* پتاسيم در خاک
وجود مقدار کافي K در برگها به طولاني شدن عمر آنها کمک مي کند، ميزان تعريق را در گياه کاهش مي دهد و بالطبع در دوره کم آبي از پژمردگي سريع گياه جلوگيري مي شود.
پتاسيم در حالت فعال اغلب به صورت کربنات K2CO3 در خاکها مشاهده مي شود. در صورت وجود مقدار کافي هوموس، مقداري از آن تشکيل هومات تشکيل هومات پتاسيم را مي دهد و در غير اين صورت مقدار قابل ملاحظه اي از پتاسيم جذب کلوئيدهاي خاک ي شود. پتاسيم به صورت قابل تبادل همراه با کلسيم و منيزيوم معمولاً به مقدار کمتر از آنها در خاک وجود دارد. پتاسيم در حالت فعال اغلب در اثر شستشو از دسترس خاک خارج مي گردد و به آبهاي زهکشي مي پيوندد.
کلسيم در خاک
يکي ديگر از عناصر مهم و مورد نياز گياه در خاک است. اين عنصر به طور متوسط 3/0 درصد وزن خشک گياهان را تشکيل مي دهد.
مقدار کلسيم موجود در گياهان مختلف و نيز در اندام هاي مختلف گياه معيني کم و بيش متفاوت است. کلسيم در تحول و تکامل ماده آلي، فعاليت موجودات زنده خاک، چگونگي اختلاط کلوئيدهاي رس و هوموس ، موجوديت فيزيکي خاک و بالاخره در ساخت و چگونگي پايداري آن به مقياس قابل ملاحظه اي دخالت دارد. کلسيم در ترکيبات سيليکاته سنگهاي اوليه (آتشفشاني و دگرگوني) به مقدار قابل توجهي وجود دارد. در حقيقت کلسيم حاصل از تخريب اين سنگ ها منشأ اوليه ترکيبات رسوبي آن را تشکيل مي دهد مانند آهک CaCO3 و گچ CaSO4 , 2H2O
آهک با قابليت حل ناچيز بزرگترين منبع کلسيم در خاک را تشکيل مي دهد. هرچه قطر دانه هاي آهک کوچکتر باشد، استعداد آن در آزاد کردن کلسيم چه به صورت قابل تبادل و چه به صورت محلول بيشتر است. آهک به کمک آب، انيدريد کربنيک به بيکربنات کلسيم با قابليت حل بيشتر تبديل مي کند.
CaCO3 + CO2 + H2O ↔ Ca(HCO3)2
کلسيم موجود در بي کربنات، بسته به خواص فيزيکوشيميايي خاک ممکن است يکي از مسيرهاي زير را طي کند:
1) مقداري از کاتيون ها ca+2 جذب سطحي کلوئيدهاي خاک مي شود و در تعادل با کلسيم محلول قرار مي گيرد.
2) در تماس با هوموس تشکيل هومات کلسيم را مي دهد
3) بي کربنات کلسيم در تماس با هوا ممکن است گاز کربنيک خود را از دست بدهد و مجدداً به صورت کربنات کليسيم در آيد. وقتي خاکهاي زراعي با کمبود کلسيم مواجه باشند، ترکيبات آ]کي به صورت مصنوعي به خاک داده مي شود. اين عمل از طريق افزايش cao (آهک مرده)، ca(oH)2 آهک زنده و يا caco3 به صورت پودر آهک به خاک صورت مي گيرد.
منيزيوم در خاک :
اين عنصر به طور متوسط 2/0 درصد ماده خشک گياهان را تشکيل مي دهد و بيشتر در دانه ها متمرکز مي باشد. منيزيوم در ترکيب با کلروفيل به نسبت 7/2 درصد شرکت مي کند، در جذب، انتقال و فعل و انفعالات فسفر در گياه نقش کاتاليزور را به عهده دارد و بالاخره همواره با پتاسيم حالت ارتجاعي و قابليت تورم يافته هاي گياهي را تضمين مي کند.
