خاک؛ بستری برای رشد و تنوع
خاک، این ماده ی پیچیده و چندوجهی، بستری حیاتی را برای رشد و تنوع گیاهان فراهم می‌کند. این محیط طبیعی، از ترکیبی منحصربه‌فرد از ذرات جامد، مایعات و گازها تشکیل شده است که در کنار یکدیگر، شرایط مناسبی را برای تأمین نیازهای گیاهان ایجاد می‌کنند.
ترکیب خاک و نقش آن در رشد گیاهان
خاک، علاوه بر ذرات معدنی و مواد آلی تجزیه شده، حاوی میکروارگانیسم‌های متنوعی است که در لایه‌های افقی آن پراکنده شده‌اند. این موجودات زنده، نقش مهمی در تأمین مواد مغذی و بهبود ساختار خاک ایفا می‌کنند. همچنین، خصوصیات خاک تحت تأثیر عوامل محیطی مانند آب و هوا (اقلیم) و ریختار زمین (پستی و بلندی) شکل گرفته و در طول زمان تکامل یافته‌اند.
منشأ خاک و تنوع آن
خاک، محصول تخریب سنگ‌های موجود در سطح زمین است و ترکیب آن بر اساس نوع سنگ مادر متفاوت است. سنگ‌های آتشفشانی، رسوبی و دگرگونی، مهم‌ترین مواد اولیه ی تشکیل‌دهنده ی خاک هستند. این تنوع در منشأ خاک، موجب ایجاد انواع مختلفی از خاک‌ها با ویژگی‌های منحصربه‌فرد می‌شود که هر کدام شرایط خاصی را برای رشد گیاهان فراهم می‌کنند.بخش جامد خاك را ذرات و اجزاء معدني مانند قلوه سنگ، سنگريزه، شن، سيلت، رس و نمكهاي معـدني و اجـزاء مـواد آلـي ماننـد بقايـاي اعـضاي گياهـان و جانوران تجزيه يافته و موجودات زنده ذره بينـي و غيـر ذره بينـي سـاكن خـاك تـشكيل ميدهد.
فاز مايع خاك كه شامل آب موجود در خاك است با صورتهاي مختلف و املاح معدني و آلي و ساير تركيبات محلول در آب.
فازگازي خاك كه شامل هواي درون خاك است كه تركيباتي مشابه هواي جو زمين دارد؛ با اين تفاوت كه مـواد گـازي حاصـل از فعـل و انفعـالات شـيميايي و بيولوژيكي، به ويژه گازهاي توليد شده از تجزيـه ي مـواد آلـي، در آن غلظـت بيـشتري دارند.
در شرايط ايده آل حجم نسبي اجزا خاک به صورت زیر است:
| 45-38 % | مواد معدني |
| 35-15 % | هوا |
| 35-15 % | آب |
| 12-5 % | مواد آلي |
خاک، به عنوان یکی از مهم‌ترین منابع طبیعی، نقش حیاتی در تولید محصولات کشاورزی ایفا می‌کند. اما اگر تعادل آن به هم بخورد، حاصلخیزی خود را از دست خواهد داد. به عنوان مثال، در خاک‌های رسی، تراکم ذرات رس موجب می‌شود تا نسبت آب و هوا به هم بخورد و احتمالاً گیاهان حساس به اکسیژن دچار خفگی شوند. در خاک‌های شنی نیز، آب به سرعت فرو می‌رود و خاک قادر به نگهداری آب نیست، بنابراین تعادل آب و هوا برهم می‌خورد.
ترکیب خاک و نقش مواد آلی
اجزای اصلی تشکیل‌دهنده خاک، مواد معدنی هستند. اما در مناطق باتلاقی، به دلیل انباشته شدن مواد آلی، این نسبت می‌تواند تا 80% یا بیشتر برسد. این خاک‌ها را “خاک‌های آلی” می‌نامند و از آنها به عنوان منبعی برای افزایش مواد آلی خاک‌های معدنی استفاده می‌شود. این مواد آلی، تحت عنوان “تورب” شناخته می‌شوند.در اغلب خاک‌های مناطق جهان، به ویژه خاک‌های جنوب، غرب و مرکزی ایران، میزان مواد آلی حدود 1% است و در برخی مناطق حتی کمتر از این مقدار می‌رسد. به طور کلی، میزان هوموس در خاک مناسب برای کشاورزی بین 5 تا 6% نوسان دارد که در لایه‌های O و A متمرکز شده و رنگ تیره‌تری را ایجاد می‌کند که به راحتی قابل تشخیص است.
