دانش زیست فناوری

تعریف خاک

در شروع تعریف هر پدیده ای ابتدا باید آن تعریف کرد که باتوجه به رشته های مختلف تعاریف گوناگونی برای خاک وجود دارد:

در کشاورزی ....خاک شامل لایه ای است که شرایط رشد گیاه را از نظر آب و هوا و مواد جامد فراهم گرداند

زمین شناسی.....چندان مفهوم مشخصی نداشته وکلا به مواد سست که از تجزیه ی لایه  های بالایی سنگ های سطح زمین حاصل میشود.

مهندسین ساختمانی :سطحی است که بر روی آن تاسیساتی بنا میشود و در این رشته قلوه سنگ نیز جزئی از خاک محسوب میشود.

و ما  در این بخش تعریفی مختصری از ویژگی های خاک و تاثیر آن در کشاورزی را خواهیم داشت.

قسمت های مختلف یک خاک:

الف)آب: خاک باید رطوبت کافی را در خود ذخیره کرده و به آسانی در اختیار گیاه قرار دهد

ب)هوا:خاک باید به قدر کافی اکسیژن داشته باشد تا بتواند شرایط مناسبی را برای رشد گیاه فراهم گرداند

ج)استحکام: خاک باید باز لحاظ فیزیکی و مکانیکی شرایط مناسبی را برای نگاه داشتن ریشه گیاه در درون خاک را داشته باشد

د)مواد غذایی:خاک باید محتوی مواد غذایی باشد تا ریشه گیاهان آن را جذب و به رشد و مصرف خود گیاه برساند

تعریف خاک

1-      یک پیکره طبیعی را که از مواد جامد (مواد الی و مواد معدنی )،گاز و آب که در سطح زمین وجود دارد و فضای خالی آن را پر میکند 

2-      خاک محصول نهایی هوازدگی و تخریب فیزیکی و شیمیایی همراه با تجمع بقایای گیاهی را شامل میشود که این لایه مابین سنگ بستر و اتمسفر قرار گرفته است

3-      قشر خارجی پوسته ی زمین را که از یک سانتیمتر تا چندین متر تشکیل یافته است که این قشر از لحاظ ساختمانی  رنگ و خواص فیزیکی متفاوت از بافت مادری می باشد

ترکیب خاک

حدود 50 % مواد معدنی به همراه مواد معدنی  و %50 آن را منافظ خامکی که میتواند از آب یا هوا پرشد ه باشد تشکیل میدهد

ولی در هر صورت خاک یک یک سیستم پیچیده است و برای شناخت یک سیستم پیچیده باید جز به جز آن را بشناسیم ولی در هر صورت خاک زراعی را میتوان در سه فاز گوناگون برسی کرد:

فاز جامد خاک:

ذرات و اجزای معدنی همانند گلوه سنگ ها سنگ ریزه ها و شن ها و جز آلی که خود شامل بقایای تجزیه شده  شامل بقایای جانوری و گیاهی و میکرو ارگایسم ها میباشد بخش جامد از تخریب سنگ مادر حاصل میشود که به عنوان لایه ای مابیین خاک و قسمت های پایین تر زمین قرار گرفته است در ضمن ترتیب قرار گرفتن لایه های مختلف خاک را مواد گوناگونی  از قبیل تخلخل  ساختمان و وزن مخصوص خاک تعیین میکند.

گیاه خاک بخش آلی خاک از تجزیه ی مواد آلی توسط میکرو ارگانیسم ها مواد آلی حاصل میشود که نسبت به هر گونه تغییر مقاوم میباشد .

اهمیت گیاه خاک:

1_در حفظ و حاصل خیزی خاک نقش بسیار مهمی دارد

2- در افزایش میزان جذب آب توسط خاک

3-منبع مهمی برای تعمیین اذت و کربن را برای گیاهان دارند

4-ذخیره مواد مهمی همانند گوگرد و نگاه داری از مواد غذایی را خواهند داشت

نقش کلی فاز جامد خاک:

1-تامیین عناصر غذایی

2-پایه ای برای استقرار گیاهان

فاز مایع خاک:

عموما از آب تشکیل یافته است که میتواند دارای املاح معدنی نیز باشد 

نقش:

1-تامیین کننده ی نیاز آبی گیاه

2-نقش واسته به منظور انتقال موادغذایی از فاز جامد به گیاه

3-تعدیل حرارت : یعنی در صورت سرد بودن مانع از  سرما و در هنگام گرم بودن مانع از گرمای بیش از حد خاک میشود

فاز گازی :

ترکیب عمدهی گاز های اتمسفر شامل %03/0گاز کربن دی اکسید . %21 شامل گاز اکسیژن و %78 شامل گاز نیتروژن میباشد ترکیب گاز ی خاک نیز تقریبا مشابه با ترکیب اتمسفر است با تین تفاوت که به دلیل تنفس گیاهان ودیگر میکرو ارگانیسم ها در درون خاک میزان کربن دی اکسید در آن 10برابر بیشتر میباشد.

نکته :ترکیب گازی هوا و خاک مرتبا در تبادل باهمدیگر میباشند .

نکته :هر سه این فاز ها مستقل از هم دیگر مل میکنندترکیب عمدهی گاز های اتمسفر شامل %%03/0گاز کربن دی اکسید . %21 شامل گاز اکسیژن و %78 شامل گاز نیتروژن میباشد ترکیب گاز ی خاک نیز تقریبا مشابه با ترکیب اتمسفر است با تین تفاوت که به دلیل تنفس گیاهان ودیگر میکرو ارگانیسم ها در درون خاک میزان کربن دی اکسید در آن 10برابر بیشتر میباشد.

نکته :ترکیب گازی هوا و خاک مرتبا در تبادل باهمدیگر میباشند .

نکته :هر سه این فاز ها مستقل از هم دیگر ممل نمیکنند و در تبادل با همدیگر هستند که همین تبادل فاز ها است که خاک را پویا میکند. به معدله فوق توجه کنید:

                                                               کربن دی اکسید+آب   ............... اسید کربنیک

                                                          اسید کربنیک+کربنات کلسیم  ............بی کربنات کلسیوم

هوادیدگی یا هوازدگی

سطح زمین همواره در حال تغییر است گاه این تغییراتت ان چنان کند است که مشاهدهی آن کاری مشکل است ولی در عوض برخی ار تغییرات هوازدگی بسیار سریع صورت میگیرد همانند زمین لرزه.

تعریف هوازدگی:

1-      هوازدگی عبارت اند از پاسخی که مواد سطح زمین در مقابل تغییر محیط از خود بروز میکند وشامل از هم پاشیدگی و تجزیه ی سنگ ها میباشد.

2-      به مجموعه تغییرات فیزیکی و شیمیایی کانی ها و سنگ های پوسته ی جامد زمین را کگویند

نکته :این پدیده را از آن حهت هوازدگی گویند که مستقیم یا غیر مستقیم با عوامل جوی در گیر است که خود این عوامل مشتمل بر  بارندگی یخ زدگی و باد میباشد.