چگونگی نمونه برداری از خاک

مقدمه 

به طور کلی برای دستیابی به بالاترین کیفیت از یک محصول کشاورزی باید تمامی عواملی که روی رشد گیاه موثر است، کنترل شود. خاک بستر کشت، یکی از پارامترها می باشد. گیاهان، مواد غذایی خود را از خاک جذب می کنند. در واقع، اگر خاک فقیر باشد گیاه با کمبود و رشد ناکافی مواجه می شود .

از آن جایی که در سال های اخیر به سبب عوامل محیطی، خاک مواد مغذی خود را از دست داده است. باید قبل از کاشت خاک را مورد آزمایش قرار داد .

مهم ترین اهداف نمونه برداری از خاک

·       شناسایی بافت خاک (میزان مواد آلی و تعیین جنس خاک)

·       تعیین میزان عناصر غذایی در خاک 

·       شناسایی عواملی که باعث کاهش رشد محصول می شوند.

·       جلوگیری از مصرف بیش از حد کود و کاهش هزینه های تولید 

·       تعیین کشت مناسب بنا بر نوع خاک 

·       اهداف بیولوژیکی و بررسی موجودات زنده ی خاک 

·       شناسایی پسماندهایی که باعث آسیب رساندن به محیط زیست می شوند، مانند: کودهای حیوانی و فرآورده های فرعی صنعتی 

نمونه برداری به دو شکل زیر انجام می شود:

·       نمونه برداری از خاک زراعی

 ·       نمونه برداری از سطح زیرین خاک 

نمونه برداری از خاک زراعی 

نمونه برداری از خاک زراعی به سه الگوی تصادفی، منظم و نامنظم انجام می شود .

در روش نامنظم الگوهای نمونه برداری به اشکالS ، W، N،  Xاست .

در الگوی نمونه برداری منظم، بر اساس فاصله و موقعیت نمونه ها، نمونه برداری از تمام منطقه انجام می گیرد.

در روش تصادفی، نمونه برداری به این صورت است که، از هر نقطه نمونه برداری به طور جداگانه و تصادفی از واحدهای ترسیم شده قبلی انجام می شود .

برای نمونه برداری از خاک زراعی، دانستن تعداد نمونه و نقاط مناسب از قبل ضروری می باشد.

برای این کار باید، خصوصیات زمین از قبیل رنگ، بافت، شیب و عمق در همه بخش ها یکسان  باشد، سپس زمین به قطعاتی تقسیم شده و در نهایت نمونه گیری به طور جداگانه انجام می شود .

یکی از نکات مهم در این عملیات عمق نمونه برداری می باشد که بر اساس هدف آزمایش و نوع محصول متفاوت خواهد بود .

عمق نمونه برداری برای زمین های زراعی، در فاصله ۱۵ تا ۲۰ سانتی متری سطح زمین انجام می شود. در این فاصله معمولا سطوح مواد آلی، فسفر، پتاسیم، نمک و pH اندازه گیری می شود .

نمونه برداری از لایه های زیرین خاک 

از آن جایی که ریشه درختان در عمق بیشتری در مقایسه با ریشه گیاهان زراعی فعالیت دارند، باید برای نمونه برداری از لایه های زیرسطحی خاک، سه نمونه در اعماق صفر تا ۳۰ سانتی متر، از ۳۰ تا ۶۰ سانتی متر و از ۶۰ تا ۹۰ سانتی متر گرفته شود .

نمونه گیری از خاک به دو صورت منفرد و مرکب گرفته می شود .

در صورتی که منطقه مورد نظر از جنبه های مختلف اعم از شیب، رنگ خاک، بافت و دیگر ویژگی به طور یکنواخت باشد، می توان برای سنجش خاک از آن نمونه تهیه کرد .

