خاك شناسي

[Borna66]

خاک چیست؟
خاک مخلوط پیچیده ای از مواد معدنی، آلی و موجودات زنده است. خاک یکی از محصولات محیط است که دائماً در معرض تغییر و نمو قرار دارد. خاک همیشه و در همه حال توسعه می یابد حال یا به آهستگی در مناطق خشک و یا سریع در مناطق مرطوب.
در سالهای دور خاک بعنوان بخش بی ارزش پوسته زمین به شمار می رفت. تا اینکه در سال ۱۸۸۰ میلادی توسط دانشمندی روسی به نام "داکوچائف" بعنوان بخشی زنده و دارای ارزش مورد مطالعه قرار گرفت.
خاک مخلوط پیچیده ای از مواد معدنی، آلی و موجودات زنده است. خاک یکی از محصولات محیط است که دائماً در معرض تغییر و نمو قرار دارد. خاک همیشه و در همه حال توسعه می یابد حال یا به آهستگی در مناطق خشک و یا سریع در مناطق مرطوب.
خاک با یک تکه سنگ خرد شده و یا یک لایه جرم کثیف متفاوت است، خاصه مهم خاک این است که زنده است و موجودات زنده را می پروراند که مثال بارز آن گیاهان هستند. به دیگر بیان میتوان خاک را پوسته ای از زمین نامید که بدون آن زمین خواهد مرد.
پوسته زمین ( در اینجا خاک) بوسیله باد، آب یا فعالیتهای انسان فرسوده می شود و از دیگر سو توسط فرآیند هوا زدگی سنگها یا بعبارت درست تر مواد مادری مجدّداً احیا یا نو می شود. خاک با دیمانسیون سه بعدی تعریف می شود یعنی ارتفاع به علاوه مساحت.
هنگامی که در جاده ای شما در حال حرکت هستید به مقطع بریده تپه کنار جاده ( مقطع طبیعی ) نگاه کنید. می بینید که خاک روی آن، از لایه های مختلفی با رنگهای متفاوت تشکیل شده است. دقت کنید که به چه ترتیبی ضخامت لایه های منفرد از بالا به پائین تغییر می کند. چرا لایه های پائینی خاک تپه معمولاً ضخیم تر هستند؟ چرا لایه بالائی خاک تیره تر است؟ پاسخ همه این سئوالها به چگونگی تشکیل خاک بر می گردد.
به دیگر بیان میتوان خاک را پوسته ای از زمین نامید که بدون آن زمین خواهد مرد
تصویر از رایزو باکتریای خاک تهیه شده است.
تصور هر شخص از خاک بر اساس استفاده ای است که از آن می کند.
یک مهندس عمران، از خاک بعنوان زیر بنا و مهد ساختمان، جاده و بزرگراه نگاه می کند.
یک مهندس معدن، خاک را پوششی می بیند که باید آنرا بردارد تا به معادن و کانی های گرانبها دست پیدا کند.
یک طراح فضای سبز به خاک بعنوان منبعی برای ساخت یک پارک یا باغ زیبا می نگرد.
و بالاخره، مهندسین کشاورزی و منابع طبیعی به خاک بعنوان منبعی برای تولید محصولات کشاورزی و جنگل نگاه می کنند.
ما می توانیم و باید علوم متداول مثل شیمی، فیزیک و بیولوژی را در مطالعات خاک بکار ببریم. همانطوری که بسیاری از دانشمندان در طول سالیان متمادی اینکار را انجام داده اند. ولی تحقیقات اخیر نشان دهنده این است که باید تحقیقات خود را تنوع ببخشیم و تغییراتی در آن بوجود آوریم. چالش پیش روی ما نگاه به کل سیستم طبیعی همراه با پیشرفت علوم در سایر زمینه ها و روابط متقابل بین آنهاست.
آیا میتوان روی موجودات زنده خاک بدون توجه به محیط زیست مطالعه نمود؟ آیا میتوان یک ذره از خاک را بدون در نظر گرفتن ذرات کنار آن در یک خاکدانه مطالعه نمود؟ مشخصاً، دانش بیشتری را باید بدست آوریم. اگر چشمان خود را بیشتر باز کنیم تا از ماورای حصاری که علوم متداول یاد شده برای ما ترسیم نموده اند و با زاویه ای دیگر به مسائل بنگریم. دانشمندان خاک (خاکشناسی) در زمینه های شیمی، فیزیک و بیولوژی در اندیشه چنین کاری خواهند بود، به شرطی‌که وقتی به خصوصیات فیزیکی، شیمیائی و بیولوژیکی خاک فکر می کنند، پویایی و روابط متقابل آنرا از یاد نبرند...
●● خصوصیات فیزیکی، شیمیائی و بیولوژیکی
● خصوصیات فیزیکی
خاک‌ها مرکب از سه فاز یا حالت جامد، مایع و گاز هستند. مطالعه فیزیکی این سه فاز، فیزیک خاک نام دارد و مشتمل بر موارد زیر میباشد:
- دانسیته و تخلخل
- بافت
- ساختمان
- رنگ
- نگهداری و حرکت آب در خاک
هر چند بیشتر این خصوصیات خاک از مواد مادری آن به ارث می رسند ولی بعضی تلاشهای انسانی می توانند برخی از این خصوصیات را تغییر دهند بطوریکه حاصلخیزی خاک تامین شود. ساختمان مدوری که در شکل دیده می شود یک نمونه از خاکی است که نمک های سدیمی زیادی دارد. محصولاتی که در چنین خاکهائی رشد می کنند مشکلات فراوان نفوذپذیری ریشه های گیاهی را خواهند داشت.
● خصوصیات شیمیائی
مطالعات مربوط به خواص شیمیائی خاک به خصوصیات شیمیائی خاک که بستگی به ترکیب معدنی، مواد آلی و محیط دارد، می پردازد.
همانطور که می دانیم، واکنش‌های شیمیائی هنگامی رخ می دهند که مواد یا ترکیب و یا تجزیه شوند بطوریکه 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 بوجود می آیند که پیوندهای بین اتمها یا یونها تشکیل می شود، پیوندهائی شکسته می شوند و یا وقتی اتمها آرایش جدیدی به خود می گیرند. یونها اتمهائی هستند که بواسطه از دست دادن یا گرفتن الکترون ها باردار شده اند، مثبت یا منفی. یونهای با بار مخالف همدیگر را جذب می کنند،در حالیکه یونهای با بار یکسان همدیگر را دفع می کنند. یک مثال ساده ترکیب اکسیژن و هیدروژن و تشکیل آب است.
فهم شیمی خاک در فهم تشکیل خاک و حاصلخیزی نقش مهمی دارد. چگونگی شکسته شدن سنگها و کانی ها و تبدیل آنها به ترکیبات جدید برای درک چگونگی هوا دیدگی و فرسایش خاک ضروری است. نیزچگونگی تبدیل و تشکیل مواد معدنی خاکها منجر به حاصلخیزی بهتر و روشهای برتر آزمایشهای خاک منجر می شود. تصویر، یک مقطع نازک از مواد مادری خاک را زیر یک میکروسکوپ پلاریزان نشان می دهد.
در این تصویر، به ترتیب پیچیده و اندازه کانی ها و ساختمانهای متخلخل توجه کنید . هر کانی دارای قابلیت حلالیت و همچنین مقاومت به هوادیدگی منحصر بفرد می باشد . در کانی های 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 بیولوژیکی
بیولوژی خاک مطالعه موجودات زنده در خاک است . تعداد زیادی باکتری ، قارچ ، اکتینو مایست ، کرمها ، حشرات ، پستانداران و جوندگان کوچک در خاک زندگی می کنند . بسیاری از این موجودات زنده به تامین حاصلخیزی خاک بواسطه 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 گیاهان است که در تصویر نشان داده شده است .اغلب این همیاری به فواید دو طرفه منجر میشود.

[Borna66]

