ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک های کشاورزی
مهمترین خصوصیات فیزیکی خاک شامل؛ بافت خاک، تهویه و ظرفیت نگهداشت آب در خاک و مهمترین خصوصیات شیمیایی خاک شامل EC، pH، عناصر غذایی و مواد آلی می باشد به عبارت دیگر: خواص فیزیکی و شیمیایی خاک بر رشد گیاه و مدیریت خاک تأثیر می گذارد. برخی از خواص فیزیکی و شیمیایی مهم خاک عبارتند از محتوای معدنی، بافت، ظرفیت تبادل کاتیونی، چگالی ظاهری، ساختار، تخلخل، محتوای مواد آلی، نسبت کربن به نیتروژن، رنگ، عمق، حاصلخیزی و pH.

خواص خاک
اندازه‌گیری کیفیت خاک، تمرینی برای شناسایی ویژگی‌های خاک است که به مدیریت پاسخ می‌دهند، تأثیر می‌گذارند یا با نتایج زیست‌محیطی مرتبط هستند و می‌توانند دقیقاً در محدودیت‌های فنی و اقتصادی خاص اندازه‌گیری شوند. سه دسته اصلی شاخص های خاک وجود دارد: فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی. کیفیت خاک تلاش می کند تا هر سه نوع شاخص را یکپارچه کند. دسته بندی ها با عملکردهای مختلف خاک هماهنگ نیستند، بنابراین یکپارچگی ضروری است.
مشخصات فیزیکی
خواص فیزیکی (رفتار مکانیکی) خاک به میزان زیادی بر استفاده و رفتار آن نسبت به رشد گیاه تأثیر می گذارد. حمایت گیاه، نفوذ ریشه، زهکشی، هوادهی، حفظ رطوبت و مواد مغذی گیاه با وضعیت فیزیکی خاک مرتبط است. خواص فیزیکی نیز بر رفتار شیمیایی و بیولوژیکی خاک تأثیر می گذارد. خواص فیزیکی خاک به مقدار، اندازه، شکل، آرایش و ترکیب معدنی ذرات آن بستگی دارد. این خواص همچنین به محتوای مواد آلی و فضاهای منافذ بستگی دارد. پرورش دهندگان اغلب شرایط فیزیکی خاک را با استفاده از عباراتی مانند “نرم بودن”، “لطیف بودن”، “کارپذیری” یا “شب” توصیف می کنند.
ساختار خاک
ساختار خاک به چیدمان ذرات خاک (ماسه، سیلت و رس) در واحدهای پایداری به نام سنگدانه ها (که توسط دانشمندان خاک به نام پد می‌گویند) اشاره دارد. تجمع برای افزایش پایداری در برابر فرسایش، برای حفظ تخلخل و حرکت آب خاک، و برای بهبود حاصلخیزی و جذب کربن در خاک مهم است.
بافت خاک
ذرات تشکیل دهنده خاک از نظر اندازه به سه گروه شن، سیلت و رس تقسیم می شوند. ذرات ماسه بزرگترین و ذرات رس کوچکترین هستند. بیشتر خاک ها ترکیبی از این سه هستند.
تخلخل خاک
فضای بین ذرات خاک، فضای منافذ است. این فضای منافذ حاوی مقادیر مختلفی آب و هوا است. تخلخل خاک به بافت و ساختار خاک بستگی دارد. خاک هایی که جرم ظاهری کمتری دارند تخلخل بیشتری دارند. تخلخل خوب برای هوادهی کافی خاک، زهکشی آب و نفوذ ریشه ضروری است.
رنگ خاک
رنگ خاک در درجه اول تحت تأثیر کانی شناسی خاک قرار می گیرد – به ما می گوید در یک خاک خاص چه چیزی وجود دارد. خاک های سرشار از آهن به رنگ نارنجی مایل به قهوه ای تا قهوه ای مایل به زرد است. خاک هایی که مواد آلی بالایی دارند قهوه ای تیره یا سیاه هستند. رنگ همچنین می تواند به ما بگوید که یک خاک چگونه “رفتار” می کند.
