
مقدمه :
هر آنگه از خاکزیان و دنیای زنده خاک سخنی به میان آید . نظرها به موجودات بزرگ خاکی ، به ویژه انسانها معطوف می گردد . با کمی دقت و تفحص در این باره مشاهده می شود که قسمت اعظم حیات به دنیای زنده غی قابل روئیت در خاک تعلق دارد و نقش انها در مقایسه با موجودات بزرگ ، غیر قابل قیاس است . طبیعتی که در آن زندگی می کنیم دارای شرایط ویژه ای است که برقراری حیات را در آن ممکن می سازد و تدام حیات به ثبات این شرایط و ثبات این شرایط به توازن بیولوژیکی بستگی دارد .
پیشرفت علم موجب گسترش تکنولوژیکی در زمینه های مختلف اعم از میکانیکی و شیمیایی گردید که کشاورزی کاربردی نیز از آن بی بهره نمانده است . بکار گیری این تکنولوژی در کشاورزی مستلزم آشنایی کافی با خاک و تمام متعلقات آن اعم از جندار و بی جان ، اتمسفر و گاز های موجود در آن و هم چنین شرایط زیست محیطی است . در غیر اینصورت نتیجه آن از هم پاشیدگی توازن بیولوژیکی و تغییر شرایط لازم برای حیات است . نازک شدن لایه اوزن در استراتوسفر و پارگی آن در بعضی از نقاط ، ایجاد بارانهای اسیدی ، آلودگی آبهای زیر زمینی و افزایش و گسترش روز افزون بیماریهای گیاهی حاصل این عدم توجه و آشنایی است . بنا براین کسب اطلاعات بیشتر در زمینه های مختلف علوم کشاورزی لازم بوده و چشم پوشیدن از موفقیت های زودگذر که از طریق مصرف سموم و غیره حاصل می شود ، برای حفظ محیط زیست ، ضروری است .
پیشگفتار :
خاک یکی از مهمترین منابع طبیعی و عوامل تولید است . روزبه روز که بر تعاددا جمعیت جهان افزوده می شود و قدرت خرید مردم بالا می رود و بشر مترقی می گردد ، توقعات انسان از این منبع بزرگ طبیعی و عامل مهم تولید بیشتر می شود .
انسان برای تامین نیاز مندیهای گونانگون و فراوان خود مجبور است از یک طرف با استعمال کود شیمیایی زیاد ، آبیاری فراوان ، مصرف سموم حشره کش ، استفاده از ماشین آلات کشاورزی و دیگر امکانات و وسائل ، درآمد را در واحد سطح زمینهائی که تا کنون به زیر کشت رفته است افزایش دهد . از طرف دیگر باسکوبندی دامنه کوه ها و تبدیل مراتع و زمینهای جنگلی به زمینهای زراعتی و همچنین تامین آب بیشتر و استفاده از مواد شیمیایی و غیره ، ارتفاعات و زمینهای بایر و کویری را به زیر کشت بگیرد و به این معنی طریق بر سطح زمینهای زراعتی خود بیفزاید .
شواهد نشان می دهد ، زمین از موقعی که مورد بهره برداری انسان قرار گرفته است ، حاصلخیزی آن بر اثر عدم توجه و اقدامات نامناسب کاهش می یابد .
انسان براثر کشت متوالی یک نوع محصول در سالهای متمادی یا عدم رعایت تناوب صحیح در زراعت و همچنین جمع آوری بقایای محصول (ماده آلی) و سوزاندن آن و تعلیف احشام در مزارع پس از جمع آوری محصول و خلاصه استفاده بیش از حد از زمین بدون دادن کود و تقویت آن و دیگر اقدامات نامناسب و نابجا باعث فقیر شدن خاک از لحاظ مواد غذائی و مواد آلی و نامرغوب شدن بافت ان ، و در نتیجه کاهش شدید حاصلخیزی خاک شده است .
