بانک مقالات کشاورزی و باغبانی و گیاه پزشکی
بانک مقالات کشاورزی و باغبانی و گیاه پزشکی فارسی انگلیسی ترجمه
موضوعات مطالب
آمار و امكانات
:
:

دانلود ديكشنري كشاورزي مخصوص بابيلون

پشتیبانی سایت

 

لینک عضویت در کانال تلگرامی ما ضمنا برخی مقالات فقط در کانال ما موجود هستند حتما بازدید کنید.


بهار  96  برشما عزیزان  تبریک و تهنیت باد



Fatality of salt stress to plants: Morphological  physiological and biochemical

Soil salinity affects various physiological and biochemical processes which resultin reduced biomass production. This adverse effect of salt stress appears on whole plant level at almost all growth stages including germination, seedling, vegetative and maturity stages. However, tolerance to salt stress at different plant developmental stages varies from species to species. The plant response to salt stress consists of numerous processes that must function in coordination to alleviate both cellular hyperosmolarity and ion disequilibrium. Salt tolerance and yield stability are complex genetic traits that are difficult to establish in crops since salt stress may occur as a catastrophic episode, be imposed continuously or intermittently and become gradually more severe at any stage during development. The objective of this review is to summarize the morphological, physiological and biochemical aspects of plants under salt stress. It was then concluded that salt stress affects plant physiology at whole plant as well as cellular levels through osmotic and ionic adjustments that result in reduced biomass production. This adverse effect of salt stress appears on whole plant level at almost all growth stages including germination, seedling, vegetative and maturity stages. Despite causing osmotic and ionic stress, salinity causes ionic imbalances that may impair the selectivity of root membranes and induce potassium deficiency.

 

نوع مقاله : لاتین با ترجمه

مرتبط با : پروژه - زراعت دیمکاری - زراعت صنعتی

عنوان مقاله  :    مرگ و میر ناشی از تنش شوری در گیاهان : جنبه های مورفولوژیک فیزیولوژیک و بیوشیمیایی

مرجع مقاله :  گردآوری سیدمهدی  شمس

سال انتشار: 2010

تعداد صفحات : 6 صفحه 

نکته : مقاله بصورت دست نویس میباشد

 

 

دانلود مقاله شماره  116  

دانلود ترجمه (4000 تومان) به بخش راهنمای پرداخت مراجعه کنید

اندازه گیری رطوبت خاک با دستگاهTDR
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ۱:۱٠ ‎ق.ظ

رطوبت خاک را با روشهای مختلفی میتوا ن اندازه گیری  کرد. بطور کلی آنها را میتوان به دو دسته مستقیم و غیر مستقیم تقسیم­بندی نمود:

1-   روش اندازه گیری مستقیم : در این روش رطوبت خاک به روش وزنی و از طریق خشک کردن نمونه در دستگاه اتوو با درجه حرارت 105 درجه سانتیگراد تعیین می­شود.

2-   روشهای غیر مستقیم: در این روشها با استفاده از دستگاههای مختلف ، میزان رطوبت خاک تعیین می­شود. مهمترین این روشها عبارتند از:

 

-          نوترونمتر

-          بلوک گچی

-          تانسیومتر

-          TDR

-         تتاپروب

 

نوشتار پیش­رو اختصاص به اندازه­گیری عملی رطوبت خاک با استفاده از دستگاه TDR( Time Domain Reflectometry) دارد.

- اندازه گیری رطوبت خاک با دستگاه )TDRمدل دلتا تی):

یک دستگاه TDR از یک قسمت مرکزی گیرنده  و یک سنسور میله­ای تشکیل شده است . برای اندازه گیری رطوبت خاک میله­های سنسور  در داخل پروفیل و ترجیحا به تفکیک افقها قرار می­گیرد. سنسور  معمولا از 4 یا 5 میله مسی یا فلزی مشابه و هم اندازه تشکیل شده است که بصورت دایره یا کنار یکدیگر قرار گرفته است.

 

اساس کار دستگاه TDR  براین اصل استوار است که دستگاه گیرنده علایمی را به داخل سنسور میله­ای ارسال کرده که از میله­ای اصلی(که معمولا میله وسطی است) این علایم خارج شده و توسط میله­های کناری دریافت میشوند. هنگامی که سنسور در داخل خاک قرار دارد و بین میله­ها را خاک فرا می­گیرد بسته به میزان رطوبت خاک،  زمان عبور موج الکترومغناطیس تغییر میکند و دستگاه برحسب واحدهای مختلف (بسته به تنظیم دستگاه بر روی کدام واحد) که معمولا میلی ولت، درصد رطوبت و یا مجموع هر دو است میزان رطوبت را مستقیما قرائت میکند.

 

نوع مقاله :  فارسی کامل - مقاله کامل را دانلود کنید

مرتبط با : رابطه اب و خاک - آبیاری - آزمایشگاه آبیاری  یا خاک شناسی

عنوان مقاله  :  اندازه گیری رطوبت خاک با دستگاهTDR 

مرجع مقاله : دکتر کامران پروانک

سال انتشار:  زمستان 88

نوع و حجم فایل :  ١٠٠ کیلوبایت ( فرمت word 2007)

دانلود مقاله شماره 92

نوع مقاله : فارسی

مرتبط با : آبیاری - حاصلخیزی خاک و کود- خاکشناسی و....

عنوان مقاله   : خشکسالی و برداشت بی رویه از آبهای زیرزمینی و بحران فروچاهله ها

مرجع مقاله : -

سال انتشار: تیر ٨٨

تعداد صفحات :١۵ صفحه

دانلود مقاله شماره ٢۶

انتخاب روش های آبیاری در کشاورزی
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ٦:٢٠ ‎ق.ظ

آبیاری سطحی
آبیاری سطحی به گروه گسترده ای از روش های آبیاری اطلاق می شود که در آنها آب به وسیله نیروی ثقل در سطح مزرعه پخش می شود. اب عموماً در یک نقطه مرتفع یا در امتداد یک ضلع زمین رها شده و سطح مزرعه را تحت جریان سطحی می پوشاند. بازده و یکنواختی آبیاری به یکنواختی خاک، کیفیت ترازبندی زمین، توپوگرافی زمین و کنترل رابطه میان جریان، سرعت نفوذ آب به خاک و زمان آبیاری بستگی دارد. استفاده از خاک به عنوان محیط انتقال (در مقابل انتقال آب از طریق خطوط لوله یا از میان هوا توسط آب پاش ها)، شکل شناخته شده ای از روش های آبیاری سطحی است. همچنین این خاک است که عمق نفوذ را در زمان نفوذ کنترل می کند (در مقابل میزان جریان که توسط آب پاش ها یا قطره چکان ها کنترل می شود). علاوه بر این، در اراضی تحت آبیرای سطحی به سبب تغییر مشخصه های نفوذ و پیشروی آب نسبت به زمان، تعیین و پیش بینی بسیاری از توصیه هایی که از نظر مدیریت ضرورت دارد ممکن نیست. در روش های آبیاری سطحی کنترل آبیاری باید از طریق مدیریت اراضی انجام شود، در حالی که در سیستم های مکانیکی، طراحی و تجهیزات، جایگزین بخش عمده ای از مدیریت های لازم شده اند.

روش های آبیاری سطحی به دو دسته اساسی تقسیم می شوند:

غرقابی و جریانی.
روش های جریانی برای تضمین نفوذ کافی آب در پایین دست مزرعه باید مقداری رواناب داشته باشند. معمولاً برای جلوگیری از خروج آب از مزرعه، نیاز به سیستم برگشت رواناب به چرخه آبیاری وجود دارد. این سیستم در صورت طراحی مناسب، امکانات ارزشمندی را برای کاهش نیروی کارگری و یکنواختی بهتر پخش آب،فراهم می آورند.

انواع روش های آبیاری سطحی
آبیاری کرتی
آبیاری کرتی یکی از روش های آبیاری غرقابی است که برای آبیاری اراضی مسطح مرزبندی شده، استفاده می شود (شکل 3-1) در این روش سطح خاک به صورت غرقابی باقی نمی ماند. از آنجا که خاک تا زمانی که اب نفوذ می کند، غرقاب باقی می ماند، در این روش رواناب وجود ندارد. در مناطق بارانی باید ملاحظاتی برای تخلیه آب مازاد نفوذی انجام گیرد. آبیاری کرتی تحت عناوین گوناگونی مانند ابیاری غرقابی کنترل شده، نوارهای مسح، ابیاری کنترل شده، آبیاری کرتی کنترل شده، آبیاری کرتی مسطح ته بسته و آبیاری کرتی مسطح، بیان می شود. از این شیوه آبیاری می توان برای محصولات ردیفی و غیر ردیفی، با مرزهای داخلی یا بدون آب، و یا در بسترهای پهن همواره استفاده نمود. این شیوه همچنین در باغات و تاکستان ها نیز به کار برده می شود. از انجا که یکنواختی نفوذ نسبت به تغییرات نفوذ پذیری بسیار حساس است سرعت نفوذ باید در هر کرت ثابت باشد. نیازی نیست که کرت ها حتماً مستطیلی یا دارای مرزهای مستقیم باشند. پشته ها نیز لزوماً دائمی باشند. تحت یک مدیریت خوب، حجم معینی از آب به سرعت در کرت تخلیه خواهد شد.
جدول 3-1- روش های آبیاری سطحی و گونه های مختلف آنها

