جامع ترین مقاله درباره خاک کشاورزی و هر آنچه میخواهی بدانی

نشر اختصاصی – در این پست از یاس فان تلاش شده است تمامی اطلاعات مفید درباره خاک کشاورزی برای شما عزیزان گرداوری شود. انشالله که مطلب برای شما مقید واقع گردد.

 خاک حاصلخیز دارای ویژگی‌های زیر است:

توانایی فراهم‌کردن مواد مغذی مورد نیاز گیاه و مقدار کافی آب متناسب با رشد گیاه و بازتولید آن
نبود مواد سمی که باعث اختلال در رشد گیاه می‌شود.
ویژگی‌های زیر نیز اغلب با حاصلخیزی خاک مرتبط هستند:
عمق کافی خاک برای رشد مناسب ریشه گیاه و نگه‌داری آب
زهکشی درونی مناسب که اجازه نگه‌داری کافی آب به منظور رشد بهینه گیاه را می‌دهد (گرچه برخی گیاهان مانند برنج در خاک غرقابی دوام می‌آورند)
وجود ماده آلی کافی در سطح بالای خاک برای حفظ ساختمان خاک و نگه‌داری رطوبت آن در سطح مناسب
پی‌اچ خاک در بازه ۵٫۵ تا ۷٫۰ که برای بیشتر گیاهان مناسب بوده اما برخی دیگر از گیاهان خاک‌های اسیدی‌تر یا قلیایی‌تر را ترجیح داده یا تحمل می‌کنند.
غلظت مناسب و کافی مواد مغذی ضروری گیاه
وجود میکروارگانیسم‌های کافی برای رشد گیاه
در زمین‌های مورد استفاده برای کشاورزی و دیگر فعالیت‌های انسانی، نگه‌داری حاصلخیزی خاک، نیازمند اقدامات حفاظت خاک است؛ زیرا فرسایش خاک و دیگر شکل‌های تخریب خاک عموماً ناشی از کاهش کیفیت یکی از ویژگی‌هایی است که در بالا به آن‌ها اشاره شده‌است.

چگونه خاک متراکم و سفت را بهترکنیم؟

خاک یکی از عوامل مهم در جابجایی درخت میباشد و اگر خاک سفت باشد، ریشه رشد نمیکند و اگر ریشه خوب رشد نکند، آب و مواد مغذی کمتری به گیاه میرسد و همه این فاکتورها به معنی ضعف در رش گیاه است.در خاک سفت و پرتراکم گیاه نمیتواند خوب رشد کند. بسیاری از افرادی که گل و گیاه پرورش میدهند، از این نکته مهم چشم پوشی میکنند بنابراین نتیجه خوبی را از زحمات خود دریافت نمیکنند. در مساحت کوچک با برخی روشها از جمله باغچه جعبه ای میتوان با وجود بد بودن شرایط خاک یا حتی عدم وجود آن گل و گیاه پرورش داد اما در مساحت بزرگ این کار امکان پذیر نیست. با دانستن این که چطور خاک سفت میشود و چه کارهایی باید انجام دهیم تا وضعیت آن را بهبود ببخشیم، میتوانیم نتایج کار باغبانی خود را تا حد چشمگیری افزایش دهیم.

فشرده بودن خاک چه ایرادی دارد؟

برای پاسخ به این سوال ابتدا یک مثال ساده میزنیم: عبور از داخل توده ای از آجر راحت تر است یا توده ای بالش؟ خاک متراکم برای گیاه همانند یک توده آجر سفت و مقاوم است. ریشه ها برای رشد و گسترش باید خیلی سخت تر تلاش کنند تا بتوانند به خاک نفوذ کنند بنابراین طبیعتا رشد و گسترش آنها محدودتر و کمتر میشود. هنگامی که ریشه خوب رشد نکند، آب و مواد مغذی کمتری به گیاه میرسد و همه این فاکتورها به معنی ضعف در رشد گیاه است.علاوه بر این خاک اگر خیلی سفت باشد، باعث میشود آب به راحتی نتواند از آن زهکشی شده و پایین برود در نتیجه آب به همه جای خاک نمیرسد و از طرفی در یک جا مدت زیادی می ماند. این وضعیت باعث خفه شدن ریشه میشود. ریشه ها نیز همانند انسان و حیوانات نیاز به هوا دارند تا گیاه را زنده نگه دارند.