در نمونه برداری مرکب، ویژگی های منطقه مورد نظر یکسان نمی باشد. به همین خاطر، باید زمین را به قطعات مناسب تقسیم کرد. سپس از هر منطقه چند نمونه گرفته شود و یک نمونه مرکب از کل منطقه تهیه گردد. عموما برای این نمونه برداری حداقل ۸ نمونه از هر قطعه برداشته می شود.

چگونگی نمونه برداری 

 پس از انتخاب محل نمونه برداری، باید چاله ای به عمق ۳۰ سانتی متر حفر شود. پس از آن، از دیواره کناری چاله یک لایه از خاک از سطح تا عمق ۳۰ سانتی متر (در صورتی که ضخامت آن ۳ سانتی متر باشد.) تراشیده شود. در نهایت باید نمونه را در ظرف نمونه گیری ریخت .

در مرحله بعدی، باید از عمق ۳۰ سانتی متر تا ۶۰ سانتی متر خاک بعد از حفر چاله از دیواره کناری آن لایه ای  از خاک به ضخامت ۳ سانتی متر تراشیده شود .

به همین روش باید از خاک عمق ۶۰ سانتی متری تا ۹۰ سانتی متری نیز نمونه برداری شود .

زمانی که نمونه برداری انجام شد، باید نمونه هایی که از اعماق مختلف گرفته شده اند را الک کرد تا مواد اضافه آن اعم از کلوخ، سنگ و بقایای گیاهی از آن جدا شود .

برای راندمان بالای کشت باید حداقل یک ماه قبل از کاشت نمونه برداری انجام شود، تا فرصت کافی برای اصلاح خاک وجود داشته باشد .

توصیه های مهم در زمان نمونه برداری 

o      زمانی که رطوبت خاک زیاد است نباید نمونه برداری انجام شود .

o      تجهیزاتی که با آن نمونه برداری انجام می شود باید کاملا تمیز باشند .

o      نمونه ی خاک نباید حاوی برگ و یا ساقه گیاهان باشد.  

o      نمونه ها نباید از نقاطی که کوددهی شده اند برداشته شوند .

o      حتی اگر خاک مزرعه کاملا یکنواخت باشد، لازم است حداقل از هر ۵ هکتار زمین یک نمونه مرکب متشکل از چند نمونه از نقاط مختلف زمین گرفته شود.

o      در مزرعه های یکنواخت و کم مساحت یک نمونه مرکب خاک برای نمونه برداری تهیه می شود.

o      نمونه برداری نباید در نقاط نزدیک درختان، توده های کمپوست، تپه های فرسایش یافته، باتلاق و مناطق گودی که آب در آن جا تجمع یافته است، انجام شود.

o      نمونه برداری باید با توجه به نوع محصول و هدف کار از عمق مناسبی گرفته شود.

o      نمونه ها باید به دور از هر گونه آلودگی نگه داری شوند. 

o      پس از نمونه برداری باید مشخصات کامل روی نمونه درج شود .

زمان و تعداد دفعات نمونه برداری 

به طور کلی بهترین زمان برای انجام آزمون خاک، اوایل بهار و در اواخر پائیز می باشد. در واقع این فرایند باید تا حد ممکن به زمان کاشت نزدیک باشد .

بنابراین، پس از برداشت محصول و قبل از کاشت محصول بعدی در این فاصله زمانی نمونه برداری انجام می گیرد ‌.

آزمایش خاک قبل از کاشت از آن جنبه دارای اهمیت است که می توان کمبود عناصر را قبل از کاشت تشخیص داد و آن را برای عملکرد بهتر برطرف نمود.

برای سنجش نیتروژن و فسفر خاک باید قبل از کوددهی اقدام به عمل کرد ‌.

نیتروژن را باید به صورت سالانه و پتاسیم را هر ۳ تا ۴ سال یک بار سنجید .

یکی از نکات اصلی در زمان نمونه برداری این است که شرایطی محیطی باعث تغییر میزان موادغذایی در خاک نشوند. در غیر این صورت، نمونه برداری صحیح نیست به طور مثال اگر قبل از بارش باران در منطقه ای نمونه گیری انجام شود، درصدی از مواد غذایی خاک توسط آب شویی از خاک خارج می شود، در نتیجه خاک فقیرتر خواهد شد .

