|
مفاهيم خاک :
آيا
میتوان چيزی را تصور نمود که برای بشريت مفهومی با ارزشتر از خاک داشته
باشد؟ ارتباط بسيار نزديک تمدنهای گذشته با خاک بحدی زياد بوده است که
واژه خاک حتی در جملات مربوط به آفرينش و خلقت بشر هم همانند جمله زير
تجلی يافته است: « خداوند انسان را از خاک آفريد و آنگاه به او جان بخشيد» حرمت
خاک و زمين چه در روزگاران گذشته و چه در حال حاضر برای بشر بس والا بوده
است. بنا به گفتهای « تاروپود زندگی بشر در کارگاههای خاکی که از گوشهها
و زوايای آن بوی گل استشمام میگردد، بافته شده است. » حتی امروز هم تعداد
بسيار زيادی از جمعيت کره زمين به زراعت اشتغال داشته و برای تأمين غذا و
پوشاک با خاک در ارتباط تنگاتنگ بسر میبرند. خاک
محيطی طبيعی است جهت حفظ و رشد نبات، اين مهمترين تعريفی بوده است که از
آغاز پيدايش کشاورزی برای خاک وجود داشته، لکن با ايجاد شهرها اهميت خاک
به عنوان شالوده راهها و ساختمانها از ديدگاه مهندسی نيز شناخته شد. در
حال حاضر خاک برای بسياری از مصارف مهندسی از جمله دفن زبالهها و مواد
زائد ديگر مورد استفاده قرار میگيرد. مفهوم خاک از نظر مهندسی ازخيلی قبل
يعنی از اواخر قرن هيجدهم به وسيله زمين شناسان ارائه گرديده است، در اين
تعريف خاک صرفاً مخلوطی از سنگهای هواديده قسمت سطحی پوسته زمين يا
رگوليت(Regolith) می باشد در اواخر قرن نوزدهم خاک شناسان تعريف جامعتری
از خاک ارائه داده و خاک را به منزله يک توده طبيعی متشکل(Organized
Natural Body) تعريف نمودهاند. خاک به منزله يک توده طبيعی متشکل : افزايش
سريع دانش مربوط به خاک در قرن نوزدهم، ضرورت ارائه تعريف جامع و کاملتری
از خاک را که در برگيرنده همه آن اطلاعات باشد، ايجاب نمود. در نتيجه در
حدود سال 1870 ميلادی داکوچايف (Dokuchaev) در شوروی ديدگاه جديد و
انقلابی خود را نسبت به خاک ارائه نمود. وی درحين مسافرتهائی که به اطراف
می نمود به خاکهای متفاوت و متعددی برخورد نمود که در ميان آنها خاکهای
مشابه دارای شرايط يکسانی بوده و اين تشابه پيوسته تکرار میگرديد. داکوچايف
مشاهده نمود که هر خاکی دارای مرفولژی ويژهای است که نتيجه ترکيب بخصوصی
از مواد اوليه، اقليم، موجودات زنده (گياهی و جانوری) و زمان می باشد.
بدين ترتيب خاک حاصل تحّول بوده و در طول زمان تغيير می نمايد، لذا در
تعريف خاک خصوصيت تحوّل پذيری و تغيير پذيری نيز گنجانده شد: «خاک
نتيجه اثرات عوامل ژنتيکی و محيطی نظير اقليم (اثرات درجه حرارت و رطوبت)،
ماکرو - و ميکروارگانيسم ها و توپوگرافی در طول زمان بر روی مواد معدنی
ناپيوسته قشر سطحی پوسته زمين است. بدين سبب خاک از لحاظ بسياری از
خصوصيات فيزيکی، شيميائی و بيولوژيکی با موادی که از آن ناشی گرديده است
متفاوت می باشد.» پروسه های تحوّل خاک: خاکها
نتيجه تحولات بوده و هر يک دارای مجموعه خاصی از افقها يا لايههای ژنتيکی
می باشند. پروسههای افزايش(Additions)، کاهش(Losses)،
تغييرشکل(Transformations) و جابجائی(Translocations) مواد است. گياهان و
جانوارانی که در خاک مستقر می گردند بعدها جزئی از مواد آلی خاک را بوجود
می آورند. کربن موجود در موادآلی در اثر تجزيه های ميکربی به دیاکسيدکربن
مبدل شده و بدين ترتيب از خاک خارج میگردد. ازت موادآلی نيز از شکل آلی
به معدنی تبديل گرديده و سرانجام مواد آلی در اثر آبشوئی و فعاليت موجودات
خاکزی در خاک جابجا میگردند. مواد
معدنی نيز تحت تأثير پروسه های مشابهی تغيير شکل و تغيير مکان پيدا
میکنند. در خاکها مواد معدنی هواديدگی پيدا نموده و همزمان با آن کانيهای
ثانويه و ساير مواد معدنی با حلاليت های مختلف تشکيل شده و احتمالاً از
افقی به افق ديگر منتقل می شوند. در بسياری از خاکهای ديگر نهشته های
بادی، خاکسترهای آتشفشانی يا رسوباتی که از نقاط مرتفع بالا دست حمل شده
اند به خاک اضافه میگردند. خاک به منزله محيط رشد نبات :
خاک
فصل مشترک بين محيط زنده و مرده می باشد. جائی است که در آن گياهان با
استفاده از انرژی خورشيد و دیاکسيدکربن موجود در هوا و آب و مواد غذائی
درون خاک انساج زنده را می سازند. اگر چه مقدار قابل توجهی از عمل فتوسنتز
در دريا صورت می گيرد، با اين وجود 99% غذای بشر در خشکيها تأمين میگردد.