نفوذپذیری خاک

نفوذپذیری خاک معیاری برای سهولت حرکت هوا و آب در خاک است. تامین مداوم و متوسط ​​آب، همراه با رشد عمیق و گسترده ریشه از جمله مزایای زهکشی خوب یا نفوذپذیری است. گیاهان برای رشد به زهکشی داخلی خوب خاک نیاز دارند.
چگالی حجمی

جرم ظاهری یک خاک به عنوان وزن در واحد حجم خاک تعریف می شود. واحد حجم خاک شامل مواد جامد و فضای منافذ می شود. چگالی ظاهری مهم است زیرا منعکس کننده تخلخل خاک است. خاک‌های سست و متخلخل نسبت به خاک‌های فشرده و فشرده، جرم ظاهری کمتری دارند.
خواص شیمیایی

خواص شیمیایی منعکس کننده تأثیر بین محلول خاک (آب خاک و مواد مغذی) و مکان های تبادل (ذرات خاک رس، مواد آلی) است. سلامت گیاه؛ نیازهای غذایی گیاه؛ و سطوح آلاینده های خاک و در دسترس بودن آنها برای جذب توسط گیاهان.
pH خاک
pH خاک اساساً اساس تمام واکنش های شیمیایی و مواد مغذی خاک است و باید اولین مورد در هنگام ارزیابی آزمایش خاک باشد. pH خاک به اسیدیته یا قلیایی بودن خاک اشاره دارد. این اندازه گیری غلظت یون های هیدروژن آزاد (H?) و یون های هیدروکسید (OH¯) است که در خاک هستند. محدوده کل مقیاس pH از 0 تا 14 است. pH خاک وقتی 7 است خنثی است و زمانی که PH کمتر از 7 است اسیدی و زمانی که بیشتر از 7 است قلیایی است. در جایی که هیدروژن (H?) PH خنثی رخ می دهد. و غلظت هیدروکسید (OH¯) برابر است (H?= OH¯). pH خاک به طور مستقیم با اشباع پایه مرتبط است. با افزایش اشباع پایه، pH را دوز کنید.
PH بافر
علاوه بر pH خاک، بسیاری از آزمایش‌های خاک، مقداری به نام pH بافر (که گاهی اوقات شاخص آهک نامیده می‌شود) ارائه می‌دهند. pH خاک معیاری از غلظت یون هیدروژن (H?) در محلول خاک است که اسیدیته فعال نامیده می شود – شاخصی از شرایط فعلی خاک. با این حال، یون‌های هیدروژن وجود دارند که به اسیدیته ذخیره‌ای اشاره می‌کنند که در محلول خاک آزاد می‌شوند تا جایگزین یون‌هایی شوند که توسط آهک خنثی شده‌اند.
ظرفیت تبادل کاتیونی
ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC) اندازه‌گیری ظرفیت خاک برای نگهداری (یا جذب) مواد مغذی با بار مثبت (کاتیون‌ها) است. کاتیون های اصلی خاک عبارتند از: کلسیم (Ca2?)، منیزیم (Mg2?)، پتاسیم (K?)، سدیم (Na?)، هیدروژن (H?)، آمونیوم (NH4?)، و آلومینیوم (Al3?). واحد اندازه گیری که معمولاً برای بیان CEC استفاده می شود، سانتی مول بار مثبت به ازای هر کیلوگرم خاک (cmol/kg) است و معادل واحدهایی است که قبلاً برای بیان CEC استفاده می شد – میلی اکی والان در هر 100 گرم خاک (meq/100 گرم). خاک هایی با محتوای خاک رس یا مواد آلی بیشتر، CEC بالاتری خواهند داشت. نمونه هایی از مقادیر CEC برای بافت های مختلف خاک در جدول 5.1 به شرح زیر است.