خاک
خاک‌ها مخلوطی از مواد معدنی و آلی می‌باشند که از تجزیه و تخریب سنگ‌ها در نتیجه هوازدگی بوجود می‌آیند که البته نوع و ترکیب خاک‌ها در مناطق مختلف بر حسب شرایط ناحیه فرق می‌کند. مقدار آبی که خاک‌ها می‌توانند بخود جذب کنند. از نظر کشاورزی و همچنین در کارخانه‌های راه‌سازی و ساختمانی دارای اهمیت بسیاری است که البته این مقدار در درجه اول بستگی به اندازه دانه‌های خاک دارد.
هرچه دانه خاک ریزتر باشد، آب بیشتری را به خود جذب می‌کند که این خصوصیت برای کارهای ساختمان‌سازی مناسب نیست. بطور کلی خاک خوب و حد واسط از دانه‌های ریز و درشت تشکیل یافته است. تشکیل خاک‌ها به گذشت زمان ، مقاومت سنگ اولیه یا سنگ مادر ، آب و هوا ، فعالیت موجودات زنده و بالاخره توپوگرافی ناحیه‌ای که خاک در آن تشکیل می‌شود بستگی دارد.
●عوامل موثر در تشکیل خاک
▪سنگ‌های اولیه یا سنگ مادر :
کمیت و کیفیت خاک‌های حاصل از سنگ‌های مختلف اعم از سنگهای آذرین ، رسوبی و دگرگونی به کانی‌های تشکیل دهنده سنگ ، آب و هوا و عوامل دیگر بستگی دارد. خاک حاصل از تخریب کامل سیلیکاتهای دارای آلومینیوم و همچنین سنگهای فسفاتی از لحاظ صنعتی و کشاورزی ارزش زیادی دارد. در صورتیکه خاک‌هایی که از تخریب سنگ‌های دارای کانی‌های مقاوم (از قبیل کوارتز و غیره) در اثر تخریب شیمیایی پدید آمده‌اند و غالبا شنی و ماسه‌ای می‌باشند فاقد ارزش کشاورزی می‌باشند.
▪ارگانیسم :
تمایز انواع خاک‌ها از نقطه نظر کشاورزی به نوع و مقدار مواد آلی (ازت و کربن) موجود در آن بستگی دارد. نیتروژن موجود در اتمسفر بطور مستقیم قابل استفاده برای گیاهان نمی‌باشد. بلکه ترکیبات نیتروژن‌دار لازم برای رشد گیاهان باید به شکل قابل حل در خاک وجود داشته باشد که این عمل در خاک‌ها بوسیله برخی از گیاهان و باکتری‌ها انجام می‌شود. خاک‌ها معمولا دارای یک نوع مواد آلی کربن‌دار تیره رنگی هستند که هوموس نامیده می‌شوند و از بقایای گیاهان بوجود می‌آید.
▪زمان :
قدر مدت عمل تخریب کانی‌ها و سنگ‌ها بیشتر باشد عمل تخریب فیزیکی و شیمیایی کاملتر انجام می‌گیرد. زمان تخریب کامل بسته به نوع سنگ ، ساخت و بافت سنگ‌ها و نیز ترکیب و خاصیت تورق کانی‌ها متفاوت می‌باشد ولی بطور کلی سنگهای رسوبی خیلی زودتر تجزیه شده و به خاک تبدیل می‌شوند، در صورتیکه سنگهای آذرین مدت زمان بیشتری لازم دارند تا تجزیه کامل در آنها صورت گرفته و به خاک تبدیل گردند.
▪آب و هوا :
فور آب‌های نفوذی و عوامل آب و هوا از قبیل حرارت ، رطوبت و غیره در کیفیت خاک‌ها اثر بسزایی دارند. جریان آبهای جاری بخصوص در زمین‌های شیب‌دار موجب شستشوی خاک‌ها می‌شوند و با تکرار این عمل مقدار مواد معدنی و آلی بتدریج تقلیل می‌یابد. اثر تخریبی اتمسفر همانطور که قبلا بیان گردید روی برخی از کانی‌ها موثر و عمیق می‌باشد و هر قدر رطوبت همراه با حرارت زیادتر باشد شدت تخریب نیز بیشتر می‌گردد.
▪توپوگرافی محل تشکیل خاک :
اگر محلی که خاک‌ها تشکیل می‌شوند دارای شیب تند باشد در نتیجه مواد تخریب شده ممکن است بوسیله آبهای جاری و یا عامل دیگری خیلی زود بسادگی از محل خود بجای دیگری حمل گردند و یا شستشو بوسیله آبهای جاری و یا عامل دیگری خیلی زود بسادگی از محل خود بجای دیگری حمل گردند و یا شستشو بوسیله آبهای جاری باعث تقلیل مواد معدنی و آلی خاک‌ها شود در نتیجه این منطقه خاک‌های خوب تشکیل نخواهند شد. ولی برعکس در محل‌های صاف و مسطح که مواد تخریب شده بسادگی نمی‌توانند به جای دیگری حمل شوند فرصت کافی وجود داشته و فعل و انفعالات بصورت کامل انجام می‌پذیرد.
●مواد تشکیل دهنده خاک‌ها
موادی که خاک‌ها را تشکیل می‌دهند به چهار قسمت تقسیم می‌شوند :
▪مواد سخت :مواد سخت را ترکیبات معدنی تشکیل می‌دهند ولی ممکن است دارای مقداری مواد آلی نیز باشند. البته این ترکیبات معدنی از تخریب سنگ‌های اولیه یا سنگ مادر حاصل شده‌اند که گاهی اوقات همراه با مواد تازه کلوئیدی و نمک‌ها می‌باشند.
▪موجودات زنده در خاک‌ها :تغییراتی که در خاک‌ها انجام می‌پذیرد بوسیله موجودات زنده در خاک انجام می‌گیرد. قبل از همه ریشه گیاهان ، باکتری‌ها ، قارچها ، کرم‌ها و بالاخره حلزون‌ها در این تغییرات شرکت دارند.
▪آب موجود در خاک‌ها :آبی که در خاک وجود دارد حمل مواد حل‌شده را به عهده دارد که البته این مواد حمل شده برای رشد و نمو گیاهان به مصرف می‌رسد. آب موجود در خاک‌ها از باران و آبهای نفوذی ، آب جذب شده و بالاخره آبهای زیرزمینی تشکیل شده که در مواقع خشکی از محل خود خارج شده و بمصرف می‌رسد.
▪هوای موجود در خاک :هوا همراه با آب در خوه‌های خاک‌ها وجود دارد که البته این هوا از ضروریات رشد و نمو گیاهان و ادامه حیات حیوانات می‌باشد. مقدار اکسیژنی که در این هوا وجود دارد از دی اکسید کربن کمتر است و این بدان علت است که ریشه گیاهان برای رشد و نمو اکسیژن مصرف کرده و دی اکسید کربن پس می‌دهند.
●تقسیم‌بندی خاک‌ها از لحاظ سنگ‌های تشکیل دهنده
بر حسب دانه‌های تشکیل دهنده خاک و هم‌چنین شرایط میزالوژی و پتروگرافی زمین خاک‌های مختلفی وجود دارد که عبارتند از :
▪خاک رسی :ذرات رس (Clay) دارای قطری کوچکتر از ۰.۰۰۲ میلی‌متر می‌باشند و در حدود ۵۰% خاک را تشکیل می‌دهند.
خاک‌های رسی چون دارای دانه‌های بسیار ریزی هستند به خاک سرد معروفند و در مقابل رشد گیاهان مقاومت نشان داده و رشد آنها را محدود می‌کنند.
▪خاک‌های سیلتی :
۵۰% این نوع خاک‌ها را ذرات سلیت تشکیل داده است که دارای قطری بین ۰.۰۵ تا ۰.۰۰۲ میلی‌متر می‌باشند و بر حسب اینکه ناخالصی مثل ماسه ، رس و غیره بهمراه دارند به نام خاک‌های سیلتی ماسه‌ای و یا سیلتی رسی معروفند.
▪خاک‌های ماسه‌ای :
این خاک‌ها از ۷۵% ماسه تشکیل شده‌اند. قطر دانه‌ها از ۰.۰۶ تا ۲ میلیمتر است و بر حسب اندازه دانه‌های ماسه به خاک‌های ماسه‌ای درشت ، متوسط و ریز تقسیم می‌گردند. مقدار کمی رس خاصیت خاک‌های ماسه‌ای را تغییر می‌دهد و این نع خاک آب را بیشتر در خود جذب می‌کند تا خاک‌های ماسه‌ای که فاقد رس هستند.
▪خاک‌های اسکلتی :
خاکهای اسکلتی به خاکهایی اطلاق می‌گردد ک در حدود ۷۵% آن را دانه‌هایی بزرگتر از ۲ میلی‌متر از قبیل قلوه سنگ ، دیگ و شن تشکیل می‌دهند. این خاک‌ها ، آب را به مقدار زیاد از خود عبور می‌دهند و لذا همیشه خشک می‌باشند.
●نیم‌رخ عمومی خاک‌ها
نیم‌رخ خاک‌ها معمولا از ۳ افق A,B,C تشکیل شده است.
افق A : که به نام خاک بالایی نامیده می‌شود، فوقاتی‌ترین منطقه خاک است و این همان افقی است که رشد و نمو گیاهان در آن نفوذ می‌کنند. این افق از مواد خاکی نرم (رس) که غنی از مواد آلی و موجودات زنده میکروسکوپی است تشکیل یافته است که وجود این مواد آلی باعث رنگ خاکستری تا سیاه این افق می‌گردد. البته این زمین غالبا برای کشاورزی مناسب می‌باشند. اکسیدهای آهن و همچنین بعضی از مواد محلول ممکن است از این منطقه به افق B برده شوند و در آنجا رسوب کنند.
افق B : قشر بین افق A و C را یک قشر دیگر تشکیل می‌دهد که به نام افق B یا خاک میانی نامیده می‌گردد. در این افق عمل تخریب و تجزیه به مراتب بیشتر از افق C پیشرفت و اثر کرده است و از کانی‌های سنگ مادر فقط آن دسته دیده می‌شوند. که بسیار مقاومند (مثل کوارتز) ولی سایر کانی‌ها به شدت تجزیه شده‌اند. این افق معمولا از مواد رسی ، ماسه و شن‌های ریز و درشت و گاه مقادیر کمی بقایای نباتی تشکیل شده است. در این افق علاوه بر مواد رسی ، در آب و هوای مرطوب ، اکسیدهای آهن و همچنین مواد محلول‌تر که بوسیله آب‌های نفوذی از افق A به آنجا آورده شده‌اند دیده می‌شوند.
افق C : که به آن خاک زیرین نیز گفته می‌شود، افقی است که مواد سنگی به میزان خیلی کم تخریب و تجزیه شده‌اند و در نتیجه سنگ‌های اولیه زیاد تغییر نکرده بلکه بصورت قطعات خرد شده می‌باشند. زیر این منطقه سنگ‌های تخریب نشده یعنی سنگ اولیه قرار دارد که هیچگونه تخریب و یا تجزیه‌ای در آن صورت نگرفته است.
●فرسایش تسریعی
فرسایش آبی در واقع یکی از پدیده‌های معمولی زمین شناسی است که بوسیله آن کوهها بتدریج فرسوده شده و دشتها ، دره‌ها و بستر رودخانه‌ها و دلتاها ، تشکیل می‌یابند. این نوع فرسایش که به کندی صورت می‌گیرد، فرسایش طبیعی نامیده می‌شود. در صورتی که فرسایش با سرعت خیلی بیشتری انجام شود و حالت تخریبی به خود بگیرد، به آن فرسایش تخریبی گفته می‌شود.
در پدیده فرسایش دو عمل مختلف انجام می‌شود: یکی جدا شدن ذرات و دیگری حمل و تغییر مکان آنها. عواملی مانند انجماد و ذوب متناوب ، جریان آب و ضربانات قطران باران اثر جدا کنندگی داشته و مواد را جهت شسته شدن آماده می‌کنند.
●عوامل موثر در میزان فرسایش تسریعی
دو عامل اصلی را می‌توان مسئول وقوع فرسایش تسریعی دانست: از بین رفتن پوشش گیاهی طبیعی خاک و کشت گیاهانی که پوشش گیاهی کافی فراهم ننموده و قسمتی از خاک را برهنه می‌گذارند. کشت نباتات کرتی مانند ذرت و سیب زمینی ، بخصوص اگر کرتها در جهت شیب زمین باشد، پوشش کافی به خاک نداده، فرسایش و از بین رفتن خاک را تشدید می‌کنند.
●مقدار کل بارندگی و شدت آن
بارندگی زیاد در صورتی که ریزش آن آرام باشد، فرسایش زیادی ایجاد نمی‌کند، در صورتی که بارانهای شدید حتی به مقدار کم سبب فرسایش زیاد می‌شوند. در فصل سرما که زمین منجمد می‌شود و در فصل رشد گیاهان که پوشش گیاهی انبوه است، بارندگی اثر فرسایشی کمتری دارد.
●شیب زمین
شیب زیاد باعث تسریع جریان آب شده و به همان نسبت میزان فرسایش و هدر رفتن آب افزایش پیدا می‌کند. طول شیب نیز اهمیت دارد، چون هر قدر شیب ادامه بیشتری داشته باشد، بر مقدار سیلاب افزوده خواهد شد.
●پوشش گیاهی
درختان جنگلی و مرتع موثرترین عوامل محافظ خاک در مقابل فرسایش هستند. نباتات زراعی اثر محافظتی کمتری دارند، ولی این امر در نباتات مختلف یکسان نیست. نباتاتی مانند جو و گندم پوشش نسبتا کافی برای خاک فراهم می‌کنند.
●ماهیت خاک
از بین خواص فیزیکی خاک موثر در میزان فرسایش مهمترین آنها قابلیت نفوذ خاک و ثبات ساختمانی خاک است. قابلیت نفوذ خاک به عواملی مانند ثبات ساختمانی ، بافت ، نوع رس ، عمق خاک و وجود لایه‌های غیر قابل نفوذ بستگی دارد. ثبات ساختمانی ذرات خاک سبب می‌شود که علی‌رغم هرزروی سطح آب فرسایش زیادی صورت نگیرد.
● نحوه کنترل فرسایش آبی
روشهای مختلفی برای کاهش یا کنترل فرسایش آبی می‌توان بکار برد:
بطور کلی هر اقدامی مانند شخمهای سطحی و عمقی و اضافه کردن مواد آلی خاک که قدرت جذب آبی خاک را افزایش دهد، هدر رفتن سطحی آب را کاهش می‌دهد.
انتخاب نوع نباتات زراعی در کنترل فرسایش اثر زیادی دارد.
بالا نگه داشتن سطح حاصلخیزی خاک خود یک نوع عمل محافظتی در مقابل فرسایش است، زیرا تحت این شرایط رشد زیاد نباتات ، علاوه بر بهتر نمودن قابلیت نفوذ آب خاک ، پوشش گیاهی و مواد آلی خاک را بطور قابل ملاحظه افزایش می‌دهند.
با دقت در انتخاب روشهای کشت و زرع و نحوه انجام آنها می‌توان با فرسایش خاک مبارزه کرد. در صورتی که شیب زمین تا مسافت زیادی ادامه داشته باشد، بهتر است که نباتات کرتی مانند ذرت با نباتات پوششی مثل گندم و جو بطور یک در میان کشت شوند، تا بدین وسیله از شتاب گرفتن آب جلوگیری شود. این روش کشت را که اصطلاحا کشت نواری گویند، اثرات کاملا مثبتی در حفاظت خاک داشته است.
● فرسایش بادی
تخریب خاک از طریق فرسایش بادی بیشتر در مناطق خشک صورت گرفته و گاهی در مناطق مرطوب هم اتفاق می‌افتد. اثر تخریبی باد غالبا خیلی جدی بوده و نه تنها ذرات ریز و حاصلخیز خاک را هدر می‌دهد، بلکه به علت رو بازکردن ریشه گیاهان و یا پوشاندن قسمت هوایی گیاهان با مواد معلق در هوا ، سبب مرگ آنها می‌شود. خشک شدن لایه‌های سطحی خاک به علت کمی آب ، آنها را در خطر فرسایش باد قرار می‌دهد.
●وامل موثر در فرسایش بادی
مهمترین عامل درصد رطوبت خاک است، زیرا خاک مرطوب از این حیث مصون است. عوامل دیگر عبارتند از: سرعت باد ، وضعیت قسمت سطحی خاک ، خصوصیات کلی خاک.
خصویات خاکی مانند ثبات دانه بندی ذرات خاک ، میزان مواد آلی و درصد ذرات خاک همگی در فرسایش پذیری خاک بوسیله باد موثر هستند.
●نترل فرسایش بادی
با توجه به عوامل موثر در میزان فرسایش بادی می‌توان روشهای مبارزه و کنترل را حدس زد. این روشها شامل مرطوب نگه داشتن خاک ، زبر و خشن نمودن سطح خاک و داشتن پوشش گیاهی است. کشت نوارهای نباتی و ایجاد بادشکن‌ها عمود بر جهت وزش باد پیشگیریهای موثری برای فرسایش بادی محسوب می‌شوند. اکثر روشهای بکار رفته ضمن اینکه برای مبارزه با اثر باد منظور می‌شوند، در واقع تا حد زیادی در جهت کنترل درصد خاک نیز عمل می‌کنند.
●ینده بحث
زیانهای ناشی از فرسایش به خاک محدود نشده، بلکه ذرات خاک شسته شده و سبب پر شدن کانالهای آبیاری ، سدها و ... نیز می‌گردد. علاوه بر آن خاکهای زمین پست نیز بوسیله یک لایه از لای پوشیده شده و به بهره برداری آن لطمه می‌خورد.
فرسایش خاک نه تنها در عصر حاضر بلکه در طی قرون ، یکی از خطرات جدی و تهدید کننده رفاه و آبادی هر جامعه بوده است. تردیدی نیست پیشرفت و دوام کشاورزی مستلزم بکار بردن روشهای مناسب و موثر برای جلوگیری یا کم کردن میزان شسته شدن و هدر رفتن خاک می‌باشد.