روش
کرتی نواری
جریان دائمی
و غرقابیشیاری (فارو) شیارهای کوچک


انواع
کرتی مسطحکرتی بستر سازی شده یا با جوی و پشتهکرتی همراه با آبیاری و تخلیه متناوب کرت نوارهای شیب دار با روانابنوارهای کم شیب ته بستهنوارهای موازی خطوط تراز نهرچه های تراز (غرقابی وحشی)شیارهای شیب دار سنتیشیارهای شیب دار جدید (مکانیزه)شیارهای مسطح و کم شیبشیارهای موازی خطوط تراز

گونه های مختلف آبیاری کرتی شامل کرت های مسطح و پشته دار (مرزبندی شده، شیاری شده ویا جوی و پشته ای) هستند. گیاهانی که کاشت آنها در کرت های مسطح موفقیت آمیز بوده تقریباً نامحدودند و کشت آنها تنها به خاک مزرعه بستگی دارد. برای محصولات ردیفی (جایی که ممانعت از غرقاب شدن ضروری باشد و یا هنگامی که کاربرد کم آب به سبب پهنای پشته ها بحرانی و مشکل باشد) معمولاً از کرت های پشته دار استفاده می شود. در این روش معمولاً از مرزهای باریک تا پشته های عریض برای کاشت سبزیجات، هندوانه، پنبه، ذرت، سیب زمینی، چغندرقند و بسیاری دیگر از محصولات ردیفی استفاده می کنند.کرت ها مسطح برای محصولات ردیفی و غیر ردیفی که برای مدت زمانی کوتان به شرایط غرقابی حساس نیستند، بسیار مناسب هستند. محصولات غیر ردیفی مانند یونجه، گندم، سورگوم، جو، پنبه و ... معمولاً بدین شیوه آبیاری می شوند.
کاشت گیاه در کرت های مسطح به رفع مشکلات شوری کمک کرده و استفاده از آبیاری سنگین را آسان می سازد. محصولات باغی و تاکستان ها را می توان در کرت های مسطح و یا روی پشته ها یا نقاط بلند مزرعه کشت نمود. کرت های جوی و پشته دار به ویژه برای محصولات ردیفی که به کنترل رطوبت در پشته ها احتیاج دارند، مناسبند. برای مثال، پشته های مسطح موجب سهولت یکنواختی توزیع رطوبت و جوانه زدن می شوند. در حالی که این امر در جوی و پشته دشوار به نظر می رسد. اما دستیابی به آن در کرت های کوچک نسبتاً آسان است. با وجود این، اگر کرت ها خیلی بزرگ باشند، دبی زیاد، لبه های جوی را در بالا دست و در زمان پیشروی غرقاب ساخته و موجب نابودی گیاه یا تخریب بستر بذر خواهد شد. خسارات ناشی از غرقابی شدن زمین را می توان با استفاده از تسطحیح دقیق کرت ها کاهش داد. آب باران و مازاد آب آبیاری به جای آن که در گودال های پست یا در پایین دست زمین(که معمولاً در آنجا به گیاه خسارت وارد می شود)، تجمع پیدا کند، به صورت یکنواخت در تمام منطقه توزیع خواهد شد. به هر حال، از آنجا که در این روش آبیاری، رواناب سطحی وجود ندارد، مصرف آب اضافی، در اثر آبیاری یا بارندگی اضافی موجب وارد آمدن خساراتی به محصول خواهد شد. در نواحی که دارای بارندگی های بسیار شدید بوده و خاک هایی با درجه نفوذپذیری پایین دارند استفاده از شبکه زهکشی سطحی ضروری است.کرت ها نسبت به سایر روش های آبیاری کنترل شده، دستی، به دلیل سهولت اجرا، سادگی تجهیزات و نیروی کم کارگری مورد نیاز و همچنین امکان استفاده از دبی های ثابت زیاد، از مزایایی برخوردارند. این روس در خاک های یکنواخت با تسطیح دقیق زمین و با نهرهای بزرگ متناسب با سطح کرت، بهترین بازده را خواهد داشت. هیچ یک از این موارد، از جمله احتیاجات مطلق این روش نیستند، اما موجب بهبود بازده کرت ها خواهند شد. آبیار یا سرپرست آبیاری برای محاسبه دقیق جدول زمان آبیاری به دانستن دبی ورودی، مساحت کرت، بازده مطلوب و یکنواختی ممکن نیاز دارد، یک اشتباه 6 دقیقه ای در یک دوره زمانی 60 دقیقه ای معادل 10 درصد خطا خواهد بود. یکنواختی به اندازه نهر، نسبت به پیشروی، نامنظمی سطح خاک و سرعت نفوذ بستگی دارد. نسبت به پیشروی به صورت زیر تعریف می شود:مدت زمان آبیاری/ مدت زمان پیشروی آب =AR به فرصت زمانی مطلوب برای نفوذ کمبود رطوبت خاک (SMD)، «زمان آبیاری» گفته می شود. در عمل، این زمان برابر، کوچک ترین زمان فرصت نفوذ در کرت یا شیار است. «فرصت نفوذ» مدت زمانی است که آب با سطح خاک در مزرعه در تماس است. در مواردی که از نهرهای بزرگ به صورت نوبتی استفاده می شود، نیاز به کارگر آبیاری کم است. به هر حال، باید بتوان از این کارگر در منطقه یا کارهای دیگر استفاده نمود. کار جسمی آبیار در این روش آبیاری تنها با باز کردن یک دریچه یا یک دهانه بدون تنظیم دبی کل، محدود می شود. براس سیستمی که خوب طراحی شده باشد، یک آبیار کم تجربه یا با اطلاعات نه چندان زیاد کافی است اما سرپرست آبیاری باید دقیقاً روابط بین دبی جریان، مدت ابیاری و کمبود رطوبت خاک (SMD) را درک نماید. در سیستم های کرتی مسطح، به ویژه برای محصولات ردیفی روی پشته، شیارها می توانند از هر دو انتها باز بوده و به نهرهای ثانویه متصل شوند. جریان آب شیارهای با سرعت پیشروی بالاتر، در نهر ثانویه انتهای کرت جمع آوری شده و سپس به درون شیارهایی که پیشروی در آن کندتر است، باز می گردد. این کار، غیر یکنواختی زمان غرقابی را کاهش می دهد. آب را می توان از هر دو سوی یک کرت مسطح تأمین نمود. آب را می توان از یک نقطه گوشه به کرت های متعدد نیز توزیع نمود. این امر در هر دو جهت می شود. همچنین این کار ممکن است به کاهش طول نهر مورد نیاز مزرعه بیانجامد. در زمین های مسطح، کرت ها معمولاً با آرایش منظم شبکه، با توجه به مرزهای مالکیت و تغییرات بافت خاک تنظیم می شوند. در زمین های شیب دار، طول کرت ها معمولاً در امتداد خطوط تزار قرار می گیرد . جریان آب به سمت پایین شیب تنظیم می شود. اگر کانال انتقال آب پایین تر از سطح زمین باشد، با استفاده از بند، سطح آب را برای توزیع آب کنترل می کنند. از این کانال می توان، هم برای آبیاری کرت و هم به عنوان کانال زهکش سطحی استفاده نمود. هنگامی که از شیار و پشته در یک کرت استفاده می شود، آب تحت تأثیر نیروی ثقل از نهرهای ثانویه بالا سر به درون شیارهای مجزا توزیع می شود. در این حالت احتیاجی به جداسازی جریان ورودی به کرت وجود نداشته و می توان آب آبیاری را از یک ورودی واحد به درون زمین هدایت نمود. در صورت انجام صحیح امور زراعی، به دخالت آبیار نیز احتیاجی نخواهد بود. در صورت زیاد بودن جریان ورودی، انجام برخی اقدامات برای کنترل فرسایش در ورودی کرت ضروری است. به هر حال، سازه های استاندارد کنترل فرسایش نیز وجود دارند. در مواردی که کانال انتقال پایین تر از سطح تراز زمین باشد، هیچگونه فرسایشی روی نخواهد داد زیرا برای آبیاری، سطح آب در کانال تا جایب که آب به درون شیارها یا کرت ها جاری شود، بالا آورده می شود. به منظور نیل به یکنواختی بالا، آب را می توان به سرعت در سطح کرت جاری نمود. اگر زمان لازم را برای پوشش کرت توسط آب در مقایسه با زمان غرقابی کوتاه باشد (نسبت پیشروی کم 1:4 تا 1:2) کرت باید از یکنواختی نفوذ مطلوبی متناسب با دقت شیب بندس زمین و یکنواختی خاک برخوردار باشد. افزایش شیب در کرت، موجب تجمع آب در مناطق پست تر کرت برای مدت زمانی طولانی تر خواهد شد. تسطیح ناکافی یا صاف نکردن برخی شیب ها، ممکن است هزینه های اولیه را کاهش دهد، اما به طور کلی، موجب کاهش یکنواختی کاربرد آب می شود. نوسانات کوچک سطح خاک در حدود یک سانتیمتر، حتی در صورت تسطیح لیزری، می توانند موجب بروز عمق نفوذ غیر یکنواخت با توجه به مقدار غرقاب شود. در یک کرت مسطح می توان عملیات کشاورزی را در هر جهت انجام داد. از آنجا که هر نهر آبیاری قادر به آبیاری کرت ها از دو طرف است، طول نهر کاهش می یابد. در هنگامی که از خطوط لوله زیرزمینی برای آبرسانی استفاده شود، طول کرت مانع عملیات کشاورزی نخواهد شد. احداث کرت های بزرگ با مقادیر خاکبرداری و خاکریزی زیاد معمولاً غیر ضروری و به ندرت اقتصادی است. کرت های باریک را می توان حتی در زمین های نسبتاً شیب دار بر روی خطوط تراز احداث کرد. در این صورت، هزینه ها بیشتر شده و سطح غیر قابل کشت نیز به سبب ایجاد تراس های بزرگ، افزایش خواهد یافت. میزان تسطیح به اندازه کرت و توپوگرافی منطقه بستگی دارد. معمولاً هر چه کرت کوچکتر باشد، عملیات تسطیح نیز کمتر خواهد بود، اما در این گونه کرت ها استفاده از ابزار کنرل لیزری تسطیح بسیار دشوار است. اندازه کرت ها از چند متر مربع (کل 3-2) تا 10-15 هکتار متغیر است. اندازه و طول کرت معمولاً تحت تأثیر توپوگرافی منطقه، تغییرات بافت خاک، نفوذپذیری، عمق خاک سطح الارض (هنگامی که تسطیح زیادی صورت می گیرد) اندازه نهر موجود، شیب و ماشین آلات و ادوات موجود کشاورز محدود می شود. از دیدگاه طراحی، یکنواختی خاک، سرعت نفوذ، اندازه نهر موجود و نیز فرسایش پذیری خاک، طول کرت را محدود را می سازد. در کرت های بزرگ باید انحنای زمین را نیز در تسطیح مدنظر قرار داد، چرا که یک سطح افقی از انحنای زمین تبعیت نمی کند. شکل 3-2- آبیاری کرتی دست ساز همراه با جوی و پشته در مقایس کوچک به طور کلی روش های کرتی برای عمق کمینه آب طراحی می شوند. با بزرگ شدن نسبت پیشروی آب، استفاده از حجم کم آب ناکارآمد خواهد بود. در برخی موارد، در صورت استفاده از حجم کم آب، تمامی کرت از آب پوشیده نخواهد شد. عمق های آبیاری معمول برای محصولات زراعی 70-100 میلیمتر است. برای حفظ نسبت پیشروی مطلوب با مصرف آب کمتر می توان از کرت های کوتاه تر استفاده نمود. با مصرف بیشتر آب، توزیع یکنواخت آب بهتر انجام خواهد گرفت، اما این امر ممکن است موجب نفوذ عمقی بیش از حد یا زمان غرقابی طولانی تر گردد. دستیابی به عمق های ابیاری کوچکتر 30-50 میلیمتر در برخی خاک ها، در کرت های پشته دار با جویچه های باریک و پشته های پهن با استفاده از فنون غرقابی که در بخش روش غرقابی توضیح داده خواهد شد ممکن می گردد. ابعاد کرت باید با توجه به سرعت نفوذ و دبی ورودی موجود طراحی شود. الگوی کشت، عمق کاربرد آب، یکنواختی مطلوب، دبی ورودی و سایر موارد عملی نیز می توانند موجب محدودیت اندازه و طول کرت شوند. در خاکهایی با بافت درشت و قدرت نفوذپذیری بالا، طول کرت نباید از 100 متر تجاوز کند. برای خاک هایی با بافت متوسط تا ریز معمولاً از طول 400 متر استفاده می کنند. برای خاک هایی با نفودپذیری نهایی بسیار کم به زهکشی سطحی برای کنترل اب مازاد احتیاج است. روش غرقابی برای این گونه خاک ها مناسب تر است. کرت های کوتاه، رسیدن به نسبت های پیشروی کوچک (بین 25/0 تا 35/0) را ممکن می سازند. این نسبت ها موجب یکنواختی مناسب تر توزیع می شوند. دبی ورودی موجود، عرض لازم کرت را برای تأمین دبی ورودی واحد قابل قبول، تعیین می کند. به سبب وابستگی نسبت به پیشروی و یکنواختی به طول کرت، دبی ورودی واحد بر آنها نیز اثر می گذارد.

