خاک و آبیاری

فصل اول

رشد گیاه و عوامل موثر در آن

منظور از رشد گیاه توسعه تدریجی اندامهای گیاه بوده که آنرا می توان به صورت مختلف از قبیل وزن خشک ، طول، ارتفاع يا قطر اندازه گیری نمود. در این اندازه گیری ممکن است کل گیاه مورد نظر بوده یا تنها یک قسمت نظیر برگ، گل ، میوه یا بذر آن مورد توجه باشد. در کشاورزی علمی مطالعه رشد گیاه و عوامل مؤثر بر آن از اهمیت خاصی برخوردار است زیرا هدف اصلی از انجام کلیه عملیات کشاورزی برداشت هر چه بیشتر محصول به ازاء حداقل منابع به کار رفته است. عوامل مؤثر بر رشد گیاه عبارتند:

آ) درجه حرارت : درجه حرارت مناسب برای اغلب گیاهان زراعی بین ۱۵ تا ۴۰ درجه A سانتی گراد است. در درجه حرارتهای بالاتر یا پایین تر از این، مقدار رشد به شدت کاهش می یابد. حرارت بر فعالیت های گیاهی نظیر فتوسنتز (کربن گیری) ، قابلیت نفوذ دیواره یافته، جذب آب و مواد غذایی، تعرق، فعالیت آنزیمی و انعقاد پروتئین تأثیر می گذارد.

ب) رطوبت : آب در گیاهان برای ساختن کربوهیدراتها، نگهداری شادابی پروتوپلاسم و B همچنین برای نقل و انتقال عناصر غذایی لازمست. کمبود آب باعث کاهش تقسيم ياخته ای و کوچک ماندن یاخته ها می شود. هم خشکی خاک و هم خیسی بیش از حد آن به رشد گیاه صدمه می زند.

انرژی تابشی :

کیفیت، شدت و طول مدت روشنایی بر رشد اثر می گذارد. منظور از کیفیت نور طول موج غالب آن است. آزمایشات نشان داده .که گر چه طیف کامل نور سفید برای اغلب گیاهان مناسب است ولی رنگ های مختلف می تواند اثرات مختلفی بر رشد داشته باشند. آزمایشات در مورد شدت نور روز قادر به رشد کامل خود می باشند. البته احتياجات. گیاهان مختلف از این متفاوت بوده و برخی به شدتهای نور بیشتری احتیاج دارند. طول مدت روشنایی از عواملی ات که به نحو چشمگیری در رشد گیاه مؤثر است. گیاهان را از این نظر به ۳ دسته روز بلند، روز کوتاه و حد واسط تقسیم می کنند.

گیاهان روز بلند گیاهانی هستند که فقط در صورتی به گل می نشینند که زمان روشنایی مساوی یا درازتر از مدت معینی باشد. اگر زمان روشنایی از این مدت کوتاهتر باشد، این گیاهان فقط به رشد سبزینه ای خود ادامه می دهند. شبدر و غلات جزء این گروه می باشند.

اگر زمان روشنایی از این مدت کوتاهتر باشد، این گیاهان فقط به رشد سبزینه ای خود ادامه می دهند. شبدر و غلات جزء این گروه می باشند.

گیاهان روز کوتاه به آن دسته از گیاهان اطلاق می شود که فقط در صورتی گل می دهند که زمان روشنایی مساوی یا کوتاهتر از مدت معینی باشد.

بعضی از ارقام توتون روز کوتاه هستند. از گیاهان حد واسط می توان به پنبه اشاره کرد. با کنترل این عوامل می توان گیاهان را خارج از فصل یا خارج از نقطه جغرافیایی اصلی وادار به گل دادن نمود.

ترکیب اتمسفر :

گاز کربنیک برای انجام عمل فتوسنتز گیاهان لازمست . غلظت این گاز در اتمسفر حدود 0.03 درصد است. آزمایشات نشان داده اند که به طور کلی غلظت های تا چند برابر این مقدار می تواند اثر مثبت بر رشد گیاه داشته باشند. با کنترل غلظت گاز کربنیک در گلخانه می توان محصول برخی گیاهان را به طور قابل ملاحظه ای افزایش داد.

ترکیب هوای خاک : غلظت گاز اکسیژن در هوای خاک می تواند بر رشد ریشه در نتیجه رشد قسمت های هوایی گیاه تأثیر بگذارد. از آنجا که تراکم خاک (ازدیاد وزن مخصوص ظاهری) می تواند در وضعیت تهویه خاک در نتیجه غلظت گاز اکسیژن مؤثر باشد به خوبی می توان دریافت که عامل ساختمان خاک می تواند نقش مهمی در رشد گیاه داشته باشد. رطوبت خاک نیز با اشغال فضاهای خالی می تواند در کاهش غلظت اکسیژن در خاک مؤثر باشد. هر چه رطوبت خاک بیشتر باشد هوای خاک کمتر و سرعت تعويض آن با هوای اتمسفر کندتر است. البته برخی گیاهان نظیر برنج در شرایطی که خاک از رطوبت اشباع باشد نیز به رشد خود ادامه می دهند.

