[deltang]

خصوصیات فیزیکی ، شیمیایی و بیولوژیکی :×خصوصیات فیزیکی : خاک ها از سه فاز حالت جامد ، مایع ، و گاز هستند . مطالعه فیزیکی این سه فاز ، فیزیک خاک نام دارد و مشتمل بر موارد زیر می باشد :
-دانسیته و تخلخل
-بافت
-ساختمان
-رنگ
-نگهداری و حرکت اب در خاکهر چند بیشتر این خصوصیات خاک از مواد مادری ان به ارث می رسندولی بعضی تلاشهای انسانی می توانند برخیاز این خصوصیات را تغییر دهند به طوریکه حاصلخیزی خاک تامین شود . ساختمان ودوری که در خاک دیده می شود یک نمونه از خاکی است که نمک هاک سدیمی زیادی دارد . محصولات که در چنین خاکهایی رشد می کنند مشکلات فراون نفوذ پذیری ریشه های گیاهی را خواهند داشت . ×خصوصیات شیمیای :مطالعات مربوط به خواص شیمیایی خاک به خصوصیات شیمیایی خاک که بستگی به تکیب معدنی ، مواد الی و محیط دارد می پردازد . همان طور که می دانیم ، واکنش هاک شیمیایی هنگامی رخ می دهند که مواد یا ترکیب و یا تجزیه شوند به طوریکه با مواد اولیه از نظر ماهوی تفاوت دارند . واکنش ها در حین انجام یا انرژی از دست می دهند یا انرژی خواه هستند . مواد جدید وقتی به وجود می ایند که پیوند های بین اتمها یا یونها تشکیل می شود ، پیوندهای شکسته می شوند و یا وقتی اتمها ارایش جدیدی به خود می گیرند . یونها اتمهایی هستند هستند که به واسطه از دست دادن یا گرفتن الکترون ها باردار شده اند ، مثبت یا منفی . یمنهای با بار مخالف همدیگر را جذب می کنند ، در حالیکه یونها ی با بار یکسان همدیکر را دفع می کنند . یک مثال ساده ترکیب اکسیژن و هیدروژن و تشکیل اب است . فهم شیمی خاک در فهم تشکیل خاک و حاصلخیزی نقش مهم دارد . چگونگی شکسته شدن سنگها و کانی ها و تبدیل انها به ترکیبات جدید برأی درک چگونگی هوا دیدگی و فرسایش خاک ضروری است . نیز چگونگی تبدیل و تشکیل مواد معدنی خاکها منجر به حاصلخیزی بهتر و روشهای برتر ازمایشهای خاک منجر می شود . هر کانی دارای قالیت و حلالیت و همچنین مقاومت به هوادیدگی منحصر به فرد مس باشد . در کانی هاک مشابه ، ذرات کوچکتر سریعتر حل می شوند به علت اینکه دارای سطح تماس ( در واحد جرم ) بیشتری هستند و این سطح در معرض فرایند هوا دیدگی می باشند . ×خصوصیات یولوژیکی : بیولوژیک خاک مطاله موجودات زنده در خاک است . تعداد زیادی باکتری ، قلچ ، اکتینومایست . کرمها ، حشرات ، پستانداران و جوندگان کوچک در خاک زندگی می کنند . بسیاری از این موجودات زنده به تامین حاصلخیزی خاک به واسطه تجزیه باقیمانده های گیاهی و جانوری که منجر به گردش مجدد عناصر غذایی می شود کمک می کنند . تاثیر متقابل بین موجودات مختلف یک موضوع بسیار جالب در علم خاک است . یک مثال از این تاثیر متقابل همیاری باکتری با ریشه گیلهان است . اغلب این همیاری به فواید دو طرفه منجر می شود .


