آرشیف

مقدمه:

منشأ آب در خاک و روابط آن به نموی گیاهان از همه نزولات آسمانی (برف،باران و شبنم ) آبهای زیر زمینی و سپس مقدار ناچیز رطوبت هوا است. آبهای وارده به خاک از راه های طبیعی (بارنده گی و غیره ) و مصنوعی (آبیاری ) بسته به نیروی نگهداری خاک ، قسمت جذب سطوح ذرات شده ، مقدار نیز به پایین نفوذ میکند .عمدتاً استعداد نگهداری آب وهم چنان قابلیت نفوذ آب به طبقات زیرین با قطرات ذرات خلل ، فرج و عوامل نگهدارنده است مانند کلوئیدهای عضوی و معدنی بستگی دارد.چنانکه با افزایش نسبت مقداری ذرات رس یعنی با کاهش نسبت فضا های درشت به منافذ ریز خاک ،نیروی نگهداری و روابط آن نیز زیاد میشود. تأثیر بافت خاک بر روی رطوبت قابل استفاده گیاه ظرفیت نگهداری رطوبت در خاک به دو عامل بستگی دارد، یکی سطح رویه جواری و دیگری حجم خلل و فرج خاک. بنابر این ظرفیت نگهداری هم به بافت و هم به ساختمان خاک هر دو بسته است . در رابطه با بافت خاکهای ریز بافت حد اکثر ظرفیت نگهداری آب را دار می باشند لکن حد اکثر رطوبت قابل استفاده مربوط به خاکهای بافت متوسط و بویژه خاکهای است که مقادیر زیادی سلت و شن خیلی ریز در ترکیب بافت ]آنها وجود دارد که در شکل (1) نشان داده شده است.

هر چه بافت خاک ریز تر می گردد در حدود کوچکتر از رطوبت ظرفیت زراعتی قابل استفاده گیاه است. به طور که در مورد خاکــــــــــهای راس فقط 40 فیصد رطوبت قابل استفاده می باشد. شکل (1) رابطه بافت و ظرفیت نگهداری رطوبت قابل استفاده در خاک. نحوه خروج آب از خاک توسط گیاه: هنگامیکه پتانسیل آب در خاک در ناحیه ریشه زا بالا و یا نزدیک به رطوبت ظرفیت مزرعه رسید گیاه آب مورد نیاز خود را در خاک سطحی و اطراف پایه درخت که مقدار اکسیجن هم فراوان است جذب مینماید لکن در نتیجه مصرف آب و خشک شدن خاک در قسمت سطحی خاک گیاه آب مورد نیاز خود را از خاک تحتانی که حاوی مقدار کمی اکسیجن ول مقدار زیاد آب است جذب مینماید.

البته به شرطی است که خاک حدوداً آبیاری نگردد و یا بارانی رخ ندهد. شکل (2) جذب رطوبت از خاک را نشان میدهد هنگامیکه لایه ها فوقانی خاک مجدّداً توسط باران یا آب آبیاری مرطوب شوند گیاه نیز مجدداً آب را در قسمت های سطحی جذب مینماید. این گونه نحوه جذب رطوبت باعث میگردد نفوذ ریشه گیاه در سلولهای خشک نسبت به سلولهای مرطوب بیشتر و عیمق بدست آورد.گیاهان مثل رشقه که داری ریشه عمیق و فصل رویش طولانی هستند مقادیر بیشتر آب از لایه های ریز 30 سانتی متر جذب مینمایند. ابتدا رطوبت موجود در لابه های فوقانی خاک مصرف میگردد و سپس هرچه در زمان آبیاری می گذرد رطوبت لایه های عمیقتر خاک مصرف میشود. نتایج از نحوه استفاده از آب و مناطق جنگلی متفاوت و تابع نوع درختان جنگلی است در این مناطق خود را زیاد بوسیله تاج درختان پخش میگردد. به عنوان مثال جنگل های کاج و سخت چوب 5 سانتی متر از آب باران را به هوا پرتاب مینمایند که نهاّیتا بصورت تبخیر از دست میرود و حدوداً همین مقدار باران باید بیش از 1 سانتی متر باشد تا آب بدون لایه های معدنی زیرین خاک نفوذ نماید.

