آبیاری و نوع خاک

وقتی آبیاری می کنیم، می خواهیم از وجود آب کافی در خاک برای مصرف گیاه، اطمینان حاصل کنیم. همانطور که می دانیم، قبل از آبیاری بایستی مقدار آب مورد نیاز گیاه را محاسبه کنیم. اما هنوز در هنگام برنامه ریزی آبیاری، با چالش های دیگری نیز روبرو هستیم:

آب، چه مدتی برای مصرف مؤثر گیاه و بدون تنش آبی، در دسترس خواهد بود؟ و چگونه می توانیم از آبیاری بیش از حد که می تواند منجر به هدر رفتن آب و حتی آسیب به محصول شود، جلوگیری کنیم؟ پاسخ، به نوع خاک مرتبط است.

۱ – خاک

فرض کنید سه مزرعه پنبه داریم. در هر سه آنها، محصولات در مرحله رشد هستند، شرایط محیطی یکسانی دارند و بنابراین نیاز آبی برابری نیز خواهند داشت. با وجود اینکه آنها به مقدار مساوی، آبیاری می شوند، اما در هر مزرعه، رشد محصولات متفاوت است. چرا؟ جواب در خاک است.گیاهان بوسیله ریشه های خود، برای مصرف آب، هوا و مواد مغذی موجود در خاک استفاده می کنند. خاک «بانک آب» گیاه است. یا به عبارت دیگر تمام آبی که گیاهان مصرف می کنند در خاک نگهداری می شود. خاک دارای سه جزء اصلی است: ذرات جامد خاک، مواد آلی و منافذ یا حفره ها که حاوی مقادیر متغیر آب و هوا هستند.

انواع خاک

پارامتر اصلی برای طبقه بندی خاک، اندازه ذرات آن است. در خاک، سه نوع اصلی ذرات وجود دارد که اندازه آنها متفاوت است: شن، سیلت و رس. اندازه ذرات بر اندازه و تعداد منافذ تاثیر می گذارد.

بین ذرات خاک رس، منافذ کوچک زیادی وجود دارد. بین ذرات شن، منافذ کمتر اما بزرگتر وجود دارد. در یک حجم معین از خاک، حجم منافذ بین ذرات رس، بیشتر از حجم مابین ذرات شن خواهد بود. خاکی که درصد شن بالایی دارد، خاک سبک نامیده می شود. خاکی با درصد رس بالایی را خاک سنگین می نامند. خاکهای بین خاک سبک و سنگین نیز، به نام خاک متوسط ​​شناخته می شود. هر مزرعه با ترکیبات مختلفی از ذرات شن، سیلت و رس، بافت خاک متفاوتی دارد.

 در شکل بالا مزارع پنبه ای را نشان می دهد که به اندازه یکسان آبیاری شدند، اما به شکل متفاوتی رشد کردند؟ بر اساس گزارش آزمایشگاه خاک، هر سه مزرعه دارای بافت خاک متفاوتی هستند: مزرعه یک دارای بافت ماسه لومی است که خاکی است سبک. بافت خاک مزرعه دوم رسی و خاک سنگینی است. و مزرعه سوم دارای بافت لوم سیلتی است که خاکی است متوسط ​. وقتی همه شرایط کشت یکسان باشند، نوع خاک بیشترین تأثیر را بر رشد محصول خواهد داشت.

۲ – ظرفیت نگهداری آب در خاک

 اما چه چیزی در خاک بر روی رشد گیاهان تأثیر می گذارد؟ عمدتاً آب موجود در خاک است. خاک، توان نگهداری از آب را دارد و مقدار آن در بافت های مختلف خاک، متفاوت است. زیرا هر نوع از خاک، مقادیر متفاوتی از آب را در خود نگه می دارد. به این ویژگی خاک “ظرفیت نگهداری آب” می گویند.