اثر کود بیو لوژیک در حاصلخیزی خاک :
ارزش کود بیولوژیک به دلیل سه خاصیت مهم ان است : تغذیه ای و شیمیایی ( از نظر میکرو ارگانیزم خاک ) و خواص فیزیکی و بهبود خواص بیولوژیک

- این نوع کود وقتی به خاک داده می شودمانند یک کود NPK عمل می کند ( 25% ـ 5%25% ) . یعن رای هر مقدار 25 کیلو ازت و 5 کیلو پتا اکسید فسفر و 25 کیلو پتاس فورا در اختیار گیاه قرار می دهد ولی مهمتر ان است که همین مقدار ازت و پتاسیم و 20 کیلو پنتا اکسید فسفر نیز در طول مدت طولانمی به تدریج ازاد و اماده جذب گیاه می شود . غیر از سه عنصر پر مصرف اصلی ، مقادیر چشمگیری از عناصر دیگر از جمله منیزیم و گوگرد و اهن و روی و مس وبر و غیره در اختیار گیاه گذاشته می شود .
تذکر : ( منیزیم نیز باعث حاصلخیزی خاک می شود . منیزیم یکی از عناصر تشکیل دهنده کلروفیل است . و وجود ان برأی تشکیل کلروفیل در گیاهان ضروری است . منیزیم جزء ساختمان کلروفیل است و ماده محرکه انزیمهاست . مثلا : اگر منیزیم مقدارش در علوفه کم باشد مقدار منیزیم خون حیوان از سطح بحرانی پائین امده و حیوان عارضه ای به نام گیجی علف رنج می برد . منیزیم جزء عناصر پر مصرف می باشد . )

- این کود از نظر تولید شدن به کود بیولوژیک در حال حاضر در هیچ کشور دنیابه این روش تولید نمی شود زیرا به صورت اکتری هاک مفید این نوع کود تولید می شود و چون این نوع کود خاک هاک کشاورزی را سفت نمی کند و تبادلات هوا زدگی بین خاک و هوا صورت می گیرد و اب باران در زمین فرو رفته که جود باران دارای مقادیر زیاد نیتروژن می باشد ، فعل و انفعالات و گالانسی از جمله باکتریهای مفید خاک و موجودات ذره بینی و محیط اطراف خود و تنفس تبادلات اکولوژیکی جانداران ذره بینی را مختل نمی کند و این نوع کود از مواد شیمیایی دخالت ندارد بلکه میکروارگانیزم خاک را تقویت می کند . در حاصلخیزی خاک نقش بسزایی دارد .

اثر طرح پخش سیلاب بر نفوذ پذیری و حاصلخیزی خاک :
کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک یک معضل عظیم و بحرانی می باشد. در حال حاضر این مشکل به شکلهای گوناگونی این مناطق را تهدید می کند. راههای مختلفی جهت مبارزه با این معضل وجود دارد که کشورهای درگیر به روشهای مختلف و با مدیریت های گوناگون با آن برخورد می کنند. در حال حاضر برای استحصال آب با اهداف مورد نظر در ایران از روشهای مختلفی استفاده می شود. یکی از این روشها بهره برداری از سیلابها با استفاده از روش پخش سیلاب بر آبخوانها است. که مراحل تحقیقات تکمیلی و پایش عملکردهای آن در زمینه های مختلف در دست انجام می باشد. این طرح با هدف جمع آوری آب، کاهش فرسایش خاک و بهتر کردن پوشش گیاهی و با نگرشی چند منظوره به اجرا گذاشته شد. علیرغم گذشت شش سال از اجرای این طرح تاکنون هیچگونه ارزیابی مدون و سیستماتیکی برای بررسی دقیق اثرگذاری سیستم بر روی عاملهای اکولوژیکی انجام نشده است. این تحقیق در جهت رسیدن به بخشی از اهداف در زمینه ارزیابی اثرات اجرای طرح پخش سیلاب بر آبخوان آب باریک بم بر روی خصوصیات خاک و با تاکید بر حاصلخیزی خاک پیشنهاد و با تکیه بر استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و استفاده از تصاویر ماهواره ای به مرحله اجرا گذاشته شد.محدوده پخش سیلاب اب باریک در حاشیه کویر لوت در واریزه هاک حاصل از سلسله جبال بارز قرار دارد . برأی انجام این تحقیق نمونه برداری خاک جهت اندازه گیری ازت ، فسفر ، پتاسیم ،PH ، کربن الی و EC همراه با اندازه گیری عمق رسوب منتقل شده و نفوذ پذیری در محدوده پخش سیلاب در عرصه شاهد در اطراف این محدوده انجام گردید . نتایج نشان می دهد که عمق رسوب ، نفوذ پذیری ، فسفر و کربن الی در حد معنی داری افزایش یافته اند . در فواصل بین خاکریز ها نیز تغییرات معنی داری در میزان هر کدام از این عوامل دیده می شود . به طور کلی نتایج این تحقیق نشان می دهد که وضعیت خاک در مجموع بهتر شده است . این وضعیت شامل افزایش حاصلخیزی خاک و بهتر شدن بافت خاک در اثر رسوب گذاری بهبود نگهداشت رطوبت می باشد .

