خاک شناسی

علوم خاک کشاورزی،(خاک شناسی) شاخه ای از علم خاک است که به مطالعه شرایط ادافیک به دلیل ارتباط آنها با تولید مواد غذایی و الیاف می پردازد. در این زمینه، آن نیز یکی از اجزای رشته زراعت است و بنابراین به عنوان زراعت خاک نیز توصیف می شود.برخی از متغیرهای خاک، مورد توجه ویژه ی علم خاک کشاورزی هستند.

بافت یا ترکیب خاک:

بافت خاک از ذرات جامد با اندازه های مختلف تشکیل شده اند. این ذرات به ترتیب کاهشی، ماسه، سیلت و خاک رس هستند. هر خاک را می توان بر اساس درصد نسبی ماسه، سیلت و رس موجود در آن طبقه بندی کرد.

هوادهی و تخلخل:

هوای اتمسفر، حاوی عناصری مانند اکسیژن، نیتروژن، کربن و غیره است. این عناصر پیش نیاز حیات روی زمین هستند. به ویژه، همه ی سلول ها (از جمله سلول های ریشه) برای عملکرد به اکسیژن نیاز دارند و اگر شرایط، بی هوازی شود، قادر به تنفس و متابولیسم نیستند. هوادهی در این زمینه، به مکانیسم هایی اطلاق می شود، که توسط آن، هوا به خاک منتقل می شود. در اکوسیستم های طبیعی هوادهی خاک عمدتاً از طریق فعالیت پر جنب و جوش موجودات زنده انجام می شود. انسان ها معمولاً خاک را با خاک ورزی و شخم زدن، هوادهی می کنند، اما چنین عملی ممکن است باعث تخریب شود. تخلخل به ظرفیت نگهداری هوا در خاک اشاره دارد.

زهکشی:

در خاک هایی که زهکشی نامناسب دارند، آبی که از طریق باران یا آبیاری جمع می شود ممکن است راکد شود. در نتیجه شرایط بی هوازی حاکم است و ریشه گیاه خفه می شود. آب راکد می تواند شرایط مساعدی را برای کپک های آبی حمله کننده به گیاهان ایجاد کند. از سوی دیگر، در خاک هایی که زهکشی بیش از حد دارند، گیاهان آب کافی را جذب نمی کنند و مواد مغذی از محیط متخلخل شسته می شوند تا به ذخایر آب های  زیرزمینی ختم شوند.

محتوای آب:

بدون رطوبت خاک، تعرق صورت نمی گیرد و در نتیجه گیاهان پژمرده می شوند. از نظر فنی، سلول های گیاهی فشار خود را از دست می دهند (به فشار اسمزی و فشار تورگر مراجعه کنید). گیاهان به طور مستقیم به رطوبت خاک کمک می کنند. به عنوان مثال، آنها پوششی برگی ایجاد می کنند که اثرات تبخیری تابش خورشیدی را به حداقل می رساند. اما حتی زمانی که گیاهان یا قسمت‌هایی از آنها می‌میرند، بقایای گیاهی، پوشش آلی ضخیمی تولید می‌کنند که از خاک در برابر، تبخیر، فرسایش و فشرده شدن محافظت می‌کند.

پتانسیل آب:

پتانسیل آب (Ψp) ، به طور گسترده ای به عنوان شاخص وضعیت آب گیاهان برای اهداف مدیریت آبیاری استفاده شده است. زیرساخت های ساده مورد نیاز برای اندازه گیری آن و ارتباط مستقیم آن با فرایندهای اساسی-فیزیولوژیک گیاه ، به محبوبیت و توسعه ی این روش کمک کرده است. هنگام  استفاده برای برنامه ریزی یا زمان بندی آبیاری ، معمولاً فرض می شود که یک رابطه اجتناب ناپذیر بین تعرق گیاه (T) ، محتوای آب خاک و Ψp وجود دارد.

حاصلخیزی:

خاک حاصلخیز، خاکی غنی از مواد مغذی و مواد آلی است. روش های مدرن کشاورزی، بسیاری از زمین های قابل کشت را عقیم کرده است. در چنین مواردی، خاک دیگر نمی تواند روی گیاهان خود با نیاز غذایی بالا حمایت کند و بنابراین به منبع خارجی مواد مغذی نیاز دارد. با این حال، مواردی وجود دارد که تصور می‌شود فعالیت‌های انسانی، مسئول تبدیل خاک‌های نسبتاً معمولی به خاک‌های فوق ‌بارور است. 

اسیدیته خاک یا pH خاک و ظرفیت تبادل کاتیونی:

سلول های ریشه، به عنوان پمپ هیدروژن عمل می کنند و غلظت یون های هیدروژن اطراف آن بر توانایی آنها در جذب مواد مغذی تأثیر می گذارد. pH معیاری برای این غلظت است. هر گونه گیاهی در محدوده pH خاصی به حداکثر رشد می رسد، با این حال، اکثریت قریب به اتفاق گیاهان خوراکی، می توانند در pH خاک بین 5.0 تا 7.5 رشد کنند.