واکنش خاک :

خاک به طور قابل ملاحظه ای بر قابلیت استفاده عناصر غذایی خاک اثر می گذارد و PH بر رشد گیاه در PHاز این طریق می توان بر رشد گیاه مؤثر واقع شود. راجع به اثر فصل خواص شیمیای خاک صحبت شد.

موجودات زنده :

منظور از موجودات زنده در این بخش، وجود عوامل بیماری زایی است که در فصل خواص بیولوژیکی درباره آن صحبت شد. این گونه عوامل بیماری زا مسلما می تواند محدودیت زیادی در رشد گیاه ایجاد کنند. از طرف دیگر وجود موجودات زنده ریزی که سبب تثبیت ازت و یا بیشتر قابل استفاده شدن فسفر می شود طبع به رشد گیاه کمک می کنند. حشرات و آفات مختلف نیز می توانند با حمله به گیاه مانعی در راه رسیدن به حداکثر رشد گیاه ایجاد کنند. وجود علف های هرز یا در مزرعه می تواند با رقابت بر مواد غذایی و آب محدودریت هایی را در رشد گیاه سبب شوند.

عناصر غذایی :

حیات گیاهان و رشد آنها مستلزم جذب برخی عناصر نظیر کربن، هیدروژن، اکسیژن،ازت فسفر و غیره می باشد.عدم وجود مواد مانع رشد : به طور کلی می توان کلیه عناصر در صورتی که غلظت شان در محیط ریشه از حد معینی تجاوز نکند مانع رشد گیاه می شوند. البته بعضی عناصر نظير آلومینیوم حتی در غلظت هایکم قادر به جلوگیری از رشد می باشند. از جمله عناصر سمی دیگر می توان به نیکل و جیوه اشاره کرد. برخی مواد شیمیایی مانند فنل نیز دارای خاصیت سمی می باشند.

باید توجه داشت که کلیه عوامل ذکر شده در بالا در رشد گیاه مؤثر بوده و برای رسیدن به حاکثر محصول هر یک از این عوامل در حد مناسب خود باشند. در مباحث مربوط به حاصلخیزی خاک فقط به عناصر غذایی و عوامل مؤثر در قابلیت استفاده آنان برای گیاه صحبت شده و فرض می شود که سایر عوامل مؤثر در رشد در حد کفایت می باشد.

عناصر غذایی ضروری گیاه :

یک عنصر باید دارای خصوصیات زیر باشد تا به عنوان یک عنصر ضروری گیاه شناخته شود.

1) كمبود عنصر تكمیل مراحل سبزینه ای با تولید مثل را غیر ممکن سازد.

۲) علائم کمبود عنصر مورد نیاز فقط با دادن آن عنصر برطرف گردد.

۳) عنصر به طور مستقیم در تغذیه گیاه دخیل بوده و اثر آن مربوط به اصلاح شرایط میکروبیولوژیکی یا شیمیایی محیط رشد نباشد.

حداقل ۱۶ عنصر برای رشد گیاه ضروری تشخیص داده شده اند.این شاندزه عنصر عبارتند از :

کربن – هیدروژن – اکسیژن – ازت – فسفر – پتاسیم – کلسیم – منیزیوم – گوگرد – آهن – روی – مس – منگنز – بر – مولیبدن و کلر هم اکنون ضرورت ۴ عنصر دیگر یعنی سدیم، کبالت و اناديوم و سیلیسیوم نیز برای برخی گیاهان به اثبات رسیده است. عناصری که در لیست عناصر ضروری قرار دارد همگی برای رشد گیاهان لازم بوده و اهمیت هیچ کدام از دیگری کمتر نبوده ولی مقدار لازم آنها برای رشد با یکدیگر تفاوت بسیار دارد. عناصری که در لیست عناصر ضروری قرار دارند همگی برای رشد گیاهان لازم بوده و اهمیت هیچ کدام از دیگری کمتر نبوده ولی مقدار لازم آنها برای رشد با یکدیگر تفاوت بسیار دارد.

کربن – هیدروژن – اکسیژن – ازت – فسفر – پتاسیم – کلسيم – منیزیوم – گوگرد در مقادیر زیاد توسط گیاهان مصرف شده اند لذا آنها را عناصر غذایی پرمصرف می نامند و بقیه را عناصر کم مصرف می نامند. عنصر کربن به صورت گاز کربنیک از هوا جذب می شود. اکسیژن وهیدروژن نیز از آب خاک تأمین می گردند. بقیه عناصر ضروری توسط ریشه از خاک جذب می شود. مقدار کمی از کربن و اکسیژن ممکنست به صورت کربنات از خاک جذب شود. مقداری گوگرد نیز ممکنست به صورت گاز انیدرید سولفور و از طریق برگها جذب شود.