[Borna66]

مهمترين عوامل تخريب خاک دراستان چهارمحال و بختيارى
استان چهارمحال و بختيارى با مساحت 16 هزار و 533 کيلومتر مربع در فلات مرکزى ايران و در دامنه سلسله جبال زاگرس واقع شده ‌و مرکز آن شهرکرد دو هزار و 66 متر مربع از سطح دريا ارتفاع دارد.
اين استان با دارا بودن يک درصد از مساحت کشور ، 10درصد از منابع آبى کشور را در اختيار دارد و حوزه آبخيز سه رود بزرگ کارون، زاينده رود و دز است. حداکثربارندگى سالانه ‌در ارتفاعات زردکوه به يک هزار و 800 ميليمتر و حداقل آن در نواحى شمال و شمال شرقى استان به 300 ميليمتر مى‌رسد. استاندار چهارمحال و بختيارى گفت: سالانه بيش از يک هزار ميلياردريال خسارت ناشى از روان آبها و رودخانه‌ها، به اين استان خسارت وارد مى‌شود.
در حال حاضر سالانه به طور متوسط 22 ميليون مترمکعب گل و لاى‌ از حوزه‌هاى آبخيز استان وارد مخازن سد کارون، زاينده‌رود و دز مى‌شود.
وجود زمين حساس به فرسايش، شيب زياد حوزه‌هاى با متوسط شيب 42 درصد، بارندگى‌هاى ‌با شدت زياد و کم مدت، عوامل انسانى مانند وابستگى ‌بهره برداران حوزه‌هاى آبخيز و آبريز به منابع طبيعى، عدم تعادل مرتع و دام و ظرفيت 5/3برابر دام نسبت به مراتع ، تجاوز به حريم رودخانه‌ها و شخم نادرست و آبيارى غيرعلمى را ازمهمترين عوامل تخريب خاک دراستان دانست

[Borna66]

زمین شناسی و زندگی گیاهی
گياهاني كه از نقطه نظر خاك شناسي محدود به موقعيتهاي بومي بسيار خاص مي باشند، مثل آنها كه در رخنمونهاي سرپانتينيتي سرشار از فلزات سنگين و باطله هاي معدني رشد مي كنند و يا گياهاني كه زمين هاي آلكالي و نمك دار (بسيار شور ) و آهكهاي سرشار از كلسيم را به عنوان رستنگاه خود انتخاب مي كنند ، فرصتهاي مطالعاتي منحصر به فردي را در اختيار محققان قرار مي دهند تا ضمن بررسي رابطه زندگي اين گياهان با عوامل زمين شناختي مربوطه ، به گونه اي مطلوب و بهينه از اين پتانسيل ها در زمينه هاي مختلف به خصوص تكنولوژيهاي زيست محيطي بهره مند شوند.

گياهاني كه در خاكهاي سرشار از فلزات رشد مي كنند بواسطه توانايي بالاي آنها در نگهداري و ذخيره فلزات به عنوان ابزاري به منظور برطرف نمودن آلودگي خاكها مورد استفاده قرار مي گيرند . در چنين مواردي حفاظت از اين گياهان خودرو و نيز بررسي و تحقيق در زمينه مكانيسم هاي بيولوژيكي كه اين گياهان را مستعد پذيرش و ذخيره سازي مقادير زيادي از برخي فلزات مي نمايد اهميت مي يابد .

متالوفيت ها :

متالوفيت معرف گونه هاي مختلف گياهي كه درمناطق سرشار از فلز رشد و نمو مي كنند مي باشد. متالوفيت ها در پژوهش هاي ژئوبوتانيك به خاطر خصوصيات ويژه اي كه دارند ، ارزش كليدي داشته و گونه هاي گياهي متنوعي را شامل مي شوند .

در بين گونه هاي مختلف متالوفيتها، آن دسته كه قابليت ذخيره سازي نوع خاصي از فلزات را دارند بيشتر مورد توجه قرار مي گيرند، به عنوان مثالAlyssum murale گونه اي است كه به عنوان اولين تكنولوژي اقتصادي در حذف و استخراج نيكل از خاكهاي آلوده و يا معادن متروكه معرفي شده است. Arabidopsis halleri گونه ديگري از متالوفيتها است كه تجمع زياد روي در آن ديده مي شود ودر واقع اين گياه نوعي Zn-hyperacumulator محسوب مي شود .

مكانيسم مورد قبول در خصوص اين استعداد ويژه در گياهان مذكور بر پايه مكانيسم هاي مولكولي است كه براي گونه هاي مختلف به صورت مجزا مورد بررسي قرار مي گيرد .

به خاطر اهميت و نقش ويژه متالوفيتها در مسائل زيست محيطي ، حفاظت از آنها كه در خلال فعاليتهاي معدني مورد تهديد انقراض قرار مي گيرند نيز ضروري به نظر ميرسد .

اين گياهان بواسطه سازگاري فوق العاده با تمركز فلزات در تكنولوژيهاي زيست محيطي در سه زمينه مختلف مورد استفاده قرار مي گيرند :

1- Phytoextraction : در اين خصوص از متالوفيتهايي كه قابليت تجمع بالاي فلزات را در بافتهاي مختلف خود از جمله در واكوئل ها دارا مي باشند (hyperaccumulators) در پاكسازي خاكهاي آلوده استفاده مي كنند.

2- Phytostabilization : متالوفيت ها را براي بي تحرك كردن و تثبيت فلزات در خاك و باطله هاي معدني سرشار از فلزات آلاينده و مسموميت زا بكار مي برند.

3- Rhizofiltration : در اين تكنولوژي از متالوفيتها براي خارج كردن فلزات و آلاينده ها از آب و فاضلاب هاي صنعتي استفاده مي كنند .

متالوفيتها همچنين به عنوان پتانسيلي براي معدنكاري حائز اهميت اند . آنها در بعضي موارد نشانگرهاي ژئوبوتانيكي هستند كه مي توانند براي تعيين لايه هاي زيرسطحي سرشار از فلز در مناطقي كه مورد بررسي هاي اكتشافي مي باشند ، مهم وكليدي تلقي شوند.

معادن متروكه همواره مسائل و مشكلات زيست محيطي زيادي را به همراه داشته اند كه اصلاح اكولوژيك اين مناطق با استفاده از گياهان بومي نواحي مذكور به منظور پاكسازي منطقه از فلزات مسموميت زا و آلاينده ، علاوه بر اينكه به عنوان روشي كم هزينه و اقتصادي در ايمن سازي زيست محيطي آنها مطرح است ، دوستي و نزديكي صنعت و معدن را با طبيعت و محيط زيست به گونه اي شگفت انگيز به نمايش مي گذارد .

پروژه مشترك AMIRA كه به عنوان يك پروژه بين المللي بوسيله انستيتوهاي تحقيقاتي در استراليا ، جنوب آفريقا و آمريكاي لاتين در اين خصوص مطرح شده است، اصلاح اكولوژيك خاكهاي آلوده با مس را در مناطق مختلف با اقليم مديترانه اي مورد بررسي قرار مي دهد و تحقيقات وسيعي را روي متالوفيتها انجام داده است .

تحقيقات ديگري نيز در اين زمينه انجام شده است ، در سال 2002 در باغ گياه شناسي Kew Royal مطالعاتي روي متالوفيتها صورت گرفت كه نقش مهم آنها را در رفع چالشهاي زيست محيطي مورد بررسي قرار داد .

[Borna66]

خاك چيست ؟
[b]خاك (soil) : خاك يك ماده طبيعي، دائما در حال تغيير مي‌باشد كه از كانيها، مواد آلي و ارگانيم‌هاي زنده تشكيل شده است. گياهان در خاك رشد مي‌كنند .

افقهاي خاك (soil horizons) : خاك از لايه‌هاي افقي مجزا درست شده است. اين لايه‌ها افق ناميده مي‌شوند. آنها از لايه‌هاي آلي غني بالايي (گياخاك و خاك بالايي) تا لايه‌هاي سنگي زيرين (خاك زيرين)، سنگپوش (سنگ سبز) تغيير مي‌كنند.

[Borna66]

خاك شناسي به دو قمت تقسيم مي شود
1 خاك شناسي كاربردي
كه به دو قسمت ژئوتكنيك : يعني استفاده از خاك براي مصالح ساختماني و سنگ بستر و پي ساختمان ها
و قسمت كشاورزي
2- ژئوپدولو‍ي
كه به دو بخش پدوژنز
و رده بندي تقسيم مي شود.
پدوژنز به بررسي شرايط و مكانيسم تشكيل خاك مي پردازد
رده بندي هم به دسته بندي انواع خاك بر اساس بافت و ساخت مي پردازد.

[Borna66]

پیدان (Pedon)
نیمرخی از خاک که یک ستون شش وجهی از خاک است که سطح آن روی زمین بین یک تا ده متر مربع وسعت دارد. در پیرامون این ستون شش وجهی ، لایه‌های مختلف خاک قابل روئیت است. بنابراین پیدان عبارت است از یک واحد نمونه برداری خاک که برای بررسی خاک بکار می‌رود.

افق خاک
هر لایه‌ای که در یک ستون شش وجهی خاک روئیت شود، افق خاک (Soil horizon) نامیده می شود. افق خاک تقریبا موازی سطح پیدان است و ویژگیهایی دارد که از افقی به افق پایین‌تر متفاوت است.


* اختلافات موجود بین افقهای خاک :

در صحرا و ضمن بررسیهای میدانی ، می‌توان به اختلافات موجود بین افقهای مختلف خاک پی برد. این اختلاف از ویژگیهایی نظیر رنگ ، بافت ، ساختار ، چسبندگی و حضور و عدم حضور مواد غیر آلی نظیر کانیها و نیز مواد آلی حاصل می‌شود.

