خاکشناسی

مثلث بافت خاک(مقاله)

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:
V = k R2
 
    D1 - D2         2    
g    ________________________________________    ×    ________________________________________    k =
    η         9    

    D1 - D2         2    
g R2    ________________________________________    ×    ________________________________________    V =
    η         9    
 
: 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.  
  ساختمان خاک :
شکل و نوع قرارگيري ذرات و اجزاء متشکله خاک که منجر به تشکيل توده هاي خاکي به هم پيوسته ريز و درشت (خاکدانه ها) مي گردد، به نام ساختمان خاک بيان مي گردد.
ساختمان خاک به اتصال ذرات اصلي خاک و تشکيل ذرات ثانوي اشاره دارد. اگر ذرات ريز رس و سيلت به هم متصل شوند، خاکدانه يا ساختمان ثانوي را تشکيل دهند، چنين خاکي داراي ساختمان مناسبي خواهد بود. ساختمان خرده (crumb) باعث نفوذ آب، کاهش وزن مخصوص ظاهري و نفوذ هر چه بهتر ريشه ها مي گردد. بافت و ساختمان خاک تعيين کننده تعداد و اندازه منافذ موجود در بين و درون ذرات خاک ، چه ذرات اوليه و چند ثانويه است .
اندازه خلل و فرج و شکل آنها و ممتد و غير ممتد بودنشان بر انتشار اندام هاي عفونت زا و متحرک ميکروارگانيسم هاي درون خاک اثر مي گذارند. اتصال ذرات ريز خاک و تشکيل ذراتي بزرگتر توسط کلسيم، منيزيوم و هوموس افزايش مي يابد. سديم هم پاشيدگي و تخريب ساختمان خاک را تشديد مي کند.
به طور کلي هر خاکي بر اساس ترکيب فيزيکي، شيميايي و بيولوژيکي خود قادر است، ذرات جامد معدني خود را در جوار هوا و آب به شکل واحدهاي خاکي مخصوص در کنار هم مجتمع نموده و درون واحدهاي خاکي مجتمع نيز، اتصال و ارتباط مجددي برقرار نمايد. نتيجه اين فرآيند مرحله اي ، تشکيل واحدهاي ريز ساختماني يعني خاکدانه ها و واحدهاي درشت ساختماني يعني کلوخچه ها و کلوخه هاست.
ساختمان خاک اثرات بافت را در رابطه با آب و هواي خاک اصلاح مي کند. اندازه بزرگ و ماکروسکوپي خاکدانه ها باعث پيدايش و فضاي خالي در بين آنها مي گردد که به مراتب بزرگتر از خلل و فرجي است که در فواصل ذرات شن، سيلت و رس در درون خاکدانه ها بوجود آيد و در حقيقت همين تأثير ساختمان خاک بر روي خلل و فرج خاک است که آن را در زمره يکي از خصوصيات مهم قرار مي دهد.
خاکدانه ها بر اساس شکل ظاهري به 4 گروه کردي (spheroidail) ، ورقه اي (plate like) مکعبي (Block like) و منشوري (prismlike) تقسيم مي شوند که با تقسيمات فرعي اين چهار شکل، اشکال هفت گانه خاک را تشکيل مي دهند.  
 
 کروي ساده ترين شکل يک خاکدانه است. خاک هايي که بيشتر خاکدانه هاي آن کروي است داراي ساختمان دانه اي مي باشند. ساختمان مکعبي از خاکدانه هايي تشکيل شده که شبيه مکعب و يا منشورهاي کوتاه مستطيل شکل است. اگر گوشه خاکدانه ها گرد و صاف باشد به آن مکعبي بدون گوشه و اگر گوشه تيز باشد به آن مکعبي گوشه دار مي گوئيم. خاکدانه هايي که در ازاي آنها بيشتر از پهناي آنها باشد منشور بوده و در اين حالت ساختمان خاک را منشوري مي نامند. منشورها داراي لبه ها و سطح هايي زاويه دار هستند. هنگامي که سطح هاي کناري و بالايي بدون زاويه باشند. خاکدانه ها تشکيل ستون مي دهند که به اين ساختمانها ستوني گفته مي شود. در برخي از خاک ها به ويژه در افق هاي فشرده شده، خاکدانه ها، نازک، مسطح و بشقاب مانند هستند و بنابراين در اين حالت خاک بشقابي يا صفه اي نام دارد. برخي از خاک ها ساختمان مشخصي نداشته که آنها را بي ساختمان مي نامند. خاک هاي بي ساختمان به دو گروه توده اي و تک دانه اي تقسيم مي شود. وضعيت بي ساختمان توده اي نشان مي دهد که همگي ذره ها به يکديگر چسبيده اما هيچگونه خاکدانه اي در آنها ديده نمي شود. 

+ نوشته شده در  دوشنبه ششم دی 1389ساعت   توسط soil  |