روش بیو تکنولوژی و جدید برأی حاصلخیزی زمینهای کشاورزی :

استفاده از کپسول های بیو لوژیکی با نام BIODEGRANDABILIدر خاک سبب حاصلخیزی سریع زمینهایکشاورزی میشودبراساس گزارش خبر گذاری انسا از رم ، استفاده از کپسول یاد شده سبب حاصلخیز ماندن زمین های کشاورزی برأی مدت زمان طولانی و جلوگیری از رویش علف های هرز می شود . با پاشیدن این کپسول پودر بر روی زمن های کشاورزی می توان باعث حاصلخیزی خاک شد . استفاده از این کپسول نیز باعث بهبود کیفیت محصولات برداشت شده از زمین می شود و محیط را برأی پرورش گیاهان اماده تر می کند . این روش توسط برخی از کارشناسان بخش کشاورزی در ازمایشگاه بر روی خاک های مناسب کشاورزی مورد POZZUL CNRDI شیمی مورد بررسی و ازمایش قرار گرفت . ( مثلا : برأی کشت زعفران که نباید خاک علف هرز داشته باشد مفید است )




نقش مواد الی در افزایش سطح حاصلخیزی خاک و تغذیه گیاه :
مقدمه: توان تولید و باروری خاک از فرایندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژی خاک است. توازن پایدار این فرایندها به همراه مدیریت مناسب بهرهبرداری از خاک موجب تداوم باروری میشود؛ هر گونه اقدام در جهت بر هم زدن این تعادل اثراتی جبرانناپذیر به دنبال دارد. از طرفی افزایش جمعیت با نرخ بیش از 2درصد در درازمدت شرایطی ناپایدار به وجود خواهد آورد. در بسیاری از کشورها، برای 50 تا 100 سال آینده، تولیدات کشاورزی باید دست کم سالانه 3 درصد رشد داشته باشد. تحقق این اهداف نیاز به بهرهبرداری بیشتر از مواد غذایی خاک دارد. مشکل اساسی رسیدن به این مقدار رشد در تولیدات کشاورزی میباشد که در آن کمیت منابع محیط و ظرفیت تولید اراضی و منابع آبی حفظ شود. مدیریت پایدار منابع و کاربرد فناوری مناسب در ارتباط با بهرهوری از منابع آب و خاک و منابع غذایی باید به گونهای باشد که هدف فوق تحقق یابد.
اهمیت حاصلخیزی خاک:حاصلخیزی خاک توصیفکننده توانایی و قابلیت خاک برای تامین شرایط رشد پایا، بهینه و مطلوب گیاه است. در گذشته حاصلخیزی خاک، صرفاً تامین نیاز عنصری NPK بوده است. پس از آن اهمیت ماده آلی مورد توجه قرار گرفت و سرانجام بحث ریزمغذیها مطرح شد. سپس سیستم دینامیکی زیستی (Biodynamic System) مورد بررسی قرار گرفت که توسط دانشمندی آلمانی به نام Roudolph Steuner ارائه شد و کشاورزی به عنوان یک سیستم پایدار درون اکوسیستم معرفی گردید و نام آن از واژه یونانی »بیو« که به معنی» انرژیزیستی« است، گرفته شده است. در این سیستم جانوران به عنوان یک قسمت از اکوسیستم کشاورزی در نظر گرفته شدهاند. استانداردهای بیودینامیک محدودتر از کشاورزی آلی بود و در کشاورزی بیودینامیک متدهایی شبیه به هومیوپاتی کنونی رایج بوده است و سرانجام بحث کشاورزی آلی مطرح شد (Smith ، 2002).