نقش عناصر غذایی در گیاه و علائم کمبود آن :

۳ عنصر کربن، هیدروژن و اکسیژن در ساختمان کربوهیدراتها، پروتئین ها، چربیها و سایر ترکیبات آلی دخالت دارد. بنابراین ۳ عنصر مذكور تشکیل دهنده اصلی بافتهای گیاهی می باشند.

ازت :

این عنصر یکی از اجزاء سازنده هر یافته بوده و پروتئین هایی که به منزله آنزیم عمل می کنند و همچنین در ساختمان مولکول کلروفیل دخالت مستقیم دارد. مقدار ازت در قسمت های جوان در حال رشد به مراتب بیشتر از مقدار آن در بافتهای گیاهی مسن تر می باشد. ازت مخصوصا در برگها و دانه ها به مقدار فراوان یافت می شود. مقدار ازت در بافت های گیاهی حدود ۱ تا ۵ درصد وزن خشک آن می باشد. شکل های قابل جذب آن برای گیاهان آنیون نیترات کاتیون آمونیوم و ترکیب اوره می باشد.

کمبود ازت سبب توقف رشد گیاه و زردی رنگ آن می شود. این رنگ زرد ابتدا از برگهای پائینی (برگهای مسن گیاه) شروع می شود و این در حالی است که برگهای بالایی برگهای جوان همچنان سبز می مانند. زیادی ازت نسبت به عناصر دیگر نظیر فسفر، پتاسیم و گوگرد می تواند سبب طولانی شدن دوره رشد وبه تأخیر افتادن بلوغ گیاه شود.

فسفر:

این عنصر جزء مهم ساختمانی ترکیباتی نظر اسید نوکلئیک ها، کوآنزیم ها، نوكلئتيدها، فسفو پروتئین ها و فسفو لیپیدها می باشد. مهمترین وظیفه فسفر در گیاه نقش آن در ذخیره سازی و انتقال انرژی است. غلظت فسفر در بیشتر گیاهان در حدود 0.1 تا 0.4 درصد وزن خشک گیاه می باشد. وجود مقادیر کافی فسفر، همچنین باعث زودرسی محصول به خصوص در غلات می گردد. فسفر نیز عنصری متحرک می باشد و کمبود آن سبب کاهش شدید در رشد کلی می گرد. ظهور رنگ ارغوانی در برگهای مسن یکی دیگر از علائم کمبود فسفر می باشد.

پتاسیم :

پتاسیم به صورت یون متحرکی در گیاه وجود داشته و عمدتا ماهیت کاتالیزوری دارد. از وظایف آن می توان به فعال نمودن آنزیمها و تنظیم روابط آبی و گیاه، تنظیم روابط انرژی، انتقال مواد ساخته شده گیاهی، جذب ازت و فسفر پروتئین و سنتز نشاسته را نام برد. پتاسیم عنصری متحرک بوده و علائم کمبود آن در برگهای پائینی ظاهر می شود. این علائم در اغلب گیاهان به صورت سوختگی برگ است که به تدریج از نوک ولبه های برگ و به طرف و داخل برگ پیشرفت می کند.

کلسیم :

نقش مهمی در ساختمان و نفوذ پذیری غشاء ياخته داشته – در تقسیم ياخته و دراز شدن آن ضروری می باشد ولی در فعال کردن آنزیمها نقش عمده ای ندارد. این عنصر جذب ازت نیتراتی را زیادتر نموده و در متابولیسم ازت دخیل بوده و مقدار آن در برگ بیشتر است.به صورت یون کلسیم دو ظرفیتی جذب گیاه شده و به همین صورت نیز در شیره یاخته یافت می شود. کلسیم را به طور کلی عنصری غیر متحرک می دانند. کمبود آن از توسعه جوانه انتهایی و نوک ریشه جلوگیری می کند. به دلیل توقف فعالیت مریستمی، رشد گیاه در غیاب کلسيم متوقف می گردد. بارزترین علامت کمبود آن اختلال در بافت های ذخیره ای میوه جات و سبزیجات است.