چرا خاک متراکم میشود؟

اصولا زمانی تراکم افزایش می یابد که حفره های هوای داخل منافذ خاک، به دلیلی فروریزش کرده و پر میشوند. یکی از دلایل عمده افزایش تراکم خاک، فشاری است که به واسطه حرکت انسان یا ماشین بر روی زمین، به آن وارد میشود. به همین علت معمولا در نواحی که رفت و آمد زیاد است مانند کنار جاده ها و پارکها، چنین وضعیتی را مشاهده میکنید.یکی دیگر از دلایل آن، کار بر روی زمین در شرایط نامناسب است. اگر زمین کشاورزی هنگام شخم زدن بیش از حد خیس باشد، ساختار خاک فرو میریزد و منافذ آن از بین میروند.همچنین اگر مواد آلی کافی در ساختار آن وجود نداشته باشند که حفره ها و منافذ زیادی در اطراف خود نگه دارند، خاک بر روی هم نشسته و انباشته میشود.حتی در صورتی که زمینی را که بیش از حد خشک باشد شخم بزنید، اغلب باعث فشردگی آن میشوید.برخی از زمینها مستعد سفت شدن هستند، مثلا در صورت وجود رس زیاد در بستر به راحتی افزایش تراکم در آن اتفاق می افتد.

اصلاح خاک متراکم و سفت چگونه است؟

بهترین راه برای بهتر کردن شرایط بستر کشت این است که از ابتدا نگذارید این اتفاق بیفتد. زمانی که زمین خیلی خیس یا خیلی خشک است، شخم نزنید تا زمانی که رطوبت به حد مطلوب برسد. همچنین در صورت امکان بیش از یک بار در سال شخم نزنید و حتی اگر میتوانید هرگز این کار را نکنید چون هر چه تردد ماشین آلات و انسانها بر روی بستر کشت کمتر باشد، بهتر است.کاهش فشردگی را به چند شکل میتوانید انجام دهید. برای زمینهای بزرگتر مانند فضای سبز میتوانید از دستگاهها و ابزارهای هوادهی ( aerator ) استفاده کنید. این دستگاهها کلوخهای خاک را از زمین خارج میکنند یا سوراخهایی در زمین ایجاد میکنند تا حفرات و فضایی در داخل آن ایجاد شده و تراکم آن کاهش یابد.برای مساحتهای کوچکتر میتوانید از مواد آلی مانند کمپوست، پیت ماس و مواد آلی دیگر استفاده کنید. سنگ گچ یکی دیگر از توصیه ها برای شل کردن خاک است.یک روش طبیعی کاهش سفتی خاک استفاده از کرمهای خاکی است. کرمهای خاکی را میتوانید به چنین بسترهایی اضافه کنید تا با حفاری سوراخها و تونلها در خاک فشرده، فضاهایی ایجاد کنند. این تونلها و همچنین مدفوع آنها باعث هوادهی شده و خاک را بهبود میبخشد.

از نظر زراعى خاک ها برحسب بافت به سه دسته تقسیم می شوند:

خاک های سبک: خاک هایی هستند که درصد شن آن ها بیش از ۸۰ درصد و مقدار رس آن ها معمولاً کمتر از ۱۲ درصد است. این خاک ها قدرت نگه داری آب کمی دارند و رطوبت خود را هم سریع از دست می دهند لذا خاک های گرم محسوب می شوند. از نظر حاصلخیزی ضعیف می باشند. خاک هایی که بافت آن ها شن، لوم شنی، شن لومی هستند در این گروه جای می گیرند. عملیات شخم در این خاک ها به آسانى انجام میشود.

خاک های متوسط (میان بافت): به خاک هایی گفته می شود که مقدار رس آن ها ۲۸ – ۱۲درصد باشد. این خاک ها حاصلخیزی و ظرفیت نگهداری رطوبت نسبتاً بالایی دارند و رطوبت خود را تا حد زیادی در اختیار گیاه قرار میدهند. بافت های لوم، لیمون (لوم لای)، لوم رس ماسه ای در این گروه جای میگیرند.