آبیاری نواری
آبیاری نواری (روی خطوط تراز، شیب دار و هدایت شده) نوار شیب داری از زمین را شامل می شود که ضرورتاً در جهت عرض نوار مسطح بوده و برای جلوگیری از پخش و فرار جانبی آب به وسیله مرزهایی (خاکریز، خاک پشته، پشته و ...) محدود شده است. مرزها معمولاً برای تسهیل عملیات شخم زنی، به صورت موازی احداث می شوند. اما این مورد برای آبیاری، به ویژه برای نوارهای روی خطوط تراز الزامی نیست. دبی نسبتاً بزرگی از بالا دست نوار پیش می رود. پساز آن که بین تمامی عوامل مربوط (دبی واحد ورودی، کمبود رطوبت خاک، سرعت نفوذ، زمان پسروی و طول نوار) ارتباط مناسبی برقرار شد، اگر هدف حذف رواناب باشد، جریان آب در خاک های با نفوذپذیری کم هنگامی که جبهه پیشروی آب حدود 6/0 طول کرت را طوی کرده باشد در خاک هایی با نفوذپذیری زیاد پس از طی 9/0 طول نوار قطع می شود. انتهای پایینی نوار با رواناب موقتی ذخیره شده در بالا دست ابیاری می شود. می توان مقدار ناچیزی رواناب (حدود 10 درصد) داشت و دو انتهای بالایی و پایینی غالباً نسبت به بخش میانی کمتر آبیاری می شوند. برای رسیدن به این حد، لازم است که ترکیب ویژه ای از تخلیه رطوبت خاک و دبی جریان به وجود آید.

روش آبیاری نواری دارای انواع بسیاری است که مختصراً در زیر ارایه می شوند:
نوارهای روی خطوط تراز.
در این روش، نوارها با شیب طولی کم، موازی با خطوط تراز طراحی می شوند، این نوارها معمولاً برای کاهش عملیات تسطیح و ایجاد پشته های کوچک و باریک و احداث می شوند. این نوارها، به طور معمول مستقیم نیستند، بلکه خط تراز را دنبال می کنند.

نوارهای شیب دار.
در این روش، نوارها با شیب یکنواخت در جهت طولی و معمولاً با شیب صفر در جهت عرضی (عمود بر جهت جریان) تسطیح می شوند. عملیات احداث نوارهای شیب دار نسبت به سایر انواع آبیاری نواری به جابجایی مقادیر بیشتری خاک نیاز دارد. تغییرات کوچک در شیب طولی و جانبی قابل چشم پوشی است. این روش معمول ترین شکل آبیاری نواری جدید است زیرا که امکان تسطیح زمین در آن با استفاده از تجهیزات لیزری امکان پذیر است.

نوارهای هدایت شده.
در این روش، حجم عملیات تسطیح کمتر بوده و در خاک های کم عمق و توپوگرافی غیر یکنواخت به کار برده می شود. نوارها تقریباً به صورت مستقیم و در جهت شیب، با تبعیت از توپوگرافی زمین، با عملیات خاکبرداری و خاکریزی کم و معمولاً عرض باریک برای کاهش یا حذف شیب عرضی طراحی می شوند. ابعاد نوار غالباً چنان اصلاح می شوند که با توجه به منحنی پسروی آب، حرکت آب در آن بیشتر شبیه آبیاری شیاری باشد تا نواری. شکل 3-2- آبیاری نواری همراه با مرزهای مرتفع، (دیواره های کوتاه افقی از حرکت آب به شکل غیر دلخواه جلوگیری می کنند)در تمامی انواع آبیاری نواری، سطح زمین غرقاب می شود. این مسأله در برخی خاک های به تولید قشر سخت می انجامد. چنین لایه سختی مانع جوانه زنی دانه ها خواهد شد. برای برخی گیاهان ، خیس شدن گیاه با توجه به قارچ ها و بیماری هایی که در این زیست محیط رشدمی کنند مخرب است. این مسأله در خاک هایی با بافت ریزتر که رطوبت را

  بقیه در ادامه مطلب

دانلود مقاله شماره  ٢٠

 

تحمل به خشکی در گیاهان گوشنی و ابدار

  

Salinity Tolerance of Cacti and Succulents

  

Abstract
The salinity tolerance of golden barrel cactus (Echinocactus grusonii), ocotillo (Fouquieria splendens), saguaro cactus (Carnegiea gigantea), and Gentry’s agave (Agave parryi truncata) was tested.  Plants were irrigated with a solution of EC 0.6, 5.0, 10.0, and 15.0 dS/m. Duration of treatments were 18 weeks for saguaro and 26 weeks for the other three species.  In general, fresh weight, dry weight, and moisture content decreased with increasing salinity levels, with the exception of saguaro dry weight which was not affected by the treatments, and ocotillo moisture content which increased with increasing salinity.  Runoff was collected three times during the experiment and indicated that ion uptake was higher for barrel cactus than the other three species.  EC of runoff averaged for all dates and species showed an increase of 17%, 54%, 46%, and 64% over the salinity treatment solutions  of 0.6, 5.0, 10.0, and 15.0 dS/m, respectively.  