انسان در بسیاری از مناطق جهان بر اثر آبیاری زیاد با آب نامناسب و شور ، باعث شور شدن سطح وسعی از زمینهای غیر شور شده است . منابع زیادی دردست است که در بسیاری از کشور ها ، منجمله هندوستان ، پاکستان ، مصر و ایران به ویژه از نیمه دوم قرن نوزدهم که آبیاری شیاری معمول شد ، سطحها وسعی از زمینهائی که روزی از حاصلخیز ترین خاکها بوده است ، بر اثر آبیاری بی رویه با آبهای نا مناسب ، حاصلخیزی خود را از دست داده و به کلی ویران و متروک شده است (۴۰ص۳۷۶) . همچنین زمینهای بایر و شوری که پیشینیان با هزران زحمت و صرف هزینه زیاد آباد و قابل استفاده کرده بودند ، بر اثر عدم اطلاع عاملین بعدی از اصول صحیح کشاورزی ، مجددا شور و ویران شده است .
انسان بر اثر قطع بی رویه به اشجار چرای بیش از حد و بیموقع دام درمرتع و کندن بوته ها و درختان به عنوان ماده سوختنی و غیره نیز کاشتن گیاهان وجینی مانند چغندر ، پنبه ، وغیره در سالهای متمادی ، موجب کاهش یا نابودی پوشش زنده خاک و هوموس یعنی مهمترین عامل حفظ کننده خاک شده است . بدیهی است که خاک با از بین رفتن پوشش زنده و هوموس آن در معرض فرسایش شدید قرارمی گیرد و اثر های شوم فرسایش در کاهش حاصلخیزی خاکها ، پر شدن سرع سدها کم شدن ذخیره آبی کشور ، متغیر و ناثابت بودن آبهای سطحی و بروز فصول کم آبی و همچنین پیشروی کویر ها و مدفون گشتن مزارع و منازل در زیر شنهای روان و خلاصه در خرابی وضع طبیعی ، اقتصادی و اجتماعی ظاهر می شود .
انسان با مصرف انواع مختلف کود ها شمیایی و به کار بردن سموم حشره کش و علف کش به منظور بالا بردن سطح تولیدات کشاورزی در جهت رفع نیازمندیهای گوناگون خود باعث آلودگی خاک شده است .
انسان همانطور که به خاطر بهره گیری بیشتر از زمین ، باعث اینهمه تغییرات زیانبخش کیفی و کمی خاکها شده است ، از وقتی که به اشتباهات خود پی برده و متوجه شده است که با این اعمال بی رویه خود ، خاک را دارد به نابودی می کشاند برای جلوگیری از تغییرات نامطلوب و تخریب بیشتر خاک درصدد یافتن راه های مبارزه با آن بر آمده و خوشبختانه نامطلوب و تخریب بیشتر خاک در صدد یافتن راه های مبارزه با آن بر آمده و خوشبختانه راه های مناسبی هم پیدا کرده است که در سالهای اخیر به آن توجه زیادی می شود .
