مقاله در مورد روابط آب و خاک و گياه

لینک و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 34 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

1
‏روابط آب و خاک و گياه
‏پتانس‏ی‏ل‏ آب
‏ آب قابل استفاده‏ٔ‏ خاک
‏ ‏جذب و حرکت آب
‏تبخ‏ی‏ر‏ و تعرق (Evapotransopiration‏)
‏ عوامل مح‏ی‏ط‏ی‏ مؤثر بر تبخ‏ی‏ر‏ و تعرق
‏ عوامل گ‏ی‏اه‏ی‏ مؤثر بر تبخ‏ی‏ر‏ و تعرق
‏ تبخ‏ی‏ر‏ و تعرق بالقوه(Potential evapotranspiration‏)
‏تنش کمبود رطوبت
‏ تنظ‏ی‏م‏ فشار اسمز‏ی‏ Osmotic adjustment‏
‏ عکس‌العمل روزنه‌ها به تنش رطوبت
‏ اثرات تنش آب بر عملکرد
‏بازده مصرف آب
2
‏خا‏ک گياه علفى سريع‌الرشد عمدتاً از آب تشکيل شده است. محتوى آب گياه بين ۷۰ تا ۹۰% مى‌باشد که بسته به سن گياه، گونه گياه، بافت موردنظر و محيط، متفاوت است. آب براى بسيارى از فعاليت‌هاى گياهى لازم است:
‏ ۱. حلال بوده و محيطى مناسب براى واکنش‌هاى شيميائى فراهم مى‌نمايد.
‏ ۲. محيطى مناسب براى انتقال مواد آلى و معدنى مى‌باشد.
‏ ۳. موجب تورم سلول‌هاى گياهى مى‌شود. آماس باعث بزرگ شدن سلول، ساختار گياه و شکل‌گيرى آن مى‌گردد.
‏ ۴. باعث آبگيرى (Hydration‏)، خنثى‌سازى (Neutralization‏)، بار الکتريکى روى مولکول‌هاى کلوئيدى مى‌شود. در مورد آنزيم‌ها، آبگيرى موجب حفظ ساختمان آنزيم و تسهيل فعاليت‌هاى کاتاليزورى آن مى‌گردد.
‏ ۵. ماده خام فتوسنتزى فرآيندهاى هيدرولتيکى و ساير واکنش‌هاى گياهى را تشکيل دهد.
‏ ۶. تبخير آب (تعرق) موجب خنک شدن گياه مى‌گردد.
‏ در شرايط مزرعه، ريشه‌ها در خاک نسبتاً مرطوب نفوذ مى‌کنند، درحالى‌که ساقه و برگ‌ها در محيط نسبتاً خشک رشد مى‌نمايند. اين امر موجب جريان مستمر آب از طريق خاک به داخل گياه و به اتمسفر مى‌گردد که در جهت کاهش انرژى پتانسيل صورت مى‌گيرد. مقدار آبى که روزانه از اين طريق جريان مى‌يابد حدود ۱ تا ۱۰ برابر مقدارى است که بافت گياهى در خود نگه داشته و ۱۰ تا ۱۰۰ برابر مقدار آبى است که براى توسعه‏ٔ‏ سلول‌هاى جديد مصرف مى‌شود و ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ برابر مقدار آبى است که در فتوسنتز به مصرف مى‌رسد. بنابراين در اولين مرحله، آب از طريق خاک به برگ حرکت مى‌کند تا مقدار آبى که از طريق تعرق از دست رفته را جبران نمايد.
‏ به‌خاطر تقاضاى شديد و همچنين به‌علت اهميت آب، گياه به يک منبع آب مستمر براى رشد و نمو خود نياز دارد، هر وقت که آب محدود مى‌گردد رشد نيز کاهش مى‌يابد و معمولاً عملکرد هم کاهش مى‌يابد. مقدار کاهش عملکرد متأثر از ژنوتيپ، شدت کمبود آب و مرحله‏ٔ‏ نمو گياه مى‌باشد.