منيزيوم به راحتي در اندام هاي گياه تغيير مکان مي دهد، در صورت عدم جذب کافي آن توسط ريشه ها از اندام هاي مسن به اندام هاي جوان منتقل مي شود، به طوري که اغلب علائم کمبود آن روي برگ هاي پيرتر ظاهر مي شود(ابتدا با زرد شدن تدريجي، سپس رگه هاي پهنه برگ به رنگ قهوه اي در مي آيد، تا اينکه با ادامه کمبود حالت سوختگي در آنها مشاهده مي گردد)
منيزيم در سنگ ها و خاک هاي مختلف، اغلب در شرايط و ترکيباتي مجاور به موقعيت کلسيم قرار دارد، در سنگ هاي آتشفشاني و دگرگوني، منيزيوم همواره با آهن در انواع زيادي ترکيبات سيليکاته شرکت دارد. در سنگ هاي رسوبي ، منيزيوم به صورت کربنات منيزيوم در ترکيب قطعات رسوبي وجود دارد و بالاخره اين عنصر به مقدار قابل ملاحظه اي قسمتي از املاح محلول خاک هاي شور و قليايي را تشکيل مي دهد. املاح بي کربنات ، کربنات و نيترات و غيره .
ازديا بيش از حد منيزيوم به صورت قابل جذب در خاک مسموميت گياهان موجب مي شود. در اين خصوص وارد کردن يون هاي پتاسيم قابل جذب از تغذيه بيش از حد منيزيوم در نتيجه از مسموميت ناشي از جذب زياد آن تا حدي جلوگيري مي کند. بهترين نسبت mg/ca براي گياهان است و اگر از اين بالاتر رود به حدود 1/1 برسد شرايط مسموميت بروز مي کند. در صورت کمبود منيزيوم در خاک مصرف کودهاي آلي بهترين روش تأمين مقدار متناسب آن است . مقدار mgo در اين قبيل کودها به طور متوسط در حدود 2/0 ماده خشک آنها است و به راحتي مي تواند نياز زمين و يا مزرعه شما را تأمين کند.
گوگرد در خاک
گوگرد که به طور متوسط حدود 2/0 درصد ماده خشک گياهان را تشکيل مي دهد، نياز به گوگرد در بعضي از گياهان مانند سوزني برگان، خانواده بقولات و خانواده ليلياسه (Liliacane) بيشتر جلب توجه مي کند و در آنها اهميت گوگرد در رديف اهميت فسفر قرار مي گيرد. بعضي از ترکيبات يافته هاي گياه داراي مقدار قابل ملاحظه گوگرد مي باشد. گوگرد در کنار ازت در ترکيبات يافته هاي گياه داراي مقدار قابل ملاحظه گوگرد مي باشد. گوگرد در کنار ازت در ترکيبات پروتئيني گياهي شرکت مي کند، گوگرد معمولاً ازت و فسفر را ضمن فعل و انفعالات مختلف در گياه دنبال مي کند و بالاخره براي تشکيل کلروفيل ضرورت دارد.
گوگرد در طبيعت در سنگ هاي آتشفشاني ، دگرگوني و رسوبي تحت فرم سولفور آهن، سولفور مضاعف آهن و مس و بالاخره سولفات ها که مشهورترين آنها گچ مي باشد. يافت مي شوند.
مواد آلي و بقاياي گياهان مهمترين منبع گوگرد را در خاک تشکيل مي دهند. گوگرد همانند فسفر از تجزيه و تخريب اين مواد تحت تأثير ميکروارگانيسم ها به صورت سولفات کم و بيش محلول و قابل جذب براي گياه در مي آيد. مقداري از گوگرد تجزيه و تخريب اين مواد تحت تأثير ارگانيسم ها به صورت سولفات کم و بيش محلول و قابل جذب براي گياه در مي آيد. مقداري از گوگرد به وسيله باران به خاک مي رسد. بالاخره اکسيداسيون و انحلال سولفورهاي معدني در طبيعت منبع ديگر تأمين گوگرد مورد نياز در خاک تشکيل مي دهد.
گوگرد همانند فسفر مي تواند به صورت يون SO2-2 در جذب سطحي کلوئيدهاي خاک قرار گيرد. شدت وابستگي يون SO4-2 به کلوئيد کمتر از يون PO4-3 مي باشد و بالا رفتن PH خاک موجب تضعيف بيشتر اين وابستگي مي شود، به طوري که دادن آهک به خاک موجبات آزاد شدن SO4-2 و شستشوي بيشتر سولفات را فراهم مي کند.