* ارتباط بین پیدان و افق :

افقهای خاک ، اساس اولیه در طبقه بندی خاکها محسوب می‌شوند و به همین سبب ، انواع بسیار متنوع و گوناگونی از خاک در طبیعت یافت می‌شود. برای دست یافتن به طبقه بندی خاکها باید به بررسی پیدان به عنوان واحد طبقه بندی پرداخت.

* علت تشکیل افقهای مختلف خاک :

افقهای مختلف که لایه‌های خاک را تشکیل می‌دهند، در اثر واکنش بین سنگها و رسوبات با آب که وجود آن به شرایط اقلیمی بستگی دارد و نیز تاثیر ارگانیسمها ایجاد می‌شوند.

انواع افقهای مختلف خاک
افق O
بالاترین بخش نیمرخ در افق خاک O قرار دارد. این نامگذاری ، به سبب وجود مواد آلی (Organic) در این افق است که از گیاهان و نیز بقایای حیوانات بوجود می‌آید و پس از مدتی تشکیل هوموس را می‌دهد.

http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/7/7c/soils2.jpg

هوموس
هوموس تنها از یک ماده تشکیل نشده، بلکه مخلوطی از مواد آلی تجزیه شده است. ماده آلی حاصل از این تجزیه معمولا به رنگ تیره است. ارگانیسمهای میکروسکوپی به شدت در این بخش فعالند و نتیجه آنها ایجاد هوموس (Humification) می‌باشد.
تاثیر مواد آلی بر افق O
افق O در حدود 20 تا 30 درصد از ماده آلی تشکیل شده است. همین میزان قابلیت این افق را در نگهداری آب و مواد غذایی افزایش می‌دهد. این ویژگی ماده آلی با حضور کانیهای رسی افزایش بیشتری می‌یابد.
افق R
در تحتانی‌ترین بخش نیمرخ خاک افق R (سنگ _ Rock) قرار گرفته که شامل مواد متراکم سنگ و عمدتا سنگ بستر است. هنگامی که سنگ بستر هوازدگی و فرسایش شیمیایی می‌یابد، به سنگ پوشش (Regolith) تبدیل می‌شود. مواد حاصل از این فرایند برای تشکیل نیمرخ خاک به مصرف می‌رسد.
افقهای C ، B ، E ، A
این افقها لایه‌های مختلفی را از افق O تا افق R نشان می‌دهند. این لایه‌های میانی در نیمرخ خاک از شن ، سیلت و ماسه و رس تشکیل یافته‌اند و همگی محصولات هوازدگی فیزیکوشیمیایی هستند.
افق A
در این افق هوموس و ذرات رس از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. این مواد بین گیاهان و مواد غذایی موجود در خاک ، ارتباط برقرار می‌کنند. این افق دارای ماده آلی فراوان و در نتیجه رنگ تیره‌ای است. افق A به تدریج به افق E تبدیل می‌شود که از مواد دانه درشت‌تر تشکیل یافته است. این امر نمایانگر مقاومت در برابر تجزیه‌ها و هوازدگی سنگ به میزان کمتر است.
افقE
رس و اکسیدهای آهن و آلومینیوم توسط آب از افق E نشست کرده و افقهای زیرین در اثر نفوذ آب حمل می‌شوند. فرایند جابه‌جایی ذرات ریز دانه و کانیها توسط آب از افق E ، جابه‌جایی eluviation نام دارد. بنابراین دلیل نامگذاری این افق به افق E همین است. هر قدر میزان بارش در منطقه بیشتر باشد، نرخ جابه‌جایی بیشتر خواهد بود.
افق B
بر خلاف افقهای A و E ، افق B تجمع (Illuviation) رسها و اکسیدهای آهن و آلومینیوم است. افق B رنگهایی مایل به قرمز یا زرد به خود می‌گیرد، چون حاوی مواد آلی و اکسیدهای مختلفی از عناصر است. بعضی از موادی که در این خاک حضور دارند، به صورت درجا تشکیل گردیده‌اند. در مناطق بسیار مرطوب ، این افق در بخشهای بسیار عمیق خاک تشکیل می‌شود.
سولوم (Solum)
تر کیب افقهای A و E با موادی که از جابه‌جایی و نیز تجمع بعدی بوجود می‌آیند، روی‌هم‌رفته Solum نامیده می‌شوند که در حقیقت خاک واقعی را تشکیل می‌دهند.
افق C
این افق سنگ بستر تجزیه و فرسایش یافته است و در اثر عوامل فیزیکوشیمیایی و همچنین در اثر دخالت ریشه گیاهان تشکیل می‌شود. این افق در حقیقت سنگ بستر دست نخورده را از عوامل بیولوژیکی حفظ می‌کند و به عنوان سنگ پوشش (Regolith) محسوب می‌شود. این افق فاقد کانیهای رسی است و بیشتر از قطعات سنگی تشکیل یافته است. ضخامت لایه‌ها و افقهای منفرد خاک متغیر و به نحوه تشکیل خاک بستگی دارد.

[Borna66]

هوموس
هوموس:
توده اي از ذرات کانيايي به تنهايي يک خاک واقعي را تشکيل نمي دهد. خاک هاي واقعي بوسيله ارگانيزم هاي زنده تحت تاثير قرار گرفته، تغيير مي کنند و (Supplemented) افزوده ميشوند.
گياهان و جانوران در توسعه و گسترش خاک ها بوسيله ايجاد مواد آلي اضافي کمک مي کنند. قارچ ها و باکتري ها اين مواد آلي را به يک ترکيب شيميايي نيمه محلول که "هوموس" ناميده مي شود، تبديل مي کنند. ارگانيزم هاي بزرگتر موجود در خاک مانند کرم هاي خاکي، سوسک ها و موريانه ها، هوموس را با مواد معدني موجود در خاک در هم مي آميزند.
"هوموس" يک ماده بيوشيميايي است که در لايه هاي بالايي خاک که تيره است، تشکيل مي شود. خود هوموس به رنگ قهوه اي تيره تا سياه است. مطالعه هوموس بصورت مجزا بسيار مشکل است، چرا که هوموس با ذرات ريز مواد معدني به خوبي مخلوط شده است. هوموس از اسيدها(هوميک و فوليک)، قارچها، باکتريها، دياستازها و ترکيبات آلي ديگر که در مراحل گوناگون تجزيه مي باشند تشکيل يافته است و در تشکيل آن نقش ليگنين حائز اهميت فراوان است؛ زيرا مواد ازته و گلوسيدها بر روي ان تثبيت گشته، به اين ترتيب از يک طرف مولکولهاي بزرگ آلي را تشکيل ميدهد و از طرف ديگر به ذرات رس متصل مي گردد. خاکدانه هاي رسي- هوموسي که به اين ترتيب از آميزش تنگاتنگ مواد آلي و معدني پديد مي آيند ساختماني نرم و قابل تهويه با ظرفيت بالاي ذخيره آب و عناصر غذايي به خاک مي بخشد.
مواد پروتئيني موجود در هوموس که از کالبد موجودات زنده حاصل مي شود، توسط موجودات ذره بيني با منشاء گياهي و جانوري(گياوزيا) تجزيه مي يابند و به آهستگي معدني شده، به طور پيوسته غذاي گياهان را تامين مي نمايند. به بيان ديگر هوموس ماده غذايي بينابيني و ذخيره اي است که عامل اصلي حاصلخيزي خاک را تشکيل مي دهد.
هوموس فوايد زيادي را براي خاک فراهم مي آورد؛ از آن جمله مي توان به موارد زير اشاره نمود:
- هوموس توانايي خاک را براي نگهداري و ذخيره رطوبت افزايش ميدهد
- ته نشست مواد حمل شده توسط باد و باران
- هوموس منبع مهم مورد نياز تامين کربن و نيتروژن گياهان است
- هوموس باعث بهبود ساختمان خاک براي رشد گياهان مي شود
هوموس داراي انواع گوناگوني است که بستگي به کيفيت مواد آلي و نوع سنگ مادر دارد:
1- هوموس مول: پيوند تنگاتنگ با ذرات معدني دارد و غالبا در اقليم معتدل و مرطوب بر روي خاکهاي قليايي و رسي با خاک برگ فراوان و تجزيه پذير تشکيل مي شود.
2- هوموس مور: فشرده تر بوده، در اقيلم سردتر و بر روي خاک برگهايي که به دشواري تجزيه مي شوند(مانند برگهاي سوزني کاج) و بر روي خاکهاي ماسه اي و اسيدي که عملا فاقد کلوئيد رس مي باشند تشکيل مي شود.
3- هوموس مودر: نوع بينابيني دو قسم فوق مي باشد. نمونه هوموس اسيد در اطراف کوه هاي آلپ مشاهده مي شود.
فعاليت هاي آلي در خاک ها فراوان است. يک سانتي متر مکعب از خاک حاوي بيش از 1000000 باکتري است. 1 هکتار از چراگاه ها در يک آب و هواي مرطوب مي توانند حاوي بيش از 1000000 کرم خاکي و 25000000 حشره باشد. حشرات و کرم هاي خاکي در به هم آميختن و تهويه خاک ها نقش بسيار موثري دارند. اين ارگانيزم ها(موجودات زنده) مسئول ايجاد بخش مهمي از هوموس بوسيله گوارش ناقص مواد آلي هستند.

منبع: پايگاه داده هاي علوم زمين

[Borna66]

مقدمه:
بيماريهاي خاكزي و آفات خسارات بسيار زيادي را در زمينهاي كشاورزي و محصولات كشاورزي در دنيا بوجود مي آورند.در مورد گياهان جاليزي و ميوه ها و … برخي از بيماريهاي خاكزي علفهاي هرز و نماتد بطور نسبي با آفتكش ها، قارچكش ها و علف كشها در خاك كنترل شده اند مانند متيل برومايد كلر، كلرين و .
اما استفاده از ضدعفوني كننده هاي خاك براي كنترل آفات هميشه آثار زيانباري برروي جانوران و انسان داشته است و باعث شده كه علاوه بر هزينه بالا و پيچيده بورن روشهاي آفت زدايي اثرات سمي مهم برروي گياهان و خاك بجا بگذارد.
Soil solarizationيك روش غير شيميايي است كه بسياري از آفات و پاتوژنهاي خاكزاد را كنترل مي كند. از اين تكنيك ساده انرژي حرارتي خورشيد جذب ميشود و تغييرات فيزيكي و شيميايي و بيولوژيك در خاك بوجود مي آيد. صفحات پلاستيكي شفاف از جنس پلي اتيلن برروي سطح خاك مرطوب در ماههاي گرم تابستان گذاشته مي شود و درجه حرارت خاك را به سطحي مي رساند كه براي بسياري از پاتوژنهاي خاكزاد گياهي و بذر علفهاي هرز و نماتدها و جوانه هاي گياهان انگل و كنه هاي ساكن در خاك كشنده است.
اين روش براي گياهان جاليزي و يكساله بهترين نتايج بهتري را داشته است. هرچه كرت بزرگتر باشد كنترل مؤثرتر است.
مناطق بزرگتر از 30 اينچ بهتر جواب مي دهد زيرا كرتهاي كوچكتر از 30 اينچ داراي يك اثر مسيريابي در لبه هاي خارجي دارند.


عمليات soil solarization:

soil solarizationدر كارونياي جنوبي بخوبي انجام ميشود. بهمين دليل هرچه درجه حرارت در ماههاي تابستان بالاتر باشد و هر چقدر پلاستيك را بمدت بيشتري در جاي خود بگذاريم به نتايج بهتري مي رسيم. مدت زمان طولاني لازم است تا نتايج قابل قبولي براي از بين بردن علفهاي هرز مقاوم بدست آيد.