عوامل موثر در رشد گياه : به
طور کلی خاک از نظر تأمين آب و مواد غذائی برای گياهان حائز اهميت بوده و
علاوه بر آن محيطی است که ريشه های گياهان را در خود نگه می دارد. اکسيژن
لازم برای گياه توسط خلل و فرج خاک به گياه رسيده و گاز دیاکسيدکربن زائد
توسط اين حفرات از خاک خارج میگردد. از طرفی خاک نيز بايد محيطی عاری از
عوامل محدود کننده از جمله وجود املاح سمی يا عناصر سمی نظير آلومينيم يا
تغييرات شديد حرارتی و عوامل بيماری زا باشد. نگهداری از گياه: تثبيت
ريشه گياه در خاک بديهی ترين نقش خاک در برابر گياه بوده و باعث پايداری و
مستقيم ماندن گياه در خاک میگردد. گياهانی که در محلول غذائی رويش داده
میشوند معمولاً توسط چهارچوبه فلزی در جای خود مستقر میگردند. در
برخی از خاکها که دارای افق غير قابل نفوذ B می باشند و يا سفره آب
زيرزمينی در نزديک سطح زمين قرار دارد ريشه درختان سطحی مانده و گياه محکم
نمی شود در نتيجه با اندک وزش باد میافتد. اين عمل باعث بهم خوردگی
افقهای تحتانی ريشه ميگردد. احتياج گياه به آب : توليد
يک گرم ماده خشک گياهی حدوداً احتياج به 500 گرم آب دارد که از اين مقدار
آب 5 گرم آن يعني 1% آب به صورت قسمتی از ساختمان گياه در آمده و جزء
لاينفک گياه می باشد و بقيه اين آب از طريق روزنه های برگها و در حين جذب
گاز دیاکسيدکربن از دست می رود. شرايط جوی از قبيل درجه حرارت و رطوبت
نسبی، سرعت از دست رفتن آب را زياد کرده و در تعيين مقدار آب مورد نياز
گياهان موثر می باشند. کمبود
آب حتی اگر موقتی باشد، سبب توقف رشد گياهان گرديده و از نظر اقتصادی
خساراتی به بار می آورد. بنابراين نقش خاک در نگاهداری آب، بويژه در برابر
قوه ثقل، آشکار می گردد. از طرفی آب زيادی موجود در خاک را می بايد خارج
نمود تا بدين وسيله از کمبود اکسيژن جلوگيری شود. مطلب اخير در زير مورد
بحث قرار می گيرد. احتياج گياهان به اکسيژن: ريشه
گياهان دارای روزنه هائی (Lenticels)است که از آن طريق تبادلات گازی صورت
میگيرد. اکسيژن به طرف سلول های ريشه انتشار يافته و صرف تنفس ريشه می
گردد، در حالی که دیاکسيدکربن به طرف خاک انتشار حاصل میکند. از تنفس
ريشه انرژی لازم برای سنتز و انتقال ترکيبات آلی و همچنين تجمع عناصر
غذائی در خلاف جهت گراديان غلظت تأمين می گردد. بعضی
از گياهان (نظير شقايق آبی و برنج) که در آب می رويند دارای ساختمان خاصی
هستند که اکسيژن اتمسفر مستقيماً به داخل اندامهای هوائی و از آنجا به طرف
ريشه انتشار پيدا می کند. در محلولهای غذائی نيز بايد مقدار اکسيژن تأمين
گردد. حساسيت گياهان نسبت به کمبود اکسيژن در خاک متفاوت است. به عنوان
مثال گياهان حساس ممکن است بيش از يک روز در يک خاک اشباع از آب دوام
نياورند و اين حالت، حالت پژمردگی مزبور ناشی از کاهش نفوذ آب به درون
سلول های ريشه می باشد که خود در اثر اختلالات متابوليکی مربوط به کمبود
اکسيژن ايجاد می شود. ميکروارگانيزم
های هوازی، باکتری ها، اکتينوميست ها(Actinomyces) و قارچها از اکسيژن
موجود در خاک استفاده کرده و عناصر غذائی موجود در موادآلی را به صورت
قابل استفاده برای گياهان در میآورند. |
