متن کامل عملیات حاصلخیزی خاک و کودها را می توانید از لینک زیر دانلود کنید.

مقدمه
رشد جمعیت و نیاز غذایی بشر
دو مشکل عمده در دنیا ← رشد سریع جمعیت، تامین مواد غذایی کافی برای انسان.
مشکل در همه نقاط یکسان نیست.
در کشورهای عمده تولید کننده تولید بیشتر از مصرف
در کشورهایی مثل هندوستان، کره شمالی، کشورهای آفریقایی، کشورهای آسیایی تولید کمتر از مصرف.

منابع خاک و استفاده از آنها
انسان در حدود ۷/۸ بیلیون هکتار زمین را مورد استفاده قرار می دهد.
۲/۳ بیلیون هکتار قابل استفاده برای کشاورزی است که نیمی از آن استفاده می شود.
۷/۱ بیلیون پتانسیل استفاده برای کشت محصول دارد که به همراه بخش دیگری از زمین های مورد استفاده بصورت جنگل، مرتع و بوته زار هستند.
در ۵۰ سال گذشته زیان اقتصادی هدر رفت خاک در برخی کشورهای آسیایی در حدود ۱ تا ۷ درصد تولیدات کشاورزی آنها بوده است.

تعریف خاک و اجزاء آن
مفاهیم گوناگون از خاک نزد افراد مختلف:
•لغت خاک soil از ریشه لاتین solum به معنای زمین یا کف مشتق شده است.
•خاک عبارت است از مواد معدنی غیر متراکمی که در سطح زمین وجود دارند و عامل طبیعی است برای رشد گیاه. در این تعریف خاک صرفا مخلوطی از سنگهای هوادیده قسمت سطحی پوسته زمین یا رگولیت ( regolit ) است.
•خاک یک توده طبیعی است مخلوط از مواد معدنی، آلی، آب و هوا که برای رشد گیاهان مناسب است.
•خاک یک سیستم دینامیک در سطح زمین است که گیاهان در آن رشد می کنند و متشکل از مواد آلی و معدنی است.
•خاک شامل مجموعه مواد طبیعی در سطح زمین است که محل رشد گیاهان می باشد و دارای خصوصیاتی است ناشی از تغییرات آب و هوا، موجودات زنده و مواد مادری که تحت تاثیر شیب و در طول دوره هایی از زمان شکل گرفته است.


نکات قابل توجه در تعاریف
•خاک یک توده طبیعی است، بخشی از آن حاوی مواد آلی و موجودات زنده است.
•یک سیستم دینامیک است ( تغییر و تحول در طول زمان )
•خصوصیات خاک تحت تاثیر محیط تغییر می کند، محل و عاملی است برای رشد گیاهان.

خاک و تامین آب گیاه
تولید ۱ گرم ماده گیاهی خشک حدودا احتیاج به ۵۰۰ گرم آب دارد که ۵ گرم آن یعنی ۱% آب به صورت قسمتی از ساختمان گیاه در آمده و جزء لاینفک گیاه می باشد.

عملیات حاصل‌خیزى خاک وکودها

پتاسیم

مقدمه

پتاسیم مانند ازت و فسفر جزو عناصر پراحتیاج مورد نیاز گیاه مى‌باشد. مقدار پتاسیم موجود در پوسته زمین، حدود ۹/۱ تا۳/۲ درصد است (مقدار پتاسیم کل در خاک‌هاى زراعى بین ۵/۰ تا ۵/۲ درصد مى‌باشد). این مقدار در مقایسه با سایر عناصر پر نیاز قابل توجه مى‌باشد. مقدار پتاسیم در خاک‌هاى مختلف متفاوت است، لیکن آن قسمت از کل پتاسیم موجود در خاک که به‌صورت قابل تبادل یا قابل استفاده گیاه باشد ناچیز است. مقدار پتاسیمى که جذب گیاه مى‌شود با مقدار ازت مورد استفاده گیاه در اکثر مواقع برابرى مى‌نماید.