Soil solarizationشامل 5 مرحله مي باشد كه مي بايست همه را بدقت و بترتيب انجام دهيم.كه شامل مراحل زير است:

1-آماده سازي خاك

اولين گام در انجام فرايند soil solarizationشخم زدن بستر زمين و آماده سازي آن براي كشت مي باشد تا بعد از عمليات soil solarization از تغيير دادن و بهم زدن خاك جلوگيري شود. چنانچه بعدأ خاك را شخم زديم دانه هاي علفهاي هرز را به سطح خاك مي آوريم و اين در شرايطي است كه بذر برخي از علفهاي هرز كه در عمق مي باشند از بين نرفته اند.
بهترين نتايج فقط تا عمق 3-2 اينچ بالايي سطح خاك بدست مي آيد بهتر است تجهيزات آبياري و كودها را قبل از soil solarization به خاك اضافه كنيم.
بسيار مهم است كه منطقه اي كه مي خواهد عمليات soil solarization روي آن انجام صاف باشد و از دانه هاي علفهاي هرز و باقيمانده، گياهان و كلوخ پاك باشد زيرا اين مواد باعث مي شود كه پلاستيك از سطح زمين بلند شود و حداكثر ميزان حرارت موقعي بدست مي آيد كه پلاستيك به سطح زمين نزديك باشد و بايد از بوجود آمدن محفظه هاي هوايي بوسيله كلوخ هاي بزرگ و شكافهاي عميق در سطح زمين جلوگيري كرد. سطح خاك بايد مسطح و نرم شود و يك سطح صاف بوجود آيد تا در زمان آبياري آب بطور يكنواخت در خاك نفوذ كند و آنرا مرطوب سازد.
2- آبياري خاك
خاك بايد بخوبي آبياري شود و چون باعث مي شود كه ارگانيسمها به حرارت حساس تر شوند و به علاوه رطوبت باعث ميشود كه گرما سريع تر و در عمق بيشتري در خاك نفوذ كند.
خاك را مي توان پس از گذاشتن لوله هاي پلاستيكي بوسيله روش آبياري قطره اي آبياري كرد.
آبياري در زير سطح پلاستيكي معمولاً آفت ها را كمي زودتر و بمقدار بيشتري كنترل مي كند.
آبياري باراني، قطره اي بهترين نتايج را دارند. آبياري بايد بمقداري انجام كه آب روي خاك نايستد و تماماً نفوذ كند.
3- كندن شيار ( گودال )
مي بايست يك گودال به عمق 8-6 اينچ دور تا دور محيط كرت خود حفر كنيم كه براي قرار دادن لبه هاي پلاستيك درون آن مورد استفاده قرار ميگيرد.

4- پوشاندن
سطح خاك را با پلاستيكي كه توسط اشعه uv تشعشع ديد را مي پوشانيم. اين پلاستيك ها مي بايست شفاف باشند ( نه سياه و نه رنگي ) و داراي ضخامت 4-1 متر مي باشند.
پلاستيك را تا آنجا كه ممكن است مي كشيم و وقتي كاملاً در محل خود قرار گرفت گودال را از خاك پر مي كنيم و لبه هاي پلاستيك را مي پوشانيم.
اين كار باعث ميشود كه پلاستيك در جاي خود ثابت بماند و از رفتن هوا به زير آن يا دزيدن و حركت هوا در زير آن جلوگيري مي كند.
چنانچه از يك پلاستيك در لوله استفاده شود تأثير soil solarization بيشتر ميشود. و در اينصورت بهتر است كه يك فاصله هوايي بين دو لوله وجود داشته باشد. مي توانيم با قرار دادن دو جسم كوچك بين پلاستيكها اين فاصله را بوجود آوريم.
مدت زماني لازم است تا به سطح بالايي از كنترل برسيم بستگي به درجه حرارت دارد. با استفاده از پلي اتيلن شفاف نور خورشيد مستقيماً از پلاستيك عبور كرده و خاك را گرم مي كند.
پلاستيك شفاف و نازك به قطر 2-1 ميلي متر به نور خورشيد بيشتر اجازه مي دهد كه از آن عبور كند. پلاستيك شفاف و نازك بيشتر از پلاستيك سياه به اشعه خورشيد اجازه عبور مي دهد و خاك بيشتر گرم ميشود.
پلاستيك بمدت 8-4 هفته در گرمترين ماههاي تابستان در محل مورد نظر مي بايست قرار گيرد.
در كاروليناي جنوبي بهترين زمان برا ي انجام soil solarization از ماه ژوئن تا آگوست ميباشد.
ميزان موفقيت soil solarization بستگي به ميزان درجه حرارت خاك و ميزان تشعشع دارد.
افزايش زمان در زير soil solarization براي كرت مضر نيست. چنانچه نخواهيم كه زمين را زير كشت ببريم باقي گذاشتن پلاستيك ميتواند كنترل را بيشتر كند و بعنوان يك مانع بر عليه آلودگي مجدد عمل كند
5-بر داشتن پلاستيك وكشت
پس از اينكه كرت ما بمدت 8-4 هفته در معرض تشعشع خورشيد قرار گرفت مي توان سطح پلاستيكي را برداشت . برداشتن پلاستيك بايد با دقت خاص و بدون آسيب زدن به خاك همراه باشد . هيچگاه خاك را دوباره شخم نزنيم زيرا باعث مي شود بذرهاي گياهان هرز و ارگانيسمهاي بيماريزا كه در اعماق زمين بوده اند و تحت تا ثير حرارت قرار نگرفته اند دوباره كرت را آ لوده كنند . به همين دليل است كه آماده سازي خاك و اضافه كردن كودهاي شيميايي و يا قرار دادن تجهيزات سيستم هاي آبياري بايد قبل از پو شاندن سطح زمين بوسيلة پلاستيك صورت گرفته باشد رها سازي پلاستيك در محيط باعث الوده سازي محيط زيست ميشود .
پلاستيك پلي اتيلن شفاف قادر است كه در مقابل درجات بالاتري از حرارت نسبت به پلاستيك سياه مقاومت كند . ميتوان پلاستيك را برداشت و براي بار دوم ازآن استفاده كرد . براي استفاده مجدد از پلاستيك در برخي موارد براي گياهاني نياز به درجه حرارت بالاتري براي كشت دارند مي توان پلاستيك را به رنگ سفيد در آورد در مورد گياهاني به خاك خنك تري نياز دارند بايد به موقع پلاستيك را برداشت تا خاك قبل از كشت خنك شود زماني كه پلاستيك را برداشتيم مي توانيم كشت را شروع كنيم .
فاكتورهاي مؤ ثر در ميزان موفقيت :
مشخصات خاك مانند رنگ خاك ، ساختار و عمق تا ثير زيادي بر روي soil solarizationدارند. خاك تيره گرماي بيشتري را نسبت به خاك روشن جذب مي كند . خاكهاي داراي خلل و فرج باعث مي شود حرارت بخوبي از خاك عبور داده شود و حرارت به اعماق نفوذ كند .
كنترل در چند اينچ بالايي خاك بسيار بهتر از اعماق خاك انجام مي شود و سطح كنترلي كه به دست مي آيد بستگي به تركيب ، طول مدت زمان انجام soil solarization ، ميزان درجه حرارت و ميزان حساسيت گروههاي علفهاي هرز به حرارت دارد قارچهايي مثل Rhizoctonia كه در 3-2 اينچ بالايي خاك زندگي مي كنند در اين روش بهتر كنترل ميشوند .
فوايد انجام soil solarization براي كنترل بيماريها:
انجام دادن soil solarization در ماههاي ژوئن يا ژولاي درجه حرارت خاك را تا 140 درجه فارنهايت در دو اينچي و 102 فارنهايت در 18 اينچي بالا مي برد . در نتيجه بسياري پاتوژنهاي بيماري زا حتي در عمق 18 اينچي از بين ميروند .
در كاليفرنيا پروژة soil solarization كنترل بسيار بالا و خوبي براي بيماريها به وجود آورده است . اين كنترل براي حد اقل يك فصل رويش ادامه مي يابد. برخي شواهد نشان ميدهد كه برخي از پاتوژنها ممكن است كه خاك soil solarization شده را دوباره كنند اما با سرعت كمتري نسبت به خاكهاي soil solarization شده اين عمل انجام مي شود .
كنترل علفهاي هرز:
بذر و جوانه هاي بسياري از علفهاي يكساله و چند ساله به روش soil solarizationكنترل شده اند.
بذر برخي از علفهاي هرز بسيار حساس به soil solarization هستند و برخي براي كنترل نياز به رطوبت بالا و پلاستيك كاملا پوشانده و نزديك به سطح زمين و تشعشع گرماي زياد براي كنترل دارند. كنترل گونه هاي علفهاي هرز زمستاني معمولاً براي بيش از يك سال امكان پذير است در حاليكه علفهاي هرزي مانند melilotus alba ،cyperus esculentus،c. rotundus نسبتاً كنترل مي شوند .
چنانچه soil solarization در فصلهاي سرد انجام شود معمولاً رشد علفهاي هرز افزايش ميث يابد و گاهي اوقات قبل از شخم زدن زمين soil solarization انجام مي شود.
كنترل نماتدها:
soil solarizationجمعيت نماتدها را كاهش مي دهد اما به قارچها و علفهاي هرز بيشتر اثر ميكند . نماتدها در برابر گرما مقاوم ترند و كنترل كردن آنها در خاكهايي با عمق بيشتر از 12 اينچ سخت است.
در نتيجه soil solarization در مورد گياهان با ريشه كوتاه و با غنچه هاي خانگي با صرفه تر است و معمولاً نبايد از آن براي كاهش جمعيت نماتدها به ميزان 99% -90 % درعمق 18 اينچ خاك استفاده كرد.
افزايش رشد گياه:
در مناطق شده گياهان معمولاً سريعتر رشد مي كنند و برگهاي بيشتري، با كيفيت تري از نظر ظاهر بوجود مي آورند.
اين پديده را ميتوان به از بين رفتن پاتوژنها و علفهاي هرز نسبت داد اما تا اندازه زيادي غير قابل توجيه مانده است.براي مثال زمانيكه از هر نوع آفتي عاري است
اگر پديده Soil solarization انجام شود باز هم رشد قابل ملاحظه اي در گياه مشاهده ميشود.

يك توجيه نسبي براي اين پديده را مي توان به تركيب چند مكانيسم ارائه داد:
1-به دليل اينكه زماني كه پاتوژنهاي اصلي كنترل مي شوند. پاتوژنهاي غيراصلي و كوچك هم كنترل مي شوند
2- در خاكي كه شده برخي از مواد مغذي قابل حل در آب مانند نيتروژن ، كلسيم(ca++ ) ، NH4,NO3) ),منيزيم( mg++ )‌افزايش مي يابد و بمقدار بيشتري در دسترس گياه قرار ميگيرد.
3- برخي از ميكروارگانيسم هاي سودمند مانند قارچهاي mycorrhizal و Trichoderma sp. و اكتينوميست ها و برخي از باكتري هاي مفيد طي فرايند soil solarization زنده مي مانند و سريع وارد خاك مي شوند كه اين علاوه بر از بين بردن پاتوژنها باعث افزايش تحريك رشد گياه مي شود.