خاک های سنگین: میزان رس این خاک ها بیش از ۲۸ درصد است. این خاک ها قدرت نگهداری آب بالایی دارند و بسیار دیر رطوبت خود را از دست می دهند. درصد کمی از آب خود را در اختیار گیاه قرار میدهند. حاصلخیزی آن ها خوب است ولی به دلیل جذب آب به مدت طولانی، از نظر تهویه برای گیاهان مشکل ایجاد می نمایند و خاک ها سرد نامیده می شوند. این خاک ها در هنگام خشک شدن به شدت سله بسته و درز و ترک های عمیقی در آنها به وجود می آید که باعث قطع ریشه گیاهان و تبخیر شدید آب میشود.

بخش خلل و فرج

به فضاهای خالی بین ذرات جامد خاک، منافذ یا خلل و فرج می گویند. خلل و فرج هوا و آب موردنیاز ریش هی گیاهان را در خود جای می دهند.

ذرات خاک برحسب فراوانی انواع، و طرز قرارگرفتن، سه نوع خلل و فرج (برحسب اندازه) به وجود می آورند.

خلل و فرج درشت: خلل و فرجی که آب در آن ها تحت تأثیر نیروی ثقل سریع تخلیه میشود و محل ذخیره هوا محسوب میشود.
خلل و فرج متوسط: این منافذ بیشتر در انتقال و هدایت آب کارایی دارند.
خلل و فرج ریز: محل نگهداری و ذخیره آب است که به تدریج و در مواقع لزوم، گیاه آب مورد نیاز خود را از این منافذ تأمین می کند.
بافت خاک

مقدار نسبی ذرّات (شن، سیلت و رس) خاک را «بافت خاک» می گویند. بافت خاک بسیاری از خواص فیزیکی و شیمیایی خاک (حاصل خیزی، نفوذپذیری، وزن مخصوص و …) را تعیین می کند. با داشتن مقدار هریک از ذرات خاک به وسیله مثلث بافت خاک  نوع بافت خاک از نظر خاک شناسی تعیین میشود.

اگر کلوخه را با یک ذره بین نگاه کنیم، دو بخش کاملاً متمایز در آن می یابیم

الف- بخش جامد

ب- بخش خلل و فرج

بخش جامد خاک

بخش جامد خاک از دو قسمت تشکیل میشود:

۱-مواد معدنی ۲- مواد آلی

مواد معدنی: شامل ذرّات ریز و درشت خاک با ابعاد و شکل های مختلف است که از کانی های حاصل از تخریب و تجزیه سنگ ها (به صورت اصلی یا تغییر شکل یافته) تشکیل شده است. این گونه مواد براساس اندازه یا قطر به ذرّات زیر تقسیم می شوند.

شن: قطر این ذرات ۲ – ۰۵ / ۰ میلی متر می باشد. این ذرّات با ایجاد خلل و فرج درشت جریان هوا و آب را در خاک تسهیل می کنند.

لیمون: قطر این ذرّات ۰۵ / ۰ – ۰۰۲ / ۰ میلی متر می باشد. این ذرّات نرم و پودرمانند می باشند، خاصیّت چسبندگی آن ها به یکدیگر کم است و مقدار قابل توجهی آب مورد نیازگیاه را در خود نگه میدارد.

رس: قطر این ذرات کمتر از ۰۰۲ / ۰ میلی متر است. قسمتی از رس با قطر کمتر از ۰۰۰۱ / ۰ میلی متر کلوئید نامیده می شود. ذرات کلوئیدی مواد غذایی مورد نیاز گیاه را جذب سطحی خود کرده و در اختیار گیاه قرار می دهند. سایر ذرات از نظر نگهداری آب و مواد غذایی اهمیّت چندانی ندارند.

مواد آلی: در خاک علاوه بر ریشه گیاهان انواع جانداران درشت (کرم ها و موریانه ها-حشرات و …) و موجودات ریز (قارچ ها- باکتری ها- جلبک ها و …) زندگی می کنند. این موجودات همگی در اثر فعالیّت، مواد آلی درخاک ایجاد می کنند. به عنوان مثال باکتری ها و قارچ ها باعث تجزیه گیاهان در خاک شده، مواد آلی ریزی به نام هوموس (گیاخاک) تولید می کنند. هوموس مانند رس دارای خاصیت کلوئیدی می باشد و ضمن جذب آب و نگهداری مواد غذایی، ذرّات معدنی خاک را به هم می چسباند و لذا در تشکیل ساختمان خاک نقش اساسی دارد.

