up
Search      menu
زمین شناسی,جغرافیا :: مقاله خاک شناسي PDF
QR code - خاک شناسي

خاک شناسي

طبيعت بر ۳ رکن اساسي آب، هوا و خاک استوار است؛ بر اين اساس شناخت طبيعت و ارکان آن، حفاظت و پاسداري از طبيعت از مسووليت اجتناب ناپذير انسان هاست. کشاورزي و تامين نياز غذايي بشر از دل خاک، ضرورت استفاده ي تمام انسان ها از غذاي سالم و مغذي، افزايش جمعيت کره زمين و در نهايت روند صعودي تخريب اراضي در اثر عوامل اقليمي و اقدامات نابخردانه ي انسان ها اهميت شناخت، حفاظت و مديريت اصولي از منابع را چند برابر مي کند.
علوم خاکشناسي با اهداف کلي شناخت خاک و اجزاي آن، طبقه بندي انواع خاک ها، مديريت علمي و جامع نگر اکوسيستم خاک، افزايش حاصلخيزي خاک بر اساس سيستم کشاورزي پايدار به منظور افزايش عملکرد در واحد سطح، تامين غذاي سالم و جلوگيري از فرسايش و تخريب خاک به جهانيان معرفي شد.
اين رشته در ايران در حال حاظر داراي ۴ گرايش است:
شيمي، حاصلخيزي و آلودگي
بيولوژي خاک
فيزيک و فرسايش خاک
ژنز، رده بندي و ارزيابي خاک
● شيمي، حاصلخيزي و آلودگي
مهمترين رسالت کشاورزي، توليد غذاي سالم و مغذي براي جوامع انساني در راستاي دستيابي به امنيت غذايي است. در گرايش شيمي، حاصلخيزي و آلودگي به افزايش حاصلخيزي خاک و عرضه ي متعادل عناصرغذايي براي گياهان و بهبود تغذيه گياه اهميت بسزايي مي شود و نتيجه ي توجه و اجراي علوم مربوط به اين گرايش افزايش عملکرد در واحد سطح، حداکثر استفاده از خاک با توجه به استعدادها و پتانسيل هاي آن و هم چنين جلوگيري از آلوده شدن خاک و آب هاي زيرزميني و مشکلات زيست محيطي است. از ديگر محورهاي اين گرايش توجه به خصوصيات خاک از نظر شيميايي است که ارتباط نزديکي با حاصلخيزي خاک دارد.
● بيولوژي خاک
افزايش روزافزون جمعيت به خصوص در سده ي اخير، افزايش نياز به غذا را در جوامع انساني به همراه داشت؛ به دليل محدوديت هاي موجود در ارتباط با منابع خاک و آب سعي گرديد که ميزان توليد مواد غذايي در واحد سطح و يا به عبارت ديگر عملکرد محصولات کشاورزي افزايش پيدا کند،اما متاسفانه پيدايي اين تفکر منجر به استفاده ي بيش از حد کودهاي شيميايي و فشار شديد بر منابع خاکي در طي ساليان متوالي شد؛ از ديگر تبعات افزايش محصولات کشاورزي در واحد سطح مي توان به آلودگي خاک، آب، کاهش توان باردهي خاک و مرگ پيش رس خاک اشاره کرد. چاره انديشي در زمينه ي مشکلات در پيش گفته شده مستلزم شناخت واقع بينانه از خاک و رعايت اصول پايداري در اکوسيستم طبيعي است.
در چنين الگويي، خاک که توده اي از کاني و سنگ هاي متلاشي شده است، به عنوان سيستم اکولوژيکي، متشکل از جامعه ي زيستي متنوع در بستر گسترده اي از مواد غير زنده ي معدني و آلي تلقي مي شود؛ اجزاي اين اکوسيستم با توجه به گستردگي و روابط متعدد پيچيده اي که دارد به شيوه اي تلفيق شده اند که سيستم زنده ي واحدي را تشکيل مي دهند. گفتني ست اين سيستم بسيار حساس و آسيب پذير بوده و بهره گيري از آن توسط روش هاي رايج امکان پذير نيست.
اصول بنيادين بيولوژي خاک در دهه هاي اخير، به عنوان الگوي برنامه ريزي براي سيستم هاي کشاورزي پايدار مورد توجه قرار گرفته است؛ موفقيت اين سازوکار، مستلزم فعال نگه داشتن جامعه ي موجودات خاکزي و تلاش براي استفاده هر چه بيشتر و کامل تر از راه حل هاي بيولوژيکي براي تغذيه ي گياه و تامين سلامت آن است.
