكاوفلدسپات و همچنین كربناتهای كلسیم و منیزیم نیز در ساختمان شن ها یافت شوند . معمولاً مقدار ذرات شنی در خاكهای خام ( تكامل نیافته ) بیشتر است . با افزایش درجه تكاملی خاكها از میزان شن كاسته و به فراكسیون های دیگر افزوده می شود . ذرات شنی از نظر شیمیایی فعال نبوده ولی خواص فیزیكی خاكها را به طور محسوس تحت تاثیر قرار می دهد .
سیلت : مواد متشكله ذرات سیلت از نوع كانیهای اولیه مانند كوارتز ، فلدسپات های مختلف ، پیروكسن ها ، آمفیبولها ، اولیون ، میكاها و دیگر كانیهای مخلوط اند . گاهی ذرات آپاتیتی ، هماتیت ها و كربناتها نیز در آنها یافت می گردند . در شرایط آب و هوایی خشك كه خاكها معمولاً به مقادیر قابل توجهی حاوی آثار سنگ مادر آهكی هستند . در این فراكسیون ، ذرات كربناتی مانند كالیست و دولومیت یعنی مهمترین اجزاء سازنده سنگهای آهكی مشاهده می شود .
از نقطه نظر مقدار كانیهای كوارتز و فلد سپات از كانیهای مهم فراكسیون های سیلت و شن می باشد . خواص سیلت درشت ، شباهت زیادی به شنها داشته و سیلت ریز می تواند در بعضی شرایط قسمتی از وظایف كانیهای رسی را به عهده بگیرد . از طرف دیگر درتخریبهای بعدی ذرات سیلت زمینه تشكیل رس آماده می گردد .
رس ( ذرات كوچكتر از 002/0 میلیمتر ) :
كانیهای اولیه حاصل از تخریب سنگها و رسوبات به مرور زمان تحت تاثیر مجدد عوامل تخریبی مانند آب ، اكسیژن ، اسیدها و بازهای محلول در آب و غیره قرار گرفته و به ذرات ریزتری تجزیه می شوند . این ذرات ریز كوچكتر از دوهزارم میلی متر اكثراً منشاء ثانوی داشته و دارای خواص فیزیكی و فیزیكوشیمیایی ویژه ای هستند كه آنها را از سایر ذرات خاك متمایز می سازد. این ذرات ثانوی و معدنی میكروسكوپی در غالب فعل و انفعالات فیزیكی و شیمیایی به طور فعال شركت جسته و در حاصلخیزی خاك اهمیت وافری دارند .فراكسیون های مختلف قطر ذرات ، هر یك به نوبه خود در تقسیمات فرعی ظریفتری رده بندی می شوند . به منظور تعیین نسبت درصدی هر كدام از فراكسیون های قطر ذرات در یك خاك ، تا كنون روشهای متعددی ابداع گشته كه ساده ترین آنها روش لمس خاك مرطوب زراعی بین انگشتان دست ، روش الك كردن قطر منافذ شخصی ( قطر منافذ الكها بر مبنای رده بندی های بین المللی وقابل قبول تنظیم و ساخته شده است ) و روش رسوب ذرات و ترتیب ته نشینی آنها در ارتباط با جرم ( قطر ) مختلف ذرات ( ذرات درشت تر در مدت زمان های كوتاه و ذرات ریزتر در زمان های طولانی تر دردرون آب ته نشین می شوند ) است ( 1 ).
مواد آلی خاك مواد آلی خاك تجمعی از بقایای تا حدی پوسیده و تا حدی سنتز شده حیوانات وگیاهان است . چنین موادی در حال پوسیدگی فعال اند و دائماً در معرض حمله میكروارگانیسم های خاك قرار دارند . نتیجتاً مواد آلی خاك اغلب ناپایدارند و دائماً باید بوسیله افزودن بقایای گیاهی آن را تجدید كرد . میزان مواد آلی موجود در قشر سطحی یك خاك معدنی معمولاً حدود 5/0 الی 5 درصد وزنی است اما در بین بعضی از خاكهای پیت این میزان به حدود 100 درصد نیز می رسد . حتی در خاكهای غیر آلی ، مواد آلی خاك می تواند اثرهای قابل توجهی بر روی خواص فیزیكی و شیمیایی باقی گذارند . بقایای گیاهان و حیوانات عالی به عنوان منبع عالی غذایی برای میكروارگانیسم های خاك مورد استفاده قرار می گیرند . اندكی بعد از وارد شدن این بقایاء در خاك ، میكروبها برای تامین مواد غذایی و انرژی خود شروع به تجزیه آنها می كنند . مواد آلی غیر هوموسی شامل موادی می شود كه یا تجزیه نشده اند (بافتهای تازه ) و یا تا حدی تجزیه شده اند . اجسام غیر هوموسی شامل كربوهیدراتها و تركیبات وابسته ، پروتئین ها و مشتقات آن ، چربیه
ا ، لیگنین ها ، تانن ها و برخی فرآورده های كم پوسیده است . مواد آلی غیر هوموسی ممكن است شامل ریشه ها و اندامهای هوایی گیاهان مختلف در حال پوسیدگی نیز بشود . فرآورده های تنزل یافته مواد غیر هوموسی با قرار گرفتن در واكنشهای آنزیمی و شیمیایی تشكیل پولیمرهای جدید به نام هوموس می دهند . هوموس مخلوطی است كمپلكس ، از مواد كلوئیدی و بی شكل قهوه ای تیره كه به تجزیه میكروبی مقاوم است و از تغییر شكل بافتهای اصلی درست شده و یا توسط میكروارگانیسمهای خاك سنتز شده است .حدود 90% یا بیشتر از كل هوموس
خاك از دو نوع پلیمر به نامهای اسیدهای هومیك ( 50 تا 80% ) و پلی ساكاریدها ( 10تا 30% ) تشكیل شده است . اجزای هوموسی و غیر هوموسی ماده آلی خاك برای محیط خاك مهم هستند . مواد غیر هوموسی اثرهای كوتاه مدت از قبیل تامین منابع غذایی و انرژی برای موجودات زنده و تامین منابع حاصلخیزی طیبیعی خاك را به عهده دارد در حالی كه هوموس اثرهای دراز مدتی از قبیل تامین ساخت مطلوب خاك ، افزایش ظرفیت تبادل كاتیونی ، تامپون PH و افزایش ظرفیت نگاهداری آب در خاك به جای می گذارد .
