گنبد کاووس

خواص فيزيکي خاک

خواص فيزيکي خاک در تعيين قابليت استفاده از آن براي مقاصد گوناگون حائز اهميت مي باشد. استحکام و تحمل فشار، قابليت زهکشي در حالت مرطوب و خشک، قدرت ذخيره رطوبت، سهولت نفوذ ريشه گياهان در خاک، تهويه و قابليت نگهداري عناصر غذايي گياهان در خاک همگي ارتباط نزديک با خواص فيزکي خاک دارند.

  بافت خاک

اندازه نسبي ذرات خاک را اصطلاحاً بافت خاک گويند که حاکي از ريزي و درشتي خاک مي باشد. به عبارت ديگر مقدار نسبي شن و سيلت و رس که ذرات کوچکتر از سنگريزه مي باشد ( قطرشان از 2 ميلي متر کوچکتر است) بافت خاک را تشکيل مي دهد درشت و سبک به خاک شني و ريز و سنگين به خاک رسي اطلاق مي شود. خاک لوم (loam) ما بين اين دو نوع و داراي مخلوط مناسبي از شن و سيلت و رس است. خاک هاي شني سريع تر از خاک هاي ديگر خشک و گرم مي شوند و راحت تر قابل شخم زدن هستند. خاک هاي رسي آب بيشتري را در خود نگه مي دارند و از بقيه خاک ها ديرتر خشک و گرم مي شوند و از همه سخت تر قابل شخم زدن مي باشند. خاک هاي لوم وضعيتي متوسط دارند يعني قابليت نگهداري آب در آنها خوب است و نسبتاً خوب شخم زده مي شوند.  

  مثلث بافت خاک :

مثلثي است متساوي الاضلاع که هر ضلع آن مربوط به 3 عنصر اصلي هر خاک يعني ماسه، سيلت و رس است.
براي اينکه بدانيم نمونه خاک در چه محدوده بافتي قرار مي گيرد، اگر مقادي 3 گروه اصلي اجزاء تشکيل دهنده خاک را شامل شن (درشت و ريز) – سيلت و رس مي باشد با تجزيه مکانيکي اندازه گيري نماييم مي توانيم به نوع بافت خاک پي ببريم.
بافت در خاک تا حدودي نمايشگر محيط هاي تشکيل آن، رژيم آبي خاک ، ظرفيت نگهداري آب در خاک، نفوذ پذيري و تخلخل (مقدار خلل و فرج خاک که به وسيله اب يا هوا اشغال مي شود) و نقطه پژمردگي گياه است.  

  تقسيم بندي بافت خاک

در روش مدرن، مثلث بافت خاک از دوازده کلاس تشکيل يافته است که اجزاء متشکله آن به قرار زير مي باشد :
1- شني (sand) : حداقل مقدار شن 85 درصد و مجموع و 5/1 برابر ذرات رس کمتر از 15 درصد مي باشد.
2- شني – لومي (loamy – sand) : شن بين 70 تا 90 درصد و مجموع سيلت و 5/1 برابر ذرات رس بيش از 15 درصد و مقدار رس از 30 درصد کمتر مي باشد.
3 – لومي – شني (sandy – loam) : رس کمتر از 20 درصد يا مجموع درصد سيلت و دو برابر مقدار رس از 30 درصد بيشتر مي باشد. خاک هايي که مقدار شن آنها بين 24 تا 52 درصد باشد و مقدار رس شان کمتر از 7 درصد و سيلت شان نيز کمتر از 50 درصد است خاک لومي و شني ناميده مي شوند.
4 – (loam) لوم : مقدار رس بين 7 تا 27 درصد و سيلت 28 تا 50 درصد و شن کمتر از 52 درصد است.
5 – لومي – سيلتي (silt – loam) : مقدار سيلت بيش از 50 درصد و رس بين 12 تا 27 درصد بوده و يا مقدار سيلت بين 50 تا 80 درصد نوسان داشته و مقدار رس نيز کمتر از 12 درصد است.
6 – سيلت (silt) مقدار سيلت کمتر از 80 درصد و مقدار رس کمتر از 12 درصد است.
7 – لوم رسي – شني (sandy – clay – loam) : اينکه 20 تا 35 درصد رس داشته و مقدار سيلت آن 28 درصد کمتر و شن آن نيز بيش از 45 درصد مي باشد.
8- لومي ورسي (clam –loam) مقدار رس تا 27 تا 40 درصد و مقدار لوم کمتر از 20 درصد تا 45 درصد در نوسان است.
9- لوم رسي – سيلتي (silty – clam – loam) مقدار رس 27 تا 40 درصد و مقدار شن نيز از 20 درصد کمتر است.
10- رسي و شني (sandy – clay) مقدار رس و شن آن از 35 تا 45 درصد بيشتر است.
11 - رسي و سيلتي (silty – clay) مقدار هر يک از رس و سيلت آن به ترتيب بيش از 40 درصد است
12- رسي (clay) مقدار رس بيش از 40 درصد و مقدار شن و سيلت آن به ترتيب از 45 تا 40 درصد کمتر است.