   

Introduction
Salinity is a problem in many arid regions of the world, including the Southwestern United States.  Deteriorating water quality exposes cacti and succulents in urban landscapes to increasing salinity conditions.  Unless higher leaching fractions are used, salts will accumulate in the root zone of plants when irrigation water of higher salinity is used. In addition, with drought becoming a common occurrence each year in the arid southwest, it is possible that water restrictions will be imposed in response to drought emergencies, which will cause potential issues of both salinity and drought for plants in urban landscapes.  Large numbers of cacti and succulents are already established in Southwest landscapes and many more are planted each year in the rapidly increasing urban developments.  Although these plants are generally considered tolerant to drought, no data exists as to their salinity tolerance.  It is well established that drought tolerance and salinity tolerance have different mechanisms and therefore tolerance to one stress does not confer tolerance to another. With the likelihood of increasing soil and water salinity in the Southwest, it seems prudent to obtain knowledge regarding the salinity tolerance of commonly planted cacti and succulents.  The objective of this research was to determine the salt tolerance of four species of succulents and cacti and to determine ion concentration in runoff.

  

Materials and Methods
Golden barrel cactus (Echinocactus grusonii), saguaro cactus (Carnegiea gigantea), ocotillo (Fouquieria splendens), and Gentry’s agave (Agave parryi truncata) were transplanted into 2-gallon (5.4 L) containers with a mix of sand and pumice (50/50 vol.).  Plants were grown outdoors in full sun at the Campus Agriculture Center of
he University of Arizona in Tucson, Arizona from May to November 2006.  Duration of treatments were 18 weeks for saguaro and 26 weeks for the other three species.  Plants were irrigated with a fertilizer solution containing 50 ppm N augmented with a 3:1 ratio of sodium chloride and calcium chloride to obtain salinity levels of EC 0.6, 5.0, 10.0, and 15.0 dS/m.  Eight replicate plants per species were assigned to each salinity treatment.  Plant dry weight, moisture content of shoots and mineral tissue analysis were determined at the end of the experiment.  Runoff was captured and analyzed three times at 7-week intervals.

     

برای دریافت ترجمه مقاله هر صفحه 900تومان با مدیر تماس بگیرید

مشخصات خاک
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ۱٠:۳۸ ‎ق.ظ

آیا تا به حال اندیشیده اید که محل ساختمان محل سکونت شما بر چه نوع خاکی بنا شده است؟ آیا تا به حال در مورد اهمیت نوع خاک در پایداری سازه ها اندیشیده اید؟ آیا در هنگام ساخت ساختمانها به و ضعیت آبهای زیرزمینی و وجود حفره ها و کوره ها یا قناتها در نزدیکی ساختمان خود دقت کرده اید؟ آیا تا به ساختمانهایی که در کناره خاکبرداریها بنا شده اند نظر کرده اید؟آیا به چگونگی خاک در محل شیب کوهها فکر کرده اید؟
سوالات بسیاری از این قبیل در اهمیت تاثیر وضعیت شرایط خاک در استحکام و پایداری ساختمانها چه در وضعیت ایستایی وچه بعد از وقوع زلزله قابل مطرح شدن است.پس بیایید ابتدا خاک رابهتر بشناسیم. بطورکلی خاکها از فرسایش سنگها و در دراز مدت تشکیل شده ، در محل خود رسوب کرده یا انتقال می یابند. خاکها دارای اندازه ذرات متفاوتی بوده و در یک تقسیم بندی بسیار کلی خاکها در طبیعت به صورت خاکهای رسی ،‌ سیلتی ، ماسه ای ، شنی و قطعات سنگی تقسیم می شوند.خاکهای سطحی عموما ترکیبی از خاکهای فوق و خاکهای نباتی می باشند. خاکها از لحاظ تراکم ساختمانی به شکل شل، نیمه متراکم و متراکم وجود دارند. خاکها علاوه بر تفاوت در ریزدانه و درشتدانه بودن دارای چسبندگی و قفل و بستهای متفاوتی می باشند. خاکهای رسی اشباع عموما دارای چسبندگی قابل توجهی بوده لیکن خاکهای سیلتی و ماسه ای از چسبندگی کمتری برخوردارند. خاکهای مناطق مختلف ، بدلیل خصوصیات مختلف ، دارای استحکام و مقاومت های متفاوت هستند و همچنین در اثر بارهای وارده نشست های متفاوتی از خود بروز می دهند. بطور کلی وجود رطوبت در خاکها باعث کاهش پارامترهای مقاومتی می شود.
قبل از احداث هر بنا چه ساختمان ساده چند طبقه و چه پلها ، تونلها ، سدها وغیره انجام عملیات شناسایی خاکها (عملیات شناسایی ژئوتکنیکی ) امری ضروری است . امروزه مهندسین بیش از پیش به اهمیت شناسایی خاکها قبل از احداث ساختمان بر آن پی برده اند.عملایت شناسایی خاکها به دو گروه عملیات شناسایی صحرایی و عملیات آزمایشگاهی تقسیم می شوند. در عملیات صحرایی عملیات حفاری دستی یا ماشینی و نمونه گیری ، شناسایی زمین شناسی ،‌ شناسایی پارامترهای آب وهوایی و همچنین آزمایشهای درجای صحرایی و در آزمایشگاه ، آزمایشهای آزمایشگاهی انجام می گیرد. و در نهایت پس از بررسی ها و مطالعات مقدار مقاومت خاک برای پی ها ی مختلف ارائه می شود. این مطالعات در عملیات ساختمان سازی ار اهمیت بسزایی برخوردار می باشد و با توجه به این مطالعات می توان پی و فونداسیون مناسب را با توجه به بارهای وارده تعیین نمود. پی ها به طور کلی به دو گروه پی های سطحی و پی های عمیق تقسیم می شوند. پی های سطحی همان پی های متداول در شهرها هستند که به صورت پی تک ، نواری و گسترده(رادیه) می باشند.
پی های عمیق همان شمعها می باشند که در شرایطی که مقاومت خاک برای پیهای سطحی کفایت نمی کند از این پی استفاده می شود.این نکته لازم به ذکر است که تعیین نوع پی هم به نوع سازه و هم به مقاومت خاک بستگی دارد. بنابراین ممکن است برای دو ساختمان کاملا مشابه در دو محل خاکی متفاوت پی های متفاوت پیشنهاد شود.در آخر باز متذکر می شویم که پیش از ساخت سازه ها به مسئله خاک آن توجه کنیم. سازه خود را بر هر خاکی ننهیم ، قبل ساخت سازه ها در دامنه شیبها با متخصص آن مشورت کنیم و بدانیم هز قدر سازه ما محکم باشد اگر بر خاکی ضعیف بنا شود ، در اینده با مشکل مواجه خواهد شد.
به نظر می‌رسد که انسان اولیه تا زمانی که مواد غذایی خود را از طریق شکار بدست می‌آورده، چندان توجهی به خاک نداشته است، ولی بتدریج که کشت جایگزین شکار می‌شده، اهمیت خاک نیز افزایش یافت. این تغییر روش در حدود ۹۰۰۰ سال پیش در کوههای زاگرس و خوزستان و قسمتی از عراق امروزی بین رودخانه‌های دجله و فرات صورت گرفته و در واقع اولین انقلاب کشاورزی در ایران آغاز شده است.
●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...
● اجزا اصلی خاک:
4 جز اصلی خاک عبارتند از: مواد معدنی ، مواد آلی ، آب و هوا. این اجزا بطور نزدیکی در ارتباط با یکدیگر هستند. بطوری که جدا کردن آنها مشکل است. حجم نسبی این اجزا که برای رشد گیاه مناسب باشد، بدین صورت است که در آن ۵۰ درصد بوسیله مواد جامد (۴۵ درصد مواد معدنی و ۵ درصد مواد آلی) اشغال شده و ۵۰ درصد بقیه شامل فضای منافذ است که بوسیله آب یا هوا اشغال می‌شوند. البته این نسبت آب و هوا بسیار متغیر بوده و تحت تاثیر شرایط خاک و جو قرار می‌گیرد.
●برخی تعاریف مربوط به خاک:
خاکفرد(Soil individual): پیکره ای از خاک است که خصوصیات پروفیلی اش در یک منطقه جغرافیایی خاص از لحاظ نظم و ترکیب منحصر به فرد است.
خاکرخ(پروفیل خاک): عبارتست از نمای عمودی افقهای یک خاکفرد.
خاک فعال(Solum): یک پروفیل ناقص خاک است که عبارتست از تکوین ژنتیکی خاک بوسیله نیروهای سازنده
خاک بعد خاک(Soil sequum): خاکها پیکره هایی می باشند که یکسری خصوصیات را در سه بعد مختلف نشان می دهند. اول بعد عمودی خواص خاک را می توان نام برد که از سطح خاک یا مرز تماس خاک با هوای آزاد شروع شده و تا عمقی که مواد از آن ژرفا به بعد زیر تاثیر و نفوذ فرآیندهای خاک زایی(پدوژنی) نیستند(مواد زمین شناختی) ادامه می یابد. بعد جانبی توالی خاک تن های مجاور از خاک تن مورد نظر در جهت افقی می باشد.
پدون(Pedon): کوچکترین حجمی را که بصورت یک خاکفرد می توان تشخیص داد، پدون نامیده می شود.
پلی پدون(Polypedon): یک حجم خاک، در جای خود که در برگیرنده بیش از یک پدون باشد، پلی پدون نامیده می شود.
خاک تن(Soil body): توده خاک را خاک تن می نامند و در حقیقت یک خاک تن بر روی زمین، همان خاکفرد واقعی است.
●جغرافیای خاک:بر اساس تعریف بانتینگ(1967) جغرافیای خاک دربرگیرنده مطالعه توزیع و مورفولوژی خاک در ارتباط با آثار بیرونی و فرآیندهای درونی است.هوبل و کامبل(1985) به این نکته اشاره دارند که برای جغرافیای خاک دو دیدگاه وجود دارد. دیدگاه سنتی تر روی مطالعه توزیع جغرافیایی رده ویژه خاک تمرکز دارد و بر ویژگیها و پیدایش آنها، وابستگیهایشان با محیط و انسان و موقعیت های جهانی و ناحیه ای تاکید می کند. دیدگاه دیگر درباره جغرافیای خاک بر مطالعه رخداد واحدهای نقشه بر روی زمین در شکلها و الگوهای ویژه و اهمیت این الگوها برای شناسایی تاکید دارد؛ گر چه پروفیل خاک را نیز در نظر می گیرد.
● پروفیل یا نیمرخ خاک : اگر قسمتی از خاک به طرف پایین حفر شود، لایه‌های افقی مشخصی در عمقهای مختلف آن به چشم می‌خورد. این مقطع را پروفیل خاک و لایه‌های مشخص آن را افق گویند. تمام افقهای بالای مواد مادری بطور جمعی Solum نامیده می‌شوند. مشخصات پروفیل خاک برای طبقه بندی و ارزیابی و نقشه برداری خاک بکار می‌رود.
لایه‌های بالایی پروفیل ، دارای مواد آلی بیشتری بوده و به همین علت رنگ آنها تیره است. این لایه‌ها را خاک سطح‌الارضی Top Soil گویند. لایه‌های عمیق‌تر خاک یا خاک تحت‌الارضی SubSoil به علت کمی مواد آلی رنگ روشن‌تری دارند و محل تجمع موادی هستند که از لایه‌های سطح‌الارضی شسته شده‌اند. مهمترین قسمت خاک از نظر رشد گیاهان لایه‌های سطح‌الارضی آن است که بیشتر مواد غذایی و آب قابل جذب گیاهان در این لایه‌ها متمرکز می‌شود و ریشه‌های گیاهان در اینجا یافت می‌شود.
● ساختمان خاک :نحوه قرار گرفتن و چگونگی اجتماع ذرات خاک را ساختمان آن می‌گویند. گرچه در یک پروفیل خاک ممکن است یک نوع ساختمان بیش از سایرین دیده شود، ولی معمولا در افقها یا لایه‌های مختلف ممکن است، چند نوع ساختمان یافت شود. بسیاری از خواص فیزیکی خاک مانند حرکت آب ، تهویه ، انتقال حرارت ، وزن مخصوص ظاهری و فضای منافذ به ساختمان خاک بستگی دارد. در واقع تمام عملیات از قبیل شخم و زهکشی ، دادن کود حیوانی و آهک زدن که برای بهبود وضعیت فیزیکی خاک انجام می‌شود، روی ساختمان خاک اثر گذاشته و تاثیری روی بافت آن ندارد. ساختمانهای موجود از یکی از دو حالت زیر بوجود می‌آید: تک دانه‌های ذرات خاک که بطور فردی وجود داشته و اجتماع مشخصی از ذرات در آنها صورت نگرفته است.توده‌های فشرده و بی شکل و نامنظمی از ذرات که هیچ خصوصیات ساختمانی مشخصی ندارند.
● انواع ساختمانهای خاک:
برحسب شکل ظاهری ۶ نوع ساختمان را می‌توان در خاک تشخیص داد. این ساختمانها به اسامی بشقابی ، ستونی ، منشوری ، مکعبی ، فندقی ، دانه‌ای و اسفنجی شناخته می‌شوند.▪ ساختمان بشقابی: توده‌های خاک به صورت لایه‌های نازک افقی روی هم قرار گرفته‌اند. بیشتر در لایه‌های سطحی خاک وجود دارند، ولی گاهی در لایه‌های عمیق هم دیده می‌شوند.
▪ ساختمانهای ستونی و منشوری : توده‌های خاک بطور عمودی روی هم قرار گرفته‌اند، ارتفاع ستونهای حاصل متغیر و قطر آنها گاهی به ۱۵ سانتیمتر می‌رسد. بیشتر در لایه‌های عمیق خاک مناطق خشک و نیمه خشک دیده می‌شود. در صورتی که بالای این ساختمانها گرد باشد، آنها را ستونی و اگرا مسطح باشد، آنها را منشوری گویند.
▪ ساختمانهای مکعبی و فندقی : توده‌های خاک به صورت مکعبهایی با سطوح نامنظم ، ولی ابعاد تقریبا مساوی در آمده‌اند. اگر لبه‌های سطوح بیشتر تیز و مشخص باشد، ساختمان را مکعبی و اگرا این لبه‌ها صاف شده باشد، ساختمان را فندقی گویند. این نوع ساختمان در لایه‌های عمیق خاک دیده می‌شود.
▪ ساختمانهای کروی (دانه‌ای یا اسفنجی) : توده‌های خاک شکل گرد داشته و قطر آنها معمولا از یک سانتیمتر کمتر است. این ساختمانها کاملا متخلخل بوده و اتصال بین ذرات ضعیف است (دانه‌ای) و درصورتی که ساختمان کاملا باز و درجه تخلخل زیاد باشد، ساختمان را اسفنجی گویند. ساختمانهای کروی بیشتر در لایه‌های سطحی خاک یافت می‌شوند و به آسانی تحت تاثیر عملیات زراعی قرار می‌گیرند.
● 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 حاصل خیزی 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.
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 :هر 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.
●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 Oبالاترین 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.