تفكیك جزئی اجزاء در عصاره مواد آلی توسط رسوب مواد با اسیدها و نمكهای فلزات یا بهره گیری از تفاوت در میزان انحلال پذیری حلالها های مختلف آلی انجام پذیرفته است . روشهای كلاسیك برای تفكیك عصاره های مواد آلی شامل ته نشست آنها با اسید و حل بعدی جزئی از مواد ته نشست شده در الكل است . اسامی كه برای هر جزء مواد در این روش به دست آمده است مورد استفاده متداول یافته اما خود اجزاء در حقیقت اختلاط غیر توصیفی تعدادی از تركیبات شیمیایی هستند . اسیدهای هومیك یا اسیدهای فولویكی را كه به این صورت تهیه می شوند نمی توان به صورت تركیبات شیمیایی متمایز محسوب كرد ، زیرا جدا ساختن آنها در روش ته نشست احتمالاً بستگی به توانایی موادی دارد كه تشكیل پیوندهای بین مولكولی می دهند ( 3 ).
انواع خاك بر حسب محتوای نسبی ذرات سنگریزه ، شن ، سیلت و رس ، خاكها به گروههای مختلف انواع زیر رده بندی می شوند :
الف : خاكهای سنگلاخی ذرات غالب در این خاكها ، سنگها و سنگریزه های بزرگتر از 20 میلی متری است كه در جوار مقادیر متفاوتی از سایر ذرات ، مجموعاً این نوع خاكها را بوجود می آورند ، در صورتیكه ذرات 2 تا 20 میلی متری ذرات غالب باشند خاكهای سنگ ریزه ای نامیده می شوند . خاكهای سنگلاخی از نظر زراعی اهمیت كمتری داشته و فقط برای جنگل و مرتع مورد استفاده قرار می گیرند . در شرایطی كه سهم ذرات ریز بیش از 15 درصد باشد می توان در برخی زراعتهای كم توقع نیز مورد بهره برداری قرار داد ( 1 ) .
ب : خاكهای شنی حداقل 75 درصد وزن ذرات تشكیل دهنده این نوع خاكها را ذرات شنی در محدوده قطری 05/0 – 2 میلیمتری تشكیل می دهند . ذرات شنی اكثر خاكها از نوع سیلیسی است كه در این صورت خاك شنی ، فقیر از مواد غذایی بوده و گرایش شدید به اسیدی شدن وخنثی دارد . گاهی ممكن است ذرات فلد سپاتی و میكائی به همراه ذرات آهكی در اكثریت باشند كه در این حالت خاكهای شنی از كیفیت شیمیایی و فیزیكی بهتری برخوردار بوده و نگهداری هوا و آب در آنها افزایش می یابد ( 2 ).
ج : خاكهای لومی مقادیر متفاوت درصد ذرات شن ، سیلت و رس ، خاكهای لومی متنوع با درجه حاصلخیزی مختلف را به وجود می اورند . یك خاك لیمونی ایده ال به مقدار 50 الی 60 درصد ذرات شنی ، 25 تا 30 درصد ذرات سیلتی و 20 ال 25 درصد ذرات رسی دارد . عوامل حاصلخیزی به شرط مناسب بودن كیفیت و كمیت فراكسیون های مختلف دراین نوع خاكها اكثراً فراهم بوده و در زراعتهای پرتوقع بدون محدودیت مورد بهره برداری تولیدی قرار می گیرند . از خواص قابل ذكرآنها نگهداری و نفوذ مناسب آب و هوا و سایر شرایط متعادل فیزیكی و شیمیایی می باشد ( 1 ) .
د : خاكهای رسی خاكهایی كه حاوی بیش از 35 درصد رس و بیش از 50 درصد مجموع رس و سیلت باشند به خاكهای رسی موسومند . بسته به مقدار شن و سیلت موجود ، خاكهای رسی درجه حاصلخیزی متفاوتی دارند . خاكهای حاوی ذرات رسی ریز فراوان مخصوصاً ذرات كوچكتر از 0002/0 میلیمتر ، گرایش شدیدی به تراكم و سخت شدن دارند كه در این صورت نفوذ آب و هوا شدیداً دچار اشكال می گردد . همینطور خاكهای حاوی 90 درصد مجموعه رس و سیلت ، عملاً غیر قابل زراعت اند .معمولاً خاكهای رسی متوسط ، حاوی شن نسبتاً زیاد و سیلت كم خاكهای حاصلخیزی را تشكیل می دهند ، مخصوصاً وضع فعل و انفعالات شیمیایی و دسترسی مواد غذایی گیاهی در این خاكها مطلوب بوده و هم زمان با نفوذ آب و هوا به لایه های خاك اصلی و گنجایش مطلوب نگهداری آب و مواد غذایی ، فعالیتهای بیولوژیكی نیز به حالت طبیعی ادامه دارد ( 1 ).