باران های فراوان که در مناطق مرطوب نازل میگردد منجر به خیس شدن لایه های سطحی و در نتیجه تولید ریشه های فراوان سطحی در این گونه نقاط جنگلی میشود و به هر حال هر چند که جذب آب از لایه های زیرین بسیار نا چیز است ولی از نظر تحمل خشکی در سال های خشک حایز اهمیت زیادی میباشد. رشقه گندم خربوزه پیاز عمق به cm درصد آب جذب شده از هر 30 سانتی متر خاک آبیاری شده و در آویزونا پیاز یک گیاه یک ساله و داری ریشه های کم عمق و کشت زمین است. به مقدار 44 سانتی متر آب مصرف میکند . در حالیکه رشقه که گیاه دایمی و دارای ریشه های عمیق است 186 سانتی متر آب مصرف میــــــکند ( نتایج آزمایشی از بولتن فنی ایستگاه تحقیقات کشاورزی آریزونا شماره 149 سال 1940 اخذ شده است). جذب رطوبت از خاک و تعریق آن بوسیله گیاه مقدار آبی که درازی تولید کی کیلو گرام وزن خشک گیاه وسیله تعریق در دست میرود توسط مثانتز و بریگز در اوایل قرن حاضر محاسبه گردیده است این عمل در گل دان های سرپوشیده که فقط شاخ و برگ کیا هان از سوراخ های تعبیه شده در سطح آن ها در معرض هوای آزاد قرار میگیرد صورت گرفته است مقدار آب مصرفی بوسیله توزین گل دان ها بدست آمد و سپس گیاه را جهت تعیین وزن خشک آنها برداشت مینمایند.برخی از نتایج آزمایشهای مزبور که در جدول (1) آورده شده نشان میدهد که درازای تولید هر گرام وزن گیاه خشک 500 گرام آب از راه تعریق خارج میشود از طرفی مقدار تعریق نیز در گیاهان متفاوت است. تعریق گیاه نیز تحت تأثیر عوامل از قبیلی نور مستقیم خورشید ، درجه حرارت هوا،رطوبت ، جریان باد و فشار اتمسفر قرار دارند. بنابراین مقدار آب از دست رفته بوسیله تعریق نیز ممکن است از سالی به سال دیگر متفاوت باشد.

به این صورت از پژمرده شدن گیاهان بریده و قلمه های که درون کیسه پلاستیکی نگه داری میشوند جلوگیری بعمل آمده و مجدداً گیاه میتواند در گلخانه ره شد خود ادامه دهد. آب از دست رفته بوسیله تعریق (بر حسب کیلو گرام) درازی هر کیلو گرام وزن تولید شده نوع گیاه 1911 1912 1913 حد اکثر تغیرات متوسط گندم 468 394 494 102 452.7 جو دو سر 610 422 617 194 551.7 جواری 368 280 399 119 349 سو رقوم 298 238 394 41 277 رشقه 1068 657 834 411 853 نتایج Briggs Shantz سال 1914 ارتباط که بین خاک ، گیاه و وجود دارد بصورت فرموله Spac در آمده است.آن S معنی خاک (Soil) P به معنی گیاه (Plant) A به معنی هوا ( Atmosphere ) و C به معنی اتصال یا Continuum میباشد. تعریق آب بوسیله گیاه مهمترین نیروی است که منجر به جذب آب از خاک توسط ریشه میگردد. هنگامیکه گیاه رطوبت را بصورت ( آوند های آبکش) به ریشه منتقل میگردد پتانسیل رطوبتی برگ کم شده در گزیلم ساقه معمولاً4 تا 5 بار وحتی پاین تر است این نیرو برای رساندن آب به اندمهای هوایی گیاه بخوبی تکافو مینماید در هر حال بعضی اوقات پتانسیل آب در گیاهان مناطق صحرایی تا 80 بار هم تنزیل پیدا میکند. آب مصرفی گیاهان: آب مصرفی گیاهان مقدار آبی است که در اثر تبخیر از سطح خاک و تعریق بوسیله گیاهان در طول رشد فصل از دست میرود . تغیرات مقدار آب مصرفی در گیاهان مختلف زیاد میباشد به عنوان مثال مقدار آب مصرفی برای گیاهان با فصل رشد طولانی و در منطقه خشک به بیش از 75 سانتی متر هم میرسد . مقدار آب مصرفی برای گیاهان سویا به طور متوسط 60 سانتی متر است که اوسط روزانه آن در حدود 0.4 تا 0.5 سانتی متر میباشد.