*تاثیر مواد آلی بر افق Oافق 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.

▪افق :E 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.
●فرسایش
فرسایش خاک دونوع است: تسریعی(آبی) - بادی
▪ فرسایش تسریعی(آبی)
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.
●عوامل 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.
●کنترل 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.
●خطرات فرسایش: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.
●هوموس: توده ای از ذرات کانیایی به تنهایی یک خاک واقعی را تشکیل نمی دهد. خاک های واقعی بوسیله ارگانیزم های زنده تحت تاثیر قرار گرفته، تغییر می کنند و (Supplemented) افزوده میشوند.گیاهان و جانوران در توسعه و گسترش خاک ها بوسیله ایجاد مواد آلی اضافی کمک می کنند. قارچ ها و باکتری ها این مواد آلی را به یک ترکیب شیمیایی نیمه محلول که "هوموس" نامیده می شود، تبدیل می کنند. ارگانیزم های بزرگتر موجود در خاک مانند کرم های خاکی، سوسک ها و موریانه ها، هوموس را با مواد معدنی موجود در خاک در هم می آمیزند.
"هوموس" یک ماده بیوشیمیایی است که در لایه های بالایی خاک که تیره است، تشکیل می شود. خود هوموس به رنگ قهوه ای تیره تا سیاه است. مطالعه هوموس بصورت مجزا بسیار مشکل است، چرا که هوموس با ذرات ریز مواد معدنی به خوبی مخلوط شده است. هوموس از اسیدها(هومیک و فولیک)، قارچها، باکتریها، دیاستازها و ترکیبات آلی دیگر که در مراحل گوناگون تجزیه می باشند تشکیل یافته است و در تشکیل آن نقش لیگنین حائز اهمیت فراوان است؛ زیرا مواد ازته و گلوسیدها بر روی ان تثبیت گشته، به این ترتیب از یک طرف مولکولهای بزرگ آلی را تشکیل میدهد و از طرف دیگر به ذرات رس متصل می گردد. خاکدانه های رسی- هوموسی که به این ترتیب از آمیزش تنگاتنگ مواد آلی و معدنی پدید می آیند ساختمانی نرم و قابل تهویه با ظرفیت بالای ذخیره آب و عناصر غذایی به خاک می بخشد.مواد پروتئینی موجود در هوموس که از کالبد موجودات زنده حاصل می شود، توسط موجودات ذره بینی با منشاء گیاهی و جانوری(گیاوزیا) تجزیه می یابند و به آهستگی معدنی شده، به طور پیوسته غذای گیاهان را تامین می نمایند. به بیان دیگر هوموس ماده غذایی بینابینی و ذخیره ای است که عامل اصلی حاصلخیزی خاک را تشکیل می دهد.هوموس فواید زیادی را برای خاک فراهم می آورد؛ از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- هوموس توانایی خاک را برای نگهداری و ذخیره رطوبت افزایش میدهد
- ته نشست مواد حمل شده توسط باد و باران
- هوموس منبع مهم مورد نیاز تامین کربن و نیتروژن گیاهان است
- هوموس باعث بهبود ساختمان خاک برای رشد گیاهان می شود
هوموس دارای انواع گوناگونی است که بستگی به کیفیت مواد آلی و نوع سنگ مادر دارد:
1- هوموس مول: پیوند تنگاتنگ با ذرات معدنی دارد و غالبا در اقلیم معتدل و مرطوب بر روی خاکهای قلیایی و رسی با خاک برگ فراوان و تجزیه پذیر تشکیل می شود.
2- هوموس مور: فشرده تر بوده، در اقیلم سردتر و بر روی خاک برگهایی که به دشواری تجزیه می شوند(مانند برگهای سوزنی کاج) و بر روی خاکهای ماسه ای و اسیدی که عملا فاقد کلوئید رس می باشند تشکیل می شود.
3- هوموس مودر: نوع بینابینی دو قسم فوق می باشد. نمونه هوموس اسید در اطراف کوه های آلپ مشاهده می شود.
فعالیت های آلی در خاک ها فراوان است. یک سانتی متر مکعب از خاک حاوی بیش از 1000000 باکتری است. 1 هکتار از چراگاه ها در یک آب و هوای مرطوب می توانند حاوی بیش از 1000000 کرم خاکی و 25000000 حشره باشد. حشرات و کرم های خاکی در به هم آمیختن و تهویه خاک ها نقش بسیار موثری دارند. این ارگانیزم ها(موجودات زنده) مسئول ایجاد بخش مهمی از هوموس بوسیله گوارش ناقص مواد آلی هستند.
●رسها
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 رسیلایه‌ای 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.
● تقسیم بندی ساختمانی رسها
▪ بروسیت :لایه Mg _ O/OH را لایه بروسیت می‌گویند. چون ساختمان این کانی کلا از این لایه‌ها تشکیل شده است.
▪ 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.

