در محدوده بین خاک اشباع تا خاک خشک بی نهایت حالات مختلف وجود دارد که گیاه با آن مواجه است. اما در این بازه رطوبتی نقاطی وجود دارند که از نظر کاربری در آبیاری و روابط آب و خاک اهمیت بیشتری دارند که از آن ها به عنوان نقاط پتانسیلی مهم خاک یاد می شود. اطلاع از وضعیت حدود رطوبتی ظرفیت زراعی در برنامه‌ریزی‌ های آبیاری و مدیریت زراعی بسیار مهم است. با تخمین این حد از روی برخی ویژگی‌ های فیزیکی و شیمیایی خاک، می‌ توان اطلاعات مفیدی از توانایی نگهداری رطوبت خاک بدست آورد. مفهوم ظرفیت زراعی (Field Capacity) برای بیان ظرفیت نگهداری آب در خاک مورد استفاده قرار می گیرد تخمین درست از مقدار رطوبت ظرفیت زراعی خاک عامل مهمی در تعیین مقدار تقاضا در توزیع منابع آب و مدیریت بهینه منابع آب در بخش کشاورزی می باشد که در بخش بعد به طور مفصل به آن می پردازیم.

هنگامی که خاک آبیاری می شود معمولا در سیستم های آبیاری کرتی، نواری و حتی شیاری رطوبت خاک تا حد اشباع افزایش می یابد. در نقطه اشباع، پتانسیل ماتریک خاک صفر بوده و تمام منافذ خاک از آب پر شده است. در واقع آب در این وضعیت در خاک آزادانه قادر به حرکت می باشد. مسلما این وضعیت مناسب گیاه نیست زیرا خاک فاقد هوا بوده و ریشه ها قادر به تنفس نیستند. پس از قطع آبیاری آب موجود در داخل خاک تحت تاثیر نیروی ثقل قرار گرفته و آن قسمت از آن که نیروی چسبندگی بین آن ها و ذرات خاک کمتر از نیروی ثقل است از خاک خارج و به اعماق فرو می رود. این عمل تا زمانی که نیروی چسبندگی خاک نسبت به آب بیش از نیروی ثقل گردد ادامه پیدا می کند تا این که سرانجام تمام آب آزاد (Free Water , Gravity Water) خاک خارج شده و سپس به حالت تعادل برسد. این وضعیت را که حدود 24 تا 48 ساعت پس از آبیاری اتفاق می افتد ظرفیت زراعی گویند.

حتما بخوانید  خاک؛ این ذرات کوچک سرنوشت ساز

ظرفیت زراعی (FC) یکی از نقاط پتانسیلی مهم خاک می باشد. زیرا در این وضعیت هیچ گونه آب آزاد در خاک وجود نداشته و تمام مولکول ها به ذرات خاک چسبیده اند. در این ظرفیت مقدار پتانسیل ماتریک برای خاک های شنی حدود 200- و برای خاک های رسی 400- سانتی متر است. در واقع ظرفیت زراعی بالاترین حد رطوبت قابل نگهداری در خاک برای استفاده گیاه می باشد. به همین دلیل ظرفیت زراعی را گنجایش نگهداری آب در خاک (Water Holding Capacity) نیز می گویند. درصد رطوبت در حد ظرفیت زراعی در خاک های مختلف متفاوت است. با یک مثال به شما نشان می دهم که سهولت جذب آب بستگی به مقدار پتانسیل دارد و نه درصد رطوبت. تصور کنید شرایطی را که برای تمام خاک ها پتانسیل آب در حد ظرفیت زراعی یکسان و برابر 300- سانتی متر است، یک خاک شنی ممکن است 10 درصد رطوبت داشته باشد ول مقدار رطوبت یک خاک رسی در همان پتانسیل 30 درصد باشد، اما سهولت جذب آب توسط گیاه در هر دو خاک یکسان می باشد. شکل زیر مقایسه ای است از ظرفیت زراعی در خاک مخلوط و شن.