وابستگی خاك به گیاه خاك یك جسم سه بعدی متحول و طبیعی است كه در سطح زمین قرار دارد ، محیط نموگیاهان است ، خواصش در اثر نیروهای اقلیم و موجودات زنده بر روی سنگ مادری شكل گرفته و بر اثر پستی و بلندی و طی زمان طولانی تغییر كرده است. برای آنكه محیط خاك محیط سالمی برای
رشد گیاهان باشد باید نیازهای انها را برآورد و ممانعتی برای زندگی انها نداشته باشد . نیازهایی كه گیاه باید از خاك تامین كند عبارتند از : آب ، عناصر غذایی ، اكسیژن برای تنفس ریشه و محلی برای لنگرگاه ریشه ها و خاك . همچنین نبایستی حاوی عوامل محدود كننده رشد مانند غلظت زیاد املاح محلول و فلزات سمی باشد ( 5 ) .
خاك عرضه كننده هوا به ریشه تنفس هوازی ریشه گیاهان با جذب دائم اكسیژن از هوا و پس دادن گاز كربنیك اجرا می شود . فعالیتهای حیاتی گیاهان كه ممولاً در خاكهای تهویه شده كاشته می شوند با توقف تبادل این دو گاز بین خاك و ریشه كند شده و اگر مدت طولانی ادامه پیدا كند كلیه این فعالیتها متوقف می شود . قطع فعالیتهای حیاتی ریشه می تواند باعث مرگ آن شود. معنی تهویه خاك تبادل اكسیژن و گاز كربنیك بین ریشه گیاه ( و به طور اعم موجودات زنده خاك ) ، خاك و جو است . این تبادل د
ر خاكهای معمولی زراعی از داخل خاك و از درون حفره های آن صورت می گیرد . وقتی كه خاك از آب اشباع شود گازها بایستی به صورت محلول درآمده و حركت كنند . معلوم است كه این حركت خیلی كند خواهد بود و به همین دلیل تنفس گیاهان مختل خواهد شد ( 5 ) .
املاح محلول زیاد گیاهانی كه در خاكهای شور كاشته می شوند معمولاً ، كوچك و كوتاه هستند . عملكرد محصول آنها كم و در غالب موارد كیفیت محصول دلخواه نیست . علت اثرات سوء شوری در گیاه متعدد است . وقتی مقدار املاح محلول خاك زیاد شود مكش آب خاك زیاد شده و بنابراین آب مفید خاك برای گیاه كم خواهد شد و بنابراین گیاه دچار كمبود آب خواهد شد . اثر دیگر شوری در گیاه سمیت خاص یونهای موجود در محلول خاك است . اثر یك یون در نمو گیاه در شرایط خاكهای شور بسیار پیچیده است و نمی توان بدون توجه به اثراتی كه روی خاك و یونهای دیگر می گذارد مو
رد بررسی قرار گیرد . گاهی زیادی یك عنصر خود سمیتی برای گیاه ندارد ، بلكه وجود یون ممانعتی برای جذب یون دیگری فراهم می كند كه بدین طریق مانع رشد گیاه می شود . به طور كلی می توان اثرات شوری را بدین طریق خلاصه كرد كه گیاه در این خاكها از كم آبی رنج برده و بعضی یونها بخصوص كلروسدیم موجب بروز سمیت در گیاه و توقف رشد می شوند . برای این عمل كربنات كلسیم را تا سرحد امكان پودر كرده و در سال اول به میزان چندین تن در هكتار و سپس 4 تا 5 سال یك بار نیز حدود 1 تا 2 تن كربنات كلسیم به خاك اضافه می كنند . مقدار دقیق آهك لازم را از روی PH موجود خاك ، PH مورد نظر ، ظرفیت تبادل كاتیونی و عكس العمل خاك تعیین می كنند ( 7 ).
خاكهای شور و قلیا از نقطه نظر كشاورزی مسائل بهره وری از خاكهای شور و قلیاء از نارسایی جذب آب و عناصر غذایی توسط ریشه گیاهان سرچشمه می گیردو نسبت نامساعد بین یونها ، اختلالی در رشد و باردهی متعارفی گیاه ایجاد می كند . از طرفی چون نفوذپذیری خاكهای قلیا بسیار اندك است لذا آبیاری و زهكشی این خاكها نیز رضایت بخش نبوده و در آغاز مشكلات فراوانی را عرضه می كنند . برای بهسازی و اصلاح خاكهای شور ، چاره ای جز آبشویی املاح واقداماتی در جهت بهبود وضع زهكشی خاك نیست . در مورد خاكهای قلیاء ، سدیم موجود در همتافت تبادلی بایستی با كلسیم تبادل یافته و از خاك خارج شود . بدین منظور از آبشویی با آبهایی كه در آن SAR ، مقادیر كوچكی دارد استفاده شده گاهی نیز املاح كلسیم به آب آبیاری افزوده می شود . آهك به علت حلالیت ناچیز خود هیچگونه تاثر مثبتی در اصلاح خاكهای قلیا ندارد ( 4 ) .