[Borna66]

تعريف الودگي خاک:
خاک يکي از منابع مهم و ارزشمند طبيعت است. بدون داشتن خاک سالم حيات و زندگي روي زمين امکانپذير نخواهد بود. 95% غذاي انسان از زمين حاصل ميشود. برنامه ريزي براي داشتن خاکي سالم و توليد کننده لازمه بقاي انسان است. ورود مواد، ارگانيسمهاي زيستي يا انرژي به درون خاک سبب تغيير کيفيت خاک ميشود. همين مسئله باعث ميشود که خاک از حالت طبيعي خود خارج شود.
خاک از دو بخش تشکيل شده است. يکي بخش زنده خاک و ديگري بخش مرده خاک ميباشد. بخش مرده خاک شامل سنگهاي هوازده و مواد معدني حاصل از پوسيدگي گياهان و جانوران ميباشد (که مواد آلي يا هوموس ناميده ميشود) و هوا و آب نيز در اين بخش قرار ميگيرند. اما خاک زنده، خاکي است که داراي جانوران کوچک همچون حشرات و کرمها است و در آن گياهان، قارچها، باکتريها و ساير ميکروبها قرار دارند. نمونه بارز خاک 50% مواد معدني و آلي و 50% هوا و آب دارد که فضاهاي خالي موجود در خاک را پر ميکند و ارگانيسمهاي زنده خاک را نگه ميدارد.
بر اثر فعاليتهاي مختلف انساني، خاک دچار آلودگي ميشود. اکثر اين آلودگي ها بر اثر تصادف وسايل نقليه اي که مواد آلوده کننده جا به جا ميکنند، اتفاق مي افتد.
آلوده کننده هاي ديگري که سبب آلودگي خاک ميشوند شامل اتومبيلها، کاميونها و هواپيماهايي هستند که زباله جا به جا نميکنند ولي موادي از قبيل سوخت حمل ميکنند، که بر اثر ريخته شدن و خارج شدن آنها از وسيله نقليه آلودگي خاک رخ ميدهد.
عواملي مانند فعاليتهاي انساني نيز باعث آلودگي خاک ميشوند. ريختن مواد سمي مانند انواع حلالها، مواد رنگي و شوينده ها آلودگي زمين و خاک را گسترش ميدهند.
خاک ها به عنوان پالاينده هاي طبيعت محسوب مي شوند . علاوه بر اينکه تأمين کننده مواد غذايي هستند ، خاصيت تصفيه کنندگي نيز دارد . اين خاصيت خاک در اثر خواص فيزيکي آنها ( عمل نفوذ آب از منافذ ) ، خواص شيميايي آنها ( جذب سطحي و تبخير ) و خواص زيستي آنها ( تجزيه و فساد مواد آلي ) حاصل مي گردد .

[Borna66]

تجزيه خاك
تجريه خاك براي تمام محصولات كشاورزي اساس توصيه كودي مي‌باشد. نمونه‌هايي كه از مزارع آزمايشي گرفته مي‌شود از اهميت خاصي برخوردار است. چه اين نمونه‌ها اساس آزمايشات را تشكيل مي‌دهند. نمونه‌هاي خاك از نظر مقدار مواد غذايي و ساير مواد مربوطه مورد تجزيه قرار مي‌گيرند.

نمونه خاك
ايده‌آل‌ترين نمونه خاك بايستي حداقل 400 گرم وزن داشته باشد مگر اينكه مقدار بيشتر از 400 گرم درخواست شده باشد. نمونه‌ها بايستي داخل يك پاكت پلاستيكي ريخته شود و خود داخل پاكت ديگري قرار گيرد. اطلاعات هر نمونه را بايستي طوري روي پاكت نوشت كه پاك نشده و بتوان آن را خواند. اطلاعات بايستي شامل محل نمونه‌برداري، نام زارع يا مشتري و نوع محصول باشد.
به‌عنوان يك قاعده كلي مزارعي كه تا 10 هكتار وسعت داشته باشند را به‌عنوان يك واحد نمونه‌برداري مي‌توان محسوب كرد. با توجه به اين نكته كه كل مزرعه از بابت جنس خاك، نوع زراعت قبلي و نوع كود استفاده شده يكسان باشد. مزارع بزرگ و مزارعي كه از يك‌دستي برخوردار نيستند بايد به قطعات كوچكتر يك‌دست تقسيم و از هر قسمت جداگانه نمونه‌برداري كرد.

وسايل مورد نياز نمونه‌برداري
1- مته نمونه‌برداري چرخشي (در صورت در دسترس نبودن بيل و يا بيلچه ترجيحا" از جنس ضدزنگ)
2- سطل پلاستيكي بزرگ
3- پاكت پلاستيكي نمونه‌برداري
4- برچسب بزرگ

نمونه‌برداري از خاك باغات مركبات و ميوه‌جات
نمونه‌اي كه به آزمايشگاه‌هاي فوسين ارسال مي‌گردد بايستي نماينده تمامي منطقه‌اي باشد كه در آن آزمايش پياده مي‌گردد. زمين محل آزمايش بايستي كاملاً يكنواخت بوده و هيچ تفاوت آشكاري در آن ديده نشود. براي تهيه يك نمونه بايستي در مسيري به شكل " w " در سطح مزرعه نمونه‌هاي فرعي تهيه گردد.
توصيه مي‌شود كه براي تهيه هر نمونه 20 تا 30 نمونه فرعي گرفته شود. نمونه‌هاي فرعي بايستي كاملاً مخلوط شده و از آن يك نمونه 400 گرمي براي ارسال به آزمايشگاه تهيه شود.
مسير گرفتن نمونه‌هاي فرعي

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2345.jpghttp://pnu-club.com/imported/2009/04/2346.jpgنمونه‌برداري خاك براي باغات مركبات وميوه‌جات بايستي از عمق 25 تا 30 سانتيمتري تهيه گردد و قبل از نمونه‌برداري پنج سانتيمتر از پوشش روي خاك برابر شكل زير كنار زده شود.http://pnu-club.com/imported/2009/04/2347.jpgدر باغات مركبات و ميوه‌جات تهيه نمونه‌هاي فرعي بايستي به روش " w " شكل باشد و محل گرفتن آنها بايستي از محيط اطراف برابر شكل زير باشد.نمونه‌برداري بايستي از منطقه‌اي در زير تاج درخت گرفته شود.http://pnu-club.com/imported/2009/04/314.gifنمونه‌ها بايستي طوري از زمين اطراف درخت گرفته شود كه نماينده خاك پاي درخت باشد. قابل توجه است كه خاك بين رديف درختان وضعيت متفاوتي از خاك زير درخت دارد. بايستي بخاطر داشت كه وسائل نمونه‌برداري طوري تميز باشد كه مانع آلودگي نمونه‌ها گردد. همچنين نمونه‌برداري نبايستي بعد از كود پاشي صورت گيرد.

محل آزمايش
نمونه خاك بايستي نماينده منطقه مورد آزمايش باشد. شرايط منطقه مي‌بايست يكنواخت باشد. اندازه مزرعه آزمايشي با توجه به روش مصرف فرآورده و همچنين هدف آزمايش كه تحقيقاتي و يا ترويجي باشد متفاوت است.

طرز نمونه‌برداري از خاك مزارع
1- انتخاب مسير نمونه‌برداري
با استفاده از شكل W مي‌توانيم مسير نمونه‌برداري خود در مزرعه را تعيين كنيم. با توجه به شكل‌هاي پايين Wفرضي را طوري روي زمين تصوير مي‌كنيم كه شروع و پايانش دور از محل ورود به مزرعه باشد و همچنين از نقاطي كه نمايانگر كل زمين نيست نيز نگذرد (مثل كنار پرچين‌ها، محل انبار شده كود حيواني، محل‌هاي آغشته به ذغال و خاكستر چوب و غيره).


http://pnu-club.com/imported/2009/04/2348.jpghttp://pnu-club.com/imported/2009/04/2349.jpg2- چگونگي انجام عمل نمونه‌برداري
در مسير W فرض شده بر روي زمين حداقل 20 نمونه (و نه به هيچ وجه كمتر) با فاصله‌هاي مناسب به شرح زير برمي‌داريم. ابتدا 5 سانتيمتر رويه خاك را كاملاً كنار مي‌زنيم كيلو از خاك در عمق 15 سانتيمتري (15 سانتيمتر بعد از برداشتن 5 سانتميتر رويه خاك) را برداشته داخل سطل پلاستيكي مي‌ريزيم.
بنابراين حداقل بيست بار نمونه‌برداري حدود 10 كيلوگرم خاك داخل سطل است. خاك داخل سطل را به‌خوبي به‌هم مي‌زنيم و سعي مي‌كنيم خاكي از درون سطل بيرون نريزد از خاك مخلوط شده داخل سطل بيشتر از نصف كيسه پلاستيكي نمونه‌برداري (حدود 1000-750 گرم) را پرمي‌كنيم و سر كيسه را محكم مي‌بنديم. سپس روي كيسه برچسب زده، مشخصات مزرعه از قبيل جنس خاك، نوع محصول، محصول مورد كشت در آينده، كشت قبلي، اسم مزرعه، محل مزرعه، تاريخ نمونه‌برداري و نام نمونه‌بردار را ذكر مي‌كنيم.

نكات كلي و مهم در نمونه‌برداري

1- خاك نمونه‌برداري شده نمي‌بايست حاوي برگ و ساقه گياهان باشد.
2- قبل از شروع به نمونه‌برداري از تميز بودن وسايل نمونه‌برداري (مته يا بيل، بيلچه، سطل) مطمئن شويم.
3- بعد از دادن كود به زمين نمونه‌برداري نكنيم. بهترين زمان نمونه‌برداري بعد از برداشت محصول است.
4- يكي از مهمترين نكات اطمينان از صحت مشخصات ذكر شده بر روي برچسب است.

[Borna66]

ژئواستاتيستيك شاخه اي از علم آمار كاربردي است كه با استفاده از اطلاعات حاصله از نقاط نمونه برداري شده، قادر به ارائه مجموعه وسيعي از تخمينگرهاي آماري بمنظور برآورد خصوصيت مورد نظر در نقاطي كه نمونه برداري نشده اند مي باشد. يكي از ابزار مطالعات ژئواستاتيستيكي تابعي آماري بنام واريوگرام است كه امكان تجزيه و تحليل ساختار، مقياس و شدت تغييرات مكاني متغيرهاي ناحيه اي را فراهم مي آورد. چنانچه واريوگرام بدرستي تعيين گردد از آن نه تنها جهت تخمين آماري بلكه بمنظور طراحي و اصلاح شبكه نمونه برداري نيز مي توان استفاده كرد. بطور كلي كريجينگ را مي توان يك تخمينگر ممتاز بحساب آورد زيرا نه تنها منجر به تخمين نااريب مي شود بلكه برآوردي از حداقل خطاي تخمين نيز ارائه مي دهد. وجود انواع مختلف تكنيك هاي كريجينگ (مانند كريجينگ معمولي، كوكريجينگ، كريجينگ گسسته و ...) باعث انعطاف پذيري و دامنه وسيع كاربري ژئواستاتيستيك در تجزيه و تحليل بسياري از مسائل موجود در علوم محيطي شده است

[Borna66]