اندازه ي نسبي ذرات خاك را اصطلاحاً بافت خاك گويند كه حاكي از ريزي و درشـتي خاك است. به عبارت ديگر، مقدار نسبي شن، سيلت و رس، كه ذرات كوچـكتـري از سنگريزه است ( قطرشان از 2 ميليمتر كوچك تر است)، بافت خاك را تشكيل مـي دهـد. پس ميتوان گفت بافت خاك نشانگر اندازه ي ذرات اصلي تشكيل دهنده ي ( خاك رس، سيلت و شن) است. بافت درشت و سبك به خاك شني و بافت ريز و سنگين به خـاك رسي اطلاق ميشود. خاك لوم مابين اين دو نوع و داراي مخلـوط مناسـبي از شن، سيلت و رس است. خاكهاي شني سريع تر از خـاكهـاي ديگـر خـشك و گـرم مي شوند و راحتتر قابل شخم زدنند. خاكهاي رسي آب بيشتري را در خود نگـه مي دارند و از بقيه ي خاكها ديرتر خشك و گرم مي شوند و از همه سخت تـر قابـل شخم زدنند. خاكهاي لوم وضعيتي متوسط دارنـد، يعنـي قابليـت نگهـداري آب در آنهـا خوب است و نسبتاً خوب شخم زده مي شوند. همانطوري كه گفته شد از تجمع اين ذرات با نسبت هاي مختلف بافتهاي متفاوتي بـه وجـود مـي آينـد كـه در آبگيـري، تهويه، نرمي و سختي و همچنين قـدرت تبـادل يـوني و سـاير خـواص فيزيكـي و شيميايي با يكديگر فرق دارند. در تعيين و توضيح مشخصات بافت خاك بـه ذرات ريز خاك يعني ماسه (شن)، لاي و رس توجه مـي شـود. صـفات بافـت در حقيقـت تحت تأثير خصوصيات و مشخصات دانه بندي خاك است. ذرات درشت و ذرات ريز تشكيل دهنده ي خاك عبارتند از:
- قسمت درشت (سنگريزه) ( داراي 2/0 6/7 تا سانتي متر است كه به قـسمتهـاي ريـز، متوسـط، متوسـط بزرگ و تكه سنگ كوچك تقسيم مي شود
- قسمت ريز در تعيين بافت خاك قسمت ريز، يعني قسمتي كـه قطـر ذرات آن كمتـر از 2 ميليمتر است مورد توجه بيشتر است.
به طور كلي، خاك با آن تعريف خاصي كه در نظر خاكشناسان است يـا مفهـومي كه در علوم خاك برايش قائل ميشوند مجموعه اي از ذرات با ابعـاد مختلـف را در بـر ميگيرد كه اصطلاحاً برحسب آنكه اندازه ي آنها چگونه باشد به ماسه، رس، سيلت يا ليمون شهرت دارند. حال، در تعريف بافت خاك بايـد گفـت مجموعـه ذرات تـشكيل دهنده ي خاك و به درصد هر گروه از آنها پرداختـه مـي شـود كـه در اصـطلاح بـه آن دانه سنجي گفته مي شود. در اين بررسي مقدار نسبي هر گـروه از ذرات رس، سـيلت و ماسه، كه برحسب درشتي و ريزي آنها مشخص است، محاسبه مي شود و بر اين منوال با توجه به درصد هر يك از آنها به تعيين بافت خاك اقدام مي شود. اصطلاحاتي كه در مورد گروه خاصـي از ذرات تـشكيل دهنـده ي خـاك بـه كـار ميرود عبارت است از:
رس: به ذراتي گفته ميشود كه كمتر از 2 ميكرون قطر داشته باشند.
سيلت يا ليمون: به ذراتي گفته مي شـود كـه بـين 05 /0 تـا 002 /0 ميليمتـر قطـر داشته باشند. لوم: به بافتي گفته مي شود كه مركب از ذرات رس، سيلت و ماسه باشد.
ماسه يا شن: به ذراتي مي گويند كه بين 2 تا 05 /0 ميليمتر قطر داشته باشند؛ البته ذرات در بين اين فاصله به ماسه هاي ريز، كمي ريز و درشت تقسيم بندي مي شوند.
به طور کلی هرچه مقـدار ذرات شن و سيلت در خاكي زيادتر باشـد، ذخيـره ي عناصـر غـذايي و رطـوبتي قابـل استفاده كمتر است و نفوذپذيري آن نسبت به آب و هـوا قابـل توجـه اسـت. بـرعكس وجود رس فراوان در خاك، متضمن توانايي خاك براي رشـد گياهـان مختلـف اسـت. بنابراين، در خاك هاي شني و در شرايط طبيعي نمي توان محصولات كـشاورزي كـه بـه عناصر غذايي فراوان نيازمندند، به عمل آورد. اگر شكل هندسي محـصولات كـشاورزي از قبيل سيب زميني، كه در زير خاك غده مي بندنـد، مـوردنظر باشـد، خـاكهـاي شـني ترجيح داده مي شوند، زيرا سبكي خاك اجازه ميدهد اشـكال مـنظم و كـروي تـشكيل شود. هر قدر رس خاك بيشتر باشد، شخم پذيري آن كمتر و به نيروي بيـشتري نيازمنـد است، خاكهاي رسي چون آب بيشتري در خود نگه ميدارند، لذا پس از بارنـدگي يـا آبياري، زمان لازم براي به اصطلاح گاورو شدن آن ها طولاني تر از گروه هاي بافتي ديگـر است. از طرفي به علت همين ويژگي، تعداد دفعات آبياري يا تناوب آن در خـاكهـاي رسي، كمترين و در خاكهاي شني، بيشترين است. از نقطه نظر زهكشي نيـز هـر قـدر رس خاك بيشتر باشد، كارآيي زهکش هاي زيرزميني كمتر مي شود. خاكهاي رسـي در اثر جذب و دفع آب، انبساط و انقباض حاصل مي كنند و درز و تـرك عميـق در آنهـا پيدا مي شود.
