بخشی از مقاله
چکیده:
مقاله کامل در مورد فرسایش خاک یکی از مشکلاتی که بشر از آغاز زراعت بر روی زمین با آن مواجه بوده، فرسایش سریع خاکها می باشد. فرسایش خاک هنوز هم در آمریکا و بسیاری از مناطق حاره ای و نیمه خشک دنیا از معضلات به شمار می رود و در کشورهایی که آب و هوای معتدل دارند از جمله انگلستان، بلژیک و آلمان به عنوان یکی از مسایل خطرناک تلقی می شود. این مشکل در ایران که بخش وسیع آن را کویر ها در بر گرفته اند و خاک از پوشش مناسبی برخوردار نیست بسیار بارز و چشمگیر است.
جلوگیری از فرسایش خاک که در واقع معنی آن کاهش میزان تلفات است، به حدی که سرعت فرسایش تقریبا برابر سرعت طبیعی تلفات خاک گردد، بستگی به انتخاب استراتژیهای مناسب در حفاظت خاک دارد. این امر مستلزم شناخت تمامی فرایند های فرسایش است. اثر فرسایش تنها به مناطقی که خاک سطحی آن توسط باد و آب از بین رفته و سنگ مادر یا خاک زیر در معرض دید قرار گرفته و سطح زمین توسط آب بریدگیها چاک چاک شده است مربوط نمی شود، بلکه مناطق پایین باد و کف دره ها را که در آن سطح زمین پوشیده از نهشته های شن و ماسه بوده و کانالها و نهر هایی که از رسوب پر شده اند را نیز در بر می گیرد.
مقدمه:
فرسایش که به آلمانی Abtrag وبه فرانسه وانگلیسی Erosion گفته میشود، از کلمه لاتین Erodere گرفته شده وعبارت است از فرسودگی و از بین رفتگی مداوم خاک سطح زمین - انتقال یا حرکت آن از نقطه ای به نقطه دیگر در سطح زمین - توسط آب یا باد. از آغاز پیدایش کره زمین، باد و باران قشر سطحی آن را شسته یا از جا کنده و اجزای آن را از نقطه ای به نقطه دیگر حمل کرده است. به این تریتب بستر نهرها، مخروط افکنه ها و دلتای رودخانه ها بعضی از چاله ها و خلاصه تپه های شنی به وجود آورده و در نتیجه سطح زمین تدریجا دچار تغییر شکل شده است.
فقط در سایه حمایت پوشش نباتی - درختان یا سایر گیاهان انبوه - بوده که فرسایش بسیار کند شده و تعادلی در تشکیل و فرسایش خاک ایجاد گردیده است. این تعادل مساعد که تحت تأثیر شرایط طبیعی حکمروا شده بود، از زمانی که بشر زمین را به منظور تهیه محصول و بدست آوردنغذا و دیگر مایحتاج خود، مورد کشت و زرع قرار داد یا از آن به عنوان مرتع استفاده کرد، بر هم خورد و زمینها در معرض فرسایش شدید و سریع قرار گرفت
خاک یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشور است. امروزه فرسایش خاک به عنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او به شمار میرود. در مناطقی که فرسایش کنترل نمیشود، خاک ها به تدریج فرسایش یافته، حاصلخیزی خود را از دست می دهند. فرسایش نه تنها سبب فقیر شدن خاک و متروک شدن مزارع می گردد و از این راه خسارات زیاد و جبران ناپذیری را به جا می گذارد، بلکه با رسوب مواد در آبراهه ها، مخازن سدها، بنادر و کاهش ظرفیت آبگیری آنها نیز زیانهای فراوانی را سبب میگردد.
بنابر این نباید مساله حفاظت و حراست خاک را کوچک و کم اهمیت شمرد. اگر استفاده خاک بر اساس شناسایی استعداد و قدرت تولیدی آن ومبتنی بر رعایت اصول صحیح و علمی باشد، خاک از بین نمی رود. فقط در سایه حمایت پوشش نباتی - درختان یا سایر گیاهان - بوده که فرسایش خاک بسیار کند شده و تعادلی در تشکیل و فرسایش خاک ایجاد گردیده است.