رسانایی الکتریکی
رسانایی الکتریکی (ECe) معیاری از کل غلظت نمک محلول در خاک (به عنوان مثال، شوری) است. کلرید سدیم رایج ترین نمک است و سایر نمک ها شامل بی کربنات ها، سولفات ها و کربنات های کلسیم، پتاسیم و منیزیم می باشد. مقدار ECe بالا با مقادیر زیاد نمک های محلول مطابقت دارد و بالعکس. مقادیر ECe را می توان بر حسب micromhos/cm (μmhos/cm)، millimhos/سانتی متر (mmhos/cm) یا decisiemens/meter (dS/m) بیان کرد.
اشباع پایه
اشباع پایه به نسبت جایگاه های تبادل کاتیونی در خاک اشاره دارد که توسط کاتیون های پایه مختلف – پتاسیم (K?)، کلسیم (Ca2?)، منیزیم (Mg2?)، و سدیم، (Na?) اشغال شده است. درصد اشباع پایه به صورت زیر محاسبه می شود:
نسبت جذب سدیم
نسبت جذب سدیم خاک (SAR) نسبت سدیم (Na?) نسبت به نسبت کلسیم (Ca2?) و منیزیم (Mg2?) را بیان می کند. SAR خاک از سطوح قابل استخراج سدیم، کلسیم و منیزیم در آزمایش خاک (به میلی اکی والان در لیتر، meq/L) محاسبه می شود. فرمول محاسبه نسبت جذب سدیم به صورت زیر است:
درصد سدیم قابل تعویض
سطوح سدیم بر اساس درصد سدیم قابل تعویض (ESP) ارزیابی می شود. ESP درصد مکان‌های تبادل خاک است که توسط سدیم (Na?) اشغال شده است و با تقسیم غلظت کاتیون‌های سدیم بر ظرفیت کل تبادل کاتیونی محاسبه می‌شود—ESP = (سدیم قابل تعویض/CEC) x 100. واحدهای غلظت برای ESP میلی‌اکی‌والان هستند. در هر 100 گرم (meq/100 گرم).
مواد آلی خاک
مواد آلی خاک اندازه گیری مقدار بقایای گیاهی و حیوانی در خاک است. چندین پیامد مهم برای حاصلخیزی خاک دارد. مواد آلی به عنوان یک حساب بانکی مواد مغذی گردان عمل می کند که مواد مغذی موجود تاک را در مدت طولانی در انگورها آزاد می کند. مواد آلی خاک منبعی از عناصر درشت مغذی مانند نیتروژن و فسفر و همچنین ریزمغذی هایی از جمله آهن، مس و روی است.
درشت مغذی ها
درشت مغذی هایی که ممکن است در خاک شما آزمایش شوند عبارتند از نیتروژن (N)، فسفر (P)، پتاسیم (K)، گوگرد (S)، کلسیم (Ca) و منیزیم (Mg). نیتروژن، فسفر و پتاسیم درشت مغذی‌های «اولیه» در نظر گرفته می‌شوند، زیرا به مقادیر بالاتری نسبت به گوگرد، کلسیم و منیزیم (درشت مغذی‌های «ثانویه») نیاز دارند، و به این دلیل که تاک‌ها بیشتر دچار کمبود نیتروژن، فسفر و پتاسیم می‌شوند.
ریز مغذی ها
آهن (Fe)، منگنز (Mn)، مس (Cu)، بور (B)، روی (Zn)، نیکل (Ni)، کلر (Cl) و مولیبدن (Mo) نیز ممکن است در گزارش آزمایش خاک ذکر شوند. ریزمغذی ها توسط گیاهان در مقادیر کم مورد نیاز هستند که در دسترس بودن آنها مستقیماً به pH خاک بستگی دارد. در جایی که PH بالا باشد، منگنز و روی برای گیاهان غیرقابل دسترس هستند زیرا این عناصر در محلول باقی نمی مانند. در خاک هایی با pH پایین، کمبود بور و روی نیز ممکن است مورد انتظار باشد.