انواع افق های خاک عبارت اند از:

افق O: این افق بیشتر در مناطق جنگلی و پر باران به وجود می آید و سطحی ترین لایه خاک میباشد. این افق از بقایای تجزیه شده یا تجزیه نشده ی گیاهان و لاشبرگ آن ها تشکیل میشود.

افق A: افق A در مناطق جنگلی زیر افق O و در مناطق خشک در سطح خاک قرارمیگیرد. این افق محل تجمع مواد آلی تجزیه شده است، رنگ آن در مقایسه با افق های زیرین تیره تر می باشد. در ضمن از نظر مواد غذایی و اکسیژن غنی تر از سایر افق ها است.

افق B: در خاک های تکامل یافته و مسن در زیر افق A قرار دارد (در خاک های جوان که هنوز مراحل تکاملی را طی نکرده اند وجود ندارد). این افق محل تجمع مواد شسته شده از افق A می باشد به همین علت به آن افق ذخیره می گویند.

افق C: زیر افق B و در صورت نبود افق B در زیر افق A قرار دارد. این افق معمولاً حاوی قطعاتی از سنگهای بستر و سنگ هایی که خاک از آن ها تشکیل یافته، می باشد.

کشاورزان با دانش بومی و تجربیّات خود خاک را به دو بخش تقسیم می نمایند خاک سطح الارض و خاک تحت الارض.

خاک سطح الارض (خاک فوقانی): شامل بخشی از خاک می باشد که فعالیّت های کشاورزی مثل شخم و شیار، آبیاری، کوددهی و کاشت بذر و غیره در آن انجام م یشود. در این بخش به دلیل مساعد بودن شرایط تهویه و وجود خلل و فرج زیاد، فعال بودن موجودات ذره بینی و تجمع بیشتر مواد غذایی، ریشه رشد و نمو بهتری نسبت به بخش زیرین دارد. از نظر علمی این بخش خاک شامل افق های O و A و بخش فوقانی افق B می باشد.ضخامت این بخش از چند سانتیمتر تا بیش از یک متر بر حسب میزان توسعه کشاورزی منطقه متفاوت است.

خاک تحت الارض (خاک تحتانی): این بخش در زیر خاک سطح الارض قرار دارد به علّت تراکم و فشردگی زیاد فاقد تهویه مناسب است و ریشه ی گیاهان به ندرت در آن توسعه می یابد.موجودات ذره بینی خاک نیز به علت کمبود اکسیژن در آن فعالیّت کمتری دارند. این بخش افقc و بخش زیرین افق B را در برم یگیرد. به دلایل ذکر شده خاک تحت الارض شرایط لازم برای رشد گیاهان را ندارد و از نظر کشت بسیاری از گیاهان زراعی و باغی به جز درختکاری اهمیّت چندانی ندارد.

خاک قرمز یا سرخ کشاورزی:

خاک سرخ (Ochre) یک مخلوط طبیعی از هماتیت (〖Fe〗_۲ O_3)، لیمونیت (۲〖Fe〗_۲ O_3.3H_2 O) و رس می باشد. هماتیت پودری رنگ قرمز رنگ دارد اما لیمونیت پودری، زرد رنگ است. بنابراین، بسته به نوع آن، به دو گروه گسترده تقسیم بندی می شود. یکی خاک سرخ و دیگری خاک سرخ زرد رنگ. خاک سرخ شامل یک بستر رسی است که اکسید آهن هماتیت در آن نفوذ کرده است. این در حالی است که خاک سرخ متمایل به زرد، یک بستر رسی است که اکسید آهن لیمونیت در آن نفوذ کرده است. متداول ترین شاخص این ماده، خاک بودن و داشتن ذرات بسیار ریز و نرمی آن می باشد. این ماده به دیل این نرم است که از رس های سرخ رنگ تشکیل شده است. در واقع هر کدام از این رس ها، به نوبه ی خود، دارای سختی در حدود ۵.۵ موهس است و به صورت منفرد نمی توانند تا این حد ریز باشند. به عبارت دیگر، خاک سرخ، هم دارای خاصیت رس و هم خاصیت رنگی بودن هماتیت یا لیمونیت است.
خاک سرخ از حدود ۶۰۰۰ سال پیش از میلاد مسیح، برای بشر اولیه، شناخته شده بوده است. سنگ نگاره ها یا نقاشی های انجام شده بر روی سنگ های در استرالیا، آفریقای جنوبی و هند یافت شده است که در آنها، رنگ طبیعی قرمز، سیاه و سفید، مورد استفاده قرار گرفته است. تجزیه و تحلیل های انجام شده بر روی این رنگ ها، نشاندهنده ی آن است که این رنگ های مخلوطی از مینرال های معدنی است که حاوی خاک سرخ نیز می باشد.
معیار استفاده
رنگ: در پیگمنت های طبیعی قرمز و زرد، هماتیت یا لیمونیت جزء عناصر اصلی تلقی می شوند. در بیشتر این پیگمنت ها، از خاک سرخ استفاده شده است.
اندازه ی ذره: اندازه ی ذرات اجزای رسی در خاک سرخ، بسیار ریز است. این اندازه، کمتر از ۴ میکرون است و عموماً ذرات در اندازه ی ۲ میکرون می باشند. به دلیل این اندازه، ذرات تمایل دارند در داخل محلول باقی بمانند و سوسپانسیون پایداری تشکیل می دهند.
ساختار ذرات: در رس ها، مینرال های رسی به شکل صفحات کوچکی هستند که موازی همدیگرند و با میکروتخلخل ها، از هم جدا شده اند. تخلخل های میکرونی داخل ساختار، با تک لایه های متشکل از مولکول های آب، پر شده اند. این آب بین لایه ای، اثر قابل توجهی بر ویسکوزیته و دانسیته ی ساختار دارد.
وزن مخصوص: وزن مخصوص هماتیت بین ۴.۹ تا ۵.۳ است. این وزن مخصوص برای لیمونیت در بین ۳.۶ تا ۴.۰ قرار دارد. با توجه به وجود اجزای رسی، وزن مخصوص خاک سرخ، عموماً بالاتر از یک است که علت آن وجود آب بین لایه ای در این ساختارها می باشد. درکل، خاک سرخ سنگین تر از آب و روغن است.
سختی و شکست: در حالی که اجزای رسی، معمولاً نرم هستند، خاک سرخ سخت تر است زیرا اجزای هماتیت و یا لیمونیت موجب افزایش سختی این ماده می شود. سختی موهس هماتیت و لیمونیت در حدود ۵.۵ است. بنابراین، متوسط سختی مربوط به خاک سرخ، کمتر از این مقدار است. الگوی شکست مربوط به هماتیت به صورت شبه صدفی با لبه های تیز است.
میزان کدر بودن: طول موج رنگ های زرد مایل به سرخ و بنفش مایل به آبی، در واقع در ابتدا و انتهای طیف نور مرئی، واقع شده اند. از این رو، خاک سرخ با رنگ قرمز یا زرد، نسبت به نور فرابنفش، حالت کدر یا اپک دارد. علاوه بر این، ذرات ذرات بسیار ریز از رس، موجب می شوند تا نور فرابنفش، پراکنده شود. بنابراین، خاک سرخ می تواند به طور مؤثر در برابر اشعه های فرابنفش، مقاومت کند.
مقاومت در برابر هوازدگی: هوازدگی بوسیله ی اکسیداسیون تحت تأثیر قرار می گیرد. هم هماتیت و هم لیمونیت محصولات پایدار در برابر اکسیداسیون هستند و از لحاظ اکسیژن، اشباع هستند. رس همچنین محصولی از هوازدگی سنگ هاست. در نتیجه، خاک سرخ در برابر اکسیداسیون و هوازدگی، مصونیت دارد.