فصل اول
تشکیل خاک
تشکیل ساختمان خاک :
یکی از مهمترین نتایج خاکشناسی شناخت این حقیقت است که خاک نیز مانند موجودات زنده بوجود می آید ، بالغ و پیرو می شود . بوجود آمدن با تخریب سنگهای موجود در سطح زمین شروع شده و مهمترین مواد اولیه آن رااز زمین شناسی سنگهای آتشفشانی از سرد شدن و بلوری شدن گدازه ها بوجود می آیند ، مانند گرانیت و بازالت . از تجزیه سنگهای اولیه و انباشته شدن مواد تخریبی به صورت لایه ها و همچنین سخت شدن مجدد آنها سنگهای رسوبی ایجاد می شوند . چنانچه سنگهای رسوبی تحت تاثیر گرما و فشار جا به جا شوند (مانند آنچه در چین خوردگی ها مشاهده می گردد ) ، سنگهای دگرگونی بوجود خواهند آمد . از سنگهای اولیه ، توسط فرآیندی تخریب نام دارد ، طی زمانی طولانی خاکهای معینی ساخته می شوند و نسبت به شرکت فاکتور های مختلف در تجزیه سنگها می توان از تخریب میکانیکی – فیزکی و یا بیولوژیکی – شیمیایی نام برد . مهمترین دلیل تخریب فیزیکی ، تغییرات شدید حرارتی است که از طریق انقباض و انبساط سنگها ، موجب متلاشی دن آنها می شود . یکی دیگر از راههای خرد شدن میکانیکی تصادم و بهم سائیده شدن ذرات در هنگام انتقال به ویژه توسط یخ در دوره یخبندان است . فعالیت انتقالی ذرات آب و باد امروزه نیز یکی از فاکتور های موثر در تشکیل خاکدانه ها است . اولین تخریب شیمیایی توسط اسید کربنیک موجود در آب انجام می شود که سنگهای کربناتی را حل کرده و بی کربنات تبدیل می نماید . تجزیه سلیکاتهای مختلف مانند فلد سپات و گلیمر بیشتر یونهای ئیدروژن آزاد در محلول خاک انجام می شود . با توجه به این که اسد کربینک و هم چنین یونهای ئیدروژن خاک منشا بیولوژیکی دارند و توسط ریشه گیاهان و سایر موجودات زنده وارد فاز مایع خاک می گردند . لذا این فرآیند تخریبی را بیولوژیکی شیمیایی می نامند . در اثر فعالیتهای موجودات زنده خاک مقداری زیادی اسید های آلی نیز تولید می شوند که در اثر یونیزاسیون آنها پروتون واردخاک می شود . اهمیت و نقش میکرو وارگانیسمها به عنوان فاکتور ژئولوژیکی تقریبا دیر شناخته شد و میکروبیولوژی خاک امروزه به عنوان شاخه جدیدی از ژئومیکروبیولوژی خاک امروزه به عنوان شاخه جدیدی از ژئومیکروبیولوژی جایگاه مهمی را در زمینه تحقیقات به خود اختصاص داده است .
با ادامه تخریب دراثر تجزیه فیزیکی و شیمیایی سنگها ، از طریق تغییرات ایجاد شده در مواد ذرات خاکسازی جددی ایجاد می شوند . مثلا از گرانیت غنی از کوارتز و فقیر از فلدسپات ، خاک شنی لومی و از سنگهای غنی از فلدسپات و فقیر از کوارتز خاک لومی سنگین تکامل می یابد .
ایجاد خاکها مختلف به سرعت و چگونگی جریان تخریب بستگی دارد که این خود نیز از طرفی به ترکیب سنگهای مادر و مقاومت آن در مقابل تاثیرات اتمسفری و از طرف دیگر به نیرو های اقلیمی و هم چنین به میکرو و ماکرو فلور خاک مربوط می باشد . تخریب سیلیکاتها بویژه فلدسپات پتاسیم از همه آسان تر انجام می شود ، بطوریکه ابتداء پتاسیم و سپس آلومینیم آن خارج می گردد . تخریب گلیمر کندتر از فلدسپات است و کوارتز بودن تغییر به فرم شن باقی می ماند .
حرارت و رطوبت اهمیت ویژه ای در تشکیل خاک دارند ، زیرا آنها نه تنها تعیین کننده شدت تخریب هستند ، بلکه دررشد و تکامل گیاهان و پست نیز موثر ترند . مهم در این رابطه نیست مقدار بارش و تبخیر در هر یک از محدوه های آب و هوایی است .
در مناطق خشک که تبخیر بیش از بارش است ، حرکت کاپیلاری آب از پایین به بالا است و نتیجه آن تجمع نمک در قشر سطحی می باشد ، مانند آنچهدر خاکهای کویری و شوره زارها دیده می شود .
