نکته هایی از فیزیک خاک

فیزیک خاک یکی از شاخه های علم خاکشناسی است و وظیفه پیش بینی، اندازه گیری و کنترل فرایند های فیزیکی که در خاک رخ می دهد را بر عهده دارد. فیزیک خاک از دو کلمه فیزیک و خاک تشکیل شده است. برای تعریف علم فیزیک خاک بهتر است ابتدا واژه فیزیک و سپس خاک و در نهایت فیزیک خاک تعریف شود.

هدف علم فیزیک جستجو و کنکاش در ماهیت و شکل ماده و انرژی و نحوه نقل و انتقال این دو در سیستم های طبیعی و غیر طبیعی است. از دیدگاه علم کشاورزی، خاک محیط متخلخلی است که از مواد معدنی و آلی، آب، هوا و موجودات ریز و درشت تشکیل شده و بستر مناسبی را برای رشد ریشه گیاه فراهم نموده است. بنابراین علم فیزیک خاک به مطالعه نوع و چگونگی کنار هم قرار گرفتن مواد تشکیل دهنده خاک، حرکت و برهم کنش این مواد با هم و با عوامل دیگر مانند آب، هوا و گرما می پردازد.

بنابراین متخصصان فیزیک خاک یا باید کارشناسان خاکشناسی باشند که به علم فیزیک آشنائی داشته باشند و یا فیزیکدان هائی باشند که از خاکشناسی سر رشته داشته باشند. هر چند پیشگامان فیزیک خاک عمدتا متخصصان فیزیک بودند و نه خاکشناسها، ولی به دلایل کاربرد زیاد فیزیک خاک در کشاورزی امروزه اکثر متخصصان فیزیک خاک را خاکشناسها تشکیل می دهند.
اهداف کاربردی فیزیک خاک در کشاورزی بسیار زیاد است که از آن جمله می توان به مدیریت صحیح خاک در زمینه های آبیاری، زهکشی، حفاظت آب و خاک، شخم و انواع خاکورزی، تنظیم دمای خاک و عکس العمل خاک نسبت به تنش های مکانیکی اشاره کرد. فیزیک خاک هم یک علم پایه (Basic) و هم یک علم کاربردی (Applied) است و به دلیل گستره وسیع، در تداخل با علوم دیگری مانند زمین شناسی، هیدرولوژی، اکولوژی، اگرونومی، اقلیم شناسی، مهندسی و ریاضیات نیز می باشد. به دلیل ترکیب ناهمگون خاک مطالعه فیزیکی خاک بمراتب مشکل تر از اجسام صلب و یکنواخت می باشد. زیرا خاک به سختی می تواند مانند یک جسم صلب در حالت تعادل قرار گیرد.

 

خاک بطور مرتب گرم و سرد می شود، متراکم و متورم شده و یا ترک می خورد، گازها را جذب می کند، یون های مختلف را بخود گرفته یا آزاد می کند، نمکها را حل یا رسوب می دهد، اسیدی و قلیائی می شود و یا با ایجاد شرایط هوازی و بی هوازی فرایندهای اکسیداسیون و کاهش در آن صورت می گیرد. مجموعه این شرایط همراه با حالت پویائی ریشه ها در داخل خاک باعث می شود که وضعیت خاک طی زمان متغیر بوده و نتوان شرایط متعادلی برای آن متصور شد. شرایط غیر ماندگار و غیر یکنواخت خاک یکی از مشکلات اساسی در مطالعات فیزیکی آن می باشد.
به لحاظ اینکه برخی جنبه های فیزیک خاک از نظر مطالعه، وضعیت قطعی و برخی جنبه های آن وضعیت احتمالاتی و غیر قطعی دارد تعیین دقیق حالات فیزیکی خاک امکان پذیر نمی باشد، لذا در مطالعات فیزیک خاک بالاجبار باید به روش های ساده سازی و بررسی عواملی که بیشترین تاثیر را دارند متوسل شویم. در بسیاری از مطالعات فیزیکی خاک فرض می شود که خاک جسمی یکنواخت و ایزوتروپ (همروند) می باشد حال آنکه عملا هیچ کدام از این فرضیات در مورد خاکها صادق نمی باشد. بنابراین هیچ مدل مطالعاتی خاک گویای واقعیت نخواهد بود و درجه اعتبار هر مدل بسته به نوع و تعداد فرضیاتی است که برای ساده سازی در آن بعمل آمده است. با این وجود مدل های مطالعات فیزیکی خاک توانسته اند در بسیاری از موارد عملی به نتایج قابل قبول برسند و امروزه مدل سازی و کاربرد مدل ها در مطالعات خاک نقش بسیار اساسی دارند.

