مقدمه
خاک، دارای ویژگیهای بسیار زیادی است و طی یک سده اخیر، دانشمندان زیادی از نظر بعض ویژگیهای خاک، خاکها را به دسته هایی تقسیم بندی کرده اند. اما کاربردی ترین دسته بندیها در کشاورزی، تقسیم بندی بر اساس بافت خاک، پی اچ و میزان شوری خاک است. از آنجایی که بیشتر خواص فیزیکی و شیمیایی خاک وابسته به درصد اجزای تشکیل دهندهاش می باشد، لذا در این مقاله به انواع اجزای تشکیل دهنده خاک و سپس به خواص انواع بافت خاک می پردازیم.
بافت خاک به طور کلی، نشان دهنده درصد تقریبی از هر یک از اجزای خاک (شن، لای و رس) است. از آنجایی که بافت خاک یکی مهم ترین ویژگیهای خاک می باشد، توجه به آن از اهمیت بسیار ویژهای برخوردار است، زیرا با توجه به بافت خاک می توان به مواردی همچون حاصلخیزی و تناسب بافت خاک با محصول کشت شده، سرعت نفوذ آب و تهویه خاک، ظرفیت نگهداری آب و مواد غذایی، پاسخ گیاه به شرایط محیطی و دور آبیاری پی برد. در اینجا باید اضافه کرد، درسته که درصد رس، شن و سیلت شاید به طور مستقیم نشان دهنده عناصر غذایی موجود در خاک نباشد، اما باید دانست که ترکیب این سه با هم چه ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی از خود نشان می دهند، زیرا با دانستن این موضوع می توان کمبود و بیشبود مواد مغذی در خاک را بهتر تشخیص داد و از منبع کودی بهتری جهت بهینه سازی خاک استفاده کرد.
اجزای تشکیل خاک
شن: درشتترین ذرات خاک به حساب می آیند و قطر آن ها بین 2 تا 5/0 میلیمتر است. این دسته از ذرات از چسبندگی و فرم‌پذیری کمی برخوردار می باشد اما خاکهای شنی دارای خلل و فرج درشت زیاد و خلل و فرج ریز کم هستند و وزن مخصوص آنها زیاد است. خاک های شنی سریع تر از خاک های دیگر خشک و گرم می شوند و راحت تر قابل شخم زدن هستند. همچنین ریشه در شن راحت تر حرکت می کند این درحالی است که باید توجه داشت که این ذرات از نظر مواد غذایی فقیر هستند لذا تغذیه در هر آب، زمانیکه شن در بافت شما غالب است، از اهمیت ویژهای برخوردار است و بایستی عموما تغذیه را سبکتر اما در چندین نوبت انجام داد.
سیلت: این دسته از ذرات از نظر اندازه بین ذرات رسی و شنی قرار دارند و به طور کلی قطر آنها بین 5/0 تا 02/0 میلیمتر است. ذرات سیلت عموما از فرم پذیری متوسط، قدرت نفوذ پذیری و نگهداری آب مناسبی برخوردار هستند و از نظر این فاکتور نیز حد واسط ذرات شنی و رسی هستند. همچنین باید توجه داشت که این ذرات از خاصیت هماوری مناسبی برخوردار هستند لذا پس از آبیاری، سطح خاک ترک ترک نشده و خاک آب کمی را از طریق تبخیر سطحی از دست می دهد. علاوه بر این، ذرات سیلتی از نظر مواد غذایی نسبتا مناسب می باشند.
رس: ذرات رسی، ریزترین ذرات خاک می باشند که قطری کمتر از 02/0 دارند. ذرات رسی با اینکه خلل و فرج بسیاری دارند اما این خلل و فرج با یکدیگر ارتباط بسیار کمی دارند لذا نفوذ پذیری بسیار کمی در خاک هایی که دارای رس بالایی هستند مشاهده می شود. این دسته از خاکها دارای چسبندگی بالایی هستند و پس از آبیاری، زمانیکه این خاک خشک می شود، عموما ترکهای عمیق و عرضی مشاهده شده که این مسئله برای کشت و کار بسیاری از گیاهان مناسب نمی باشد.
همچنین این دسته از ذرات عموما از نظر مواد غذایی غنی می باشند ولی به دلیل نفوذ پذیری پایین و قدرت نگهداری بالای آب، تبادل یونی و مواد غذایی با ریشه پایینی دارند. همچنین باید توجه داشت که این دسته از خاک ها دارای تهویه بسیار بدی می باشند و این بدین معناست که اگر زهکش مناسبی وجود نداشته باشد می تواند موجب خفگی و مرگ گیاه شود.
انواع بافت خاک
بر اساس استاندارد UK-ADAS، که بر اساس درصد هر یک از اجزای تشکیل دهنده(شن، سیلت و رس) می باشد، خاک ها به 12 درسته تقسیم می شوند. برای تشخیص بافت خاک از یک مثل خاص به نام، مثلث بافت خاک استفاده می شود که در ادامه می توانید عکس آن را مشاهده نمایید.
خواص فیزیکی هر بافت خاک به فراخور درصدی که از هر یک از ذرات دارد، میتواند تغییر کند. برای مثال خاک لوم ماسه دار (Sandy Loam)، خاکی نسبتا سبک محسوب می شود که حدود 50 تا 70 درصد شن داشته و مجموعا رس و سیلت این بافت خاک 30 تا 50 درصد است. این بافت خاک سرعت نفوذ پذیری نسبتا بالایی داشته و به دلیل میزان رسی که دارد از چسبندگی و قدرت نگهداری آب و مواد غذایی نسبتا مطلوب و متوسطی برخوراد است. علاوه بر این به دلیل اینکه اکثر ذرات این نوع بافت خاک شن است، دارای تهویه و زهکش بسیار خوبی است. در ابتدای مقاله در مورد تناسب بافت خاک با محصول صحبت شد، برای مثال، خاک لوم ماسه دار، برای محصولاتی مانند پسته و گردو بسیار مناسب است.
تعیین بافت خاک
به طور کلی روش مورد استفاده در تفکیک یک خاک به گروه ذرات شن، سیلت و رس را تجزیه فیزیکی خاک میگویند. جهت تعیین درصد این ذرات می توان از روش پیپت یا هیدرومتر استفاده نمود. در هر دو روش پس از حذف املاح و مواد سیمانی و پراکنده نمودن ذرات خاک، میزان نسبی هر یک از ذرات را با احتساب زمان لازم جهت سقوط مشخص می کنند. بعد از مشخص شدن زمان سقوط ذرات بزرگتر، از روی فرمول استوکس درصد هر یک را تعیین می نمایند (عموما ذرات بزرگتر را در اکثر رفرنس ها همان ذرات شن و سیلت می دانند و تنها ذرات رسی را ذرات معلق می نامند). در روش هیدرومتری با استفاده از هیدرومتر غلظت ذرات معلق اندازه گیری می شود در حالیکه در روش پیپت حجم مشخصی از سوسپانسیون را از عمق معین برداشته و پس از خشک نمودن و توزین، وزن نسبی ذرات محاسبه می گردد.
فرمول استوکس
=V سرعت سقوط ذره (cm/s)
=Pp وزن مخصوص ذره (g/cm3)
=Pw وزن مخصوص مایع (g/cm3)
=g شتاب ثقل، معمولا 980(cm/s2)
=n گرانروی مایع (g/cm*s) برای آب در 20 درجه حدود 01/0 می باشد.