در مناطق خشک حتی زمانیکه معدنی شدن متوقف و محدود میشود عملا هوموس خام و مرداب به وجود نمی آید . مناطق خشک در صورتیکه به قدر کافی آبیاری شوند از حاصلخیزترین خاکها محسوب می شود . در مناطق آب و هوایی هومید سمت و سوی حرکت آب و مواد محلول در آن از بالا به پائین است ، به طوری که مقدار زیادی از مواد موجود در خاک آبشویی شده و طبقات فوقانی تخلیه می گردند (پودزول و پزوید وگلای) . خاکهای پودزول خاکهای ویژه مناطق هومید در سواحل اروپا هستند و مشابه این گونه خاکها در مناطق ساحلی شمال ایران نی به وفور یافت می شوند . چنین ویژگیهایی در بعضی از خاکها قهوه ای درو از دریا نیز مشاهده شده است . نمک زدایی این خاکها در مناطقی که تخریب و معدنی شدن بیولوژیکی در آنها به علت پائین بودن درجه حرارت کاهش یافته است ، موجب ایجاد مرداب و انباشته شدن طبقات هوموس اسیدی می شود .
در مناطق معتدله و نیمه مرطوب بارش و تبخیر تقریبا در حالت توازن قرار دارند . حرکت تبخیری آب (پائین به بالا ) در زمان خشکی با جریان نفوذی آب در دوره بارش متعادل حرکت تبخیری آب (پائین به بالا) در زمان خشکی با جریان نفوذی آب در دوره بارش متعادل می گردد و چنین شرایطی برای حفظ ذخیره مواد غذایی در خاک بسیار مناسب است .
نهایتا انسانها نیز توسط انتخاب گیاهان زراعی متفاوت و انجام عملیات زراعی مختلف اعم از میکانیکی و یا شمیایی در تشکیل خاک تاثیر می گذارند ، مثلا یک خاک شنی فقیر از باز در بهره برداری به عنوان جنگل سوزنی برگ به پودزولی شدن دارد ، در حالیکه همین خاک در جنگل پهن برگان به خاک قهوه ای تبدیل می شود . چگونگی تشکیل خاک در شمای زیر مشاهده می شود . و………..
فهرست مطالب
مقدمه ۱
پیشگفتار ۲
فصل اول «تشکیل خاک»
۱- تشکیل ساختمان خاک ۵
۲- عوامل بیولوژیکی در تشکیل خاک ۱۱
۳- بافت خاک ۱۲
۴- تکامل خاک ۱۴
فصل دوم «خواص خاک»
۱- خواص فیزیکی خاک ۱۷
۲- ترکیب شیمیایی خاک ۲۰
۳- مواد آبی خاک ۲۲
۴- مواد معدنی خاک ۲۵
فصل سوم «فعالیت خاک و رابطه خاک با فاکتور های محیط زیستی»
۱- روشهای تعیین درجه فعالیت بیولوژیکی خاک ۳۰
۲- اندازه گیری درجه فعالت انزیم در خاک ۳۰
۳- اندازه گیری تنفس خاک ۳۲
۴- تهویه خاک ۳۳
۵- دمای خاک ۳۶
۶- واکنش خاک ۳۶
۷- استرکتور خاک و فضای حیاتی ۳۸
فصل چهارم «خاکهای مناسب در چند گیاه مختلف»
۱- فراهم نمودن شرایط مناسب د رخاک ۴۲
۲- پیدایش خاک زراعتی ۴۳
۳- خاک مناسب زراعت چغندر قند ۴۳
۴- چغندر قند ۴۴
۵- خاک ماسب پنبه ۴۴
۶- خاک مناسب کنف ۴۵
فصل پنجم «اهمیت خاک»
۱- خاک تا چه حد زنده و فعال است ۴۸
۲- اهمیت خاک از نظر کشاورزی ۴۹
۳- طبقات خاک از نظر کشاورزی ۵۰