●خاک در علوم مهندسی
در علوم مهندسی ، خاک مخلوط غیر یکپارچه‌ای از دانه‌های کانیها و مواد آلی فاسد شده می‌باشد که فضای خالی بین آنها توسط آب و هوا (گازها) اشغال شده است. خاک به عنوان مصالح ساختمانی در طرح‌های مهمی در مهندسی عمران بکار گرفته می‌شود و همچنین شالوده اکثر سازه‌ها بر روی آن متکی است.
بنابراین مهندسان عمران باید بخوبی خواص خاک از قبیل مبدا پیدایش ، دانه بندی ، قابلیت زهکشی آب ، نشست ، مقاومت برشی ، ظرفیت باربری و غیره را مطالعه نمایند. مکانیک خاک شاخه‌ای از علوم مهندسی است که به مطالعه مشخصات فیزیکی و رفتار توده خاکی تحت بارهای وارده می‌پردازد. مهندسی پی ، کاربرد اصول مکانیک خاک در مسائل عملی است.
 

بقیه در ادامه مطلب

 

چکیده :

یک روش جدید در پرورش گیاهان استفاده از پلیمرهای مصنوعی ژل شکل برای نگهداری آب در خاک ، به ویژه در خاک های ماسه ای است . به تازگی یک سری از این پلیمرها ، که شامل فرمول های جدید اصلاح کننده خاک می باشند ، برای تولید محصولات کشاورزی به خصوص برای استفاده در شرایط آب و هوایی خشک و نیمه خشک گسترش یافته است . نقش این مواد افزایش ظرفیت نگهداری آب ، خاک است مه به وسیله آزمایش های مزرعه ای و گلخانه ای به اثبات رسیده است (جانسون ، 1984) . تولید محصول در خاک های درشت بافت بیشتر به دلیل ظرفیت نگهداری کم آب و تلفات آب به عمق ( به علت نفوذ زیاد ) محدودیت پیدا می کند که سبب کاهش بهره دهی مصرف آب و کود به کار برده شده ، توسط گیاهان می گردد ( سیواپالان ، 2001 ) . هیدروژل های معمول در کشاورزی و باغبانی ذرات جامدی بوده که دارای ظرفیت 1500 - 400 گرم آب در هر گرم هیدروژل می باشد ( بومن و اونز ، 1991 پتروسون ، 2002 ) از این رو در مناطق خشک و نیمه خشک به دلیل کمی بارندگی و روبه رو بودن با مشک کم آبی حفظ و نگهداری آب خاک از اهمیت ویژه ای برخودار است ، تحقیقات برای استفاده از این اصلاح کننده های خاک مورد توجه واقع شده است .

 

کلمات کلیدی : پلیمر جاذب رطوبت شبکه ای ، ذخیره رطوبت ، رشد

ساختمان شیمیایی عمومی پلیمرهای جاذب
اختلاف در اثرگذاری هیدروژل ها به ساختمان شیمیایی آن ها بستگی دارد . دو کلاس معمول هیدروژل هایی که امروزه به کار برده می شوند شامل پلیمرهای طبیعی و مصنوعی است . پلی ساکاریدها ، هوموس ها ، پلی یورونیدها و آلجینیک اسیدها نمونه هایی از پلیمرهای طبیعی هستند . هیدروژل های مصنوعی نوع اصلی برای مقاصد باغبانی و زراعی هستند . پلیمرهای مصنوعی شامل دو گروه پلیمرهای قابل حل و غیرقابل حل در آب هستند . پلیمرهای مصنوعی را برای جلوگیری از انحلال آن ها در آب به صورت شبکه ای تبدیل می کنند . پلیمرهای جاذب رطوبت پلیمرهای شبکه ای غیرقابل حل در آب هستند .

علت قدرت بالای جذب آب به وسیله این مواد قرار داشتن گروه های قطبی در داخل زنجیره و در ساختمان پلیمر است ( والیس و تری ، 1998 ) . پلیمرهای هیدروژلی که در کشاورزی به کار برده می شوند ، شامل موارد زیر هستند .
کوپلیمر گرافت استارچ پلی اکریلونیتریل [1] .
کوپلیمر وینیل الکل اکریلیک اسید ( پلی وینیل الکل ها ) [2](CH20HOH-)n .
کوپلیمر اکریلات نمک های اکریل آمید (CH2CHCONH2)n یا پلی اکریل آمیدهای شبکه ای [3] ( پترسون ، 2002 : جانسون ، 1994 ) .

همه این هیدروژل ها در شرایط مناسب که به طور کامل منبسط شوند ، حداقل 95 درصد ذخیره آب قابل دسترس برای جذب گیاه خواهند داشت که در 4-2 = PF ذخیره می شود ( جانسون و ولتکامپ ، 1985 ) . پلیمرهای طبیعی در کمتر از دو ساعت به طور کامل هیدراته می شوند در حالی که پلیمرهای مصنوعی ( PVA ,PAM ) در حدود شش ساعت و یا بیشتر به طور کامل می توانند هیدراته شوند . پلیمرهای مصنوعی به دلیل این که کمتر در خاک تجزیه بیولوژیکی می شوند ، بیشتر از پلیمرهای طبیعی به کاربرده می شوند ( پترسون ، 2002 ) . مطالعات مربوط به PAM ها نشان می دهد که این مواد سمی نبوده و بی خطر هستند ( سیبولد ، 1994 ) .

     تحقیقات نشان می دهد که پلی اکریل آمیدها به اکریل آمیدها شکسته نمی شوند ، اما به نسبت به مولکول های اکریلونیتریل ، دی اکسیدکربن ، منوکسیدکربن ، سیانیدهیدروژن ، نیترات و نیتریت شکسته می شوند ( پترسون ، 2002 ) . ده ها نوع هیدروژل وجود دارد . هیدروژل ها به مدت چندین سال در خاک باقی می مانند ( پترسون ، 2002 ) .  عکسبرداری الکتریکی ( شکل 1 ) نشان می دهد که این مواد در شرایط منبسط شده دارای یک ساختمان سلولی ، با قابلیت ذخیره رطوبت قابل دسترس گیاهان ، در مخازن احاطه شده به  وسیله پل های شش گوشه می باشد . این پل ها به عنوان پایه ساختمانی و سطح انتشاری است که برای آب و بیشتر کاتیون های یک و دو ظرفیتی نفوذپذیر است . این پل ها در ذخیره آب برای فراهم کردن مقاومت فیزیکی در برابر خروج آب از ژل شرکت می کنند . ذخیره آب قابل دسترس به دو روش است . حدود 85-80 درصد در حفره های ریز ذخیره شده و باقیمانده در داخل روزنه های بسیار ریزتری است که البته آن هم قابل دسترس گیاه بوده و تامکش 98 کیلو پاسکال یعنی نقطه ای که حفره ای بزرگتر از هوا پر شوند ، در برابر از دست دادن آب مقاومت می کند ( جانسون و ولتکامپ ، 1985 ) .

ظرفیت نگهداری آب خاک

     وکلمار و چانج (1994) افزایش ظرفیت نگهداری آب را با استفاده از مواد پلیمری جاذب آب در خاک لومی ماسه ای گزارش دادند . جانسون و لا (1990) مشاهده کردند که با مصرف 2/0 و 5/0 درصد از پلیمر جاذب آب در خاک ماسه ای ، ظرفیت نگهداری آب خاک 150 تا 590 درصد افزایش می یابد . العمران ، مصطفی و شلبی ( 1987) بیان کردند که استفاده از مواد جاذب جالما سبب افزایش ذخیره رطوبت در سه نوع خاک ماسه ای ، لوم ماسه ای و رسی می گردد و اثرگذاری آن در خاک سبک بیشتر است . الحربی ، العمران ، شلبی و چادوری ( 1999 ) گزارش دادند که اضافه کردن پلیمر جاذب آب به خاک لومی ماسه ای در محیط کشت خیار ، ظرفیت نگهداری آب به خاک و راندمان مصرف آن را افزایش می دهد که با گذشت زمان این اثر افزایش می یابد . هاترمن ، ریس . زمردی (1999) با اضافه کردن هیدروژل  به خاک های ماسه ای در مقادیر 4/0 ، 2/0 ، 12/0 ، 08/0 ، 04/0 درصد وزنی ، افزایش نگهداری آب را به ویژه با افزایش مقدار هیدروژل در خاک مشاهده کردند . هیدروژل منبسط شده وقتی که به وسیله دستگاه پرژریلیت تحت فشار 15 بار قرار گرفت ، 99 درصد از آب ذخیره شده خود را رها ساخت .

