خاک گیاهی چیست؟ – ویژگی ها و کاربردهای آن

خاک گیاهی یا گیاخاک (Humus)، به قسمت های بالایی خاک که ترکیبی از باقیمانده لاشه ی گیاهان و اجساد حیوانات است، گفته می شود. به عبارتی ساده تر، هرگاه گیاهی پوسیده می شود و یا حیوانی می میرد، گذشت زمان لاشه و بقایای آن ها را تجزیه کرده و به مواد حاصلخیزی جهت کشت گیاهان و همچنین مواد معدنی برای رشد آن ها تبدیل می کند. این تجزیه چنان صورت می گیرد که گونه های گیاهی و حیوانی غیر قابل تشخیص می شوند.

به موضوع خاک گیاهی به طور مختصر در کتب علوم پنجم و ششم پرداخته شده است. در این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک به معرفی خاک گیاهی، ویژگی ها و کاربردهای آن می پردازیم.

نحوه تشکیل خاک گیاهی

چرخه حیات گیاهان جزئی لاینفک از قانون طبیعی آن ها است. زمانی که ریزش شاخ و برگ ها بر روی زمین اتفاق می افتد، لایه ای روی آن تشکیل می شود که به نام آشغال برگ خوانده می شود.

اتفاقی همانند این چرخه برای جانوران نیز رخ می دهد و با مرگ هر جانور، جسد آن به مرور زمان تجزیه شده و جزئی از خاک می شود و این برای موجوداتی که از خاک تغذیه می کنند، نوعی منبعی از مواد غذایی محسوب می شود.

یک روش دیگر نیز برای تولید خاک گیاهی وجود دارد و آن تشکیل کمپوست است. کمپوست یک روش طبیعی است که از انباشت باقیمانده غذاهای فاسد، پوست میوه و سبزیجات و تجزیه آن ها توسط میکروارگانیسم ها در شرایط کنترل شده صورت می گیرد. البته کمپوست با ادامه تجزیه و طی سالیان متمادی می تواند به خاک گیاهی تبدیل شود.

کمپوست چیست؟

اولین مللی که به تهیه کود کمپوست دست یافتند چینی ها بودند که در حدود چهار هزار سال پیش یکی از قدیمی ترین روش های بازیافت را انجام دادند. کمپوست در واقع کودی است که از تجزیه ی بقایای گیاهی، زباله های شهری و لجن فاضلاب به وسیله ی میکروارگانیسم ها و در حضور حرارت و رطوبت به دست می آید.

نقش گیاهان و حیوانات در نحوه ترکیب و شکل گیری خاک گیاهی

در زمین های کشاورزی، بعد از این که زمین کودپاشی می شود، مواد آلی آن به وسیله ی شخم زدن با خاک ترکیب می شود. در جنگل ها که ریشه ی درختان و گیاهان در خاک فرو می رود، به هنگام مرگ و پس از پوسیدن با مواد معدنی درون خاک ترکیب می شود.

آب نیز یکی از عوامل ترکیب مواد معدنی و لاشه ی گیاهان است. آب زمانی که در خاک ته نشین می شود، ذرات لاشه ی گیاهان را با خود به زیر زمین برده و با خاک معدنی ترکیب می کند.

همچنین کرم های خاکی با تغذیه از گیاهان و برگ های مرده و فاسد باعث می شوند این مواد هر چه سریعتر در اختیار میکروارگانیسم های خاک قرار بگیرد. در واقع آن ها سرعت تجزیه و تشکیل خاک گیاهی را بهبود می بخشند.

جانوران دیگری همچون گراز، روباه، خرگوش و … که در جستجوی یافتن غذا هستند نیز می توانند به ترکیب کردن این مواد با هم کمک کنند.

ویژگی های خاک گیاهی

رنگ خاک های گیاهی به دلیل وجود کربن، قهوه ای تیره است که با گذشت زمان سیاه رنگ می شود و هر چه رنگ خاک تیره تر باشد خاک گیاهی بیشتری دارد. این خاک ژله مانند بوده و تا هزاران سال می تواند بدون کوچک ترین تغییری در خاک باقی بماند. این نوع خاک باعث افزایش قدرت ذخیره ی آب و انباشت آن در خاک می شود. همچنین کربن و نیتروژن گیاهان را فراهم می آورد. البته مقدار کربن به نیتروژن آن ۱۰ به ۱۲ است. خاک مورد بحث در این مقاله، دارای هومین، اسیدهای هیومیک و فولویک است که به عنوان کود کشاورزی آلی از آن ها می توان استفاده کرد.

مواد تشکیل دهنده ی خاک گیاهی

با توجه به این که خاکهای گیاهی از باقیمانده ی اجساد و لاشه ی حیوانات و گیاهان به وجود می آید، عمده ترین عنصر آن کربن است. نیتروژن نیزدر رتبه ی دوم مواد تشکیل دهنده ی این نوع خاک ها قرار دارد و یکی از مغذی ترین مواد مورد نیاز گیاهان است.