‏پتانسيل آب
‏ آب قابل استفاده‏ٔ‏ خاک
‏ جذب و حرکت آب
4
‏ س‏ی‏ستم‏ی‏ که ماه‏ی‏ت‏ آب و حرکت آن را در خاک و گ‏ی‏اه‏ ب‏ی‏ان‏ م‏ی‏‌‏کند‏ بر مبناء روابط انرژ‏ی‏ پتانس‏ی‏ل‏ استوار است. وقت‏ی‏ که آب از ‏ی‏ک‏ منطقه دارا‏ی‏ انرژ‏ی‏ پتانس‏ی‏ل‏ ز‏ی‏اد‏ به ‏ی‏ک‏ منطقه دارا‏ی‏ انرژ‏ی‏ پتانس‏ی‏ل‏ کم حرکت م‏ی‏‌‏کند‏ ، ا‏ی‏ن‏ آب دارا‏ی‏ توان انجام کار است. انرژ‏ی‏ پتانس‏ی‏ل‏ ‏ی‏ک‏ س‏ی‏ستم‏ آبک‏ی‏ (Aqueos‏) ، در مقا‏ی‏سه‏ با انرژ‏ی‏ پتانس‏ی‏ل‏ آب خالص ق‏ی‏اس‏ م‏ی‏‌‏شود‏. چون آب در گ‏ی‏اه‏ و در خاک معمولاً به‌علت دارا بودن مواد محلول (Solutes‏) ، از نظر ش‏ی‏م‏ی‏ائ‏ی‏ خالص ن‏ی‏ست‏ و از نظر ف‏ی‏ز‏ی‏ک‏ی‏ به‌علت کشش‌ها‏ی‏ قطب‏ی‏ ، ن‏ی‏رو‏ی‏ ثقل ، و فشار ، انرژ‏ی‏ پتانس‏ی‏ل‏ آن کمتر از آب خالص م‏ی‏‌‏باشد‏ انرژ‏ی‏ پتانس‏ی‏ل‏ آب در گ‏ی‏اه‏ و خاک را پتانس‏ی‏ل‏ آب م‏ی‏‌‏نامند‏ که با حروف ‏ی‏ونان‏ی‏ سا‏ی‏ (ψw‏) نشان داده م‏ی‏‌‏شود‏ و به‌صورت ن‏ی‏رو‏ بر واحد سطح ب‏ی‏ان‏ م‏ی‏‌‏شود‏. واحد اندازه‌گ‏ی‏ر‏ی‏ آن معمولاً بار ‏ی‏ا‏ پاسکال (Pa‏) ، م‏ی‏‌‏باشد‏. ‏ی‏ک‏‌‏بار‏ مساو‏ی‏ ۱۰ به توان ۵ پاسکال ‏ی‏ا‏ ۱۰ به توان ۶ د‏ی‏ن‏ بر سا‏نت‏ی‏‌‏متر‏ مربع ‏ی‏ا‏ ۹۹/۰ اتمسفر و ‏ی‏ا‏ ۱۰ به توان ۲ ژول بر ک‏ی‏لوگرم‏ م‏ی‏‌‏باشد‏. آب خالص دارا‏ی‏ پتانس‏ی‏ل‏ آب صفر بار م‏ی‏‌‏باشد‏. پتانس‏ی‏ل‏ آب در خاک و گ‏ی‏اه‏ معمولاً کمتر از صفر بار م‏ی‏‌‏باشد‏. ‏ی‏عن‏ی‏ مقدار آن منف‏ی‏ است. هر چقدر ا‏ی‏ن‏ مقدار ب‏ی‏شتر‏ منف‏ی‏ باشد پتانس‏ی‏ل‏ آن کمتر است:
‏ پتانسيل آب گياه و خاک حاصل جمع چند پتانسيل به شرح زير مى‌باشد:
‏ ψw = ψm + ψs + ψp + ψz‏
‏
‏ ψm‏ = پتانسيل ماتريک (Matrix potential‏)، نيروئى که توسط آن، آب به گياه يا سطح ذرات خاک چسبيده است (به‌وسيله نيروى جذب سطحى Adsorption‏، يا شعريه‌اى Capillarity‏)، اين جاذبه‌ها فقط از طريق اعمال نيروى ديگرى مى‌توان خنثى کرد. بنابراين مقدار آن همواره منفى است.