به عبارت ديگر بيولوژي خاک به مجموع موجودات زنده موجود در خاک و يا موجوداتي که دوره اي از زندگي فعال خود را در خاک گذرانده اند و روابط متقابل اين موجودات گفته مي شود؛ بيوتکنولوژي خاک به منظور اعمال مديريتي مناسب با هدف استفاده از پتانسيل موجودات مفيد خاکزي، به منظور توليد حداکثر محصول همگام با بهبود کيفيت خاک و رعايت بهداشت و ايمني محيط زيست( حذف سموم و ساير آلاينده هاي خاک) و بهره گيري از آخرين اطلاعات علمي روز، درحال توسعه و گستردگي ست.
از سويي ديگر محاسن استفاده از کودهاي بيولوژيکي شامل تجزيه سريع بقاياي گياهي، بهبود ساختمان فيزيکي خاک، اصلاح خاک هاي فرسوده، کمک به حفاظ سلامت گياه است.
شايان ذکر است کودهاي بيولوژيکي شامل مواد نگهدارنده همراه با انبوه متراکم يک يا چند نوع ميکروارگانيسم مفيد خاکزي و يا فرآورده هاي متابوليک اين موجودات بوده که به منظور تامين عناصر غذايي مورد نياز گياه، توليد مي شوند. انواع رايج اين کودها به نام ميکروارگانيسم مورد استفاده، گياه مورد تلقيح و در بيشتر مواقع با اسامي خاص تجارتي، براي فروش عرضه مي شوند.
اولين کود ميکروبي با نام تجارتي نيتراژين يک قرن پيش به بازارعرضه شد؛ گفتني ست کودهاي بيولوژيکي توان رقابت با کودهاي کشاورزي رايج که داراي جاذبه هاي گمراه کننده اي مانند بهاي ارزان، کاربرد آسان و به ويژه درآمدهاي کاذب کوتاه مدت بودند را نداشتند.
اما به مرور زمان و به خصوص از سال ۱۹۷۰به بعد با طرح مسائلي اساسي همانند لزوم بر صرفه جويي در مصرف سوخت هاي فسيلي غيرتجديد شونده، تاکيد بر اثرات منفي ناشي از لزوم مصرف غيراصولي اين کودها بر کيفيت خاک، توليد محصولات زراعي و عوارض زيست محيطي حاصل از توليد ، منجر به پيدايي شرايط و زمينه هاي مناسب توليد کودهاي بيولوژيکي را فراهم آورد و در اين باره بر اين موضوع تاکيد شد که ما مي توانيم با بهره گيري از طبيعت به غذايي سالم دست يابيم علاوه بر آن که کيفيت خاک نيز به عنوان منبعي دير تجديد شونده حفظ مي شود.
درکشورما، با توجه به مضرات مشخص استفاده از کودهاي شيميايي و تحقيقات علمي و دانشگاهي فراوان در اين باره ، متاسفانه هنوز نگرش مثبت و تلاش کافي درجهت توليد و کاربرد اين نوع از کودها صورت نگرفته است.
● فيزيک و فرسايش خاک
در اين گرايش مباحث مربوط به فيزيک و خاکشناسي مورد بررسي قرار مي گيرد؛ از ديدگاه علوم کشاورزي، خاک محيط متخلخلي ست متشکل از مواد معدني و آلي، آب، هوا و موجودات ريز که بستر مناسبي را براي رشد ريشه ي گياهان فراهم مي کند.
علم فيزيک خاک به پيش بيني، اندازه گيري و کنترل فرآيندهاي صورت گرفته در خاک، مطالعه ي نوع و نحوه ي چيدمان مواد تشکيل دهنده ي خاک، جابجايي و برهم کنش اين مواد با يکديگر وعواملي همانند آب، هوا و گرما مي پردازد؛ بنابراين متخصصان فيزيک خاک بايد از کارشناسان خاکشناسي که به علم فيزيک آشنائي دارند و يا فيزيکدان هائي که مطالعه درعلوم خاکشناسي داشته اند انتخاب شوند. هر چند اکثر پيشگامان فيزيک خاک متخصصان فيزيک بودند، اما امروزه به دلايل کاربرد زياد فيزيک خاک در کشاورزي اکثر متخصصان فيزيک خاک را خاکشناسان تشکيل مي دهند.