فسفر و گوگرد نیز از دیگر عناصر تشکیل دهنده ی این نوع خاک است. برطبق ترکیبات موجود در خاک مذکور، آن ها را به سه گروه گیاخاک خام، شیرین و کامل طبقه بندی می کنند که به توضیح مختصر آن ها خواهیم پرداخت.

طبقه بندی خاک گیاهی

گیاخاک خام

همان گونه که از نامش پیداست، این نوع گیاخاک در شرایط خام به وجود می آید. در تولید این گیاخاک، میکروارگانیسم ها و جانوران کمی دخالت دارند. تنها کرم های خاکی و سوسک ها، جانورانی هستند که در تولید این نوع گیاخاک حضور دارند. همچنین قارچ ها نیز به نمایندگی از میکروارگانیسم ها در این تولید شرکت دارند. این گیاخاک در سطحی ترین قسمت خاک تشکیل می شود که روی لایه ی خاک معدنی قرار دارد.

گیاخاک خام از مهم ترین ترکیبات جنگل درختان سوزنی مناطق سردسیری است. این گیاخاک حالت اسیدی دارد.

گیاخاک شیرین

گیاخاک شیرین در مناطق جنگلی گرم و مرطوب تولید می شود. این گیاخاک قلیایی بوده و خاک آن دارای باکتری، کرم های خاکی و حشرات زیادی است. سرعت ترکیب این گیاخاک با خاک معدنی بسیار بالا است و این سبب می شود گیاخاک و خاک معدنی دو لایه لاینفکی شوند.

گیاخاک کامل

این گیاخاک مابین گیاخاک خام و گیاخاک شیرین است. مدفوع بندپایان در این نوع گیاخاک به وفور یافت می شود، شاید به همین دلیل است که نام دیگر آن گیاخاک حشرات است.

مدفوع این حشرات با اتصال بقایای گیاهان و ذرات معدنی موجب ایجاد ساختاری شبکه ای می شود. گرچه ترکیبات آلی این نوع گیاخاک نسبت به گیاخاک شیرین بیشتر است ولی در ترکیب با مواد معدنی خاک ضعیف عمل می کند.

مناطقی با بیشترین و کم ترین خاک گیاهی

هوموس یا خاک گیاهی در قسمت های بالایی خاک یا خاک رویی قرار دارد، به عبارتی بیشترین خاک گیاهی در سطح خاک است. زیر خاک از خاک گیاهی به نسبت کمتری برخوردار است.

خاک رویی به دلیل وجود املاح و خاک گیاهی، در کشاورزی دارای اهمیت بیشتری است.

خاک جنگل ها، کشتزارها، باغ ها و باغچه ها نیز دارای بیشترین مقدار از این خاک هستند و در مقابل، خاک مناطق بیابانی از مقدار کمتری از آن برخوردارند.

ترکیب انواع خاک با خاک گیاهی

خاک های مذکور با خاک های شنی، رسی و حاصلخیز می تواند ترکیب شده و ویژگی های ترکیبیآن ها را تقویت کند.

خاک شنی

وجود منافذ بزرگ در خاک های شنی موجب ایجاد فضای بین ذرات شده و نفوذ سریع آب و هوا به داخل آن را فراهم کند. ولی با این وجود، سرعت تبخیر ذرات بسیار زیاد است و یا آب قبل از جذب توسط ریشه به لایه های زیرین فرو می رود. این نوع خاک ها با عملکردی اسفنج گونه، مواد مغذی و آب را در خود جذب کرده و در اختیار گیاهان قرار می دهد.

خاک رسی

در ذرات رسی، برعکس خاک شنی فضای کنی بین ذرات دیده می شود و این مسئله باعث می شود تا آن ها اجازه نفوذ آب و مواد مغذی را ندهند و در نتیجه ی کاهش هوادهی به ریشه ی گیاهان، ممکن است دچار پوسیدگی شوند.

خاکهای گیاهی می تواند با افزایش فضای بین ذرات رس، نقش مهمی را در آب رسانی و اکسیژن رسانی به گیاه ایفا کند.

خاک حاصلخیز

کشت بی رویه انواع محصولات کشاورزی بر حاصلخیزی خاک تاثیری منفی دارد و نیز کاهش خاک را در پی دارد. شاید استفاده از کودهای شیمیایی بتواند راه چاره باشد ولی این تنها کافی نیست، زیرا کودها قادر به گره گشایی کمبود میکروارگانیسم های گیاه نیستند.

با تقویت سالانه این خاک ها با گیاخاک می شود زمینه را برای رشد میکروارگانیسم ها فراهم کرد.

میزان ترکیب خاک گیاهی با خاک

خاک های ضعیف برای تقویت نیاز به ترکیب با گیاخاک است. برای این عمل آزمایش اسیدی بودن خاک لازم است. اسیدی بودن خاک با افزودن گچ یا آهک قبل از ترکیب با گیاخاک، قابل رفع است. PHخاک بین ۶.۲ تا ۷ بهترین گزینه است.