     در حالی که با روش دیگری با استفاده از ماده گلیکول پلی اتیلن و دیالیز کردن پلیمز دارای آب در فشار اسمزی با 4 = PF تنها 50 درصد از آب ذخیره شده در پلیمر رها گردید . تفاوت بین رها سازی آب ذخیره شده در شرایط مختلف هنوز مشخص نشده است . تولید محصول در خاک های درشت بافت اغلب به دلیل ظرفیت کم نگهداری آب خاک و تلفات آب به عمق خاک محدودیت پیدا می کند که سبب کاهش راندمان مصرف آب و کود می گردد . استفاده از مواد جاذب رطوبت سبب می شود مشکل بالا بر طرف شود ( سیواپالان ، 2002 ) .

وزن مخصوص ظاهری خاک

     پترسون به نقل از آزارم در سال 2002 بیان کرد که پلی اکریل آمید وزن مخصوص ظاهری خاک ماسه ای را از 616/1 به 585/1 گرم در مترمکعب و خاک رسی ماسه ای را از 331/1 به 203/1 گرم در مترمکعب کاهش داد ( پترسون ، 2002 ) .وزن مخصوص ظاهری یک خاک آهکی لومی ماسه ای زمانی که با 4/0 درصد هیدروژل تیمار شده بود ، 4/38 - 8/6 درصد کاهش یافت . برآورد شده است که تغییرات هیدروژل ها بر وزن مخصوص ظاهری به دلیل کاهش ظرفیت هیدروژل ها هر سال 15 - 10 درصد کاهش پیدا می کند ( الحربی و همکاران ، 1999 ) . در کل اثرگذاری هیدروژل ها با گذشت زمان کم می شود ( میلر ، 1979 ) .

تغییر ویژگی های شیمیایی خاک

     سیلبربوش ، آدار و دمالاچ ( 1992 ) با استفاده از هیدروژل آگروسک در کشت ذرت مزرعه بیان داشتند که این ماده سبب رهاسازی سدیم به داخل خاک می شود . آزمایش ها نشان داده است ، گیاهانی که به شوری مقاوم هستند ، به این مواد جواب بهتری می دهند . آن ها علت رهاسازی سدیم به وسیله این مواد را وجود این عنصر در ساختمان هیدروژل بیان کردند . به دلیل این که پلیمریزاسیون این ماده در اسیدیته بالا و در حضور یک اسید قوی رخ می دهد ، بنابراین در پایان باید با یک بازخنثی شود که برای رسیدن به این مقصود از سود استفاده می گردد . پیشنهاد می شود که به جای سود از پتاس استفاده شود . با گذشت زمان از مقدار رهاسازی سدیم به وسیله این ماده کاسته می شود .

     فلتا و العمران ( 1995 ) طی یک آزمایش گلخانه ای ،اثر دو فاصله آبیاری ( 5 و 10 روزه ) را بر عمل یک اصلاح کننده جاذب آب در مقادیر مختلف و در خاک های آهکی لومی ماسه ای بر روی ویژگی های شیمیایی خاک بررسی کردند . فاصله آبیاری اثری بر روی ویژگی های شیمیایی خاک نداشت . مصرف این ماده اسیدیته خاک را در دو عمق 10 - 0 و 20 - 10 سانتی متری خاک در مقایسه با شاهد به طور معنی داری افزایش داد . هدایت الکتریکی در لایه بالایی خاک تیمار شده بالاتر از شاهد بوده و در عمق پایین تر تفاوت معنی داری با شاهد نداشت . مصرف این ماده سبب افزایش استخراج روی و کاهش آهن و منگنز قابلاستخراج لایه بالایی خاک گردید . استخراج مس و پتاسیم تحت تأثیر این ماده قرار نگرفت .

پاسخ پلیمرهای جاذب آب به نمک ها و کودها

     ظرفیت حمل آب به وسیله هیدروژل اغلب موقع اضافه شدن عناصر غذایی به آب و یا محلول هیدروژل ها کاهش می یابد ( بومن و اونز ، 1991 ) . در شرایط آزمایشگاهی ظرفیت حمل آب هیدروژل ها به وسیله مصرف آب دیونیزه شده تعین می شود . محلول های کودی دارای پتاسیم و آمونیوم ( کاتیون ها یک ظرفیتی ) مقدار جاذب آب هیدروژل PAM را تا 75 درصد کاهش می دهد . مصرف کلسیم ، منیزیم ، آهن و غیره ( کاتیون های دو ظرفیتی ) مقدار جذب آب را تا 90 درصد کاهش می دهد ( پترسون ، 2002 ) .

در تحقیقی که به وسیله بومن و اونز در سال 1991 انجام شد ، کاربرد کلسیم به فرم نیترات کلسیم مقدار آبی را که هیدروژل پلی اکریل آمید می توانست نگهداری کند ، به طور معنی داری کاهش داد . واکنش آب گریزی این هیدروژل که با نیترات کلسیم مخلوط شده بود ، به وسیله مصرفی پی در پی پتاسیم ( شستن پی در پی با نیترات پتاسیم ) کاهش یافت . هیدروژل ها دارای تعداد گروه k-coo+ هستند که ممکن است به صورت نمک رفتار کرده و سبب افزایش جذب آب به وسیله آن ها شود . ممکن است کاتیون های چند ظرفیتی به طور فعال مولکول های آب را در مکان های باردار اطراف و داخل پلیمر از جا کنده و جانشین آن شوند ( وانگ و گریک ، 1990 ) .

در تحقیقی دیگر ، هر سه نوع هیدروژل بیان شده ( PAM , PVA , SCP ) کاهش مقدار جذب آب را نشان دادند اما SCP کمتر تحت تأثیر اضافه کردن ترکیب های کودی قرار گرفت . با این حال SCP ها نمی توانند به اندازه گروه هیدروژل پلی اکریل آمید آب را جذب کنند . با بررسی سه گروه هیدروژل معلوم شده است که گروه PAM ها بزرگ ترین ظرفیت بافری را در خاک دارند و بنابراین آن ها به طور معنی داری قادر به نگهداری مقدار بیشتری از آب در شرایط مختلف هستند ( جانسون ، 1984 ) . در برخی موارد یک عنصر مانند نیتروژن با یک فرمول به وسیله هیدروژل نگهداری شده ، ولی با فرمول دیگر نگهداری نمی شود .

هنگام استفاده از این مواد در کشت گوجه فرنگی مشاهده کردند که آمونیوم CNH4+ نگهداشته شده در سطح خاک در مقایسه با شاهد افزایش پیدا کرد اما زمانی که نیترات به هیدروژل اضافه شد ، مقدار آبشویی نیترات در همه تیمارها یکسان بود . اختلاف پاسخ به دو فرمول از نیتروژن می تواند به اختلاف بار ، یون مربوط باشد و در نتیجه اختلاف انحلال را به وجود آورد . پترسون در سال 2002 به نقل از هندرسون و هنسلی بیان کرد که پلیمرها هنگامی که دهیدارته می شوند مقدار بیشتری از کاتیون ها را نگهداری می کنند و زمانی که دوباره هیدراته می شوند ، نسبت به قبل آب کمتری را در خود نگه می دارند . بیشتر هیدروژل ها PH بالا دارند . PH بالا رشد برخی از گیاهان را کاهش می دهد ( وفورد ، 1989 ) . نگهداری نیترات و آمونیوم در واسطه کشت گوجه فرنگی با افزایش مقدار مصرف هیدروژل افزایش می یابد . غلظت نیتروژن نیز در برگ های گوجه فرنگی نسبت به شاهد افزایش می یابد ( برس و وستون ، 1993 ) . استفاده از هیدروژل ها در خاک های ماسه ای درشت بهترین نتیجه را در مقایسه با خاک های دیگر خواهد داشت که می تواند به دلیل ظرفیت نگهداری کاتیونی کمتر این خاک ها نسبت به خاک های دیگر باشد . به طور کلی هیدروژل PAM بیشترین قابلیت را در جهت کاربرد وسیع دارا است و توانایی بالایی برای ایفای نقش خود در شرایط شور دارد ( پترسون ، 2002 ) .

گرفتن و رهاسازی عناصر غذایی

     زمانی که عناصر غذایی همراه با پلیمرهای جاذب آب مصرف شوند ، قادر به افزایش دادن رشد گیاه هستند و عناصر غذایی مورد نیاز گیاه را آزاد می کنند . مک گردی و کوتر در سال 1987 ، با اضافه کردن فسفر به هیدروژل ، افزایش رشد نهال را در فلفل مشاهده کردند . پترسون در سال 2002 به نقل از فینچ ساویج ، بیان کرد که با اضافه کردن فسفات سدیم به هیدروژل افزایش رشد در گیاه کاهو و پیاز مشاهده شد .اندازه پیاز بالغ افزایش پیدا نکرد اما متوسط اندازه کاهو افزایش یافت پترسون در سال 2002 به نقل از وانگ گزارش داد که هدایت هیدرولیکی آب شسته شده از یک واسطه بدون خاک مخلوط شده با هیدروژل کاهش یافت که بیانگر این مطلب بود که هیدروژل بیشتر کودها و نمک های اضافه شده را در خود نگه داشته است .