حلالیت: تمام اجزا این ماده در آب و روغن، حلالیت ندارندد.
ویژگی های شیمیایی: خاک سرخ، از لحاظ شیمیایی، خنثی است.
استفاده ها
مواد رنگی: هم رنگ قرمز و هم رنگ زرد، در واقع از خاک سرخ، بدست می آیند. در واقع خاک سرخ، پیگمنت طبیعی است که موجب تولید رنگ های اپک می شود. از این رنگ ها می توان بر روی سازه های چوبی و فلزی، استفاده کرد. محیط اعمال این رنگ ها، می تواند روغن یا آب باشد.
عدم حلالیت خاک سرخ در داخل روغن و آب، موجب می شود تا این ماده، در رنگ های بر پایه ی آب و روغن کاربرد داشته باشد. ذرات بسیار ریز از رس موجب ایجاد رنگ سرخ یا زرد می شوند. این مسئله به این وابسته است که خاک از نوع هماتیتی باشد و یا از نوع لیمونیتی. اما ذرات این ماده سنگین تر از آب یا روغن هستند و از این رو، بعد از استفاده از این ماده بر روی سطح، ذرات بر روی سطح، ته نشین می شوند. در این مرحله، ساختار مولکولی شبه صفحه ای مربوط به ذرات رس، نقش خوبی ایفا می کنند. این صفحات کوچک و بسیار ریز، موجب می شود تا سطحی بزرگ و مسطح ایجاد شود. در داخل این سطح، ذرات بعد از ته نشینی بر روی سطح، به خوبی به هم می چسبند و موجب پدید آمدن یک پوشش سطحی می شود. این مسئله موجب می شود تا یک سری پوشش های رنگی با کارایی بالا ایجاد شود. علاوه بر این، ذرات رس به همدیگر می چسبند و یک فیلم متراکم و به هم پیوسته، تشکیل می دهند.
قابلیت خاک سرخ در پوشش دهی زیرلایه در برابر نور فرابنفش و مقاومت در برابر هوازدگی، موجب می شود تا از این رنگ در نواحی باز، استفاده شود. استفاده از ذرات غنی از ذرات خاک سرخ، موجب می شود تا توان پوشانندگی استثنایی، ایجاد شود.
با مخلوط کردن خاک سرخ با کائولن و سایر پیگمنت ها، انواع مختلفی از رنگ ها و شیدهای رنگی، ایجاد می شود. خاک سرخ و زرد به طور گسترده در تولید کاشی های سفالی سقف، بتن و اسلب های بتنی، کاشی های کف سیمانی، شیشه، سرامیک، کاغذ و … استفاده می شود. رنگ های بر پایه ی خاک سرخ، همچنین با سیمان، لاستیک، شیشه، لعاب، پلاستیک و سایر محصولات نیز مخلوط می شوند. علت این استفاده، ایجاد رنگ یا حالت اپک بودن در این ماده هاست. این ماده به صورت سنتی در برخی از بخش های هند و برای دکوراسیون خانه ها و معابد، استفاده می شده است. یک مخلوط از خاک سرخ و چسب، در بخش هایی از هند، برای ایجاد پوشش محافظ در برابر مس و برنج، مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به این ویژگی ها و با توجه به استانداردهای تدوین شده در برخی از کشورها، میزان مجاز اکسید آهن موجود در این نوع خاک، باید حداقل ۷۰ % برای خاک سرخ و ۳۵ % برای خاک زرد، باشد. میزان مواد فرار موجود در این نوع خاک، حداکثر ۱.۰ %، مواد حلال در آب، حداکثر ۲.۰ %، جذب روغن باید تا حد ممکن پایین باشد و میزان اکسید کلسیم موجود در آن، باید حداکثر، ۵.۰ % باشد. وقتی مواد فرار از داخل این مواد خارج شوند، حفرات در داخل این پوشش ها، ایجاد می شود. مواد حلال در آب و جذب روغن این نوع خاک، باید تا حد ممکنه کم باشد زیرا محیط رنگ، آب یا روغن است. اکسید کلسیم نیز یک ماده ی مضر است که می تواند در داخل این مواد باشد، زیرا این ماده جذب آب دارد و وقتی رنگ در برابر آب قرار گیرد، جذب و دفع ثانویه ی آب، موجب بروز ترک در داخل سطح می شود.
پولیش کاری: خاک سرخ خالص، برای پولیش کاری برخی محصولات، مورد استفاده قرار می گیرد. این خاک سرخ غنی از ذرات از ذرات هماتیت سخت تشکیل شده اند که متوسط سختی این گونه از مواد بالاست. علاوه بر این، ذرات هماتیت شکسته شده دارای سطوحی شبه صدفی هستند و لبه های تیزی دارند این مسئله موجب می شود تا این ماده، به عنوان یک عامل ساینده ی قوی عمل کند.