دشواریهای نفوذ آب در خاك اگر در هنگام آبیاری كه به منظور تامین نیاز آبی گیاه صورت می گیرد آب كافی نمی تواند وارد خاك شود ، دشواری نفوذ كند آب پیش می آید . واژه نفوذ آب از این رو به كار فته است كه هم معنی ورود آب به داخل خاك باشد و هم این كه حركت آب را در داخل خاك در بر گیرد . نشانه های نفوذ كند آب عبارتند از: خشكی خاك بعد از دوره های بلند آبیاری ، توقف رشد گیاه به علت كمبود آب ، طولانی بودن زمان آبیاری به اندازه ای كه از انجام دیگر عملیات كشاورزی جلوگیری كرده یا با آن برخورد نماید ، خسارت دیدن گیاه بر اثر تهویه ضعیف خاك و افزایش مسائل مربوط به بیماریهای ریشه .دشواریهای نفوذ كند آب معمولاً به ناتوانی در تامین آب كافی برای گیاه می انجامد . نشانه های متداول آن خشكی در لایه نزدیك سطح خاك بعد از غرقاب شدن طولانی ، تهویه ضعیف خاك ، افزایش بیماریهای ریشه ، پژمردگی شدید گیاه در ماههای گرم سال و كاهش محصول است . علاوه بر این نفوذ كند آب می تواند شوری خاك را نیز افزایش دهد . مشكل شدن آمد و شد ماشین آلات كشاورزی از میان درختان به منظور سمپاشی ، دشواری دیگری است كه درنتیجه نفوذ آهسته آب به وجود می آید .برای جلوگیری از دشواریهای نفوذ آب یا به طور ساده سازش با آن اولین گام ضروری تغییر عملیات آبیاری است . شخم قبل از آبیاری و كاربرد ماده های بهسازی خاك و آب از جمله مواردی هستند كه در مرحله بعدی درنظر گرفته می شوند . در مورد باغهای میوه تغییر در مدیریت گیاهی ممكن است راه حل موثر به شمار رود .
راه حل های گرانتر دیگر دربر گیرنده تغییر سیستمهای آبیاری ، تغییر گیاه یا تلاش برای تغییر خاك به شخم عمیق یا زیرشكنی است . با این وجود شخم عمیق یا زیر شكنی تنهای زمانی كارایی دارد كه خاك دارای كفه رسی ، سخت لایه یا لایه هایی با بافت گوناگون باشد . جلوگیری از دشواریهای نفوذ آب مستلزم آن است كه بدانیم گیاه به چه مقدار آب نیاز دارد و چه مقدار آب به درون خاك نفوذ می كند ( 12 ).
تاثیر اكسیژن خاك هر چه تهویه خاك بهتر شود میزان جذب پتاسیم به وسیله گیاه افزایش می یابد. آزمایش های متعدد برای بررسی اثر اكسیژن در خاك انجام شده است، ولی چون كم شدن اكسیژن با افزایش گاز كربنیك توام می باشد این مطالعه مشكل است . بدی تهویه خاك یكی از عوامل مهمی است كه می تواند باعث كندی رشد و نمو شود . بدی تهویه در نتیجه مناسب نبودن ساختمان خاك و شخم مغروق شدن خاك ، فشردگی خاك با تراكتور یا پیدایش مناطق یا لایه های سخت در خاك بوجود آید . در عمل مشاهده شده است كه وقتی تهویه مناسب نباشدجذب پتاسیم به خوبی صورت نمی گیرد . این موضوع در نیشكر ، مركبات ، ذرت و محصولات صحرایی دیگر مشاهده شده است ( 5 ).
تاثیر محیط ریشه محیطی از خاك كه زیر ریشه قرار دارد و ریشه ها آن را در بر می گیرند یا ریز وسفر گفته می شود . موجودات ذره بینی متعددی در اطراف ریشه ها فعالیت می كنند. جمعیت باكتریها ، قارچها و پرتوزآ در سطح ریشه تارهای كشنده تا حدود 120 برابر جمعیت این موجودات در خارج از محیط ریشه است . چون موجودات ذره بینی خاك دارای محل تبادلی هستند و تراكم آنها در اطراف ریشه زیاد است به نظر می رسد كه ظرفیت تبادلی محیط ریشه بیش از محیط خارج شود و این در جذب عناصر بوسیله گیاه موثر است ( 5 ).