هر چند استفاده از کودهای معدنی ظاهراً سریعترین و مطمئنترین راه برای تامین حاصلخیزی خاک به شمار میرود، لیکن هزینههای زیاد مصرف کود، آلودگی و تخریب محیط زیست و خاک، نگرانکننده است. بنابراین، استفاده کامل از منابع گیاهی غذایی قابل تجدید موجود )آلی و بیولوژیکی ( به همراه کاربرد بهینهای از مواد معدنی، نقش مهمی در جهت حفظ باروری، ساختمان و فعالیت حیاتی خاک ایفا میکند. در ایران با اقلیم غالب خشک و نیمه خشک نه تنها خاکها عموماً از نظر مواد آلی فقیر بوده) کمتر از یک درصد ( بلکه به جهت بالا بودن دما، ثابت نگهداشتن و حفظ مقدار ماده آلی خاک بسیار دشوار میباشد. مواد الی خاک یکی از اجزاء بسیار مهم ان است أه به طور مستقیم و غیر مستقیم تغذیه گیاه ، رشد و تولید محصول را تحت تاثیر قرار می دهد . علاوه بر آن با توجه مشکل یارانهای کودهای شیمیایی، هدف دستیابی به افزایش عملکرد هکتاری، علاوه بر ترمیم مواد آلی خاکها میباشد که مستلزم حمایتهای عملی دولت و نیازمند عزم ملی میباشد چرا که علاوه بر ترویج فرهنگ مصرف کودهای آلی در کشاورزی، نیاز به تولید انبوه این کودها میباشد.
سلامت و کیفیت خاک: مواد آلی به علت اثرات سازندهای که بر خصوصیات فیزیکی) پایداری خاکدانهها (، شیمیایی )افزایش ظرفیت نگهداری عنصری ( و بیولوژیکی) اکتیویته بیوماس میکروبی (دارد، به عنوان رکن باروری خاک شناخته شده است. به طور خلاصه نقش ماده آلی در تامین سلامت و کیفیت خاک را میتوان به شرح زیر بیان داشت:
1ـ منبع کربن و انرژی برای میکروارگانیسمهای خاک، 2ـ منبع عناصر غذایی نظیر نیتروژن، گوگرد، فسفر و … ، 3ـ پایداری و نگهداری ذرات خاک به عنوان خاکدانه یا خاک واحد و کاهش خطر فرسایش خاک، 4ـ توسعه تخلخل خاک و افزایش ظرفیت نگهداری هوا و آب و تسهیل توسعه و رشد ریشهای، 5ـ حفظ و ابقای عناصر غذایی و جلوگیری از هدررفت آنها با افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) و ظرفیت تبادل آنیونی (AEC)، 6ـ جلوگیری از فشردگی و تراکم خاک با پائین نگهداشتن وزن مخصوص ظاهری و ممانعت از ایجاد قشرها و پوستههای سخت، ترک و گسل، 7ـ افزایش قابلیت خاکورزی و تغییر در خصوصیات خاک مثل کاهش چسبندگی، افزایش نفوذپذیری و نرمی خاک، 8ـ ابقای کربن از اتمسفر و دیگر منابع، 9ـ کاهش اثرات محیطی منفی مثل اثر حشرهکشها، فلزات سنگین و بسیاری از آلایندههای دیگر، -10 افزایش قدرت بافری خاک و مقابله با تغییرات سریع اسیدیته خاک و - -11 افزایش سرعت نفوذ آب در خاک و کاهش تولید رواناب.
اثر مواد آلی بر حاصلخیزی و باروری خاک: همانگونه که ذکر شد توان باروری خاک حاصل اثرات سازنده فرایندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک است. لذا مناسب خواهد بود تا به طور اختصار اثرات مواد آلی بر این ویژگیها مورد بررسی قرار گیرد.
ویژگیهای فیزیکی خاک: ویژگیهای فیزیکی خاک که از عوامل مهم و مشخصکننده رشد گیاهان می باشند، خود تابع عوامل مختلف است. در این بحث اثر متقابل مهمترین خواص فیزیکی خاک و ماده آلی مورد بررسی قرار میگیرد.