رسها به همراه کلوئیدها ، فعالترین بخش خاک محسوب می شوند و اکثر آنها دارای ساختمان بلوری هستند. قبل از مطالعه کانیها توسط اشعه ایکس تصور می‌شد که کانیهای رسی ذرات کوچک و ریز کانیهای اولیه نظیر ذرات کوارتز ، فلدسپار و میکاها باشند، در حالی که در حال حاضر کانیهای رسی ، ترکیب شناخته شده‌ای دارند که شبیه این کانیها نیست و تنها کانی میکا به آنها شبیه است. کانیهای رسی ، اغلب کانیهای جدید یا حاصل انحلال کانیهای اولیه یا کانیهای ثانویه هستند.
● تاثیر آب و هوا بر خاک رس
خاکها در مناطق گرم و شرایط آب و هوایی مرطوب جایی که زهکشی مناسبی ندارد، دارای میزان بالایی از کانیهای اولیه حل شده می‌باشند که به کانیهای رسی تبدیل شده‌اند. خاکهای موجود در مناطق گرم و مرطوب ، میزان بالایی از رس حتی در اعماق ۵ تا ۲۰ متری دارند. در حالت زهکشی مناسب ، کانیهای رسی از درون سیستم خاک خارج می‌شوند. بعضی کانیهای رسی در اثر تجزیه و دگرسانی کانیهای اولیه نظیر میکاها تشکیل می‌شوند.
● منشا تشکیل دهنده رسها
▪ رسهای درجا که در حین تشکیل خاک شکل می‌گیرند.
▪ رسهای تغییر مکان یافته که در اثر فرسایش بیشتر حرکت کرده و مجددا در محل جدید نهشته می‌شوند.
▪ رسهای تبدیل شده که از رسهای به شدت هوازده و فرسایش یافته تجمع کرده و در رسوبات و خاکها رسوب گذاری می‌کنند.
▪ رسهای تشکیل شده جدید که در اثر تبلور مجدد رسهای موجود در محلولها ، در خاک در حال تشکیل شکل می‌گیرند.
● کانیهای رسی
این کانیها سیلیکاتهای آلومینیوم آبداری هستند که ساختمان ورقه‌ای داشته و مانند میکاها ، از فیلوسیلیکاتها می‌باشند.
● ساختمان کانیهای رسی
لایه‌ای از چهار وجهی‌های (تتراهدرالهای) Si _ O. در این لایه ، هر چهار وجهی با چهار وجهی مجاورش ، سه اتم اکسیژن به اشتراک گذاشته‌اند. واحد پایه است، اما Al می‌تواند حداکثر جانشین نصف اتمهای Si شود.
لایه‌ای متشکل از Al در موقعیت اکتاهدرال با یونهای و بطوری که در عمل یونهای بین دو لایه از یونهای O/OH قرار می‌گیرند. عناصر Mg ، Fe و سایر یونها ، ممکن است جانشین Al شوند.
▪ گیبسیت :
لایه Al _ O/OH را لایه گیبسیت می‌گویند. چون ساختمان این کانی کلا از چنین لایه‌هایی تشکیل شده است.
▪ بروسیت :
لایه Mg _ O/OH را لایه بروسیت می‌گویند. چون ساختمان این کانی کلا از این لایه‌ها تشکیل شده است.
● تقسیم بندی ساختمانی رسها
▪ گروه کاندیت :
ـ ساختمان دو لایه ای دارند یعنی لایه تتراهدرال بوسیله یونهای O/OH به لایه اکتاهدرال متصل است.
ـ در آن جانشینی به جای Al و Si صورت نمی‌گیرد، لذا فرمول ساختمانی آن است.
ـ اعضا این گروه کائولینت ، هالوئیزیت (کائولینیت آبدار) ، دیکیت ، ناکریت هستند.
ـ فاصله بنیادی (فاصله بین یک لایه سیلیس با لایه سیلیس بعدی) ۷ آنگستروم است.
▪ گروه اسمکتیت :
ـ ساختمان ۳ لایه‌ای دارند. بطوری که یک لایه اکتاهدرال مانند ساندویچ بین دو لایه تتراهدرال سیلیس قرار دارد.
ـ فاصله بنیادی ۱۴ آنگستروم است و با جذب آب تا ۲۱ آنگستروم می‌رسد.
ـ اعضا این گروه شامل مونتموریلونیت ، ساپونیت ، نانترونیت (وقتی Fe جانشین Al می‌شود) و استونزیت (وقتی Mg جانشین Al شود) می‌باشند.
▪ اعضای گروه اسمکتیت :
ـ ورمیکولیت :
ساختمانی مشابه اسکمتیت دارد، ولی در آن تمام موقعیتهای اکتاهدرال بوسیله و اشغال شده و جانشین شده است.
ـ ایلیت :
این کانی نیز ساختمانی مشابه اسکمتیت دارد، اما به علت جانشینی به جای در لایه‌های تتراهدرال ، کمبود بار بوجود می‌آید که بوسیله که در موقعیتهای بین لایه‌ای قرار می‌گیرد، جبران می‌شود. یونهای ، و نیز در آن دیده می‌شوند. فاصله بنیادی ۱۰ آنگستروم است.
ـ کلریت :
ساختمان سه لایه‌ای (مثل ایلیت و اسکمتیت) دارد، ولی لایه‌های بروسیت (Mg _ O/OH) بین آنها قرار دارند. فاصله بنیادی ۱۴ آنگستروم است.
● منشا کانیهای رسی در رسوبات یا سنگهای رسوبی
▪ رسهای موروثی یا وراثتی :
این رسها از انواع آواری هستند.
ـ رسهای تازه تشکیل شده (Neoformation) :
این رسها به صورت برجا و در اثر ته‌نشینی مستقیم از محلول یا از مواد سیلیکاته آمورف و یا حاصل جانشینی هستند.
ـ رسهای تبدیلی (Transformation) :
رسهای موروثی از طریق تبادل یونی یا تغییر منظم کاتیونها ، به رسهای تبدیلی ، تبدیل می‌شوند.
● فرایندهای تشکیل دهنده انواع رسها
▪ محیط هوازدگی و تشکیل خاک :
اصلی‌ترین محیط تشکیل رسها مخصوصا رسهای موروثی یا وراثتی است.
▪ محیط رسوبگذاری :
رسها از آب حوضه یا آبهای حفره‌ای ته‌نشین می‌شوند (مخصوصا رسهای تازه تشکیل شده).
▪ دیاژنز و دگرگونی درجه پایین :
در طول این فرآیند انواعی از رسها (مخصوصا رسهای تبدیلی) حاصل می‌گردند.
● دیاژنز کانیهای رسی
کانیهای رسی در طول دیاژنز اولیه و دیاژنز نهایی و همچنین در طول دگرگونی تغییر یافته و حتی دگرسان می‌شود. اصلی‌ترین فرایند فیزیکی که رسها را تحت تاثیر قرار می‌دهد، فشردگی (Compaction) است که باعث خروج آب و کاهش ضخامت آنها تا ۰،۱ ضخامت اولیه می‌شود.

[Borna66]

تلفات ازت در خاك‌هاي كشاورزي :
با وجود اثرات مفيد كودهاي شيميايي در افزايش توليد محصولات مختلف زراعي و باغي در صورتي كه استفاده از كودها به همراه آگاهي و علم و چگونگي كاربرد آنها نباشد نتيجه حاصله چندان مطلوب نخواهد بود.

در زمان‌هاي گذشته متخصصان و پژوهشگران علم گياهي غالباً نمي‌دانستند كه از مجموع كودهاي ازته و ازت معدني شده خاك فقط 50% مورد استفاده گياه قرار مي‌گيرد و ممكن است ازت به صورت گاز از خاك خارج و يا اين كه با آب آبياري و باران از خاك خارج شود. منبع اصلي ازت براي گياهان مواد آلي خاك مي‌باشد كه از باقيمانده حيواني و گياهان قبلي حاصل شده و به طور طبيعي و يا در نتيجه عمل انسان به خاك داده شده است.

معمولاً كشت و كارهاي صحيح و اصولي مقدار قابل توجهي از ازت را كه توسط گياه از خاك خارج مي‌شود با افزودن كودهاي آلي و باقيمانده‌هاي گياهي به خاك برگردانده مي‌شود. اگر كود دامي تازه به صورت جامد يا مايع بلافاصله به داخل خاك برده شود نگراني از بابت از دست رفتن ازت وجود نخواهد داشت.

در حال حاضر توصيه جهت حفظ تعادل ازت خاك آن است كه بقاياي گياهي ، كود حيوان و كود سبز به زمين داده شود تا هم ازت خاك متعادل شود و هم مواد آلي خاك باعث بهبود خواص فيزيكي خاك شود. البته اين توصيه‌اي عام نيست. به عنوان مثال زير خاك كردن بقاياي گياهي در نواحي كه بيماري و آفتي غالب وجود داشته باشد توصيه نمي‌شود.

حفاظت و افزايش بازده ازت موجود در خاك در درجه اول بستگي به حفاظت خاك از عوامل فرسايشي، كم‌كردن تلفات به علت شستشو و ممانعت از تشكيل تركيبات ازتي فرار در خاك خواهد داشت. در ارتباط با فرسايش و جلوگيري از آن متأسفانه در كشور ما اقدامات مؤثري انجام نشده و پر شدن سدها، جاري شدن سيل و پيشروي كوير و شنزارها معضلات و دشواري‌هاي فراواني را موجب شده است، هرآينه در ايران جلوي صدمات فرسايش گرفته شود، طبق برآوردها زيان اقتصادي تلفات ازت نصف خواهد شد.

در ايران ميزان تلفات ازت بخصوص در نواحي مرطوب شمال ايران قابل توجه مي‌باشد. در نواحي كه مقدار بارندگي در حدود يك متر و بيشتر است ازت خاك مي‌تواند تا اعماق بيشتر از عمق نفوذ ريشه مهاجرت كند. در اين نواحي كه خاك در اواخر پائيز يخزده نيست بيشترين تلفات ازت انجام مي‌گيرد. زيرا باران فراواني باريده و درجه حرارت آنقدر نيست كه تعريق و تبخير تأثير زيادي در مجموع آب خاك داشته باشد. در اين وضعيت مي‌توان با داشتن پوشش گياهي كه كربن آنها زياد است (به مانند خانواده‌ غلات) از ازت خاك قبل از شستشو استفاده كرد.

در نواحي خشك تلفات ازت ناچيز است مگر در محصولاتي كه آبياري فراواني نياز دارند. برنج از جمله محصولاتي است كه تلفات ازت در آن قابل توجه بوده و روش‌هاي كشت و كار برنج راهايي براي تقليل و كاهش تلفات آبشويي باقي نمي‌گذارد. در نواحي خشك نيز قسمت اعظم تلفات ازت در فصل بارندگي و در غيبت و فقدان پوشش گياهي صورت مي‌گيرد.

[Borna66]

فرسایش خاک، علل وعوامل

یکی ازعواملی که درکشاورزی بسیارمورد توجه قرارمی گیرد وعامل اصلی نابودی بسیاری اززمین های خاصلخیزکشاورزی وتبدیل آن به مکان های غیرقابل کشت می باشد پدیده فرسایش خاک است.

متاسفانه درکشورما به دلیل توجه بیشتر مسئولان کشوری به بخش صنعت وعدم توجه آنان به بخش کشاورزی ونادیده گرفتن مشکلات آن،باعث شده که این،مسیر قهقرایی،سرعت بیشتری بگیرد.

فرسایش خاک ازجمله نگرانی های عمده زیست محیطی قرن حاضراست. برپایه برآوردهای انجام شده براثرفرسایش خاک سالیانه چندین میلیون هکتارازاراضی کشاورزی جهان به کام نابودی کشیده می شود. برپایه همین برآوردپیش بینی می شودکه تاسال ۲۰۱۰ میلادی یک سوم تا یک پنجم اراضی کشاورزی براثرفرسایش خاک عقیم وغیراستفاده شوند.

فعل وانفعالات فرسایش خاک وجایگزینی تپه های شنی به جای بسترهای حاصلخیزخاک تاسف انگیزاست واین فرآیند باعث مهاجرت هزاران نفرازروستائیان به سمت شهرها می گردد.

یکی ازاساسی ترین مسائلی که باعث فرسایش خاک درایران وجهان شده است مسئله سیلاب هاست.
جنگل هاطی قرنن های طولانی موجب پایداری خاک وذخیره سازی آب ورونق فعالیت های گوناگون کشاورزی بوده اند،ولی به مروروبا ازمیان رفتن تدریجی جنگل ها وپوشش های گیاهی دراین بهشت سرسبزخداوندی ،جاری شدن سیلاب متداول شده است .

هنگامیکه پوشش جنگلی براثرقطع بی رویه حالت مناسب وتراکمی خودرا ازدست می دهد .خاک آن منطقه به علت کمبود شاخ وبرگ وفاصله ایجاد شده بین آنها دربرابربارانهای شدید ورگبارهای تند بی دفاع مانده ومقاومت خودرا ازدست می دهد وبا کمترین بارش تند،مرگبارترین سیلابها را بوجود می آورد.

با ازبین رفتن پوشش گیاهی ،باران هایی که برسطح خاک می بارد علاوه برشستن خاک وتبدیل شدن به روان آب توانایی نفوذ به داخل زمین را ازدست می دهد .

پیامد بوجود آمدن روان آب وعدم نفوذ آب درخاک،پائین رفتن سفره های آب زیرزمینی است که اصلی ترین منبع آبیاری گیاهان درمناطق خشک است. به مرروزمان آنقدرآب وخاک وجود نخواهدداشت که یک کشاورزبتواند مایحتاج روزانه خودرا به دست آورد. ازاین روپدیده مهاجرت به شهرها شدت بیشتری خواهد گرفت که پیامدهای خاص خودرا به دنبال خواهدداشت.