خاكهای اسیدی خاك در نواحی مرطوب مداوماً توسط آب باران شسته می شود . شستشوی خاك موجب خروج كلسیم ، منیزیم ، سدیم و پتاسیم از خاك گشته و یون ها هیدروژن و آلومینیوم جای آنها را روی كلوئیدهای خاك می گیرند . PH خاك با افزایش غلظت یون هیدروژن در خاك نقصان یافته و خاك اسیدی می گردد . اسیدی بودن خاك به علت وجود غلظت نسبتاً زیادی یون هیدروژن در محلول خاك است . غلظت هیدروژن موجود در محلول خاك را اسیدیته فعال گویند . یونهای هیدروژنی كه روی كلوئید ها قرار دارند اسیدیته ذخیره نام دارد، زیرا غلظت هیدروژن محلول خاك را در صورت خنثی شدن ترمیم و از افزایش PH خاك جلوگیری می كند . اضافه نمودن مقدار زیادی از كودهایی كه یون هیدروژن را به طور مستقیم ویا در اثر فعل و انفعالات بعدی آزاد و به خاك اضافه می كنند ( مانند اوره ، نیترات آلومینیوم و سولفات آمونیوم ) PH خاك را نقصان می دهد . غلظت یون هیدروژن در خاك می تواند بر فعالیت میكروارگانیسمها و رشد گیاه موثر باشد . كمبود عناصر فسفر ، كلسیم ، منیزیم ، پتاسیم و مولیبدن و همچنین زیادی غلظت آلومینیوم
و منگنز در خاكهای اسیدی بر رشدگیاه و میكروبها اثر می كنند . گیاهان نسبت به PHخاك متفاوت است . بعضی از گیاهان مثل آزالیا (Azalia ) و ذغال اخته (Blue Berries ) خاكهیا اسیدی را به خوبی تحمل می كنند و بعضی دیگر مانند یونجه در خاكهای اسیدی رشد نمی نمایند . شرایط خاك و از جمله PH آن یكی از عوامل موثر در سازگاری ارقام یك گیاه به شرایط محیطی خاص است . با این حال بعضی از گیاهان به علت وابستگی های خود به موجودات دیگر دچار محدودیتهایی هستند . مثلاً رشد مطلوب و اقتصادی بقولاتی مثل یونجه به تثبیت ازت توسط ریزوبیومها وابسته است . PH خنثی یا قلیایی و فراوانی كلسیم ، مولیبدن و كبالت برای فعالیت این باكتریها ضرورت دارند . به همین جهت یونجه در خاكهای اسیدی عملكرد مطلوب و اقتصادی نمی دهد . گفته شد كه خاكهای خنثی مطلوب اغلب گیاهان است . برای اصلاح خاكهای اسیدی و تغییر PH آن از اصلاح كلسیم و معمولاً سنگ كربنات كلسیم استفاده می كنند (12).
حركت آب در خاك حركت آب در خاك از نظر تبخیر رطوبت از خاك ، زهكشی ، و خروج آب ( از خاك مرطوب به خاك خشك ) و یا حركت آن به طرف ریشه ( و سپس برگها و اتمسفر ) حائز اهمیت زیادی است . حركت آب در خاكهای اشباع به صورت مایع و در خاكهای غیر اشباع به صورت مایع و بخار می باشد . عوامل كنترل كننده حركت آب در خاك در هر دو حالت یكی هدایت آبی (Hidrulic Conductivity ) است و دیگری اختلاف پتانسیل آب در دو نقطه كه از نظر ریاضی به صورت زیر نمایش داده می شود : V=KFكه در آن : V = حجم آب K = هدایت آبی خاك F = اختلاف پتانسیل یا كرادیان آب در خاك
مدیریت خاك ورزی از آن جا كه مدیریت خاك ورزی نامناسب سله سطحی و فشردگی را افزایش می دهد نفوذ آب را كاهش داده موجب رشد ضعیف ریشه نیز می شود . مدیریت مناسب دربرگیرنده دومورد زیر است : كاربرد عملیات خاك ورزی مناسب
كترل دو عامل زمان و مقدار رفت و آمد ماشین ها .خاك ورزی بر انسداد سطحی وسله تاثیر می گذارد و هر بار كه مزرعه ای خاك ورزی می شود و خاك به ذره های كوچكتر فرو می پاشد و آن را آماده سله بستن و فشردگی می كند . روشهای خاك ورزی كه سطح خاك را صاف و بدون پس مانده گیاهی می گذارد و خاك را به ذره های ریز می شكند به احتمال زیاد سله و انسداد را یجاد می كند . فشردگی خاك مشكلی جدی است ، زیرا برای آماده سازی زمین ، از بین بردن علفهای هرز ، كاربرد ماده های بهساز و برداشت محصول اغلب از ماشین های بزرگ استفاده می شود . رفت و آمد ماشینها لایه های فشرده ای را در دست زیر ناحیه شخم بوجود می آورد . به این گونه لایه های فشرده سخت لایه خاك ورزی گفته می شود . وجود همین سخت لایه های خاك ورزی است كه باعث می شود نفوذ آب در شیارهای محل رفت و آمد ماشینها كند تر از شیارهایی با شد كه بدون رفت و آمد مانده است . همچنین بر اثر تهویه نامناسب و دخالتهای مكانیكی و یا هر دوی آن ها رشد كند یا متوقف می شود . در این وضعیت حجم كل منافذ خاك كاهش می یابد . با این وجود درچنین حالتی تعداد منفذهای كوچك افزایش و تعداد منفذهای بزرگ كاهش می یابند . در بیشتر موارد فشردگی را از راه چگالی ظاهری اندازه می گیرند . پایداری فروسنجها نیز نشانه حساسی از فشردگی به شمار می رود . آشكارترین نشانه فشردگی خاك آن است كه وقتی با بیل كنده می شود حتی زمانی كه خاك مرطوب است ، سخت و شكننده می باشد ( 9 ).