براي تعيين بافت خاک (تجزيه گرانولومتري) متدهاي متعددي پيشنهاد گرديده است . اصول متدهاي فوق بر مبناي قانون استوکس پايه گذاري شده است. طبق نظريه استوکس سرعت سقوط ذرات متناسب با قطر آنها مي باشد، يعني در تجزيه گرانولومتري، سرعت سقوط ذرت را طبق معادله زير تعيين مي نمايند:

: سرعت سقوط ذرات بر حسب سانتي متر در ثانيه R شعاع ذرات بر حسب سانتي متر D1 وزن مخصوص ذرات بر حسب گرم بر سانتي متر مکعب D2 وزن مخصوص محلول بر حسب گرم بر سانتي متر مکعب g شتاب ثقل زمين بر حسب سانتي متر برثانيه η ضريب چسبندگي محلول بر حسب دين بر سانتي متر  

  تعيين بافت خاک در صحرا

بافت خاک را در صحرا بدين ترتيب معين مي کنند که مقداري از خاک را مرطوب کرده بين انگشتان شصت و سبابه فشار مي دهند. از احساسي که به حس لامسه دست مي دهد و از طرز تشکيل نوار خاک مرطوب بين انشگتان مي توان به بافت خاک پي برد. ذرات شن زبر و خشن بوده و در زير انگشتان حس مي شوند. ذرات سيلت در حالت خشکي آردي و شبيه پودر مي باشند. رس در حالت خشکي سفت و سخت و در حالت مرطوب چسبنده و شکل پذير است.  

  رفتار خاک هاي سبک :

خاک هاي سبک خاک هايي هستند که بيش از 80% وزن خاک را شن تشکيل داده و مقدار رس کمتر از 12 درصد و يا مجموع رس و سيلت آن ها کمتر از 20 درصد است. رطوبت قابل استفاده در هر متر از عمق خاک کمتر از 125 ميلي متر است. زهکشي آنها آزادانه و به طور طبيعي صورت گرفته و با پيدايش يک دوره خشکي رطوبت خود را به سرعت از دست مي دهد. در معرض فرسايش بادي قرار دارد و بارخيزي آنها ناچيز است. ساختمان خاک در اين اراضي بسيار سست و شکننده بوده و با فشاري متلاشي شده و به ذرات اوليه تبديل مي شود. اگر در حالتي که خاک مرطوب است عمليات شخم و غيره انجام شود، سطح خاک متراکم شده ولي درز و ترکي در آن پديدار نمي شود در نتيجه نفوذ آب در خاک مرطوب است گرفته و جوانه زدن بذر و انتقال هواي خاک از هوا به درون خاک و يا بالعکس دچار وقفه ي شود. اين عوامل به حاصلخيزي ناچيز خاک دامن مي زند. وجود سنگ ريزه و فراواني آن نيز از بارخيزي خاک کاسته و استهلاک ادوات کشاورزي نيز در مدت کوتاهي به وقوع مي پيوندد. رطوبت قابل استفاده گياه در اين خاک ها ناچيز بوده و آبياري بايستي به تناوب بيشتري صورت گيرد. آبشويي (leaching) املاح و کودهاي شيميايي نيز قابل توجه است و تلفات و ضايعات کودي بيشتر از ساير خاکها است.  

  رفتار خاک هاي سنگين :

خاک هاي سنگين يا رسي محتوي بيش از 28 درصد رس بوده و چسبندگي آنها زياد است.
ساختمان خاک در صورتي که مواد آلي خاک ناچيز باشد از پايداري مطلوبي برخوردار بوده و سطح خاک در اثر تناوب خشکي و رطوبت، ايجاد درز و ترک مي کند که به انتقال آب و هوا به درون خاک کمک مي کند. رطوبت قابل استفاده گياه در اين خاکها از کليه خاک هاي ديگر بيشتر بوده و زهکشي آن نيز دشوارتر است چون در رطوبت هاي کمتري از اشباع نفوذ پذيري خاک بسيار ناچيز است لذا اين خاک ها به مدت طولاني مرطوب باقيمانده و بروز خشکي هوا در عملکرد گياه چندان مؤثر نمي باشد. نکته ديگر اينکه رطوبت خاک هاي رسي در حد خميرايي کاهش يابد. بنابراين انتخاب زمان شخم اهميت به سزايي در بهبود يا تخريب ساختمان خاک دارد. بارخيزي در اين خاک ها نيز به علت ظرفيت تبادل کاتيوني قابل توجه آن، در حد مطلوبي بوده و تناوب آبياري در اين خاک ها کمتر از ساير گروه هاي بافتي است.