این تعادل مساعد که تحت تاثیرشرایط طبیعی حکمروا شده بود،از زمانی که بشر زمین را به منظور تهیه محصول وبدست آوردن غذا و دیگر مایحتاج خود ،موردکشت و زرع قرار داد تا از آن به عنوان مرتع استفاده کرد، بر هم خورد و زمین ها در معرض فرسایش شدید و وسیع قرار گرفت. بنابراین فرسایش قبل از آنکه مورد بهره برداری انسان قرارگیرد نیز اتفاق میافتاده - فرسایش طبیعی - ولی از وقتیکه انسان در آن به کشت و زرع پرداخت باعث فرسایش بیش از حد - فرسایش سریع وشدید - خاک شده است
بیولوژی خاک
افزایش روزافزون جمعیت به خصوص در سده ی اخیر، افزایش نیاز به غذا را در جوامع انسانی به همراه داشت؛ به دلیل محدودیت های موجود در ارتباط با منابع خاک و آب سعی گردید که میزان تولید مواد غذایی در واحد سطح و یا به عبارت دیگر عملکرد محصولات کشاورزی افزایش پیدا کند،اما متاسفانه پیدایی این تفکر منجر به استفاده ی بیش از حد کودهای شیمیایی و فشار شدید بر منابع خاکی در طی سالیان متوالی شد؛ از دیگر تبعات افزایش محصولات کشاورزی در واحد سطح می توان به آلودگی خاک، آب، کاهش توان باردهی خاک و مرگ پیش رس خاک اشاره کرد.
چاره اندیشی در زمینه ی مشکلات در پیش گفته شده مستلزم شناخت واقع بینانه از خاک و رعایت اصول پایداری در اکوسیستم طبیعی است. در چنین الگویی، خاک که توده ای از کانی و سنگ های متلاشی شده است، به عنوان سیستم اکولوژیکی، متشکل از جامعه ی زیستی متنوع در بستر گسترده ای از مواد غیر زنده ی معدنی و آلی تلقی می شود؛ اجزای این اکوسیستم با توجه به گستردگی و روابط متعدد پیچیده ای که دارد به شیوه ای تلفیق شده اند که سیستم زنده ی واحدی را تشکیل می دهند.
گفتنی ست این سیستم بسیار حساس و آسیب پذیر بوده و بهره گیری از آن توسط روش های رایج امکان پذیر نیست. اصول بنیادین بیولوژی خاک در دهه های اخیر، به عنوان الگوی برنامه ریزی برای سیستم های کشاورزی پایدار مورد توجه قرار گرفته است؛ موفقیت این سازوکار، مستلزم فعال نگه داشتن جامعه ی موجودات خاکزی و تلاش برای استفاده هر چه بیشتر و کامل تر از راه حل های بیولوژیکی برای تغذیه ی گیاه و تامین سلامت آن است.
به عبارت دیگر بیولوژی خاک به مجموع موجودات زنده موجود در خاک و یا موجوداتی که دوره ای از زندگی فعال خود را در خاک گذرانده اند و روابط متقابل این موجودات گفته می شود؛ بیوتکنولوژی خاک به منظور اعمال مدیریتی مناسب با هدف استفاده از پتانسیل موجودات مفید خاکزی، به منظور تولید حداکثر محصول همگام با بهبود کیفیت خاک و رعایت بهداشت و ایمنی محیط زیست - حذف سموم و سایر آلاینده های خاک - و بهره گیری از آخرین اطلاعات علمی روز، درحال توسعه و گستردگی ست.