1ـ رنگ خاک: رنگ خاک شاخص دقیقی برای تعیین حاصلخیزی نیست زیرا شاخصی کیفی به شمار میرود. در برخی موارد رنگ تیرة خاک میتواند نشاندهندة میزان مادة آلی مناسب و کافی باشد. هر چه رنگ خاک زراعی تیرهتر باشد به دلیل گرمتر شدن زودتر سطح خاک، در بهار زمان کشت تسریع میشود.
2ـ ساختار خاک: آرایش ذرات خاک در تشکیل خاکدانهها، اندازه و پایداری خاکدانهها، بر روی تخلخل، نفوذپذیری و مقاومت آنها بسیار مؤثر است و ماده آلی به دلیل ایجاد هسته مرکزی در تشکیل خاکدانهها در پایداری و قوام آنها بسیار موثر است .(
3ـ تخلخل خاک و نفوذپذیری آن:تخلخل خاک مبین حجم منافذ و روزنههای خاکی است و معبری برای جریان آب و هوا محسوب میشود. در خاکهایی که مواد الی خوبی دارند تهویه به خوبی و راحتی صورت می گیرد . میزان تخلخل خاک 60-30) درصد (، تابعی از ساختمان، بافت و محتوای ماده آلی خاک میباشد. مادة آلی با بهبود شرایط خاکدانه سازی، وضعیت تخلخل خاک و نفوذپذیری آن را بهبود میبخشد.
4ـ بافت خاک: بسیاری از خواص خاک مثل تخلخل، نفوذپذیری، قابلیت فراهمی و ابقای عناصر غذایی تابعی از بافت خاک میباشند. ذرات شنی با اندازه mm2-05/0 بر توزیع هوادهی و زهکشی خاک بسیار مؤثرند اما در حاصلخیزی خاک نقش کمتری دارند. رس که اندازه ذرات آن کوچکتر از mm002/0 است واجد بار منفی، سطح ویژة وسیع و خاصیت ابقای عناصر غذایی میباشد اما در کلاسهبندی بافت خاک خواص فیزیکی کمرنگتری در نفوذپذیری و زهکشی دارد. مادة آلی دارای خاصیت اصلاحکننده بافت در خاکهای سبک و سنگین است.
5ـ ظرفیت نگهداری آب خاک: میزان ظرفیت نگهداری آب خاک متأثر از نوع بافت و میزان مادة آلی میباشد. در حالتهای مختلف میزان آب خاک متفاوت است. پس خاکهایی که دارای مواد الی زیادی هستند نگهداری اب بالایی دارند به عبارتدیگر توانایی نگهداری اب کافی مناسب را دارند . به طور کلی توانایی مواد الی در نگهداری اب چند برابر مواد معدنی می باشد .
6ـ عمق خاک: عمق ریشه ها بر مقدار خاک در دسترس ریشهها که آب و مواد غذایی را برای گیاه تأمین میکند، موثر است و بوسیله سطح ایستابی، سنگ بستر، کفهها و سخت لایه ها و pH پائین محدود میشود.
7ـ شیب خاک: میزان رواناب تابعی از شیب خاک است، زیرا میزان فرسایش در آن بالاتر است و برای کاهش فرسایش خاک، عملیات مدیریتی خاصی را طلب میکند. ماده آلی با افزایش نفوذپذیری خاک باعث کاهش رواناب ایجاد شده و کاهش فرسایش میشود.
خواص شیمیایی خاک:
1ـ کلوئیدهای خاک: کلوئیدهای خاک از بخشهای فعال شیمیایی خاک میباشد که شامل رس، هوموس و اکسیدهای آهن و آلومینیوم میباشند. کلوئیدها دارای بار منفی هستند و مجموع این بارهای منفی ظرفیت تبادل کاتیونی نامیده میشود. CEC مبین مقدار کاتیون ابقا شده در 100 گرم خاک (آون خشک ( میباشد که بر حسب سانتی مول در کیلوگرم (Cmol/kg) بیان میشود. جدول یک میزان CEC کلوئیدهای خاکی آلی و برخی رسهای لایهای نشان داده شده است.
جدول 1- مقادیر CEC چند کلوئید خاکی در مقایسه با ماده آلیهوموس (Brady، 1990)