اندازه استاندارد استفاده از گیاخاک با خاک را می توان این طور بیان کرد که یک متر مکعب گیاخاک در مقابل ۷۷ متر مربع از خاک کافی به نظر برسد. البته استفاده بیش از اندازه تعیین شده هیچ مشکلی برای گیاه ایجاد نمی کند. ابتدا باید خاک را مخلوط کرده سپس گیاخاک را با آن ترکیب کرد. عمل شخم زدن نیز باید به عمق ۱۸ تا ۳۰ سانتی متر انجام گیرد.

تفاوت کمپوست و خاک گیاهی چیست؟

هر چند منشا هر دوی این خاک ها، ترکیبات آلی است و این که هر دو نقش انکارناپذیری در تقویت رشد گیاهان دارند و به نوعی کود محسوب می شوند، ولی تفاوت هایی شاید اندک در میزان تجزیه ی موادشان وجود داشته باشد.

به طور مثال تجزیه در ترکیبات آلی گیاخاک به صورت تمام و کمال انجام می پذیرد، در حالی که کمپوست در مرحله مقدماتی تشکیل خاک گیاهی است و سالیان طولانی زمان لازم است تا به گیاخاک تبدیل شود.

تفاوت خاک گیاهی و کودهای حیوانی و شیمیایی

هرچند کودهای شیمیایی قادر به رفع نیازهای گیاه اعم از فسفر، پتاسیم و نیتروژن هستند ولی خاک آن ها با مشکل کمبود میکروارگانیسم ها مواجه خواهد شد. کودهای حیوانی که از مدفوع انواع حیوانات به دست می آید مانند گیاخاک ترکیبات آلی دارد و مواد مغذی بیشتری نسبت به این نوع خاک دارند. ولی در مقایسه با کود شیمیایی غلظت کمتری دارد و بهتر است به نسبت بیشتری از آن استفاده شود.

در مقایسه ی قیمت نیز، کودهای شیمیایی نسبت به گیاخاک ارزان تر تمام می شوند. علاوه بر همه این ها، تولید گیاخاک نیاز به زمان زیادی است تا تجزیه صورت گیرد. در حالی که کودهای شیمیایی و حیوانی با همچین مشکلی روبرو نیستند.

فواید خاک گیاهی

سبک شدن بافت خاک

به دلیل وجود مواد معدنی، باکتری ها و میکروارگانیسم های زیادی در گیاخاک، می توان آن را با انواع خاک ها ترکیب کرد تا باعث رشد و افزایش مقاومت گیاه شود. این عمل نوعی کود رسانی به گیاهان است و موجب سبک شدن بافت خاک می شود که این امر با ایجاد آب رسانی به گیاه منجر به رشد هر چه سریعتر آن می شود. سبک شدن بافت خاک حتی می تواند مانع از بروز انواع آفات و بیماری های موجود در خاک شود. همچنین با افزایش فضای بین ذرات خاک باعث نفوذ هوا به داخل خاک می شود.

آب رسانی و تغذیه گیاه

گیاخاک یکی از عوامل ذخیره آب در خاک است. همچنین با ایجاد فضای بین ذرات باعث نفوذ هوا در خاک می شود. مواد محلول و معدنی و نیتروژن نیز از دیگر موارد مهمی است که در رشد گیاهان دخالت دارند و توسط گیاخاک به خاک تزریق می شوند.

آمادگی خاک جهت کشت

گیاخاک توانایی فراهم ساختن خاک جهت کشت را دارد، به عبارتی دیگر گیاخاک ذرات خاک را به هم متصل می کند تا در ارتقای ترکیبات مواد خاک سهیم باشد. این نکته در خاک های دارای ذرات شن و رس به وضوح قابل لمس است. چرا که گیاخاک با عملکرد اسفنج گونه می تواند مواد مغذی و آب را در خود جذب کند. در خاک های شنی نیز وجود گیاخاک منجر به کاهش فرسایش خاک می شود.

معایب خاک گیاهی

مواد مغذی موجود در گیاخاک به نسبت کود حیوانی بسیار کمتر است. درواقع مواد غذایی این نوع خاک بسیار ناچیز است و بیشتر برای سبک شدن بافت خاک استفاده می شود. گرچه میکروب ها و کرم های خاکی توانایی افزودن مواد مغذی به گیاخاک را دارند ولی این فرایند بسیار زمانبر است.

از دیگر معایب استفاده از گیاخاک، روش تهیه ی آن است. به طور مثال تهیه ی گیاخاک در روش کمپوست سازی اگر سرد باشد با کمبود گرمای آن می تواند به ضرر خاک تمام شود و قادر به پیشگیری از آفات و امراض قابل پیش بینی و همچنین علف های هرز نباشد.

از طرفی روش کمپوست سازی گرم زمانی قابل اجراست که کود حیوانی به آن اضافه شود که در این صورت نیز گیاخاک استرلیزه شده و منجر به کمبود مواد مغذی می شود. زمانبر بودن تولید گیاخاک و قیمت بالای آن نسبت به کودهای دیگر نیز از جمله معایب موجود در این خاک ها است.