اهداف کاربردي فيزيک خاک در کشاورزي بسيار زياد است که دراين باره مي توان به مديريت صحيح خاک در زمينه هاي آبياري، زهکشي، حفاظت آب و خاک، شخم و انواع خاک ورزي و در نهايت به تنظيم دماي خاک و عکس العمل آن نسبت به تنش هاي مکانيکي اشاره کرد؛ گفتني ست فيزيک خاک در تداخل با علوم ديگري مانند زمين شناسي، هيدرولوژي، اکولوژي، اگرونومي، اقليم شناسي، مهندسي و رياضيات نيز است.
به دليل ترکيب ناهمگون خاک مطالعه ي فيزيکي آن مشکل تر از اجسام يکنواخت مي باشد زيرا خاک به طور مرتب گرم و سرد، متراکم و متورم شده و يا ترک مي خورد، گازها و يون هاي گوناگون را جذب يا آزاد، نمک ها را حل يا رسوب مي کند، اسيدي و قليائي شده و با ايجاد شرايط هوازي و بي هوازي فرايندهاي اکسيداسيون و کاهش در آن صورت مي گيرد. مجموعه ي اين شرايط همراه با پويائي ريشه ي گياهان در داخل خاک باعث مي شود که وضعيت خاک طي زمان متغير بوده و نتوان شرايط متعادلي براي آن درنظر گرفت،به دليل آن که برخي از جنبه هاي فيزيک خاک از نظر مطالعه، وضعيت احتمالاتي و غير قطعي دارد تعيين دقيق حالات فيزيکي خاک امکان پذير نيست، بنابراين در مطالعات فيزيک خاک بايد به روش هاي ساده سازي و بررسي عواملي که بيشترين تاثير را دارند استفاده کنيم.
در بسياري از مطالعات فيزيکي، خاک به عنوان جسمي يکنواخت و ايزوتروپ (همروند) درنظر گرفته مي شود، حال آن که در عمل هيچ يک از اين فرضيات در مورد خاک ها صادق نيست، بنابراين مدل هاي مطالعاتي خاک گوياي واقعيت نبود و درجه ي اعتبار هر مدل بستگي به نوع و تعداد فرضياتي دارد که براي ساده سازي درنظر گرفته شده است؛ مدل هاي مطالعات فيزيکي خاک توانسته اند در بسياري از موارد عملي به نتايج قابل قبول برسند و امروزه مدل سازي و کاربرد مدل ها در مطالعات خاک نقش بسيار اساسي دارند.
خاک، ترکيب پيچيده اي است که در شاخه هاي گوناگون علمي، مورد بررسي قرار مي گيرد. پديده ي فرسايش خاک يکي ازعوامل قابل توجه در کشاورزي و دليل اصلي نابودي بسياري از زمين هاي حاصلخيز و تبديل آن به مکان هاي غيرقابل کشت است.
فرسايش عبارت است از فرسودگي و از بين رفتن مداوم خاک سطح زمين (انتقال يا حرکت آن از نقطه اي به نقطه ديگر در سطح زمين) توسط آب يا باد؛ فرسايش پيش از بهره برداري آن نيز صورت مي گرفت ( فرسايش طبيعي ) اما اين پديده پس از انجام فعاليتهايي همانند کشت و زرع ، دامداري و غيره بيش از حد سريع و شديد شد. بر اساس محاسبات صورت گرفته تشکيل يک سانتيمتر از خاک نيازمند ۵۰۰ تا ۸۰۰ سال است در نتيجه خاک زراعتي با عمق ۲۵ سانتيمتر طي ۲۰ هزار سال در طبيعت بوجود آمده است.
فرسايش خاک ازجمله نگراني هاي عمده زيست محيطي قرن حاضراست، بر اساس برآوردهاي انجام شده بر اثرفرسايش خاک ساليانه چندين ميليون هکتار از اراضي کشاورزي جهان به کام نابودي کشيده مي شود، برپايه ي همين برآورد پيش بيني مي شود تاسال ۲۰۱۰ ميلادي يک سوم تا يک پنجم اراضي کشاورزي براثرفرسايش خاک نابارور وغيرقابل استفاده مي شوند.
● عوامل موثر در تشديد فرسايش