گیاهان همانند ازت، نیازى فراوان به پتاسیم دارند. معمولا" مقدار برداشت پتاسیم بین ۵۰ تا ۳۰۰ کیلوگرم در هکتار (معادل ۱۲۵ الى ۷۵۰ کیلوگرم در هکتار سولفات‌پتاسیم) مى‌باشد. لیکن، توزیع پتاسیم در گیاهان مشابه ازت نمى‌باشد. در بیشتر محصولات زراعى مقدار پتاسیم برداشتى توسط دانه و یا میوه به‌مراتب کمتر از مقدار برداشتى توسط سایر اندام‌هاى گیاهى است که در سطح زمین باقى مى‌مانند. در غلات، بیش از ۷۰% پتاسیم برداشتى در کاه و کلش باقى مى‌ماند. بنابراین، نحوه مدیریت بقایاى گیاهى در مقدار توصیه کود پتاسیمى بسیار مؤثر است. براى تولید ۴۰ تن غده چغندرقند به‌هنگامى که بقایاى شاخ و برگ از زمین جمع‌آورى شده باشد ،۲۵۰ کیلوگرم در هکتار پتاسیم (معادل ۶۰۰ کیلوگرم در هکتار سولفات‌پتاسیم) و هر گاه بقایاى شاخ و برگ جمع‌آورى نشده باشد فقط ۱۱۰ کیلو گرم در هکتار پتاسیم (معادل ۲۷۵ کیلوگرم در هکتار سولفات‌پتاسیم) از خاک برداشت مى‌نمایند.

پتاسیم فراوانترین عنصر غذایى در ۱۵ سانتیمترى بخش رویین خاک است. لیکن این شرایط، لزوما" بدان معنا نیست که پتاسیم قابل دسترس‌ترین عنصر براى گیاه است. زیرا، مقدار پتاسیم قابل دسترس براى گیاه به‌میزان پتاسیم موجود در بخش قابل دسترس (محلول و تبادلى ) بستگى دارد. هوازدگى کانی‌هاى حاوى پتاسیم و تداوم مصرف کودهاى پتاسیمى از عوامل مؤثر بر ورود پتاسیم به بخش قابل دسترس بوده و برداشت توسط گیاهان، فرسایش و آبشویى از عوامل مؤثر بر هدر روى پتاسیم مى‌باشند. به‌رغم آنکه پتاسیم جزو عناصر مؤثر در ساختمان گیاهى نبوده و عمدتا" نقش کاتالیزورى دارد، نیاز پتاسیمى بعضى از گیاهان حتى از ازت نیز بیشتر است. مثلا"، پتاسیمى آفتابگردان دو برابر نیاز ازتى آن است.

مقدار و منشاء پتاسیم خاک

ته‌نشستهایى فراوان به‌صورت کلرورها و سولفات‌هاى پتاسیم در بیشتر مناطق جهان یافت مى‌شوند. ممکن است این رسوب‌ها در سطح زمین، در اعماق چند صد مترى تا چند هزار مترى و یا در ته دریاها و دریاچه‌ها باشند. مقدار پتاسیم موجود در خاک در مقایسه با فسفر بسیار بیشتر است؛ در حالیکه فسفر پوسته زمین ۱۲/۰ درصد وزن آن است، مقدار پتاسیم چندین برابر آن، یعنى ۳۰/۲ درصد مى‌باشد. میانگین پتاسیم موجود در خاک‌ها ۲/۱ درصد مى‌باشد. چه، به‌دلیل تخریب و آبشویى، مقدار آن به کمتر از مقدار پتاسیم در پوسته زمین رسیده است. بدین ترتیب، هرچقدر درجه هوادیدگى خاک بیشتر باشد، میزان پتاسیم آن کمتر خواهد بود. غلظت پتاسیم در خاک‌ها متفاوت بوده و مقدار آن در لایه شخم به چند صد کیلوگرم در هکتار نیز مى‌رسد.

از آنجا که آبشویى پتاسیم با سهولت بیشترى نسبت به فسفر انجام مى‌گردد، بخشى چشمگیر از این عنصر از خاک‌هایى که تحت آبشویى زیاد بوده‌اند، شسته شده و از نیمرخ خاک خارج گردیده‌اند. بطورکلى، دو عامل بارندگى و دما باعث تسریع آزاد شدن و شستشوى پتاسیم خاک است. این موضوع به‌ویژه در مورد مناطق گرم و مرطوب مصداق دارد. به‌جز پتاسیمى که از راه کودهاى شیمیایى به خاک اضافه مى‌شود، پتاسیم موجود در آن عمدتا" از تجزیه سنگ‌هاى محتوى پتاسیم به‌وجود آمده است. کانی‌هایى که عموما" منبع پتاسیم مى‌باشند عبارتند از:

فلدسپات‌هاى پتاسیمى ارتوکلاز و میکروکلاین، مسکوایت، بیوتایت و فلوگوپایت. پتاسیم همچنین، در خاک‌ها به‌شکل کانی‌هاى ثانویه، ایلایت یا میکاى آبدار، ورمیکولایت و کانی‌هاى مختلطى که دو یا چند گونه از کانی‌هاى اخیر به‌صورت کم و بیش تصادفى آنها را تشکیل مى‌دهند.