     گل چینی ( Lygustrum lucidum ) زمانی که در یک واسطه مخلوط شده با هیدروژل کشت شد توانست بدون آبیاری به مدت طولانی دوام پیدا کند . همچنین سطح نیتروژن و پتاسیم در بافت گیاه افزایش یافت ولی کمبود کلسیم و منیزیم و آهن در مقایسه با واسطه ای که هیچ هیدروژلی نداشت مشاهده شد ، فقدان کاتیون های دو ظرفیتی در بافت گیاه به این دلیل بود که آن ها به وسیله هیدروژل نگهداشته شده و قابل وصول برای گیاه نبودند ( تایلور و هالفیس ، 1986 ) . طول عمر و اثرگذاری هیدروژل ها زمانی که با ستون عمیق تری از خاک مخلوط گردند کاهش می یابد . به دلیل این که کاتیون ها در قسمت عمیق تر پروفیل خاک وجود دارند . هیدروژل ها اندازه خاک دانه ها را افزایش می دهند(پترسون، 2002).

تأثیر پلیمرهای آب دوست بر روی جوانه زنی

     در برخی موارد ، سرعت جوانه زنی در زمانی که پلیمرهای آب دوست به خاک اضافه شوند به دلیل افزایش آب قابل دسترس افزایش می یابد . با آزمایش هایی که بر روی نخودفرنگی و نخود انجام گردیده ، دیده شده است که در صورتی که مقدار آب خاک کاهش پیدا کند ( در نواحی خشک و نیمه خشک ) جوانی زنی کم می شود . در یک سری آزمایش ها دیده شد که هیدروژل مخلوط شده با خاک به جوانه زنی جو و گندم و کاهو کمک می کند اما مصرف سطوح بالای هیدروژل مخلوط شده با خاک ( 5/0 درصد ) از جوانه زنی کاهو می کاهد ( پترسون ، 2002 ) . در تحقیقات دیگری اضافه کردن هیدروژل به دانه چغندر ، جوانه زنی و رشد ریشه را در خاک های ماسه ای بهبود بخشید ( دسکترو میاموتو ، 1959 ) .

     اضافه کردن هیدروژل ها به خاک سبب کم کردن مدت زمان جوانه زدن بذر می شود . کاهش زمان جوانه زدن بذر می شود . کاهش زمان جوانه زدن بذر رشد ذرت را در خاک های سردی که سرعت جوانه زدن پایین است ( کمتر از 10 درجه سانتی گراد ) سرعت می بخشد . استفاده از این مواد برای بقاء دانه های جوانه زده و جلوگیری از خشکی گیاه مفید است . در تحقیقی دیگر دیده شده است که بذر گوجه فرنگی در اختلاط با هیدروژل با سرعت بیشتری جوانه می زند . اضافه کردن هیدروژل ها به خاک سرعت جوانه زنی درختان کاشته شده در سودان را افزایش نداد اما به طور معنی داری بقاء درختان جوانه زده را ( 40 درصد ) افزایش داد . در تحقیقی دیگر مشاهده شد که فرم پلی اکریل آمید در جوانه زدن یونجه اهمیت دارد . هیدروژل دانه ای اثری در کاهش جوانه زنی نداشت در حالی که هیدروژل پودری سبب کاهش جوانه زنی آن شد . هیدروژل ها می توانند با فراهم کردن آب زیاد به بذرها آسیب برسانند . سود حاصل از زیاد بودن آب قابل دسترس ممکن است با خطر خفگی حاصل از عدم انتقال اکسیژن بین بذر و خاک مقابله کند ( پترسون ، 2002 ) . در برخی موارد این مواد سرعت جوانه زنی را در بعضی از گیاهان کاهش داده و یا هیچ اثری بر روی جوانه زنی بذر نداشته اند ( هندرسون وهنسلی ، 1986) . بردال و براکر (1980) اثر هیدروژل ها را روی جوانه زنی Russian widlrye آزمایش کرده و هیچ اختلاف معنی داری بین تیمار و شاهد مشاهده نکردند .

     هندرسون و هنسلی (1987) مشاهده کردند جوانه زنی بذرهای اقاقیا و درخت قهوه با پوشش هیدروژل واکنش منفی از خود نشان داد . کاهش جوانه زنی به فقدان انتقال اکسیژن بین خاک و دانه مربوط می شد . در باقلا هنگامی که بذر با هیدروژل پوشیده شده بود سرعت جوانه زنی کاهش پیدا کرد . مقدار معین از هیدروژل سرعت جوانه زنی را افزایش می دهد در حالی که با افزایش مقدار هیدروژل جوانه زنی متوقف می شود ( پترسون ، 2002 ) .

   

بقیه در ادامه مطلب

     

خاک دیاتومه (Diatomaceous earth)
ارسال شده توسط سیدمهدی شمس در ساعت ۱۱:٠٠ ‎ق.ظ

خاک دیاتومه (Diatomaceous earth) از بقایای فسیلی جلبک‏های تک سلولی تحت عنوان دیاتوم بوجود آمده ‏است.

خاک‏های دیاتومه با توجه به مواد تشکیل دهنده به رنگ‏های مختلف از سفید تا خاکستری یا زرد و قرمز دیده می‏شوند و در اشکال متفاوت گرد، پهن و مسطح وجود دارند. فرم پهن خاک‏های دیاتومه سطح فعال بیشتری داشته لذا توانایی حشره‏کشی بالایی دارند (Korunic, 1997 ).

خاک‏های دیاتومه از دیاتوم‏هایی با منابع متفاوت بوجود آمده‏اند. مقدار کریستال سیلیکای موجود در خاک دیاتومه نقش موثری در قدرت حشره‏کشی آن‏هاایفا می‏کند (Fields and Korunic, 2000). به طور کلی خاک‏های دیاتومه‏ای که از دیاتوم‏های آب‏های دریاها[1] بوجود آمده‏اند 2 تا 7 درصد کریستال سیلیکا دارند و خاک‏های دیاتومه‏ای که از دیاتوم‏های آب‏های شیرین (برکه، دریاچه، مرداب)[2] ایجاد شده‏اند محتوی کمتر از 1 درصد کریستال سیلیکا می‏باشند. فرمولاسیون‏های دریایی خاک‏دیاتومه به دلیل داشتن مقدار کریستال سیلیکا زیاد قدرت حشره‏کشی بالاتری داشته و حدود 1/0 درصد وزنی از آن‏ها برای کنترل آفات انباری کافی است (Golob, 1997).

علاوه بر این اندازه ذرات خاک‏های دیاتومه نیز در توانایی حشره‏کشی آن‏ها موثر است. میانگین اندازه ذرات تشکیل دهنده خاک‏های دیاتومه در صورتی که برابر و کوچکتر از 15 میکرومتر باشد مناسب است . مقدار اکسید سیلیسیم (SiO2) موجود در خاک دیاتومه نیز در عملکرد آن موثر است. فرمولاسیون‏هایی که مقدار اکسید سیلیسیم آنها بیشتر از 80 درصد باشد توانایی حشره کشی بالاتری دارند ((Korunic, 1997; Korunic and Ormesher, 1998.

 

 

طرز عمل  خاک دیاتومه

ذرات خاک‏ دیاتومه حاوی حفرات ریزی هستند که توانایی جذب مولکول‏های موم اپی‏کوتیکول حشره را دارند. لذا هنگام تماس با کوتیکول حشرات لایه مومی کوتیکول را جذب کرده، به مقدار کمی باعث ایجاد خراش بر روی سطح کوتیکول می‏گردد و سبب از دست رفتن آب بدن و مرگ حشره می‏شود Ebeling, 1971)).

 

نحوه کاربرد خاک دیاتومه

خاک‏های دیاتومه  به دو صورت مورد استفاده قرار می‏گیرند:

•1-             تیمار کردن انبار با خاک دیاتومه قبل از ذخیره‏سازی مواد غذایی

خاک‏های دیاتومه به صورت گرد و یا اسپری‏ وتابل جهت تیمار انبارهای خالی و وسایل نقلیه‏ای  که برای حمل و نقل مواد غذایی به انبارها مورد استفاده قرار می‏گیرد، بعد از انجام اقدامات بهداشتی برای جلوگیری از ورود آفات به انبارها و ایجاد آلودگی‏های ثانویه بکار گرفته می‏شوند (Korunic et al., 1997).

روش گردپاشی متداول‏تر بوده و با توجه به تحقیقات انجام گرفته استفاده از گرد موثرتر از روش اسپری‏پاشی وتابل در کنترل آفات انباری می‏باشد. به این دلیل در حالت اسپری‏پاشی برای بالا بردن عملکرد خاک دیاتومه مقدار بیشتری از آن بکار گرفته می‏شود (Fields and Korunic, 2000). به طوری که در مورد فرمولاسیون Dryacide® خاک دیاتومه فرم گرد در حالت استاندارد به مقدار 2 گرم بر متر مربع مورد استفاده قرار می‏گیرد و فرم وتابل آن به مقدار 6 گرم بر متر مربع کاربرد دارد (Anonymous, 2002).

 

بقیه در ادامه مطلب

-- -