تبخیر آب چه از سطح خاک و چه از سطح گیاه احتیاج به انرژی دارد. بنابراین عوامل اقلیمی نقش عمده ای را رد تبخیر بازی مینماید . و این نکته در جدول (1) که مقدار تعریق جهت تولید یک گرام ماده خشک از سالی به سال دیگر در گیاهان مختلف متغیر است کاملاً آشکار میباشد. در حقیقت گیاهان سبز درحال رشد هنگامیکه تمام سطح خاک را پوشانیده اند ممکن است آبرا در مقایسه با تبخیر از سطح آزاد با سرعت بیشتر از دست دهنـــــد ( از طریق تعریق )این امر هنگامی صورت میگیرد که پتانسیل آب در خاک بالا باشد. مقدار آب مصرفی روزانه گیاهان مختلف در صورت که پوشش آنها متراکم بوده و کاملاً سبز باشند و پتانسیل آب در خاک هم بالا باشد گیاهان یکسان است لیکن اختلاف بین آب مصرفی در گیاهان مختلف یکی مربوط است بطول دوران رشد و انطباق دوران رشد با فصول مختلف سال به شکل (4) توجه شود. حالات مختلف آب در خاک: بغیر از آبهای سطح الا رضی و جاری که وضع و حالت آنها تا حدودی مشخص است، آبهای وارد شده به لایه های خاک ،تحت تأثیر نیروه فزیکی ،کیمیای و فزیوکیمیاوی به صورت های گوناگون در آمده و کم و بیش تحریک میابد . لذا با توجه به انواع ترکیبات جامد وضع اجتماعی و ساختمانی ویژه گی آنها ،نیروی مختلفی به مولکولهای آب ، روی فعال و پر تحرک آب وارد کشته و یا بر عکس خود قدرت فعل و انفعالی مولکولهای آب ،روی ذرات خاک اثرات متفاوتی وارد می سازد. برسی نیروهای وارده از طرف ذرات خاک به آب و بر عکس را میتوان به صورت زیر خلاصه نمود. الف: جذب ادهزیون(Adhesion): استعداد جذب و کشش الکتروستاتیکی یک ماده نسبت به مولکولهای ماده دیگر توسط نیروی آدهزیون انجام میگیرد و بدین نحوه قابل توجیه است. ترکیبات دارای فعالیت سطحی الکترویکی ، در سطح مرزی خود ،کم و بیش بار های اشباه نشده منفی یا مثبت هستند که قادر ند مالیکولهای یک ماده دیگر حامل بارهای مخالف را بطرف خود جذب نمایند.

در بین ذرات ریز تشکیل دهنده رس نیز تفاوت های زیادی در قدرت جذبی آب وجود دارد . چنانچه رسهای مونتموریلونیتی استعداد جذب و نگهداری شدیدی دارند.مخصوصاً اگر اشباع کاتیونی در سطوح سه گانه این رس، بیشتر از نوع کتیون سدیم باشد ،شدت جذب و نگهداری آب بیشتر خواهد بود. توانایی جذبی این رس در اشباع کاتیونی متفاوت برای آب را میتوان از جدول زیر برداشت نمود: نوع کاتیون اشباعی توانائی جذب آب (گرم در100 گرام رس