خاک، لایه بالایی زمین که گیاهان در آن رشد می کنند، سیستم پیچیده ای است که از مواد معدنی، مواد آلی، آب و هوا تشکیل شده است. شالوده اکوسیستم های زمینی را تشکیل می دهد و نقش مهمی در محیط زیست جهانی ایفا می کند.
خاک با هوازدگی سنگ ها و تجزیه مواد آلی از گیاهان و حیوانات شروع می شود. با گذشت زمان، این فرآیندها به ایجاد لایه های خاک که به عنوان افق شناخته می شوند، کمک می کنند. هر لایه ترکیب و خواص منحصر به فرد خود را دارد.
بخش عمده خاک از ذرات معدنی تشکیل شده است که از تجزیه سنگ ها به دست می آیند. ترکیب این کانی ها با نوع سنگ مادر و فرآیند هوازدگی متفاوت است. مواد معدنی رایج خاک عبارتند از شن، سیلت و رس.
شن درشت ترین ذره است که امکان زهکشی خوبی را فراهم می کند اما مواد مغذی را به خوبی نگه نمی دارد. ذرات سیلت ریزتر از ماسه اما درشت تر از خاک رس هستند و تعادلی بین احتباس آب و زهکشی ایجاد می کنند. خاک رس از ریزترین ذرات تشکیل شده است که آب و مواد مغذی را به طور موثر حفظ می کند اما اغلب منجر به زهکشی ضعیف می شود.
مواد آلی در خاک از پوسیدگی مواد گیاهی و جانوری حاصل می شود. با تامین مواد مغذی، بهبود ساختار خاک و افزایش احتباس آب، حاصلخیزی خاک را افزایش می دهد. مواد آلی یک جزء حیاتی برای سلامت و بهره وری خاک است.
آب موجود در خاک برای رشد گیاهان حیاتی است و به عنوان وسیله ای برای انتقال مواد مغذی عمل می کند. مقدار و حرکت آب در خاک به بافت، ساختار و محتوای مواد آلی خاک بستگی دارد. تعادل آب در خاک را می توان با معادله نشان داد:
\(Water~Balance = Precipitation - Evapotranspiration \pm Storage \pm Surface~Flow \pm Groundwater~Flow\)هوا فضاهای منافذ بین ذرات خاک را اشغال می کند و برای تنفس ریشه گیاهان و موجودات خاک ضروری است. نسبت هوا در خاک با سطوح رطوبت خاک تغییر می کند - یک جنبه مهم برای حفظ یک اکوسیستم خاک سالم.
pH خاک، معیاری برای سنجش اسیدیته یا قلیایی بودن خاک، به طور قابل توجهی بر رشد گیاه و در دسترس بودن مواد مغذی تأثیر می گذارد. خاک می تواند از اسیدی قوی (pH<5) تا شدیدا قلیایی (pH>8) متغیر باشد. بیشتر گیاهان خاک کمی اسیدی را به خاک خنثی ترجیح می دهند (PH 6-7).
بررسی بافت خاک: یک آزمایش ساده برای درک ترکیب خاک، بررسی بافت آن از طریق رسوب گذاری است. با مخلوط کردن خاک با آب در یک کوزه شفاف و گذاشتن ته نشین شدن آن، می توان لایه های ماسه، سیلت و خاک رس را به دلیل اندازه ذرات متفاوتی که از هم جدا می شوند مشاهده کرد.
آزمایش pH خاک: PH خاک را می توان با استفاده از PH متر یا نوارهای تست آزمایش کرد. این آزمایش اطلاعات ارزشمندی در مورد شرایط شیمیایی خاک فراهم می کند و امکان انتخاب گیاهان مناسب یا تنظیم شرایط خاک را فراهم می کند.
چندین نوع خاک وجود دارد که هر کدام دارای ویژگی های متمایز هستند و برای انواع مختلف زندگی گیاهی مناسب هستند. به عنوان مثال، خاک‌های لومی که ترکیبی متعادل از شن، سیلت و رس هستند، برای اکثر گیاهان ایده‌آل هستند، زیرا رطوبت و مواد مغذی را به خوبی حفظ می‌کنند و در عین حال زهکشی خوبی نیز دارند.
درک ترکیب خاک برای کشاورزی، مدیریت زیست محیطی و پایداری اکوسیستم بسیار مهم است. با بررسی محتوای معدنی، مواد آلی، آب و هوای داخل خاک، در کنار PH و بافت آن، می‌توانیم این منبع طبیعی ضروری را بهتر مدیریت و حفظ کنیم.