از نظر قابل استفاده بودن براى گیاه، پتاسیم خاک به چهار شکل در خاک وجود دارد. مقدار تقریبى پتاسیم موجود در این گروه‌ها به‌ترتیب افزایش قابلیت جذب عبارتند از: ترکیبات کانى ۵۰۰ تا ۲۵۰۰۰، پتاسیم غیر قابل تبادل ۵۰ تا ۷۵۰، پتاسیم قابل تعادل ۴۰ تا ۶۰۰ و پتاسیم محلول ۱ تا ۱۰ میلى‌گرم در هر کیلو گرم. فقط مقدار کمى از کل پتاسیم موجود در خاک بلافاصله جذب گیاه مى‌گردد و از نظر قابل استفاده بودن در گیاه پتاسیم به سه شکل کلى نسبتا" غیر قابل جذب، با قابلیت جذب آرام و با قابلت جذب سریع در خاک وجود دارد که هر سه شکل یاد شده با یکدیگر در حال تعادل مى‌باشند. آن قسمت از پتاسیمى که داراى قابلیت جذب سریع است؛ در محلول خاک وجود داشته و گیاه به راحتى از آن استفاده مى‌کند. حرکت پیوسته پتاسیم در خاک به‌دلیل جذب گیاه و عمل آبشویى، موجب مى‌گردد که تعادل ایستا به‌مفهوم واقعى هیچ‌گاه به‌دست نیاید. پتاسیم موجود در کانی‌هاى اولیه آهسته‌، ولى به‌طور مداوم، به‌صورت قابل تعادل در مى‌آید. ممکن است در شرایطى، مانند مصرف فراوان (بیش از نیاز) کودهاى پتاسیمى در خاک، عکس حالت فوق رخ دهد. به‌طور کلى، ۹۰ تا ۹۸ درصد کل پتاسیم خاک به‌شکل غیر قابل جذب، ۱ تا ۱۰ درصد به‌صورت قابل جذب آرام، و ۱/۰ تا ۲ درصد به گونه قابل جذب سریع مى‌باشد.

پتاسیم محلول خاک

گیاه، پتاسیم مورد نیاز خود را به‌صورت K⁺ از محلول خاک دریافت مى‌کند. غلظت مورد نیاز پتاسیم براى گیاه عمدتا" به نوع گیاه و مرحله رشد آن بستگى دارد. پژوهش‌ها نشان مى‌دهند که غلظت بهینه پتاسیم در محلول خاک ۲۰ تا ۶۰ میلى‌گرم در کیلوگرم بوده و به نوع گیاه، ساختمان خاک، مقدار رایج کوددهى و آب قابل استفاده بستگى دارد. پژوهشگران با استفاده از هم‌دماهاى جذب نشان داده‌اند، چنانچه غلظت تعادلى پتاسیم محلول ۱۵ میلى‌گرم در هر کیلوگرم باشد، مقدار محصول بهینه در سیب‌زمینى و کرفس که جزو گیاهان پتاسیم دوست هستند، به‌دست خواهد آمد. در گیاهانى مانند گوجه‌فرنگى و چغندر که نیازشان در حد متوسط است، مقدار ۷/۸ میلى‌گرم در هر کیلوگرم پتاسیم در محلول تعادلى براى دسترسى به حداکثر محصول کافى است. غلظت پتاسیم در عصاره اشباع خاک‌ها عموما" تا ۱۵۶ میلى‌گرم در هر کیلوگرم در نوسان است که مقادیر زیاد مربوط به مناطق خشک یا شور مى‌باشد. مقدار پتاسیم قابل حل در آب براى نواحى مرطوب بین ۱ تا ۸۰ گرم در هر کیلو گرم متغییر مى‌باشد. اثر مقدار پتاسیم موجود در محلول خاک بر عملکرد گیاهان بستگى به‌حضور سایر کاتیون‌ها، به‌ویژه کلسیم و منیزیم دارد.

تنها جزئى کوچک از پتاسیم مورد نیاز گیاه که بین ۶ تا ۱۰ درصد پتاسیم کل است، به‌طور مستقیم از تماس ریشه گیاه با ذرات خاک تأمین مى‌گردد و قسمت عمده آن از طریق پتاسیم موجود در محلو ل خاک به‌دست مى‌آید. انتقال پتاسیم از خاک به ریشه گیاهان یکى از مسائل مهم در تغذیه گیاهى است. قسمت عمده این نقل و انتقال از طریق جریان توده‌اى و پخشیدگى انجام مى‌شود.