عملیات خاك ورزی كارهای مربوط به كشت و اثر حركت چرخها گرایش خاك را برای سله بستن زیاد می كند . خاك ورزی این گونه سله ها تنها به افزایش موقتی نفوذپذیری خاك می انجامد . بهبودی این وضعیت معمولاً تنها برای یك دوره آبیاری دوام دارد . گرچه روی برخی از خاكها باید كارهای خاك ورزی صورت بگیرد تا بتوانند مقدار قابل توجهی آب از خود عبور دهند . خاكهایی كه در انها سیلیت یا شن بسیار ریز زیاداست و از رس قابل تورم كمی برخوردارند بیشترین دشواری را ایجاد می كنند . روشهایی كه برای سله شكنی بكار می رود اما خاك را ناهموار نگه می دارد و پس مانده های گیاهی را روی سطح باقی می گذارند به احتمال زیاد نفوذپذیری را در سراسر یك دوره آبیاری و شاید تا آبیاری بعدی در حد مناسبی نگه می دارد. گونه های مختلف گاوآهنهای قلمی ، كولتیواتورها و پنجه غازیها سطحی نامهموار را با كاه و كلش را باقی می گذارند. اگر شوری آب آبیاری كمتر از 5/0 دسی زیمنس بر متر باشد ، كاربرد 5/2 تا 5 نم گچ در هكتار به سطح خاك ورزی شده می تواند سله را كاهش دهد . اگر نسبت جذبی سدیم خاك یا آب آبیاری بیش از 5 باشد سودمندی كاربرد گچ در سطح خاك باز هم بیشتر می شود . خاك ورزی برای شكستن سخت لایه خاك ورزی همانند خاك ورزی كم عمق خاك ورزی به منظور سست كردن سخت لایه های زیر سطحی كه از رفت و آمد به وجود آمده تنها تدبیری موقتی است . شخم باید عمیق زده شود تا كارایی داشته باشد . تیغه شكافنده باید كاملاً زیر لایه فشرده خاك قرار گیرد ، زیرا بخش عمده سست شدن خاك درقسمت V شكل اطراف نیمه بالای تیغه رخ می دهد . باید خاك را 50 درصد ژرفتر از مرز پایین فشردگی شكافت و فاصله تیغه ها را به گونه ای تنظیم كرد كه به اندازه 80 درصد عمق از یكدیگر فاصله داشه باشند . مثلاً اگر فشردگی تا عمق 40 سانتی متر ادامه دارد باید خاك را تا عمق 60 سانتی متر شكافت و تیغه ها را به فاصله 50 سانتی متر از یكدیگر تنظیم كرد ( 11).
خاك ورزی عمیق برای لایه های محدود كننده طبیعی شخم عمیق اغلب زمانی سودمند است كه وجود لایه هایی مانند كفه رسی ، سخت لایه یا لایه هایی با بافت گوناگون آب گذری ژرف آب و رشد ریشه را محدود می سازد . با وجود این باید بیش از آن كه درباره استفاده از شخم عمیق تصمیم گرفت خاك را بررسی كرد . اگر خاك لایه لایه باشد یا سوخت لایه ای در بخش 2/1 متری از سطح خاك دارا باشد انجام خاك ورزی عمیق تا ژرفای 5/1 متر مفید و اثر آن معولاً همیشگی است . خاك ورزی عمیق عموماً یك بار اغلب پیش از كشت محصولات چند ساله مانند باغهای میوه و تاكستانها زده می شود .
خاك ورزی حفاظتی ( نگهدارنده ) این واژه به كارهای آماده سازی زمین گفته می شود كه در بر گیرنده وضعیت بدون خاك ورزی ، حداقل خاك ورزی و خاك ورز كاهش یافته است . خاك ورزی حفاظتی نفوذ آب را بهبود می بخشد . زیرا علاوه بر كاستن از رفت و آمد مقادیر قابل توجهی پس مانده گیاهی را در سطح خاك بر جای می گذارد . این پوشش خاك را در بر ابر برخورد قطره های باران فروپاشی خاكدانه و پیدایش سله یا انسداد سطحی نگه می دارد . همچنین نفوذپذیری بهتر آب از پیدایش وضعیت ماندابی و رواناب كه به فرسایش می انجامد جلوگیری می كند .
كنترل رفت و آمد ماشین ها ارزانترین و ساده ترین روش برای كاستن از فشردگی ، تغییر زمان انجام كارهایی است كه به رفت و آمد ماشین ها در مزرعه نیاز دارد . مناسب ترین وقت برای رفتن به مزرعه زمانی است كه خاك نسبتاً خشك باشد مقدار آب خاك برای چندین روز باید برابر یا كمتر از ظرفیت زراعی باشد . این سطح رطوبتی برای خاك شنی چندین روز پس از آبیاری به دست می آید ، در حالی كه برای خاكهای رسی زمان چند هفته ممكن است ضروری باشد . با این وجود اگر كیفیت محصول و فرصت عرضه آن به بازار در معرض تهدید باشد . به دلیل تاخیری كه بوجود می آید انتظار برای رسیدن به وضعیت خشك خاك ممكن است منطقی نباشد .هر خاكی در مقدار معینی از رطوبت بیشترین فشردگی را خواهد داشت . فشردگی را می توان با كم كردن اندازه دستگاهها و میزان رفت و آمد در مزرعه كاهش داد .طبق روش های زیر باید عمل كرد : خاك ورزی را به حداقل رساند ، زیرا به این ترتیب میزان رفت و امد در مزرعه كاهش می یابد . با این وجود اگر اندازه ماشین ها افزایش یابد سودمندی رفت و آمد كمتر از بین می رود . سعی شود كه وزن ماشینها را روی سطح زیادتری پخش كرد . برخی روشهای مفید عبارتند از : كاهش باد لاستیكها ، افزایش عرض آنها و افزایش تعداد لاستیكها و محور آنها . باید از مسیرهای همیشگی و ثابت برای ماشین ها استفاده كرد تا حركت چرخها به شیارها و خطهای خاص محدود شود و بقیه مزرعه بدون رفت و آمد بماند .از آنجا كه فشردگی خاك در همان چند رفت و آمد نخستین ماشینها روی زمین پدید می آید . حذف رفت و آمد تا حد امكان بهتر از كاهش تعداد رفت و آمد خواهد بود . پژوهش ها نشان می دهد كه حذف رفت و آمد نفوذ آب را تا حد زیادی بهبود می بخشد ( 11 ).