يکي ديگر از مسائلي که باعث فرسايش خاک درايران وجهان شده است سيلاب است. جنگل ها طي قرن هاي متوالي موجب پايداري خاک، ذخيره سازي آب و رونق فعاليت هاي گوناگون کشاورزي بوده اند اما با نابودي تدريجي جنگل ها و پوشش هاي گياهي جاري شدن سيلاب متداول شده است، به عبارت ديگر هنگامي که پوشش جنگلي براثرقطع بي رويه ي درختان تراکم خود را از دست دهند، خاک آن منطقه به دليل کمبود شاخ و برگ درختان و فواصل ايجاد شده ميان آنها دربرابر باران هاي شديد و رگبارهاي تند بي دفاع مانده، بنابراين باران مي تواند علاوه برشستن خاک تبديل به روان آب شده و توانايي نفوذ به داخل زمين را ازدست مي دهد. مهم ترين پيامد بوجود آمدن روان آب وعدم نفوذ درخاک، پائين آمدن سفره هاي آب زيرزميني (اصلي ترين منبع آبياري گياهان درمناطق خشک) است؛ به مرروزمان آن قدر آب وخاک وجود نخواهد داشت که کشاورزان بتوانند نيازهاي روزانه خود را تامين کنند، در نتيجه مهاجرت به شهرها شدت بيشتري خواهد گرفت که اين موضوع نيز پيامدهاي خاص خودرا به دنبال خواهد داشت.
متاسفانه درکشورما تخريب جنگل ها روند سريعي را درپيش گرفته است، عرياني بيش ازحد دامنه ي شمالي کوه هاي البرزکه درروزگاري نه چندان دورپوشيده ازجنگل بوده است درحال حاضر به دليل بي توجهي انسان ها درمعرض نابودي قرارگرفته است، از سويي فرسايش خاک، تراکم حرارتي ناشي ازتغييرات جوي، کاهش رطوبت وازهمه مهمترتقليل ونابودي پوشش گياهي (به علت قطع بي رويه وعدم کاشت همزمان درخت ) ازپيامدهاي نامطلوب اين بي رحمي انسان نسبت به طبيعت اطراف خود است.
يکي ديگر از عوامل فرسايش آبي در کشورما، کشت بر روي اراضي شيبدار است، با توجه به آن که که کشورما کوهستاني و شيب زمين ها به طورعمده به سوي بالاست با افزايش شيب ميزان آب نفوذي کاهش مي يابد و منجر به پيدايي رواناب مي شود؛ متأسفانه بعضي افراد با هدف کسب درآمد اين اراضي را به منظور کشت ديم شخم مي زنند که اين مسئله بستر را براي فرسايش و تخريب بيشتر زمين و خاک فراهم مي کند.
گفتني ست عواملي همانند شخم عميق، عدم کاربري صحيح اراضي کشاورزي، استفاده نادرست ازمنابع آبي و دربرخي مواقع احداث خطوط جاده اي و بهره برداري غيرفني ازمعادن و... ،فرسايش خاک را ازحالت طبيعي و معمول خود خارج ساخته و برشدت آن مي افزايد.
با بررسي تاريخچه ي کشاورزي در کشورهاي توسعه يافته مي توان دريافت که در اين کشورها برنامه ريزي صحيح در بخش کشاورزي اعمال مي شود و آن ها کمبود بودجه ي بخش صنعت خويش را ازدرآمدهاي بخش کشاورزي تامين مي کنند، و کشورهايي همانند آمريکا، فرانسه و ژاپن علاوه برخودکفايي دربخش کشاورزي داراي صنعتي توسعه يافته نيزهستند.
ميزان سالانه ي فرسايش خاک در جهان ۷۵ميليارد تن است که سهم ايران از آن بيش از دو ميليارد تن و حدود سه برابر فرسايش خاک در آسيا گزارش شده است.
شايان ذکر است ميزان فرسايش خاک در مناطق شمالي ايران، ۱۵ تا ۲۵ ميليون تن در سال بوده، اين در حالي ست که ميزان سرانه ي جنگل در ايران دو دهم هکتار و در جهان هشت دهم هکتار است.
تحقيقات نشان مي دهد انسان مهمترين عامل فرسايش خاک است، بر اساس يافته هاي پژوهشگران، ارزش اقتصادي خسارات سالانه ي فرسايش خاک در کشور ۱۰ هزار ميليارد ريال معادل تخريب يک ميليون هکتار زمين کشاورزي برآورد شده است. به گزارش منابع رسمي بخش کشاورزي و آبخيزداري وزارت جهاد کشاورزي سالانه يک درصد از حجم مخازن سدهاي موجود در کشور با رسوب ناشي از فرسايش خاک پر مي شود؛ زيرا سيل، باعث پيدايي رسوب در مجاري آب است که نمونه آن را مي توان در تجميع رسوب و خاک در مخازن سدها مشاهده کرد. هم اکنون مرداب انزلي دستخوش چنين تغيير و تحولاتي شده و رسوبات وارد شده به اين مرداب آن را آلوده کرده است.