‏ ψs‏ = پتانسيل مواد محلول (پتانسيل اسمزي). انرژى پتانسيل آب است که تحت تأثير غلظت مواد حل شده قرار مى‌گيرد. مواد حل شده انرژى پتانسيل آب را کاهش مى‌دهند و در نتيجه محلول داراى پتانسيل منفى مى‌گردد.
‏ ψp‏ = پتانسيل فشارى (فشار آماس Turgor pressurer‏)، نيروئى که توسط فشار هيدرواستاتيکى حاصل مى‌شود. از آنجائى که اين نيرو توسط آب به گياه وارد مى‌شود بنابراين داراى مقدار مثبت مى‌‌باشد. معمولاً اين پتانسيل در خاک اهميت کمى دارد ولى در سلول‌هاى گياهى داراى اهم
4
‏يت‏ زيادى است.
‏ ψz‏ = پتانسيل ثقلى که هميشه در گياهان وجود داشته ليکن در مقايسه با ۳ پتانسيل ديگر در گياهان کوتاه‌ قامت، داراى اهميت ناچيزى است. در درختان بلند پتانسيل ثقلى داراى اهميت است.
‏آب قابل استفاده‏ٔ‏ خاک
‏ ريشه گياهان در خاک مرطوب رشد مى‌نمايند و آب را تا زمانى‌که پتانسيل آب خاک به يک حد بحرانى برسد از خاک مى‌گيرند. آبى که از خاک مى‌تواند از طريق ريشه گياهان خارج گردد به‌نام آب قابل استفاده يا آب در دسترس ناميده شده است که عبارت است از تفاوت محتوى آب ظرفيت ‏مزرعه‏ (آبى که على‌رغم نيروى ثقل در خاک نگهدارى مى‌شود) و درصد پژمردگى دائمى (درصد رطوبت خاک که در آن گياه پژمرده مى‌شود و در اتمسفر داراى ۱۰۰% رطوبت نسبى هم شاداب نمى‌گردد).
‏ رطوبت قابل استفاده خاک متأثر از خواص کلوئيدى خاک (مثل سطح ويژه ذارت خاک) مى‌باشد. يک خاک رسى لومى حدود %۲۰ وزن خود آب قابل استفاده دارد. درحالى‌که يک خاک داراى بافت سبک‌تر مانند يک خاک شنى ريز حدود ۷% وزن خود آب قابل استفاده دارد. براساس واحد حجمي، در ظرف‏يت‏ مزرعه خاک داراى بافت رسى لومى حدود ۱۷ سانتى‌متر آب قابل استفاده در هر متر عمق خاک داشته در حالى‌که يک خاک داراى بافت شنى ريز کمتر از ۸ سانتى‌متر آب در هر متر عمق خاک نگهدارى مى‌نمايد. در ظرفيت مزرعه خاک داراى بافت ريز حدود ۲۵ سانتى‌متر آب را براى گياهى ‏که‏ ريشه آن در عمق ۱/۵ مترى نفوذ نموده است تأمين مى‌نمايد.
‏ پتانسيل آب خاک (ψsiol‏) در خاک‌هاى زراعي، در درجه اول تحت تأثير پتانسيل ماتريک و در درجه‏ٔ‏ دوم، تحت تأثير پتانسيل اسمزى قرار مى‌گيرد. پتانسيل آب خاک را مى‌توان با ظرفيت مزرعه و درصد پژمردگى دائمى مرتبط دانست. در ظرفيت مزرعه پتانسيل آب خاک حدود ۱/۰-تا ۳/۰- ب‏ار‏ مى‌باشد. درصد پژمردگى دائمى در گونه‌هاى گياهان زراعى متفاوت است (۱۵- تا ۵۰- بار) ولى غالباً به‌طور انتخابى آن را حدود ۱۵ بار فرض مى‌کنند. پتانسيل آب در نقطه پژمردگى دائمى داراى اهميت ناچيزى است چون بيش از ۷۰% آب قابل استفاده در پتانسيل ۵- بار از خاک خار