فیزیک و فرسایش خاک
در این گرایش مباحث مربوط به فیزیک و خاکشناسی مورد بررسی قرار می گیرد؛ از دیدگاه علوم کشاورزی، خاک محیط متخلخلی ست متشکل از مواد معدنی و آلی، آب، هوا و موجودات ریز که بستر مناسبی را برای رشد ریشه ی گیاهان فراهم می کند. علم فیزیک خاک به پیش بینی، اندازه گیری و کنترل فرآیندهای صورت گرفته در خاک، مطالعه ی نوع و نحوه ی چیدمان مواد تشکیل دهنده ی خاک، جابجایی و برهم کنش این مواد با یکدیگر وعواملی همانند آب، هوا و گرما می پردازد؛ بنابراین متخصصان فیزیک خاک باید از کارشناسان خاکشناسی که به علم فیزیک آشنائی دارند و یا فیزیکدان هائی که مطالعه درعلوم خاکشناسی داشته اند انتخاب شوند.
هر چند اکثر پیشگامان فیزیک خاک متخصصان فیزیک بودند، اما امروزه به دلایل کاربرد زیاد فیزیک خاک در کشاورزی اکثر متخصصان فیزیک خاک را خاکشناسان تشکیل می دهند. اهداف کاربردی فیزیک خاک در کشاورزی بسیار زیاد است که دراین باره می توان به مدیریت صحیح خاک در زمینه های آبیاری، زهکشی، حفاظت آب و خاک، شخم و انواع خاک ورزی و در نهایت به تنظیم دمای خاک و عکس العمل آن نسبت به تنش های مکانیکی اشاره کرد؛ گفتنی ست فیزیک خاک در تداخل با علوم دیگری مانند زمین شناسی، هیدرولوژی، اکولوژی، اگرونومی، اقلیم شناسی، مهندسی و ریاضیات نیز است.
به دلیل ترکیب ناهمگون خاک مطالعه ی فیزیکی آن مشکل تر از اجسام یکنواخت می باشد زیرا خاک به طور مرتب گرم و سرد، متراکم و متورم شده و یا ترک می خورد، گازها و یون های گوناگون را جذب یا آزاد، نمک ها را حل یا رسوب می کند، اسیدی و قلیائی شده و با ایجاد شرایط هوازی و بی هوازی فرایندهای اکسیداسیون و کاهش در آن صورت می گیرد. مجموعه ی این شرایط همراه با پویائی ریشه ی گیاهان در داخل خاک باعث می شود که وضعیت خاک طی زمان متغیر بوده و نتوان شرایط متعادلی برای آن درنظر گرفت،به دلیل آن که برخی از جنبه های فیزیک خاک از نظر مطالعه، وضعیت احتمالاتی و غیر قطعی دارد تعیین دقیق حالات فیزیکی خاک امکان پذیر نیست، بنابراین در مطالعات فیزیک خاک باید به روش های ساده سازی و بررسی عواملی که بیشترین تاثیر را دارند استفاده کنیم.
در بسیاری از مطالعات فیزیکی، خاک به عنوان جسمی یکنواخت و ایزوتروپ - همروند - درنظر گرفته می شود، حال آن که در عمل هیچ یک از این فرضیات در مورد خاک ها صادق نیست، بنابراین مدل های مطالعاتی خاک گویای واقعیت نبود و درجه ی اعتبار هر مدل بستگی به نوع و تعداد فرضیاتی دارد که برای ساده سازی درنظر گرفته شده است؛ مدل های مطالعات فیزیکی خاک توانسته اند در بسیاری از موارد عملی به نتایج قابل قبول برسند و امروزه مدل سازی و کاربرد مدل ها در مطالعات خاک نقش بسیار اساسی دارند.
انواع فرسایش
الف - بر اساس انواع عوامل فرسایشی
در طبیعت دو نیرو، یا دو عامل وجود دارد که باعث جابجایی خاک یا به عبارت دیگر فرسایش خاک میشود: آب و باد
یکی از مهمترین فرایندهای طبیعی در مناطق خشک و نیمهخشک و فرا خشک فرسایش بادی است.این فرایند در شرایطی رخ میدهد که علاوه بر وجود خاک حساس، باد دارای حاکمیت و سرعت قابل توجه باشد. انتقال ذرات خاک به صورتهای مختلف معلق، جهشی و خزشی انجام میگیرد وباعث خسارتهای جدی به محیط زیست میشود