متاسفانه درکشورما پدیده تخریب جنگل ها روند سریعی را درپیش گرفته است.عریانی بیش ازحد دامنه شمالی کوههای البرزکه درروزگاری نه چندان دورپوشیده ازجنگل وبیشه بوده است اکنون به خاطربی توجهی ما انسان ها درمعرض نابودی کامل قرارگرفته وفرسایش خاک،تراکم حرارتی ناشی ازتغییرات جوی ،کاهش رطوبت وازهمه مهمترتقلیل ونابودی پوشش گیاهی (به علت قطع بی رویه وعدم کاشت همزمان درخت ) ازپیامدهای نامطلوب این بی رحمی انسان نسبت به طبیعت اطراف خود است .

شرایط اقلیمی ووضع کنونی زمین شناسی به گونه ای است که آن را به صورت یک کشورمستعد به فرسایش خاک درآورده است . ولی حقیقت آن است که میزان فرسایش خاک درایران بیش ازمقدارمورد نظرمی باشد.آمارنشان می دهد که تلفات خاک دراثرفرسایش درمملکت ما چندین برابربیش ازمیانگین آن درکشورهای آفریقایی واروپایی است.

فرسایش خاک درایران یک مسیرصعودی داشته وبراساس اطلاعات منتشرشده متوسط سالانه تلفات خاک ناشی ازفرسایش درایران رشد قابل توجهی داشته است.به عقیده عموم کارشناسان مهمترین علت فرسایش خاک عوامل انسانی است.افزایش رشد جمعیت دراین دوران با نرخ سرسام آورآن نیازهای اقتصادی زیادی به دنبال داشته است ودرنتیجه جمعیت نیازبه مکانی برای زندگی دارند وافراد سودجوازاین مورد استفاده کرده وبه تخریبت جنگلها می پردازند.متاسفانه ناتوانی مراکزترویجی دراشاعه فرهنگ استفاده صحیح ازجنگل ها ومراتع براساس اصول علمی وفقدان مدارس آموزش منابع طبیعی کافی برای روستائیان وعشایرازعلل دیگرروند فوق بوده است.
برمبنای دلایل فوق انسان ازطریق افزایش تعداد دام درسطح مراتع وتخریب غیرقانونی جنگل ها ،عدم کاربری صحیح اراضی کشاورزی ،استفاده نادرست ازمنابع آبی وگاهی ازطریق احداث خطوط جاده ای وبهره برداری غلط ازمعادن و... ،فرسایش خاک را ازحالت طبیعی ومعمول خود خارج ساخته وبرآن دامن زده است. علاوه براین می توان به عدم تخصیص بودجه مناسب جهت مبارزه با پیشرفت بیابان ها وهمچنین عدم توجه به حفظ زمین های زیرکشت اشاره کرد.

با نیم نگاهی به تاریخچه کشاورزی کشورهای توسعه یافته،می توان دریافت که این کشورها دارای برنامه ریزی صحیح دربخش کشاورزی بوده وکمبود بودجه بخش صنعت خویش را ازدرآمد های بخش کشاورزی تامین می کنند. کشورهایی مانند آمریکا،فرانسه ،ژاپن ازاین راه علاوه برخودکفایی دربخش کشاورزی دارای صنعتی توسعه یافته نیزهستند.

گفتنی است کشورهند درسال ۱۹۷۵ دارای فرسایش خاکی درحدود۵میلیاردتن خاک درسال بوده است وبا حمایت ماهاتما گاندی درسال ۱۹۸۵ موفق به تأسیس دفترملی عمران اراضی هند شدکه هدفش به زیرکشت بردن سالانه ۵ میلیون هکتارازاراضی بایراین کشوروتبدیل آن به اراضی کشاورزی بود.

این روند شامل گسترش زمین های کشاورزی وگسترش مناطق جنگلی بودکه تاحدبسیارزیادی مانع ازافزایش میزان فرسایش خاک درآن کشورگردید.

منبع : سایت افتاب

[Borna66]

خاک از دیدگاه اکولوژیک
خاك از ديدگاه اكولوژيك يك اكوسيستم است. اكوسيستم تشكيل شده است از يك جامعه ي زيستي به اضافه ي محيط پيرامون آن. به جامعه ي زيستي خاك بيوسنز گفته مي شود و به محيط پيرامون خاك ژئوسنوز گفته مي شود.به اكوسيستم خاك بيوژئوسنوز گفته مي شود.
خاك مجموعه اي متشكل از موجودات زنده و كل شرايط فيزيكوشيميايي حاكم بر اين موجودات است. در اين سيستم مواد و انرژي در جريان و داراي تعادل پايدار هستند.
علم بيولوژي خاك در واقع به مطالعه ي بخش موجودات زنده ي خاكزي مي پردازد. و در اين جا تاكيد بر شناسايي گونه ها از نظر مورفولوژي آن ها نيست بلكه تاكيد بر فيزيولوژي موجودات و واكنش هاي بيوشيميايي است كه در خاك رخ مي دهد و اين ها همه بر روي خصوصيات خاك و در نتيجه بر روي رشد و نمو گياه اثر دارد.

[Borna66]

نحوه شکل گیری فرآیند فرسایش

با اجتماع تدریجی رسوبات ، وزنشان هم بالا رفته و آب درون آنها نیز خارج می‌شود. این روند به سخت شدن رسوبات منتهی می‌گردد. لایه‌های رسوبی فوق گاه چنان در پوسته زمین فرو رفته که به قسمتهای بسیار گرم آن رسیده و در پی ذوب شدن به صورت ماگما[در می‌آیند. در روندی دیگر ، ‌این لایه‌ها بالا آمده و کوههایی متشکل از سنگهای رسوبی را پدید می‌آورند. تمامی فرآیندهای تشکیل سنگ ، بالا آمدگی ، فرسایش و رسوبگذاری ، مراحلی از یک چرخه پیوسته از رخدادهای زمین‌شناسی هستند.
http://pnu-club.com/imported/2009/04/2350.jpg
تمام سنگها در سطح زمین در اثر پدیده‌های مختلف فرسایش خصوصا در اثر تغییرات آب و هوا ، تجزیه و متلاشی می‌شوند. هوازدگی کمکی که به فرسایش می‌کند، سائیدن قطعه سنگها و حمل آنها به جاهای دیگر است. این عمل منجر به تسطیع و سست شدن تدریجی سطح زمین می‌شود.
عوامل مؤثر در فرسایش

نیروی متحرک در تمام حالات فرسایش ، نیروی کشش جاذبه به طرف پایین است. اما عوامل اصلی که توسط آن سنگها تخریب و جابجا می‌شوند، یخچالها، امواج و جریانهای باد است. مواد رسی در اثر پدیده‌ای به نام حرکات توده‌ای به طرف پایین می‌لغزند.
عوارض سطحی ایجاد شده توسط فرسایش

بسیار از عوارض سطح زمین دارای اشکال مشخصی هستند که پدیده‌های عمده‌ای را که تحت تاثیر آن شکل گرفته‌اند را منعکس می‌کنند. مثالهای بارز در این مورد عبارتند از : دره‌های رودخانه‌ای ، دره‌های یخچالی ، دریابارهای ساحلی (دیواره‌های قائم فرسایش یافته با شیب زیاد) و آثار لغزیدگی زمین . عوامل جوی چون مقدار و پراکندگی فصل باران ، برف تبخیر و نوسان درجه حرارت و جهت باد ، پدیده‌های فرسایشی را در هر ناحیه کنترل می‌کنند.
http://pnu-club.com/imported/2009/04/2351.jpg



فرسایش در گذشته

شرایط آب و هوایی زمین پیوسته در حال تغییر است. مثلا میلیونها سال گذشته قشرهای یخی ، نواحی معتدل امروزی را به وسعت زیادی می‌پوشانیدند و با تغییرات چرخه اتمسفر باعث بارندگی کافی در قسمتهایی از صحرای آمریکا و سبب نگهداری رودخانه‌های دائمی گردیده است. همینطور بعضی از نواحی گرمسیری که در حال حاضر مرطوب می‌باشند، در گذشته شرایط صحرایی داشته‌اند.

فرآیندهای فرسایش در این محلها با پدیده‌های امروزی متفاوت بوده است و خیلی از ساختمانهای مناظر امروزی تحت شرایط حاکم در گذشته شکل گرفته‌اند و سنگهایی با مقاومت متنوع که به نسبتهای متفاوت تحت تاثیر خوردگی ، کج شدگی و گسل خوردگی قرار داشته‌اند، در معرض هوازدگی و فرسایش قرار گرفته‌اند. مثلا فرسایش بلافاصله در طول خطوط ضعیف مانند درز گسل‌ها عمل نموده است.
شکلهای مختلف فرسایش

فرسایش ارتفاعات

در طول مدت زیاد فرسایش ارتفاعات را از بین برده و آنها را تبدیل به دشت کم ارتفاع می‌کند که در آن ساختمانهای زمین شناسی به صور مختلف تشکیل گردیده است. این دشت‌ها ممکن است در نتیجه بالا آمدگی پوسته قاره‌ای تشکیل فلات را بدهند که با ارتفاع بلندتر و شیب تندتر رود‌خانه‌هامشخص‌اند و دره‌های عمیق و تنگی را حفر می‌کنند.
فرسایش نواحی شیب‌دار

در نواحی شیب‌دار ، فرسایش سریع و با شتاب بیشتری صورت می‌گیرد. در نواحی نیمه خشک شیب‌دار پوشش‌های گیاهی تا اندازه‌ای مانع فرسایش می‌شوند. اما در صحرا و زمین‌های سرد ، فرسایش آهسته تر عمل می‌نماید. بطور کلی نسبت فرسایش برای زمین‌های خشک (زمین‌هایی که از آب بیرون هستند) 8.6 سانتیمتر در 1000 سال برآورد شده است.
http://pnu-club.com/imported/2009/04/2352.jpg

فرسایش سطح زمین توسط باد

فرسایش بادی به دو صورت «روبش یا بادروبی» و «سایش» است. در جا‌هایی از سطح زمین که پوشیده از ذرات ریز و ناپیوسته و عاری از رطوبت و پوشش گیاهی است، جریان هوا می‌تواند ذرات را با خود حمل کند. باد بردگی تا رسیدن به سطح ایستابی ادامه می‌یابد. در جاهایی که زمین از ذرات ریز (لای و ماسه) و درشت (قلوه سنگ و شن) درست شده است، باد بطور انتخابی ذرات ریز را حمل می‌کند و ذرات درشت به تدریج به صورت پوش ممتدی در می‌آیند که اصطلاحا «سنگفرش بیابان» نامیده می‌شود. این پوشش ، از فرسایش بیشتر سطح زمین توسط باد جلوگیری می‌کند.

هر چه سرعت باد بیشتر باشد ذرات را به ارتفاع زیادتری بلند می‌کند، به فاصله دورتر می‌برد و بالاخره ذرات بزرگتری را حمل می‌کند. ذرات حمل شده بوسیله باد ، مخصوصا بادهای قوی ، به دو بخش بار بستری و بار معلق تقسیم می‌شوند. ذراتی که توسط باد حمل می‌شوند پس از برخورد به موانعی که بر سر راه آنها قرار دارند، موجب سایش سطح آنها می‌شوند. قطعات و تکه سنگهای پراکنده ، بیرون زدگیها و حتی موانع مصنوعی از قبیل ساختمانها ، دیوارها ، تیرهای برق یا تلفن ممکن است در معرض فرسایش بادی قرار گیرند. سایش معمولا در اثر برخورد ذراتی که نزدیک سطح زمین حرکت می‌کنند، انجام می‌گیرد.
__________________


آب بر روی رنگمان میریزیم و کمرنگ میشویم....
گر چه کم رنگ گشتیم ...اما... بی رنگ نگشتیم .


http://pnu-club.com/imported/2009/04/2353.jpg