دشواریهای سطحی سطح خاك و خاكی كه بلافاصله زیر آن قرار دارد مستقیماً‌در معرض اثر آب افزوده و رفت وآمد ماشینها می باشد . هر دو عامل می تواند به مقدار زیاد از تواناییهای خاك برای هدایت آب بكاهد . دشواریهای سطحی در برگیرنده سله و فشردگی است . سله های ساختمانی بر اثر برخورد قطره های آب باران و فواره ها و همچنین بر اثر فروپاشی خاكدانه ها با مرطوب شدن خاك تشكیل می شود . فشردگی گرچه در ناحیه شخم و منطقه زیر آن رخ می دهد ، اما آن را در بخش دشواری سطحی قرار داده اند .
ماده های بهساز شیمیایی ماده های بهساز شیمیایی گوناگونی را می توان برای بهبود نفوذ آب بكار برد . این ماده ها ساختار شیمیایی خاك یا آب را اساساً با تقویت مقداری كلسیم بهتر می كند . این كار به دو دلیل سودمند است : 1- غلظت كل نمك یا رسانایی الكتریكی (Ese ) آب خاك را افزایش می دهد .2- نسبت جذبی سدیم (SAR ) آب خاك و در نتیجه آن درصد سدیم تبادل خاك را كاهش می دهد . هر دو اثر می تواند نفوذ آب را افزایش دهد ، بویژه اگر مكشل كندی نفوذ آب وجود داشته باشد هر دو حالت یاد شده پایداری خاكدانه ها را بهتر می كند . از این رو تشكیل سله های سخت و فشرده خاك كاهش می یابد و منافد بزرگ كه آب را هدایت می كند توسط ذره های ریز رس كمتر بسته می شود . ماده های بهساز به خاك ، آب ، یا هردو افزوده می شود ( 11).
مدیریت ماده آلی ماده آلی بخشی ازخاك است كه توسط موجودات زنده تولید شده است . این ماده دربرگیرنده پس مانده گیاهی و جانوری در مراحل مختلف تجریه و همچنین سلولهای میكروبی و موادی است كه توسط جانداران در خاك بوجود آمده است .در كشورهایی مانند ایران به دلیل دمای زیاد خاك ماده آلی به سرعت تجزیه می شود . ماده آلی تاره فعالیت میكروبی را زیادتر كرده و به دلیل تولید پولی ساكاریدها و پولی یورونیدها درپایداری ساختمان خاك بسیار موثر است . در نتیجه بهبود در وضعیت نفوذ مستلزم افزودن سالانه ماده آلی بعنوان بخشی از سیستم كلی مدیریت است . ماده آلی مهمترین عامل پایداری برای خاكدانه ها به شمار می رود . افزون بر این ، همانگونه كه كارهای پژوهشی دوداتاوهوندال ( 1984 ) ، بویل و همكاران (1989) و مارتن و فرانكن برگر ( 1992 ) نشان می دهند هنگامی كه ماده آلی خاك افزایش می یابد ، تخلخل خاك زیادتر شده ، خاكدانه ها پایدازتر و نفوذ آب بهتر شده است . كارهای كشاورزی ، تجزیه مواد آلی ارا افزایش می دهد . در نهایت مقدار ماده آلی به یك مقدار ثابت می رسد . در این حد ، همانگونه كه كار پژوهشی جوف ( 1955 ) نشان داده است ، انجام كارهای كشاورزی معمولاً ماده آلی را بیش از حد كاهش نمی دهد . هنگامی كه ماده آلی به خاك افزوده می شود ، آمیختگی سبك پس مانده جانوری و گیاهی با خاك سبب می شود كه مقدار زیادتری از باقیمانده های آلی با خاك تماس داشته باشد . این كار باعث می شو دكه ماده آلی و عنصرهای غذایی ان در برابر آسیب باد یا شستشو نگهداری شود . افزون بر این ساختمان خاك را در سطح از برخورد از برخورد قطره های آب یا آب در حال جریان حفظ می كند . باقیمانده های آلی مانند كوههای سبز كه به سرعت تجزیه می شوند در مقایسه با كاه ، جو یا برنج به كندی تجزیه می شوند ساختمان خاك را با سرعت بیشتری بهبودمی بخشند . با این وجود ، این گونه مواد كه به كندی تجزیه می شوند پیش از تجزیه شدن ، خاك را در برابر اثرات نامطلوب ناشی از برخورد آب آبیاری محافظت می كند ( 11 ).
كود دامی جایی كه كود دامی فراهم باشد در نگهداری یا افزایش مقدار ماده آلی خاك سودمند است . تولید سالیانه كود دامی توسط دامداریها و مرغداریها در ایالات كالیفرنیا حدود 9 میلیون تن است و. با این وجود ، مقدار كم عناصر غذایی و هزینه زیاد جابجایی ، كاربرد آن را به جز در مزراع نزدیك به دامداری یا مرغ داری غیر عملی می سازد . مقدار ( 3 تا 6 درصد ) و مقدار نمك ( 6 تا 10 درصد) كود نیز برای انكه حداقل آسیب را به محیط برساند به نمكهایی كه دركود دامی موجود است ( 45 تا 90 كیلیوگرم درهر تن ) احتمالاً بوسیله عملیات معمول آبیاری شسته می شود . هنگامی كه مقدار زیاد كود مرغی به خاك های رسی ، رسی سیلتی یا لوم رسی افزوده می شود ، ممكن است برای پایین آوردن سطح شوری در ناحیه ریشه به خاك ورزی عمیق و آبیاری سنگین نیاز باشد .