ظرفیت زراعی

این ظرفیت گرچه هنوز در سطح وسیعی مورد استفاده متخصصان قرار می گیرد اما محدودیت های بسیار زیادی در کاربرد آن وجود دارد و این ناشی از تاثیر عوامل متعدد بر مقدار ظرفیت مذکور است. از عوامل مهم موثر می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • وضعیت قبلی رطوبت خاک: خاکی که در ابتدا اشباع بوده و سپس خشک شده است ظرفیت زراعی بالاتری نسبت به خاکی که خشک بوده و سپس مرطوب می شود، دارد. این امر به دلیل خاصیت پسماند در خاک است.
  • بافت و ساختمان خاک: خاک های رسی آب بیشتری به خود جذب کرده و به مدت طولانی تری آن را نسبت به خاک های شنی در خود نگه می دارند. هر چه خاک ریزدانه تر باشد ظرفیت زراعی آن بالاتر خواهد بود.
  • نوع رس: در خاک هایی که محتوی رس مونت موریلونیت باشند درصد رطوبت در ظرفیت زراعی بالاتر از خاک هایی است که محتوی سایر انواع رس ها می باشند.
  • مواد آلی: درصد بیشتر مواد آلی میزان رطوبت در ظرفیت زراعی را افزایش می دهد.
  • سطح ایستابی: در خاک هایی که سطح ایستابی نزدیک به زمین باشد این ظرفیت مفهومی پیدا نمی کند زیرا این واژه برای خاک هایی استفاده می شود که زهکشی در آن ها به صورت آزادانه صورت می گیرد.
  • وجود لایه های سخت در نیمرخ خاک: در خاک هایی که کفه های سخت در پروفیل آن ها مشاهده می شود ظرفیت زراعی مفهوم پیدا نمی کند؛ زیرا در این خاک ها هدایت هیدرولیکی در لایه های مختلف متفاوت می باشد.
  • تبخیر و تعرق: الگوی جذب آب توسط گیاه از خاک گرادیان پتانسیل آب و در نتیجه جهت حرکت آب را تغییر داده و توزیع مجدد آب در خاک که نقش به سزایی در ظرفیت مذکور دارد، تحت تاثر آن قرار می گیرد.
حتما بخوانید  آزمایش های دانه بندی با الک و هیدرومتری

به دلایل فوق، عدده ای از متخصصان بر این عقیده اند که نباید از واژه ظرفیت زراعی استفاده کرد. مهم ترین دلیل آن ها این است که در تعریف حالت این ظرفیت، تاکید بر متوقف شدن خروج آب از خاک می باشد حال آن که عملا این حالت وجود ندارد. به همین دلیل تا سال 1984 در کتابچه واژه های خاکشناسی که توسط انجمن خاکشناسی آمریکا منتشر می شود جلو این واژه از لفظ منسوخ شده استفاده شده است اما در چاپ های جدید این کلمه برداشته شده است زیرا کاربرد ویژه این ظرفیت ولو برای توصیف کیفی وضعیت آن در خاک بسیار رایج می باشد.

نکته مهمی که باید به آن توجه داشت (همین نکات کوچک است که فرد متخصص را از فردی عادی که شاید مطالعه مختصری در مورد یک پدیده داشته است، متمایز می کند) این است که واژه مذکور را نباید در رابطه با گلدان ها در گلخانه به کار برد و تنها این واژه برای گیاهان زراعی در مصرا مصداق دارد زیرا در گلدان ها لایه ای که بتواند آب را در اثر کاپیلاریته به طرف پایین بکشد وجود ندارد. اما می توان به جای آن از واژه ظرفیت گلدانی (Pot Capacity) استفاده کرد و آن مقدار رطوبت خاک گلدان در شرایطی است که خروج آب از زیر گلدان متوقف شده باشد. توصیه می شود تا حد ممکن ظرفیت زراعی در خاک های مختلف مزرعه مستقیما اندازه گیری شود زیرا پتانسیل مربوط به ظرفیت مزرعه می تواند برای یک خاک لایه ای تا 0.0005- MPa زیاد و یا در خاک های عمیق مناطق خشک تا حد 0.06- پایین باشد. مگر آن که کسی نتواند ظرفیت زراعی را در مزرعه اندازه گیری کند که در این صورت به همان رطوبت اندازه گیری شده در پتانسیل 0.03- در آزمایشگاه اکتفا می شود.

مهتاب محمودزاده
در هر چیزی تفکری است
نظر خود را بنویسید:
ثبت دیدگاه
دیدگاه های کاربران
محمد
13:18 - 1402/08/15
پاسخ دهید

سلام
تعریف واضح و خوبی از FC بود.ممنون

محمدرضا محموديان
18:19 - 1402/05/17
پاسخ دهید

كارشناس اب و خاك

لطفا صبر کنید