همچنین بافت خاک، تأثیر زیادی بر حرکت آب در خاک دارد. حرکت آب در خاک، به نحوه توزیع و مقدار آب در آن برمی گردد. توزیع آب در خاک، عمدتاً به سبب نیروی وزن رو به پایین صورت می گیرد. اما آب به صورت ” موئینگی”  در تمام جهات و از طریق منافذ بسیار کوچک، از نقاط مرطوب به خشک، حرکت می کند.

۳ – توزیع آب در خاک

در خاک‌های سبک، توزیع آب به به علت ذرات بزرگ و منافذ کم آن، معمولاً به شکل مخروطی باریک است. چون توزیع آب عمدتاً تحت تأثیر نیروهای وزن می باشد تا موئینگی. در خاک سنگین، توزیع آب به دلیل وجود ذرات کوچک و منافذ ریز زیاد، معمولاً کروی شکل است. نیروهای وزن و موئینگی، به طور یکنواخت بر حرکت آب تأثیر می گذارند. به عبارت دیگر، با مقادیر یکسان آب، سطوح رطوبتی بافت های مختلف خاک، متفاوت است.

۴ – مقدار آب در خاک

حجم آب خاک، مقدار آب موجود در خاک در هر لحظه می باشد. دینامیک آب در خاک، تحت تأثیر عوامل مختلفی نظیر حرکت آب، مصرف آب توسط گیاه، تبخیر و بارندگی یا آبیاری  است. سه سطح کاملاً مشخص از حجم آب خاک وجود دارد. پس از بارندگی یا آبیاری شدید، خاک از آب اشباع می شود. در این حالت، حجم یا محتوای آب خاک در حالت اشباع است و زمانی اتفاق می افتد که تمام منافذ خاک با آب پر شود. هنگام آبیاری، بایستی از اشباع کردن خاک پرهیز کنیم، زیرا ریشه گیاه به هوا و همچنین آب نیاز دارد.

محتوای آب خاک، عمدتاً به دلیل زهکشی ثقلی کاهش می یابد و در یک نقطه معین، به حالت ظرفیت زراعی می رسد. ظرفیت زراعی زمانی رخ می دهد که خاک بتواند حداکثر آب باقیمانده پس از زهکشی ثقلی را در خود نگه دارد. در این حالت، خاک حاوی آب و هوا در منافذ خود می باشد.

در ادامه کاهش آب و عمدتاً از طریق مصرف آن توسط گیاه، محتوای آب خاک به نقطه پژمردگی می رسد. در این حالت، خاک دارای حداقل مقدار آب مورد نیاز برای بقای گیاه است. در پایین تر از نقطه پژمردگی، گیاه نمی تواند زنده بماند و البته پژمردگی محصول برگشت پذیر می باشد.

۵ – آب در دسترس گیاه

حجم آب در دسترس گیاه، مابین ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی است. این محدوده به عنوان کل آب در دسترس گیاه یا به اختصار TAW تعریف می شود. محتوای بهینه آب خاک برای سالم نگه داشتن گیاهان، ظرفیت زراعی است. همانطور که می دانیم، آب دائماً در حال حرکت است. با این وجود، ما باید آن را در محدوده ظرفیت زراعی نگه داریم تا از رسیدن به نقطه پژمردگی جلوگیری شود.

بنابراین، ما بایستی برای آب موجود در خاک، آستانه ای تعیین کنیم که نشان دهنده حداقل مقدار آب در خاک باشد. این آستانه، تخلیه مجاز رطوبتی نامیده می شود. آستانه تخلیه با توجه به نیاز آبی محصول و مرحله رشد آن تغییر می کند. اگر مقدار مشخصی برای آن ندارید، بدانید که تخلیه مجاز معمولاً بین ۳۰ تا ۵۰ درصد متغیر است. محدوده آب موجود مابین ظرفیت زراعی و آستانه تخلیه، آب سهل الوصول یا به اختصار RAW نامیده می شود. RAW ، آب موجود در خاک است که به راحتی توسط گیاهان قابل استخراج می باش