فصل ششم «عناصر موجود در خاک»
۱- گوگرد خاک ۵۲
۲- فسفر خاک ۵۵
۳- پتاسیم خاک ۵۶
۴- کلسیم خاک ۵۷
۵- منیزیم خاک ۵۹
۶- آهن خاک ۶۰
۷- منگنز خاک ۶۱
۸- مس خاک ۶۲
فصل هفت «مشخصات مهمترین خاکهای متداول جهان»
۱- خاک خام ۶۵
۲- رانکر ۶۵
۳- اندسینا ۶۶
۴- پارارندسینا ۶۸
۵- ترافوسکا ۶۹
۶- خاکهای غرقابی ۷۰
۷- خاکهای دست ساز ۷۱
فصل هشت «خاکهای مناطق گرم و خشک»
۱- عومال تشکیل دهنده خاک نواحی خشک ۷۳
۲- ویژگی های کشاورزی در خاک مناطق خشک ۷۴
۳- طبقه بندی خاکهای مناطق و مناطق وابسته به آن ۷۵
۴- انواع خاکهای مناطق گرم و خشک
انواع خاکهای مناطق گرم و خشک اورتیز دل ۷۵
انواع خاکهای مناطق گرم و خشک لاتوز دل ۷۶
انواع خاکهای مناطق گرم و خشک پلاستوزدل ۷۷
انواع خاکهای مناطق گرم و خشک تراروز ۷۷
۵- خاکهای کویری ۸۰
۶- خاکهای شور و قلیا ۸۰
۷- اثر های نامطلوب شوری خاک ۸۲
فصل دهم «حاصلخیزی و حفاظت خاک»
۱- حاصلخیزی خاک و طریقه حفظ آن ۸۷
۲- جنبه های حیاتی حاصلخیزی خاک ۸۸
۳- فرسایس و حفاظت خاک ۸۸
منابع و مآخذ ۹۵
منابع و مآخذ :
۱- دکتر حق پرست تنها ، محمد رضا ، ۱۳۷۲ . خاکریزان زراعی . انتشارات دانشگاه رشت منبع (۱)
۲- زرین کفش ، منوچهر و سعادت لاجوری . ناصر . ۱۳۴۸ . علوم خاکشناسی . انتشارات ابوریحانی منبع (۲)
۳- دکتر کدوانی ، پرویز ، ۱۳۵۶ ، حفاظت منابع طبیعی خاک . انتشارات دانشگاه تهران . منبع (۳)
۴- آرنون – آبی . ترجمه کوچکی (۴) و علیزاده الف . ۱۳۶۵ . اصول زراعت در مناطق خشک . انتشارات آستان قدس رضوی مشهد منبع (۴)
دکتر هلیل ، دانیل ترجمه دکتر عاملی (م) و ۱۳۶۰ آب و خاک انتشارات دانشگاه تهران منبع ۵
رستگاری ، محمد علی . ۱۳۷۷ : زراعت عمومی . انتشارات برهمند . منبع ۶
عطائی .(م) . ۱۳۴۷ زراعت . انتشارت دانشگاه تهران منبع (۷)
فریدی الهی (ع) . ۱۳۶۱ . سبزیکاری عملی . انتشارات روز بهان منبع (۸)
منگل ، کنداد و کرکبی ، ارنست ، ترجمه سالاردینی (۴) و مجتهدی (م) . ۱۳۶۷
اصول تغذیه گیاه . انتشارات دانشگاه تهران منبع (۹)
آرنون آی . ترجمه دکتر علیزاده الف و کوچکی (۴) . ۱۳۶۸ . اصول زراعت در مناطق خشک جلد دوم انتشارات آستان قدس رضوی مشهد منبع (۱۰)
آلبرت دمولون ترجمه قریب (ع) . ۱۳۲۹ . تولید خاک از نظر کشاورزی منبع (۱)
آلبرت .ب. فتوسنتز آدریان . ترجمه شیرازی (م) . ۱۳۸۲ . حفاظت آب و خاک .
انتشارات مدرسه برهان موسسه فرهنگی منبع (۱۲)
مشایخی ، علی و ۱۳۴۸ . خاک و حاصلخیزی آن انتشارات اصفهان منبع ۱۳
طراح داود . ۱۳۶۱ کشاورزی و یاغداری . انتشارات امیر کبیر منبع (۱۴)
تانهیل . ایوان ترجمه عماری (ک) . ۱۹۵۳ آب و هوا . انتشارات نیل . منبع (۱۵)