خصوصیات شیمیایی خاک در کشاورزی
در این قسمت در خصوص فرآینده های مرتبط بافعالیتهای شیمیایی خاک و نفش این فرآیندها در رشد گیاه توضیح داده خواهد شد.
نقش اندازه ذرات خاک در فرآیندهای شیمیایی خاک چیست؟
فعالیت شیمیایی خاک با اندازه ذرات آن ارتباط دارد زیرا واکنش های شیمیایی در سطح ذرات خاک انجام می گیرد. ذرات کوچک نسبت به ذرات بزرگ از مجموع مساحت بسیار بیشتری برخوردار است. ذرات کوچک خاک نقش مهمی در دو فرآیند شیمیایی ایفا می کنند:
- مدیریت اسیدیته خاک (pH)
- حمایت از توانایی خاک در نگهداری مواد مغذی.
در ابتدا باید دانست که کودها، نمک محسوب می شوند. به عبارت دیگر وقتی کود در محلول خاک حل می شود به عناصر تشکیل دهنده خود یعنی کاتیون ها(یونهایی با بار مثبت) و آنیون ها (یونهایی با بار منفی) مجزا می شوند. به عنوان مثال وقتی نمک طعام یا کلرید سدیم در آب حل شود به یونهای سدیم با بار مثبت و کلر با بار منفی مجزا می شود. وقتی نیترات سدیم به خاک افزوده می شود در محلول خاک حل شده و به کاتیون های سدیم و آنیونهای نیترات تبدیل می شود.
ذرات ریز خاک یعنی هوموس وذرات رس، برای نگه داشتن مواد مغذی گیاه در خاک بسیار مهم هستند. ذرات رس و هوموس بار منفی در سطح خود دارند. کاتیونها نیز بار مثبت دارند. از آنجا که بارهای مخالف جذب هم می شوند ،ذرات رس و هوموس کاتیون ها را حفظ کرده و مانع شسته شدن آنها از خاک توسط حرکت آب به سمت پایین می شوند. آنیونها که دارای بار منفی هستند به صورت محلول در خاک باقی می مانند لذا بسیار مستعدشسته شدن و حرکت به سمت پایین خاک هستند.
یونهای کود ازته به چه صورت در خاک می باشند؟
ازت یک ماده مغذی جالب است ، زیرا یک کود ازته ممکن است دارای آمونیوم (با بار مثبت) باشد که توسط ذرات خاک حفظ می شود ، در حالی که کود ازته دیگر ممکن است حاوی یونهای نیترات با بار منفی باشد که در محلول خاک حل می شود. این موضوع نشان می دهد که چرا نیترات ها ، که آنیون هستند ، به راحتی از خاک سطحی (لایه رویی خاک) شسته شده و ممکن است وارد منبع آب های زیرزمینی شود. همچنین نشان می دهد که چرا "کودهایی که به آرامی مواد مغذی خود را آزاد می کنند" معمولاً حاوی آمونیوم هستند که می توانند توسط ذرات خاک نگه داشته شوند و به تدریج به فرم نیترات تبدیل شوند که برای بیشتر گیاهان به راحتی استفاده می شود.
ظرفیت تبادل کاتیونی خاک چیست و اندازه ذرات خاک چه تاثیری بر روی آن دارد؟
این ظرفیت عبارت از توانایی خاک در نگهداری کاتیون ها و تبادل آنها است. یون ها به طور مداوم در بین محلول خاک ، نقاط تبادل کاتیونی بر روی ذرات رس و هوموس و ریشه های گیاه در حال رد و بدل هستند. این موضوع یک فرآیند تصادفی نیست ، اما به بار الکترونی بستگی دارد. خاک رس و هوموس دارای ظرفیت تبادل کاتیونی زیادی هستند زیرا اندازه ذرات آنها ریز بوده و نسبت سطح به حجم در آنها بیشتر است و دارای محل های منفی بسیار زیادی هستند که می توانند کاتیون ها را جذب نمایند. ماسه دارای ظرفیت تبادل کاتیونی بسیار کمی است زیرا اندازه ذرات آنها بزرگ بوده و نسبت سطح به حجم در آنها کم است لذا محل های منفی کمی دارند.
بنابراین یک باغبان می تواند برای خاکی که رس یا هوموس بیشتری دارد نسبت به خاکی که ماسه بیشتری دارد از میزان کود بیشتر و در دفعات کمتر استفاده کند زیرا کاتیون ها (پتاسیم، منیزیم، کلسیم و ...) توسط ذرات خاک نگهداری خواهند شد. اما خاکی که ماسه ای است نمی تواند همان مقدار کاتیون را نگهدارد لذا بهتر است کوددهی در تعداد دفعات بیشتر و در میزان کمتر انجام گیرد.
PH خاک چیست و چه نقشی در ارتباط با مواد مغذی خاک و عملکرد گیاه ایفا می کند؟
PH توصیفی از واکنش اسید / قلیای خاک است. مقیاس pH از 0 (بسیار اسید) تا 14 (بسیار قلیایی) متغیر است. به طور کلی PH خاک ها بین 4 تا 8 می باشد. خاک های جنگلی دارای PH اسیدی هستند ولی خاک های بیابانی ممکن است PH قلیایی داشته باشند.PH خاک به این دلیل مهم است که قابل استفاده بودن مواد غذایی انفرادی را در محلول خاک تنظیم می کند.
PH یک مقیاس لگاریتمی می باشد و هر واحد آن نسبت به واحد بعدی، 10 برابر قلیایی تر یا اسیدی تر می باشد. به عنوان مثال اسیدیته PH=4 نسبت به PH=5 ده برابر و نسبت به PH=6 صد برابر است.
گیاهان، در دامنه خاصی از PH بهترین عملکرد را دارد. مدیریت PH خاک به اندازه کوددهی و حاصلخیزی خاک مهم است. بیشتر گیاهان باغی، در PH بین 6 تا7 عملکرد خوبی خواهند داشت. البته برخی گیاهان مانند زغال اخته و خرزهره هندی در PH زیر 5 عملکرد خوبی خواهند داشت.
PH خاک به چه عواملی بستگی دارد؟
PH خاک بستگی به سنگ والدی دارد که از آن تشکیل شده است (سنگ آهک ، قلیایی و گرانیت، اسیدی است) و بارندگی و مواد گیاهی و ... دارد.
منابع:
- https://extension.umaine.edu/gardening/manual/soils/soil-and-plant-nutrition/