ساختمان خاك
شكل و نوع قرارگيري ذرات و اجزاء متشكله ي خاك، كه منجر بـه تـشكيل تـوده هـاي خاكي به هم پيوسته ريز و درشت (خاكدانه ها) ميشود، به نام ساختمان خاك قابل بيـان است. ساختمان خاك به اتصال ذرات اصلي خاك و تشكيل ذرات ثانوي اشاره دارد. اگر ذرات ريز رس و سيلت به هم متصل شوند و خاكدانه يا ساختمان ثـانوي را تشكيل دهند، چنـين خـاكي داراي سـاختمان مناسـبي خواهـد بـود. سـاختمان خـرده، باعث نفوذ آب، كاهش وزن مخصوص ظاهري و نفوذ هر چه بهتر ريشه هـا مي شود. بافت و ساختمان خاك تعيينكنندهي تعداد و اندازه ي منافذ موجـود در بـين و درون ذرات خاك، چه ذرات اوليه و چه ثانويه است. اندازه ي خلل و فرج و شكل آنها و ممتد و غيرممتد بودنشان بر انتشار اندامهاي عفونت زا و متحرك ميكروارگانيسمهاي درون خاك اثر مي گذارد. اتصال ذرات ريز خاك و تشكيل ذراتي بزرگتر توسط كلسيم، منيـزيم و هومـوس افزايش مي يابد. سـديم هـم پاشـيدگي و تخريـب سـاختمان خـاك را تـشديد مـي كنـد . بهطوركليً، هر خاكي بر اساس تركيب فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي خـود قـادر اسـت، ذرات جامد معدني خود را در جوار هوا و آب به شكل واحدهاي خـاكي مخـصوص در كنار هم مجتمع نموده و درون واحدهاي خاكي مجتمـع نيـز، اتـصال و ارتبـاط مجـددي برقرار نمايد. نتيجـه ايـن فراينـد مرحلـهاي، تـشكيل واحـدهاي ريـز سـاختماني، يعنـي خاكدانه ها و واحدهاي درشت ساختماني، يعني كلوخچه ها و كلوخه هاست.
ساختمان خاک و اثر آن بر آب و هوا
ساختمان خاک، تأثیر بافت را در رابطه با آب و هوای خاک اصلاح می‌کند. اندازه بزرگ و ماکروسکوپی خاکدانه‌ها باعث ایجاد فضای خالی در بین آنها می‌شود که به مراتب بزرگتر از خلل و فرجی است که در فواصل ذرات شن، سیلت و رس در درون خاکدانه‌ها وجود دارد. در واقع، همین تأثیر ساختمان خاک بر روی خلل و فرج خاک است که آن را به عنوان یکی از خصوصیات مهم قرار می‌دهد. این امر جریان آب و هوا را نیز در خاک به آسانی ممکن می‌سازد و توسعه و پیشروی ریشه‌ها را تسهیل می‌بخشد.
انواع ساختمان خاک
خاکدانه‌ها براساس شکل ظاهری به چهار گروه کروی، ورقه‌ای، مکعبی و منشوری تقسیم می‌شوند:
خاکدانه‌های کروی: ساده‌ترین شکل یک خاکدانه است. خاک‌هایی که بیشتر خاکدانه‌های آن کروی است، دارای ساختمان دانه‌ای می‌باشند.
خاکدانه‌های ورقه‌ای: در برخی از خاک‌ها به ویژه در افق‌های فشرده شده، خاکدانه‌ها، نازک، مسطح و بشقاب مانند هستند و بنابراین در این حالت خاک بشقابی یا صفحه‌ای نام دارد.
خاکدانه‌های مکعبی: ساختمان مکعبی از خاکدانه‌هایی تشکیل شده که شبیه مکعب و یا منشورهای کوتاه مستطیل شکل است. اگر گوشه خاکدانه‌ها گرد و صاف باشد به آن مکعبی بدون گوشه و اگر گوشه تیز باشد به آن مکعبی گوشه‌دار می‌گویند.
خاکدانه‌های منشوری: خاکدانه‌هایی که در ازای آنها بیشتر از پهنای آنها باشد منشور بوده و در این حالت ساختمان خاک را منشوری می‌نامند. منشورها دارای لبه‌ها و سطح‌هایی زاویه‌دار هستند. هنگامی که سطح‌های کناری و بالایی بدون زاویه باشند، خاکدانه‌ها تشکیل ستون می‌دهند که به این ساختمان‌ها ستونی گفته می‌شود.
بدون دیدگاه