آیا می دانستید که فرسایش خاک ( Erosion ) در ایران 20 برابر متوسط جهانی است؟ در این مقاله سعی می کنیم تا با مفهوم، ماهیت و خصوصیات خاک ، این ذره با ارزش بیشتر آشنا شویم و این مقاله مقدمه ای خواهد بود برای مطالب جدی تر در مورد خاک. در یک تعریف بسیار کلی به هر جسم توده ای شکل که از مجموعه ذرات و دانه های مچزا از هم تشکیل شده باشد خاک گفته می شود. حال اگر این دانه ها از مواد طبیعی تشکیل شده باشند، خاک را طبیعی و اگر از مواد مصنوعی باشند آن ها را مصنوعی گویند. همان طور که ملاحظه می فرمایید در این تعریف اشاره ای به اندازه و شکل و یا جنس ذرات نشده است. از نظر یک مهندس ساختمان حتی لاشه سنگ ها و یا قلوه سنگ هایی که در یک جا برای پی سازی روی هم ریخته می شود می تواند مفهوم خاک را داشته باشد اما از نظر متخصصان کشاوری خاک باید دارای خصوصیات دیگری نیز باشد تا هدف کاربری را تامین نماید. زیرا برای یک متخصص، خاک باید بستری مناسب برای رشد گیاه باشد بنابراین انتظار می رود که خاک خواسته های زیر را تامین کند:
- خاک باید قادر باشد رطوبت کافی را در خود ذخیره کرده و آن را به آسانی در اختیار ریشه های گیاه قرار دهد. بنابراین خاک باید دارای دانه بندی مشخص باشد.
- لازم است خاک اکسیژن و هوای کافی داشته باشد تا تنفس ریشه ها در آن به آسانی صورت گیرد. برای این منظور باید تهویه خاک و تبادل هوا در آن به سهولت انجام شده و ساختمان مناسبی داشته باشد.
- خاک باید به لحاظ مکانیکی از وضعیت مطلوبی برخوردار باشد تا ریشه ها در آن توسعه پیدا کرده و بتواند به عنوان یک لنگر، استحکام و پابرجایی گیاه را تامین نماید. الته خصوصیات خاک مخصوصا خصوصیات فیزیکی آن نباید مانع انجام عملیات خاک ورزی و یا آماده سازی آن برای انجام عملیات زراعی گردد.
- خاک باید محتوی عناصر و مواد غذایی باشد تا ریشه های گیاه آن را جذب و به مصرف رشد و نمو برساند. اگر خاک فاقد عناصر غذایی باشد باید این امکان وجود داشته باشد تا بتوان آن ها را به صورت مصنوعی وارد خاک کرد. در این وضعیت خاک این مواد را ذخیره یا به اصطلاح تثبیت نموده و به تدریج در اختیار گیاه قرار می دهد.
به طور کلی اگر یک خاک را از نظر حجمی حدودا 50 درصد مواد دانه ای معدنی ( Mineral Matter ) و آلی ( Organic Matter ) و 50 درصد دیگر را منافذ خالی، که بتواند با آب و هوا پر شود، تشکیل دهد آن خاک خصوصیات خاک معمولی زراعی را داراست. خاک ها از نظر طبقه بندی کلی در گروه هایی به اسامی مختلف از قبیل مولی سول (Mollisols)، اسپودوسول (Spodosols)، آلفی سول (Alfisols)، آلتی سول (Ultisols)، اوکسی سول (Oxisols)، هیستوسول (Histosols)، انتی سول (Entisols)، ورتی سول (Vertisols)، این سپتی سول (Inceptisols) و آریدوسول (Aridosols) قرار می گیرند که هر کدام به لحاظ ژنتیکی ویژگی های خخود را دارند. اما طبقه بندی فوق بیشتر جنبه تخصصی خاکشناسی داشته و برای متخصصان آب کاربرد چندانی ندارد. در عمل از نوعی طبقه بندی دیگر که در آن ها با توجه به خصوصیات خاک، در 8 کلاس قرار می گیرند:
- کلاس1: خاک های عمیق، مسطح، حاصلخیز و بدون محدودیت زراعی که ظرفیت نگهداری آب در آن ها زیاد است.
- کلاس2: خاک های نسبتا عمیق با شیب ملایم (کمتر از 2 درصد) که محدودیت زراعی آن ها از نظر فرسایش، شوری و یا زهکشی اندک است.
- کلاس3: خاک های با عمق متوسط و شیب 2 الی 5 درصد که از نظر شوری، فرسایش و زهکشی ممکن است دارای مشکلات باشند اما با تدابیر مدیریتی قابل کشت و زرع می باشند.