ميزان بارندگي در کشور بين ۵۰تا ۲هزار ميلي متر گزارش شده است، گفتني ست روند کنوني فرسايش در مناطق جنوبي ايران به دليل نبود پوشش گياهي مناسب و سازنده هاي تبخيري زمين بيش از ساير مناطق در کشور است؛ مناطقي از جمله حوزه ي سد کرخه، سد گلستان، سد کارون، دشتياري سيستان و بلوچستان و بخشي از استان فارس از مناطق بحراني فرسايش خاک در کشور هستند.
● راهکارهاي پيشگيري از فرسايش خاک
۱) تقويت پوشش گياهي
۲) عدم شخم در جهت شيب در اراضي کشاورزي
۳) در مناطقي که زمين آن هرسال شخم زده مي شود بايد محصولات جايگزين و درختان متناسب با هر منطقه که نياز به شخم و دخل و تصرف هر ساله نيست کاشته شود
۴) تعريف کاربري مناسب براي اراضي زراعي و تقويت پوشش گياهي در مراتع و جنگل ها
۵) کنترل دام در بيشه زارها و جنگل ها مي تواند نقش مؤثري در کاهش فرسايش و کنترل روند صعودي فرسايش خاک داشته باشد
۶) تقويت پوشش بيولوژيک و همراه با اقدامات مهندسي و مکانيکي مي تواند بخش عمده اي از فرسايش را کاهش دهد به نحوي که عمليات مديريتي، تقويت پوشش گياهي و عمليات مهندسي در اندازه ي کوچک مي تواند فرسايش خاک را به صفر رساند.
۷) رسانه ها مي توانند به عنوان آگاهي دهنده به عموم مردم نقش مهمي داشته باشند
۸) از ارزنده ترين اقدامات مبارزه با فرسايش خاک تدوين قانون جامع خاک در کشور است.
● ژنز، رده بندي و ارزيابي خاک
خاک محيطي طبيعي براي نگه داري ريشه و تامين رشد گياه و شامل بخشي از پوسته زمين با ترکيبات معدني و آلي تجزيه شده است که در اثر عوامل مختلفي همانند پستي و بلندي، اقليم، زمان، مواد مادري و موجودات زنده به صورت لايه هايي قرار گرفته اند.
پيدايي خاک علمي ست که در مورد چگونگي تشکيل و تکامل خاک از مواد مادري و رسوبات بحث کرده و رده بندي خاک بيشتر درپي طبقه بندي کردن اطلاعات بدست آمده از مطالعات خاک است و خاک هاي گوناگون را به منظور ايجاد نظم، سازمان دهي کردن اطلاعات و انتقال تکنولوژي درگروه هاي گوناگون قرار مي دهد. در ابتدا خاک را به منظور پيشبرد اهداف مالياتي همانند خاک هاي پرتوليد و کم توليد طبقه بندي کرده و در دوره هاي بعد ويژگي هاي ديگري از جمله نوع مواد مادري موردنظر قرار گرفت تا جايي که امروزه براي طبقه بندي خاک از ويژگي هاي خود خاک از جمله مورفولوژي(خصوصيات ظاهري) و ژنز استفاده مي کنند.
ارزيابي اراضي، بررسي درجه و ارزش اراضي داراي اهميت بسياري مي باشد به نحوي که بدون ارزيابي اراضي بهره گيري از خاک ها باعث تخريب اراضي و فرسايش خاک و يا هدر رفتن خاک با پتانسيل توليد بالا مي شود؛ امروزه از روش هاي گوناگوني براي ارزيابي اراضي استفاده مي شود که در اين باره مي توان به روش هاي سنجش از راه دور، GIS اشاره کرد که متاسفانه در کشورما استفاده ي زيادي از اين روش ها نمي شود و متاسفانه هنوز نقشه هاي مدون خاک تهيه نشده و از اراضي بدون توجه به پتانسيل آنها استفاده مي شود.
در حال حاضر تغيير کاربري اراضي بدون توجه به ويژگي هاي اراضي باعث ايجاد مشکلات متعددي از جمله مشکلات زيست محيطي مي شود، براي نمونه تبديل اراضي زراعي به مناطق مسکوني و کاهش سطح سبز باعث افزايش دي اکسيد کربن هوا شده که اين امر باعث آلودگي محيط زيست و گرم شدن کره زمين مي شود.
بنابراين بايد تدبيري درجهت تدوين قوانين به منظور جلوگيري از تخريب اراضي باغي و زراعي و تخريب جنگل ها انديشيد.