آهن در خاک
آهن يکي از عناصر مورد نياز گياهان است که ضرورت آن کمي بيشتر از ساير عناصر کم مصرف گياه مي باشد. اين عنصر در ترکيب آنزيم هاي مختلف وارد مي شود. بيشتر در اندام هاي جوان گياه در آنجا که فعاليت فيزيولوژي زيادتر است متمرکز مي باشد (در جوانه هاف برگ هاي جوان و گل ها ) وجود مقدار کافي آهن در گياه براي تشکيل کلروفيل ضرورت دارد و در صورت کمبود آن علائم کلروز با قطع تشکيل کلروفيل ظاهر مي شود (زرد شدن برگ ها ، پژمردگي گياه و تقليل بازدهي)
آهن يکي از فراوانترين عناصر تشکيل دهنده خاک است که مقدار آن در پوسته جامد زمين در حدود 5 درصد مي رسد، احتمالاً اين عنصر يکي از مهم ترين عناصر تشکيل دهنده هسته مرکزي زمين مي باشد. آهن در ترکيب بسياري از سنگ هاي آتشفشاني ، دگرگوني و رسوبي شرکت دارد. در سنگ هاي اوليه بيشتر به صورت سيليکات هاي مختلف با آلومينيوم يا منيزيوم در سنگ هاي رسوبي اغلب تحت فرم اکسيد، سولفورو يا کربنات وجود دارد، قسمت اعظم ترکيبات معدني آهن را در خاک سيليکات ها و هيدروکسيدهاي آهن تشکيل مي دهند.
سيليکات هاي آهن تشکيل مي دهند. سيليکات هاي آهن در 4 گروه مونت موريونيت، ابليت، وري کوليت و کلريت خلاصه مي شوند.
کليد يون هاي آهن دو ظرفيتي از بعد از PH=7/8 و کليه يون هاي آهن 3 ظرفيتي از بعد ازPH=3/4 به صورت هيدروکسيد فرويافريک در مي آيند. هيدروکسيد آهن علاوه بر اينکه به عنوان يک کلوئيد با بار الکتريکي مثبت و با خاصيت يک باز ضعيف عمل مي کنند، قادرند با سيليس، هوموس و رس به صورت ترکيبات مختلط و در حالت کلوئيدي جلوه کنند.
فعاليت هيدروکسيد آهن به صورت مستقل بيشتر در حالت آهن دو ظرفيتي است (هيدروکسيد فرو)، اکسيژن در شرايط اشباع خاک و پايين بودن PH موقعيت احياء هيدروکسيد فريک را فراهم مي سازد و در نتيجه آهن به صورت هيدروکسيد فرو به حالت تعليق در مي آيد (حالت پخشيدگي) تهويه و بالارفتن PH خاک بر عکس شرايط اکسيداسيون و بالاخره رسوب هيدروکسيدهاي آهن را فراهم مي کند. آهن مي تواند به عنوان يک کاتيون در جذب سطحي کلوئيدهاي خاک شرکت کند، در خاک هاي با رطوبت زياد و با مواد آلي و فعاليت بيولوژيکي کافي، آهن به صورت قابل تبادل به مقدار نسبتاً زياد وجود دارد.
آهن علاوه برحالت تبادل، مي تواند در خاک هاي حاوي کلوئيدهاي رس و هوموس به صورت پلي بين اين کلوئيدها قرار گيرد، در اين صورت پايداري و وابستگي آهن به کلوئيد بيشتر از حالت قابل تبادل آن است. انتقال آهن در خاک به صورت يون آزاد به ندرت اتفاق مي افتد، چرا که آهن به صورت محلول فقط تحت فرم يون فرو Fe+2 آن هم در شرايط PH کم و محيط اشباع خاک ديده مي شود و خاک با زهکشي و تهويه مناسب عملاً يون Fe+2 محلول ندارد. برعکس امثال آهن در حالت اختلاط هيدروکسيدهاي آهن با کلوئيدهاي ديگر و نيز در شرايطي که اين کاتيون به صورت رابط بين کلوئيدهاي رس و هوموس وجود دارد اغلب رخ مي دهد.