خاک شناسی و روش‌های اندازه گیری و آنالیز خاک در کشاورزی

خاک شناسی و  روش های اندازه گیری خاک در کشاورزی 

مقدمه

یکی از موضوعات ابتدایی بررسی ترکیب ذراتی است که خاک را تشکیل می دهند .ترکیب این ذرات ، شامل مواد معدنی و آلی ، عامل اصلی تعیین نوع خاک و کاربرد های آن است. برای مثال ، خاک هایی که حاوی مقدار زیادی ذرات درشت نظیر خرده سنگ یا شن درشت هستند ، معمولا برای کشاورزی مناسب نیستند .چرا که نکهداری آب و مواد مغذی در آن ها دشوار است. شناخت خاک برای کشاورزان ضروری است استفاده از کود هدفمند و آبیاری صحیح و جلوگیری از فرسایش خاک همگی بر پایه شناخت دقیق ساختار خاک و ترکیب آن در چار چوب علم خاکشناسی است 

خاک سالم با ساختاری پایدار ، توانایی بیشتری در نگهداری رطوبت ، انتقال مواد مغذی و مقابله با تغییرات اقلیمی دارد .

به همین دلیل شناخت خاک گامی مهم در جهت کشاورزی پایدار است 

تعریف خاک :

خاک ها مجموعه ذراتی هستند که در اثر هوازدگی و خرد شدن سنگ ها تولید میشوند . این ذرات فاقد چسبندگی قوی بوده و می توان دآن ها  را به وسیله آب یا تکان دادن از یکدیگر جدا کرد.

البته بعضی از سنگ ها به دلیل هوازدگی زیاد رفتاری شبیه خاک از خود نشان می دهند . 

از سویی دیگر بسیاری از خاک ها به دلیل تراکم بالا ،بسیار مستحکم بوده و مشابه سنگ ها عمل می نمایند .

ساختار خاک و اهمیت آن در علم خاک شناسی 

ساختار خاک ، یکی از مفاهیم کلیدی در علم خاک شناسی ، به نحوه کنار هم قرار گرفتن ذرات معدنی ( شن ، سیلت ، رس ) همراه با مواد آلی در علم خاکشناسی اطلاق می شود. این ساختار عامل تعیین کننده ویژگی هایی نظیر تهویه ، زهکشی ، ظرفیت نگهداری آب و توسعه ریشه هاست .خاک هایی با ساختار دانه ای یا گرانولی مناسب معمولا نفوذ پذیری خوبی دارند . و می توانند آب و مواد مغذی را بهتر در اختیار گیاه قرار دهند.از سوی دیگر ، خاک هایی با ساختار فشرده یا ورقه ای مانع رشد ریشه و حرکت آب می شوند . و عملکرد محصولات زراعی را کاهش می دهد.

دلایل تشکیل انواع خاک ها :

منشا اصلی خاک ها هوازدگی در سنگ ها است . 

 عوامل فیزیکی : در این حالت کانی ها ی تشکیل دهنده خاک و سنگ یکسان است عوامل فیزیکی هوازدگی در سنگ ها شامل موارد متعددی است . برخی از آنها بارت اند از فرسایش ، یخ و ذوب شدن مکرر سنگ 

عوامل شیمیایی : در این نوع از هوازدگی سنگ ها ، تحت تاثیر عوامل شیمیایی دچار تغییراتی شده و به خاک تبدیل میشوند .در این حالت کانی ها و اجزای تشکیل دهنده خاک ، لزوما یکسان نیست. 

نحوه جذب آب در انواع خاک ها 

جذب آب در خاک ، با توجه به تخلخل و تراکم و بافت خاک متفاوت است . 

روشهای شناسایی انواع خاک :

پاره سنگ : به نوعی از خاک ها گفته میشود که اندازه ای بیش از 20 سانتی متر داشته باشند 

قلوه سنگ : به قطعات سنگی که اندازه بین8 تا 20 سانتی متر داشته باشد قلوه سنگ گویند .

شن : به طور کلی شنها قطعاتی هستند که بین 2 تا 80 میلی متر باشند . قطعاتی که درشت هستند . 

انواع خاک از نظر خواص آلی 

1 خاک های معدنی : در این نوع خاک ها ، هیچ گونه باقی مانده گیاهان و یا اجزای بدن جانوران وجود ندارد  جز خاک های مستحکم می باشد.

2 خاک های آلی : خاکی است که از گیاهان پوسیده شده و یا از بقایای بدن جانوران تشکیل شده است این نوع خاک ها بسیار سست  و قابلیت تراکم پذیری زیادی دارند . 

 انواع خاک از نظر اندازه :

الف – خاک درشت دانه :خاک هایی که اجزای آن با چشم غیر مسلح قابل دیدن است که از نظر دانه بندی به دو صورت طبقه بندی می شود 

•  خاک درشت دانه خوب دانه بندی شده

• خاک درشت دانه بد دانه بندی شده 

   

ب- خاک ریز دانه : 

دارای اجزای بسیار ریزی هستند که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست 

خاک های ریز دانه به دو دسته رس و سیلت طبقه بندی میگردند. 