رشد و عملکرد گياهان داروئي بستگي به تداوم تأمين موادغذائي و رطوبت دارد که اين گياهان با سيستم ريشه اي خود در خاک به دست مي آورند. بنابراين خاک از اهمي ...

خاک ها مخلوطي از مواد معدني و آلي مي باشند که از تجزيه و تخريب سنگ ها در نتيجه هوازدگي بوجود مي آيند که البته نوع و ترکيب خاک ها در مناطق مختلف بر حسب ...

خاک‌ها مخلوطي از مواد معدني و آلي مي‌باشند که از تجزيه و تخريب سنگ‌ها در نتيجه هوازدگي بوجود مي‌آيند که البته نوع و ترکيب خاک‌ها در مناطق مختلف بر حسب ...

رسها به همراه کلوئيدها ، فعالترين بخش خاک محسوب مي شوند و اکثر آنها داراي ساختمان بلوري هستند. قبل از مطالعه کانيها توسط اشعه ايکس تصور مي شد که کانيه ...

زمين شناسي رسوبي براي اکتشاف و تکميل اطلاعات مربوط به مخازن نفت و گاز مهم مي باشد. اطلاعات زمين شناسي براي براي پيشبيني مکان هاي احتمالي استان هاي نفت ...

● ريشه لغوي زمين شناسي ساختماني از واژه Structral به معني ساختاري يا ساختماني و Geologg به معني زمين شناسي گرفته شده است. ● ديد کلي هر کسي که با زمين ...

کشور ما از لحاظ وجود مخازن هيدروکربوري جزء کشور هاي بسيار غني دنيا محسوب مي شود. ولي با وجود اين آگاهي ما دانشجويان زمين شناسي و ديگر هم وطنان درباره ...

کوير صحرا در ناحيه وسيعي از شمال آفريقا از سواحل درياي سرخ تا کرانه هاي اقيانوس آتلانتيک گسترده شده است. مرزهاي اين کوير به رشته کوه هاي اطلس،درياي مد ...

دانلود نسخه PDF - خاک شناسي