کلوئید خاکی

CEC (Cmol/kg)

هوموس

300

ورمیکولیت

120

اسمکتایت

90

میکای ریزدانه

25

کائولینیت

5

اکسیدهای آبدار

3

میزان جذب کاتیونی تابعی از بار، اندازه و غلظت کاتیون است. اگر دو کاتیون همبار باشند، کاتیون واجد شعاع بزرگتر، قویتر جذب میشود زیرا کاتیونهای بزرگتر، شعاع آبگیری کوچکتری دارند. CEC در تمام خاکها تابع میزان رس، نوع رس، مادة آلی، pH و اکسیدهای آهن و آلومینیوم میباشد. علاوه بر تاثیر مواد آلی در ویژگیهای شیمیایی، از اثرات مهم این مواد تامین عناصر غذایی و برقراری توازن تغذیهای میباشد. عدم مصرف مواد آلی در اراضی زراعی باعث لطمات غیر قابل جبرانی در حاصلخیزی خاکها میشود. متاسفانه مصرف کودهای آلی در جامعه کشاورزی ما، تقریب به بوته فراموشی سپرده شده است. علیرغم دشواریهای اجرایی، وزارت جهاد کشاورزی برای نیل به کشاورزی پایدار، در نظر دارد تهیه مواد آلی را مورد توجه و حمایت قرار دهد. خوشبختانه منابع تامین کودهای آلی در ایران دارای تنوع زیادی است و شامل کودهای حیوانی، کمپوست حاصل از بقایای شاخه و برگ گیاهان، کمپوست حاصل از تخمیر سبوس برنج و کلش گندم، کمپوست حاصل از ضایعات کشت و صنعتهای تولید قارچ خوراکی، از تخمیر سبوس برنج و کلش گندم، کمپوست حال از ضایعات کشت و صنعتهای تولید قارچ خوراکی، کمپوست حاصل از ضایعات کارخانجات دخانیات و چای خشک کنی، کمپوست حاصل از ضایعات کارخانجات قند، کمپوست حاصل از تخمیر زباله های شهری، شاخههای هرس شده چای، خرما، کمپوست حال از تخمیر فاضلاب شهری، کمپوست حال از ضایعات حاصل از ضایعات نیشکر، کودهای آلی حاصل از ضایعات بسته و پودر استخوان و سایر مواد مشابه که علاوه بر اصلاح نسبت کربن به ازت، غلظت عناصر غذایی مورد استفاده گیاهان زراعی را افزایش میدهد. در جدول 2 چند نمونه از مواد کودهای آلی با درصد عناصر غذایی موجود در آنها گنجانده شده است.
جدول 2ـ درصد عناصر غذایی موجود در شماری از مواد و
کودهای آلی)بایبوردی و همکاران، 1379(

منبع کود آلی

ازت

فسفر

پتاسیم

کلسیم

منیزیم

گوگرد

کلر

لجن فاضلاب فعال شده

0/6

2/2

ـــ

5/2

5/1

4/0

5/0

خون خشک شده

0/13

ـــ

ـــ

5/0

ـــ

ـــ

6/0

آرد استخوان) خام (

5/3

0/22

ـــ

5/31

0/1

2/0

2/0

آرد پوسته کاکائو

5/2

0/1

0/3

5/1

5/0

ـــ

ـــ

آرد پنبه دانه

6/6

5/2

5/1

5/0

5/1

2/0

ـــ

پسمانده ماهی) اسیدی شده(

7/5

0/3

ـــ

5/8

5/0

8/1

5/0

پسمانده ماهی) خشک شده(

5/9

0/6

ـــ

5/8

5/0

2/0

5/1

کود زباله خانگی

5/2

5/1

0/1

5/4

5/0

4/0

3/1

آرد پوست بادام

2/7

5/1

2/1

5/0

5/0

6/0

1/0

آرد پوست بادام زمینی

2/1

5/0

8/0

ـــ

ـــ

ـــ

ـــ

پیت

7/2

ـــ

ـــ

0/1

5/0

0/1

1/0

آرد سویا

0/7

2/1

5/1

5/0

5/0

2/0

ـــ

کود مایع، حیوانی

0/7

0/10

ـــ

5/15

5/0

4/0

7/0

ساقه توتون

5/1

5/0

0/5

0/5

5/0

4/0

2/1