خصوصیات بیولوژيکی خاک

تنوع باورنکردنی ارگانیسم‌ها شبکه غذایی خاک را تشکیل می‌دهند که از کوچک‌ترین باکتری‌های تک‌سلولی، جلبک‌ها، قارچ‌ها و تک‌یاخته‌ها گرفته تا نماتدها و میکروبندپایان پیچیده‌تر، تا کرم‌های خاکی، حشرات و مهره‌داران کوچک قابل مشاهده است (شکل 1). در حالی که برخی از موجودات خاکزی می‌توانند باعث بیماری در گیاهان شوند، اکثریت قریب به اتفاق جانوران و گیاهان خاک برای کیفیت خاک بسیار مهم هستند. آن‌ها بر ساختار خاک و بنابراین بر فرسایش خاک و دسترسی به آب تأثیر می‌گذارند. همچنین موجودات خاکزی می‌توانند گیاهان را از آفات و بیماری‌ها محافظت کنند و در تجزیه و چرخه مواد مغذی نقش اساسی دارند. به‌طور کلی، حفظ این ويژگی‌های پویای خاک برای حفظ یک مزرعه سالم ضروری است.

شکل 1- تنوعی از موجودات خاکزی

باکتری ها (Bacteria)

باکتری‌ها پرتعدادترین نوع موجودات خاک هستند. هر گرم خاک، حاوی حداقل یک میلیون از این موجودات تک‌سلولی کوچک است. یکی از مزایای عمده باکتری‌ها برای گیاهان، در دسترس قرار دادن مواد مغذی برای آن‌هاست.

قارچ‌ها (Fungi)

قارچ‌ها در گونه‌ها، اندازه‌ها و اشکال مختلف در خاک وجود دارند. برخی از گونه‌ها به‌صورت کلنی‌های نخ‌مانند ظاهر می‌شوند، در حالی که برخی دیگر مخمرهای یک‌سلولی هستند. بسیاری از قارچ‌ها با تجزیه مواد آلی یا با آزاد کردن مواد مغذی از مواد معدنی خاک به رشد گیاهان کمک می‌کنند. قارچ‌ها معمولاً به سرعت قطعات بزرگ مواد آلی را احاطه می‌کنند و فرآیند تجزیه آن‌ها را آغاز می‌کنند. قارچ‌های میکوریزی آربوسکولار، موجودات مفید خاک هستند که به بسیاری از جنبه‌های سلامت خاک کمک می‌کنند. قارچ های میکوریزا یک ارتباط همزیستی با ریشه گیاهان ایجاد می‌کنند. قارچ های میکوریزا به‌ویژه در کمک به گیاهان برای به‌دست آوردن فسفر که یک ماده مغذی است که در خاک بسیار بی‌حرکت می‌باشد، مؤثر هستند.

نماتدها (Nematodes)

نماتدها در بیشتر خاک‌ها به وفور یافت می‌شوند و تنها تعداد کمی از گونه‌ها برای گیاهان مضر هستند. گونه‌های بی‌خطر، بستر گیاهان در حال پوسیدگی، باکتری‌ها، قارچ‌ها، جلبک‌ها، تک‌یاخته‌ها و سایر نماتدها را می‌خورند. مانند دیگر شکارچیان خاک، نماتدها سرعت چرخه مواد مغذی را افزایش می‌دهند.

بندپایان (Arthropods)

بندپایان گونه‌هایی از موجودات خاکی هستند که با چشم غیر مسلح دیده می‌شوند. از جمله آن‌ها می‌توان به حشرات، هزارپا، صدپا و حلزون اشاره کرد. این موجودات، تجزیه‌کننده‌های اولیه خاک هستند. نقش آن‌ها خوردن و خرد کردن ذرات بزرگ بقایای گیاهی و حیوانی است. برخی بقایا را دفن می‌کنند و آن‌ها را در تماس با سایر موجودات خاک قرار می‌دهند که این کار باعث تجزیه بیشتر آن‌ها می‌شود.

کرم های خاکی (Earthworms)

کرم‌راهه‌ها باعث افزایش نفوذ آب و هوادهی خاک می‌شوند. این موضوع، میزان روان‌آب را کاهش می‌دهد، آب‌های زیرزمینی را تغذیه می‌کند و به ذخیره بیشتر آب خاک برای دوره‌های خشک کمک می‌کند. همچنین، کرم‌ها از بقایای گیاهی و خاک تغذیه می‌کنند. دستگاه گوارش آن‌ها ترکیبات آلی و معدنی را در غذایی که می‌خورند متمرکز می‌کند و نیتروژن را به‌راحتی در دسترس گیاهان قرار می‌دهد. بدن کرم‌ها به سرعت تجزیه می‌شوند و به بیشتر شدن محتوای نیتروژن خاک کمک می‌کنند. کرم‌ها اغلب فضولات غنی از مواد مغذی خود را در کانال‌هایی که حفر می‌کنند رها می‌سازند و محیط مساعدی را برای رشد ریشه گیاه فراهم می‌آورند. کانال‌ها همچنین به ریشه‌ها اجازه می‌دهند تا عمیق‌تر به خاک نفوذ کنند و به رطوبت و مواد مغذی اضافی برسند. فضولات کرم‌های خاکی همچنین می‌تواند مانند سیمان باعث به هم چسبیدن ذرات خاک و تشکیل خاکدانه در خاک شود و به بهبود ساختمان خاک کمک کند.

تحقیقات در مورد کرم‌های خاکی در نیوزیلند نشان داده که کرم‌های خاکی واردشده به مراتع چندساله بدون کرم، افزایش 70 تا 80 درصدی در رشد مراتع را ایجاد کردند. محققان همچنین دریافتند که پربارترین مراتع تا 7 میلیون کرم در هکتار با وزنی حدود 4/2 تن داشتند.