منیزیوم :

جزیی از مولکول کلروفیل می باشد و قریب ۱۵ تا ۲۰ درصد منیزیوم گیاه صرف تشكيل کلروفیل می شود. در فعال نمودن برخی آنزیم ها دخالت دارد. منیزیوم در سنتز روغن در گیاه نقش دارد. منیزیوم عمدتا عنصر متحرک بوده و لذا | علائم کمبود آن اغلب از برگهای پایینی گیاه شروع می شود. در بیشتر گونه های گیاهی کمبود آن سبب از بین رفتن رنگ بین رگبرگها شده ولی خود رگبرگها سبز باقی می مانند. در مراحل پیشرفته کمبود، تمامی برگ به طور یکنواختی زرد کمرنگ شده سپس قهوه ای شده و می میرد.

گوگرد:

شاید مهمترین نقش گوگرد سنتز آمینو اسیدهای گوگرددار باشد. تقریبا ۹۰ درصد گوگرد در گیاه به این صورت در می آید. گوگرد چه جزء ساختمان های کلروفیل نیست ولی برای آن لازم است. این عنصر در تولید روغن گیاهی نیز دخیل می باشد. غلظت گوگرد در گیاه بین 0.1 تا 0.4 درصد وزن خشک است. گوگرد ظاهرة عنصر غير متحرک می باشد. کمبود آن اثر شدیدی بر توقف رشد گیاه داشته و گیاهانی که از کمبود این عنصر رنج می برند به طور یکنواختی رنگ پریده و دارای توقف رشد بوده و دارای ساقه های نازک دوکی شکل می باشند. در بسیاری از گیاهان علائم کمبود آن شبیه علائم کمبود ازت است با این تفاوت که در مورد گوگرد قسمت های جوان بیشتر مبتلا می باشند.

فرسایش خاک و کنترل آن

فرسایش خاک عبارتست از انتقال خاک توسط عواملی نظیر آب و باد. شاید هیچ پدیده دیگری مخرب تر از فرسایش را نتوان در خاک های دنیا نام برد. این عمل منجر به از دست رفتن آب و عناصر غذایی خاک گردیده و از همه بدتر اینکه خود خاک را از بین می برد. خاک فرسایش یافته از یک محل به محل دیگر منتقل شده و در آنجا نیز سبب تخریب مزارع و پرشدن قلاتها گردیده و مواد محلول آن نظیر کودهای شیمیایی و علف کشها و غیره نیز نهایتأ سبب آلوده کردن آبها می شود. | دو عامل مهم فرسایش یکی آب و دیگری باد می باشد. از دست رفتن خاک ممکن است به صورت فرسایش سطحی، فرسایش شیاری یا فرسایش آبکندی اتلاف خاک به صورتی است که شیارهای عمیق در سطح مزرعه به جای گذاشته می شود.

فرسایش آبی :

آب باران پس از رسیدن به سطح زمین قسمتی وارد خاک می شود و قسمت دیگر در سطح خاک به صورت هرز آب جاری می گردد. البته قسمتی نیز تبخیر می شود. همین هرز آب سبب فرسایش خاک و در صورت زیاد بودن مقدار آن باعث جاری شدن سیل می گردد. مضرات فرسایش آبی عبارتند از :

الف) از دست رفتن خاک رو (سطح الارضی) که غنی ترین قسمت خاک از نظر مواد غذایی گیاهان بوده و مناسب ترین لایه خاک از نظر شرایط فیزیکی رشد گیاه است. این عمل باعث کم شدن حاصلخیزی خاک و کمی رشد گیاه شده که خود عللی در تشدید فرسایش آبی و بادی است.

ب) پوشیده شدن مزارع و قات های پایین دست توسط گل و لای.

ج) زیاد شدن رسوبات در دریاچه پشت سدها که باعث کوتاهی عمر سد می گردد.

د) رشد گیاهان آبزی دریاچه پشت سدها، خاک های شسته شده به داخل دریاچه پشت سد باعث افزوده شدن مواد غذایی مختلف به آب دریاچه گردیده و سبب ازدیا رشد گیاهان آبزی مثل جلبک ها شده و آلودگی آب و ایجاد اشکال در کانالهای آبیاری را باعث می گردد.

عمل فرسایش آبی را می توان شامل دو مرحله دانست. یکی شکسته شدن خاکدانه و جدا شدن ذرات خاک از یکدیگر و دیگری که به دنبال مرحله اول می آید حمل ذرات جدا شده توسط هرز آب می باشد. در طی مرحله اول، ذرات ریز رس در نتیجه برخورد قطرات باران متراکم شده و با کم شدن خلل و فرج خاک و یا ریزتر شدن آنها قابلیت نفوذ خاک نسبت به آن کمتر شده و این خود سبب می شود که بخش بزرگتری از باران وارده به خاک به صورت هرز آب جاری شود. در مرحله دوم ذرات جدا شده با آب حمل شد و فرسایش سطحی یا شیاری صورت می گیرد. حالات شدید و نهایی مرحله دوم ممکنست منجر به ایجاد آبكندها گردد.

برای ادامه مطالب اینجا کلید کنید