در ایده آل ترین حالت ممکن، باید هر ساله نمونه برداری از خاک انجام شود ولی به دلیل هزینه بر بودن این فرآیند تقریبا کاری نشدنی می باشد .

در گیاهان زراعی یک ساله نمونه برداری در اوایل بهار انجام می شود در محصولات زراعی چند ساله که در پائیز کاشته می شوند، یک هفته قبل از کشت بذر نمونه گیری انجام می شود .

در گیاهان چند ساله این فرآیند قبل از شروع رشد فعال گیاه در بهار صورت می پذیرد.

نتایج آزمایش خاک 

گیاهان برای رشد و حفظ سلامتی به مقادیری از عناصر غذایی ضروری نیاز دارند. در واقع، برای بهره وری ک حداکثر سودآوری باید از هر عنصر مورد نیاز گیاه به مقادیر کافی در خاک وجود داشته باشد .

اگر چه این عناصر برای تولید محصولات کشاورزی ضروری هستند. از طرفی دیگر، افزایش بیش از حد آن ها باعث آلودگی محیط زیست می شود .

خاک ها به طور معمول برای سنجش عناصر غذایی اولیه مانند فسفر، پتاسیم، نیتروژن، کلسیم، منیزیوم، گوگرد و عناصر کم مصرف گیاهی مانند برم، مس، منگنز، مولبیدن، روی و آهن آزمایش می شوند .

به طور مثال کمبود آهن یکی از مشکلات رایج در خاک های مناطق مرکزی است. با استفاده از کودها می توان خاک را غنی سازی کرد و عناصر مورد نیاز را در دسترس گیاه قرار داد ‌.

آهک: این شاخص نشان دهنده حضور یا عدم حضور کربنات ها در خاک می باشد .

 هدایت الکتریکی (EC): این شاخص میزان شوری خاک یا همان غلظت نمک را نشان می دهد. گیاهان مختلف واکنش های متفاوتی نسبت به این پارامتر دارند، بعضی از آن ها مقاومت خوبی از خود نشان می دهند. این در صورتی است که بعضی دیگر با درصد بالای نمک در خاک مانع از جوانه زنی بذرها می شوند .

در واقع اگر شوری خاک افزایش پیدا کند رشد گیاهان کمتر می شود. شوری خاک در محدوده ی بین ۴ تا ۸ رشد گیاهان را محدود می کند .

این پارامتر بین ۸ تا ۱۶ باعث رشد گیاهان مقاوم به شوری می شود. اگر شوری خاک بیش تر از ۱۶ باشد، تعداد محدودی از گیاهان بسیار مقاوم این میزان را تحمل کرده و رشد می کنند .

بافت خاک: این شاخص طبقه خاک را مشخص می کند. هر کدام از خاک ها ویژگی منحصر به فرد خود را دارند با توجه به ویژگی آن ها و گیاه کشت شده می توان ضعف های خاک را بهبود بخشید تا رشد گیاه به خوبی انجام شود .

خاک های شنی ظرفیت نگهداری آب و موادغذایی کمتری دارند. بنابراین، با افزودن مواد آلی می توان این ویژگی را بهبود بخشید ‌.

اغلب خاک های کشور دارای رس بالایی هستند، که جزء خاک های سنگین به حساب می آیند این دسته از خاک به سختی زهکشی می شوند .

در نتیجه، با مدیریت کوددهی می توان، بافت خاک را برای رشد گیاه مساعد کرد .

:pH

 این شاخص میزان اسیدی یا قلیایی بودن خاک را معرفی می کند. اغلب گیاهان در محدوده ی  pH  6 تا 8 به خوبی رشد می کنند. این پارامتر روی عناصر غذایی خاک نیز تاثیر می گذارند .