 

در ادامه ما قصد داریم مطالبی جامع را پیرامون مباحث فیزیکی در خاک ارایه کنیم
نکته ۱ : درصد وزنی ذرات تشکیل دهنده خاک را بافت خاک می گویند. بافت خاک یکی از مشخصات پایای خاک است و معمولا تغییر پذیر نیست.
نکته ۲ : انواع بافت های خاک عبارتند از :
۱) Sand : خاک های که حداقل ۸۵ درصد شن داشته و مجموع ذرات سیلت و ۱.۵ برابر ذرات رس از ۱۵ درصد کمتر است.
۲) Loamy Sand : خاکهای که مقدار شن آن ۷۰-۹۰ درصد بوده و مقدار ذرات سیلت و ۱.۵ برابر ذرات رس از ۱۵ درصد کمتر و از ۳۰ درصد بیشتر نیست.
۳) Sandy Loam : خاکهای که مقدار رس آن کمتر از ۲۰ درصد بوده و یا مجموع درصد سیلت و دو برابر درصد رس از ۳۰ درصد تجاوز می کند. و یا خاکهای که مقدار شن آنها ۴۳-۵۲ درصد، مقدار رس آن کمتر از ۷ درصد و سیلت کمتر از ۵۰ درصد است.
۴) Loam : خاکی که مقدار رس آن بین ۷-۲۷ درصد وسیلت آن ۲۸-۵۰ رصد و شن آن کمتر از ۵۲ درصد است.
۵) Silt Loam : خاکی که مقدار سیلت آن بیش از ۵۰ درصد و رس آن بین ۱۲-۲۷ درصد بوده و یا مقدار ذرات سیلت بین ۵۰-۸۰ درصد و مقدار رس آن کمتر از ۱۲ درصد باشد.
۶) Silt : خاکی که مقدار سیلت آن کمتر از ۸۰ درصد و مقدار رس آن کمتر از ۱۲ درصد است.
۷) Sandy Clay Loam : خاک های که محتوی ۲۰ تا ۳۵ درصد رس بوده و مقدار سیلت آن از ۲۸ درصد کمتر و مقدار شن آن از ۴۵ درصد بیشتر باشد.
۸) Clay Loam : خاک هایی که در آن مقدار رس بین ۲۷-۴۰ درصد و مقدار رس از ۲۰ تا ۴۵ درصد نوسان می کند.
۹) Silty Clay Loam : خاک هایی که در آن مقدار رس بین ۲۷ تا ۴۰ درصد بوده و مقدار شن از ۲۰ درصد کمتر است.
۱۰) Sandy Clay : خاک هایی که در آن مقادیر رس و شن به ترتیب از ۳۵ و ۴۵ درصد بیشتر است.
۱۱) Silty Clay : خاک هایی که در آن مقادیر هر یک از ذرات رس و سیلت از ۴۰ درصد تجاوز می کند.
۱۲) Clay : خاک هایی که در آن مقدار رس از ۴۰ درصد بیشتر بوده و مقادیر شن و سیلت به ترتیب از ۴۵ درصد و ۴۰ درصد کمتر است.
نکته ۳ : تغییرات بافت خاک در مرز بین کلاس ها ناگهانی نبوده، بلکه این تغییرات تدریجی است.
نکته ۴: تعداد دفعات آبیاری و یا تناوب آن در خاکهای رسی ( Clay، Silty Clay Loam، Clay Loam، Silty Clay و Sandy Clay )، کمترین و در خاک های شنی، بیشترین است. از نظر زهکشی نیز هر قدر رس خاک بیشتر باشد کارایی زهکش های زیر زمینی کمتر است.
نکته ۵ : رطوبت خاک های رسی ( خاک های که بیش از ۲۸ درصد رس دارند ) در حد خمیرایی کمتر از رطوبت ظرفیت نگهداری است و برای شخم زدن ، لازم است که رطوبت تا حد خمیرایی کاهش یابد.

 

 

source:forum.irdoc.net

دیدگاهتان را ثبت کنید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شدعلامتدارها لازمند *

*

bigtheme