انواع خاک از نظر دانه بندی :

1. شنی : درشت ترین نوع خاک ها هستند و نفوذ پذیری خاک های شنی بسیار زیاد است .که با افزودن مقداری  خاک رس ، ، این نفوذ پذیری کاهش می یابد .

2. ماسه : خاک های ماسه ای ذرات ریز دانه نداشته باشد ماسه تمیز به آن گفته میشود  . و اگر ماسه ها دارای خاک ریز باشند ماسه رسی و یا ماسه سیلتی بهشون گفته میشود 

3. لای : خاک های ریز دانه ای که خاصیت خمیری نداشته باشند 

4. رس :دسته ای از خاک های ریز دانه با خاصیت خمیری هستند این نوع خاک به دلیل ریز بودن ذرات این خاک و چسبندگی بالا ، باعث شده نفوذ پذیری رس ها بسیار پایین باشد.

نحوه انتقال آب در خاکها به شرح زیر می باشد:

1-خاک رس به دلیل ذرات ریز ومنافذ بسیار کمی  که دارد، با سرعت کمتر از 3.5 سانتی متر در ساعت آب را جذب می کند .در این نوع خاک مقادیر زیادی را در خود نگه می دارد که نوع نگهداری محکم است که حتی گیاه نمیتواند از آب ذخیره شده در خاک استفاده کند .

2-خاک های شنی در این نوع خاک ها مقادیر کمی آب ربرای استفاده گیاهان نگهداری میشود 

3- خاک لوم که ترکیبی از ماسه ، ذرات رس و سیلت است که آب را براحتی جذب می کند . خاک شنی به دلیل داشتن فضاهای بسیار برگ آب را با سرعت جذب می کند. 

در بخش کشاورزی مهم ترین عاملی که برای کشاورزان حائز اهمیت است این می باشد که قبل استفاده کود برای محصوللت حتما باید آنالیز خاک صورت گیرد تات نوع خاک و درصد عناصر خاک در آزمایش مشخص گردد. 

اهمیت آنالیز خاک :

تجزیه خاک امکان شناخت دقیق تر ویژگی های خاک را فراهم میکند . تصمیم گیری درباره مصرف کود بدون اطلاع از وضعیت خاک مکن است موجب افزایش مصرف بیش از حد یا ککمتر از نیاز عناصر غذایی شود.

برای مثال ، اگر فسفر قابل استفاده خاک بالا باشد مصرف مداوم کود فسفره ممکن است نه تنها سود اقتصادی نداشته باشد ، بلکه باعث تجمع فسفر و ایجاد مشکلات زیست محیطی شود . در مقابل اگر خاک از نظر فسفر فقیر باشد ، عدم مصرف کود مناسب می تواند عملکرد محصول را محدود کند . 

آزمایش خاک همچنین در شناسایی مشکلاتی مانند شوری ،سدیمی بودن ، کمبود عناصر ، عدم تعادل کاتیونی ، آهکی بودن و محدودیت های مرتبط با ph کاربرد دارد 

از دیدگاه اقتصادی ، آنالیز خاک باعث میشود مصرف کود هدفمند تر شود از دیدگاه زیست محیطی نیز می تواند از مصرف بی رویه کودها و ورود عناصر غذایی اضافی به آب های سطحی و زیر زمینی جلوگیری کند

مراحل صحیح نمونه برداری خاک :

دقت نتیجه آزمایش تا حد زیادی به کیفیت نمونه برداری وابسته است حتی دقیق ترین دستگاه آزمایشگاهی نیز نمی تواند یک نمونه غیر نماینده را به نتیجه قابل اعتماد تبدیل کند . 

ابتدا زمین باید به واحد های نسبتا همگن تقسیم شود عواملی مانند نوع خاک ، شیب ، سابقه کشت ، نوع مدیریت ، میزان رشد گیاه و علایم ظاهری باید در این تقسیم بندی مورد توجه قرار گیرند . 

پس از مشخص شدن واحد نمنه برداری چندین نمونه نقطه ای از نقاط مختلف زمین و به شکل زیگزاکی برداشت میشود . این نمونه ها پس از اختلاط مناسب ، یک نمونه مرکب نماینده ایجاد میکند نمونه برداری نیز باید متناسب با هدف آزمایش تعیین شود در بسیاری از محصولات زراعی لایه سطحی 0تا 30 سانتی متر اهمیت زیادی دارد . در باغ ها و نمطالعات مربوط به توسعه ریشه ، بررسی عمق های پایین تر نیز اهمیت ویژه ای دارد.در صورت وجود تفاوت محسوس در لایه های خاک ، نمونه های عمقی باید به صورت جداگانه برداشت شوند تا اطلاعات مربوط به هر لایه از بین نرود ..

مهم ترین آزمایش های خاک :

یک ازمایش جامع خاک می تواند شامل مجموع ای از ویژگی های فیزیکی ، شیمیایی خاک باشد .