گیاهان پوششی و مالچ سطحی پوشاندن سطح زمن با گیاهان زنده یا مالچ باعث می شود كه ساختمان خاك از خیس شدن توسط جریان آب یا برخورد قطره های برخورد آب حفظ شود . ریشه گیاهان پوششی به تشكیل خاكدانه كمك می كند و تجزیه باقیمانده گیاهی نیز كه در نگهداری ساختمان خاك موثر است . برای نگهداری گیاه پوششی كاستی هایی نیز وجود دارد. اول اینكه به همان مدیریتی نیاز دارد كه برای گیاه اصلی غیر ضروری است .این مدیریت در برگیرنده هزینه های اضافی به منظور برآورد نیازهای غذایی و آبی گیاه پوششی و همچنین هزینه هایی برای تغییر زمان بندی كارهای ضروری برای گیاه پوششی است . دوم اینكه آفات و بیماریها ممكن است در گیاه پوششی پرورش یابد و سوم اینكه باقیمانده گیاهی ممكن است دركار برداشت گیاه اصلی اختلال ایجاد كند . كاشتن یك گیاه پوششی یك ساله در پاییز كه در پی آن كشت اصلی در بهار انجام می شود كاستیهای یاد شده را به حداقل می رساند . گیاهانی مانند گندم ، جو یا چاودار پوششی فراوان انبوهی را در زمستان و بهار فراهم می كند . گیاهان پوششی را یا هنگامی كه سبز است به خاك برمی گردانند و یا اینكه یك یا دوبار بریده می شوند و سپس شخم صورت می گیرد . عملیات نوع دوم برتری دارد ، بویژه اینكه برشها بلند باشند و شخم پس از اینكه كاه زرد شده انجام شود تا سطح زبری پدید آید .برای آنكه گیاه پوششی كارایی داشته باشد باید به اندازه ای فشرده شود كه زمین را كاملاً بپوشاند . بر پایه مطاله ای كه از حوضه آبخیزی در ایالت نیومكزیكو انجام گرفت ـ پوشش كلی زمین مهمترین عامل برای دستیابی به سرعت نفوذ مناسب بوده است . ( وود و همكاران 1987) . پژوهش انجام شده بر روی گیاهان پوششی نشان می دهد كه این گیاهان به طور كلی وضعیت خاك و نفوذ آب را بهبود می بخشند ، لیكن عملكرد را بیشتر نمی كند ( 11 ).
دشواریهای زیرسطحی لایه های طبیعی مانند سخت لایه ، كفه رسی و لایه ای بودن خاك نفوذ ژرف آب یا رشد ریشه را محدود می كند . این لایه ها را می توان توسط شخم عمیق یا شكافتن خاك برای همیشه تغییر داد . شخم عمیق ، توسط گاو آهنهایی برگردان دار عمیق یا ماشینهایی كه جوی را در میان می آورند برای مخلوط كردن خاكهای لایه ای با بافت گوناگون و شكستن سخت لایه یا لایه رسی بكار می رود . از میله های شكافنده برای شكستن سخت لایه به منظور دستیابی به خاك نفوذپذیر آن می توان بهره گرفت .
رنگ خاك رنگ خاك واضحترین مشخصه خاك است كه به آسانی قابل اندازه گیری می باشد. تعیین رنگ خاك بیشتر به این دلیل حائز اهمیت است كه ازطریق آن می توان به خواص مهم دیگری ( مثلاً وضعیت زهكشی خاك ) پی برد كه اندازه گیری آنها اغلب یا مشكل است و یا به طور دقیق عملی نیست . در نتیجه رنگ خاك هنگامی كه با سایر خصوصیات خاك در نظر گرفته شود بسیاری از تفسیرهای ژنتیكی و بهره برداری اراضی را ممكن می سازد . پیدا كردن رابطه كلی بین رنگ خاك و قدرت حاصلخیزی آن به دلیل تغییرات مینرالوژیكی خاك ، تغییرات بافت خاك و تغییرات میزان مواد آلی كار بیهوده ایست . البته خاكهایی كه به رنگ روشن و سفید می باشند اغلب در حالتهای طبیعی حاصلخیزی چندانی ندارند . لكن همین خاكها در صورت مدیریت صحیح ممكن است وضعیت كاملاًَ متفاوتی از خودشان نشان دهند. گاهی اوقات در یك منطقه محدود خاكهایی دید
ه می شود كه رنگ آنها به تناسب میزان مواد آلی و وضعیت زهكشی خاك تغییر می كند . خاكهایی كه تحت الارض آن ها خاكستری رنگ می باشند ، احتمالاً از آب اشباع بوده و به هنگام كشت و كار می باید زهكشی شوند . همچنین این گونه اراضی جهت احداث ساختمان یا احداث مخازن فاضلاب زیرزمینی به دلیل مرطوب بودن به هیچ وجه مناسب نیستند ، خاكهایی كه تحت الارضی آن ها بدون منقوطه بوده و رنگ خاكستری هم ندارند ، وضعیت زه كشی و تهویه آنها مطلوب است . بنابراین با توجه به نیاز رطوبتی و تهویه ای متفاوت گیاهان و درختان می توان از طریق رنگ خاك اراضی مناسب را برای گیاهان مختلف انتخاب نمود (11).
ادامه خواندن مقاله در مورد خاك و زراعت
نوشته مقاله در مورد خاك و زراعت اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.