- کلاس4: خاک های با شیب 5 تا 8 درصد که حاصلخیز بوده اما به دلیل مشکلات فرسایشی باید قبل از کشت عملیات حفاظتی مانند تراس بندی روی آن ها صورت پذیرد.
- کلاس5: خاک های کوهپایه ای با شیب 8 تا 12 درصد و عمق کم که گرچه حاصلخیزی آن ها خوب است اما فقط برای برخی اهداف زراعی مانند دیم کاری قابل استفاده اند.
- کلاس6: خاک هایی با شیب تند (بیشتر از 12 دصد) که فقط برای درختکاری ها و مراتع قابل استفاده اند.
- کلاس7: خاک های با شیب بسیار تند و فرسایش پذیر که ممکن است فقط در برخی شرایط برای مرتع مناسب باشند.
- کلاس8: خاک های فرسایش پذیر، با خندق های زیاد و یا شن های روان که می توانند فقط برای اجرای طرح های حیات وحش محل مناسبی باشند.
خصوصیات خاک از نظر ترکیب مکانیکی، اندازه ذرات تشکیل دهنده خاک های کشاورزی در مقیاس طبقه بندی وزارت کشاورزی آمریکا (USDA)، شامل شن درشت (2-0.2 میلیمتر)، شن نرم (0.2-0.02 میلیمتر)، سیلت (0.02-0.002 میلیمتر) و رس (<0.002 میلیمتر) می باشد. علاوه بر اجزا فوق، خاک ممکن است محتوی مواد آلی نیز باشد که در این ترکیب به حساب نیامده است. اما در صورتی که بخواهیم خصوصیات خاک را بررسی کنیم، لازم است به نقش مواد آلی نیز توجه شود. هر چند مواد آلی نقش مهمی در خصوصیات خاک دارند اما باید این نکته را در نظر داشت که خاک ها معمولا بدون توجه به مقدار مواد آلی و براساس درصد نسبی شن، سیلت و رس موجود در آن ها طبقه بندی می شوند. به طور کلی خصوصیات خاک را به دسته می توان تقسیم کرد. اول، خصوصیات ثابت (Static) که مربوط به وضعیت ذاتی خصوصیات خاک بوده و تحت تاثیر عوامل خارجی قرار نمی گیرد. مانند بات خاک، دانه بندی خاک و سطح ویژه خاک و دیگری خصوصیات متغیر خاک (Dynamic) که تحت تاثیر عوامل خارجی بوده و از زمانی به زمان دیگر ممکن است متغیر باشد. از خصوصیات دینامیک خاک می توان به رطوبت خاک، ساختمان خاک و تهویه خاک اشاره کرد.
بافت خاک
از نظر عمومی بافت خاک اشاره به ریزی و درشتی ذرات خاک دارد اما به لحاظ تعریف علمی ترکیب نسبی اجزای خاک را بافت خاک (Soil Texture) گویند. اگر مقادیر سه گروه اصلی اجزای تشکیل دهنده خاک را که شامل شن (درشت و ریز)، سیلت و رس می باشد با تجزیه مکانیکی اندازه گیری نماییم در این صورت با روش قراردادی و پیشنهادی وزارت کشاورزی آمریکا و از روی روش مثلث بافت خاک که در شکل زیر قابل دیدن می باشد، قادر خواهیم بود بافت خاک را تعیین کنیم. برای این کار ابتدا درصدهای رس، سیلت و شن را مشخص کرده و نقاط مربوط به هر کدام از آن ها را روی اضلاع مربوطه در مثلث رسم می کنیم. سپس از هر نقطه خطی را به موازات یکی از اضلاع مثلث به طرف داخل مثلث رسم می کنیم. به طوریکه از نقطه مربوط به سیلت این خط به موازات ضلع رس، در مورد رس به موازات ضلع شن و در مورد شن به موازات ضلع سیلت باشد. این خطوط یکدیگر را در محلی که داخل یکی از محدوده های بافتی خاک قرار می گیرد قطع می کنند که نام بافت در داخل آن نوشته شده است. در داخل مثلث بافت 12 منطقه مشخص شده است بنابراین در تقسیم بندی سازمان حفاظت خاک آمریکا عملا 12 نوع بافت خاک خواهیم داشت. به عنوان مثال چنان چه خاکی محتوی 25 درصد رس، 15 درصد سیلت و 60 درصد شن باشد، محل تلاقی خطوط رسم شده در منطقه ای است که با نام Sandy Clay Loam مشخص شده بنابراین به این خاک لوم شنی-رسی گفته می شود.