خواص بیولوژیکی
تنوع باورنکردنی ارگانیسم‌ها شبکه غذایی خاک را تشکیل می‌دهند که از کوچک‌ترین باکتری‌های تک سلولی، جلبک‌ها، قارچ‌ها و تک یاخته‌ها گرفته تا نماتدها و ریز بندپایان پیچیده‌تر، تا کرم‌های خاکی، حشرات و مهره‌داران کوچک قابل مشاهده است. . در حالی که برخی از جانوران خاک می توانند باعث بیماری در گیاهان شوند، اکثریت قریب به اتفاق جانوران و گیاهان خاک برای کیفیت خاک بسیار مهم هستند. آنها بر ساختار خاک و در نتیجه بر فرسایش خاک و دسترسی به آب تأثیر می گذارند. آنها می توانند گیاهان را از آفات و بیماری ها محافظت کنند و در تجزیه و چرخه مواد مغذی نقش اساسی دارند. حفظ این جنبه زنده خاک برای حفظ یک مزرعه سالم ضروری است.
باکتری ها
باکتری ها پرتعدادترین نوع ارگانیسم های خاک هستند: هر گرم خاک حاوی حداقل یک میلیون از این موجودات تک سلولی کوچک است. یکی از مزایای عمده باکتری ها برای گیاهان در دسترس قرار دادن مواد مغذی برای آنها است.
قارچ
قارچ ها در گونه ها، اندازه ها و اشکال مختلف در خاک وجود دارند. برخی از گونه ها به صورت کلنی های نخ مانند ظاهر می شوند، در حالی که برخی دیگر مخمرهای یک سلولی هستند. بسیاری از قارچ ها با تجزیه مواد آلی یا با آزاد کردن مواد مغذی از مواد معدنی خاک به گیاهان کمک می کنند. قارچ ها معمولاً به سرعت قطعات بزرگتری از مواد آلی را مستعمره می کنند و فرآیند تجزیه را آغاز می کنند. قارچ‌های میکوریزا آربوسکولار (my-cor-ry¢-zal) موجودات مفید خاک هستند که به بسیاری از جنبه‌های سلامت خاک کمک می‌کنند. قارچ های میکوریزا یک ارتباط همزیستی با ریشه گیاهان ایجاد می کنند. همزیستی ارتباط نزدیک بین گونه های مختلف است. قارچ های میکوریزا به ویژه در کمک به گیاهان برای به دست آوردن فسفر، یک ماده مغذی که در خاک بسیار بی حرکت است، موثر هستند.
نماتدها
نماتدها در بیشتر خاک ها به وفور یافت می شوند و فقط تعداد کمی از گونه ها برای گیاهان مضر هستند. گونه‌های بی‌خطر بستر گیاهان در حال پوسیدگی، باکتری‌ها، قارچ‌ها، جلبک‌ها، تک یاخته‌ها و سایر نماتدها را می‌خورند. مانند دیگر شکارچیان خاک، نماتدها سرعت چرخه مواد مغذی را سرعت می بخشند.
بندپایان
بندپایان گونه هایی از موجودات خاکی هستند که با چشم غیر مسلح دیده می شوند. از جمله آنها می توان به حشرات خروس، هزارپا، صدپا، راب، حلزون و دم فنری اشاره کرد. اینها تجزیه کننده های اولیه هستند. نقش آنها خوردن و خرد کردن ذرات بزرگ بقایای گیاهی و حیوانی است. برخی باقیمانده ها را دفن می کنند و آن را در تماس با دیگر ارگانیسم های خاک قرار می دهند که باعث تجزیه بیشتر آن می شود.
کرم های خاکی
حفره های کرم خاکی باعث افزایش نفوذ آب و هوادهی خاک می شود. مزارعی که توسط تونل زنی کرم خاکی “شورکاری” می شوند، می توانند آب را با سرعت چهار تا 10 برابر تاکستان های فاقد تونل کرم جذب کنند. این امر رواناب آب را کاهش می دهد، آب های زیرزمینی را شارژ می کند و به ذخیره بیشتر آب خاک برای دوره های خشک کمک می کند.
Source:http://www.apex-books.com/