وقتی از کنار زمین های کشاورزی و یا جنگل ها می گذرید ممکن است زمین های آتش زده شده یا آتش سوزی های غیرعمدی در مراتع را مشاهده کنید. آتش علاوه بر اینکه ظاهر خاک و منطقه را تغییر می دهد بر خاک نیز تاثیر می گذارد. اولین سؤالی که ممکن است به ذهنتان برسد این است که تاثیر آتش بر خاک چگونه است؟ آیا آتش برای خاک خوب است؟ به طور کلی، پاسخ منفی است، تاثیر آتش بر خاک مخرب است. در ادامه این مطلب به این پرسش ها پاسخ می دهیم.
چگونگی تاثیر آتش بر خاک
هنگامی که یک آتش سوزی در یک منطقه جنگلی اتفاق می افتد، شدت فرسایش خاک را افزایش می دهد. همانطور که آتش می سوزد، مواد گیاهی را به خاکستر تبدیل می کند و برگ های افتاده و لایه بستر را از بین می برد.
از آنجایی که درختچه‌ها، درختان و علف‌ها خاک را تثبیت می‌کنند، از دست رفتن پوشش گیاهی منجر به افزایش سرعت فرسایش خاک می شود. ساقه ها و برگ های درختان جریان آب را متوقف می کنند و به آن زمان می دهند تا در خاک فرو برود، این اثر پس از آتش سوزی از بین می رود. آب از روی خاک عبور می کند، خاک را کنده و با خود حمل می کند.
عناصر درشت مغذی خاک عناصری هستند که برای رشد و تغذیه گیاه در مقادیر نسبتاً زیاد مورد نیاز هستند. این عناصر بر بهره وری خاک و پویایی پوشش گیاهی تأثیر می گذارند.
آماده سازی خاک در کشاورزی، روش ها و نکات را در مقالات فردین کشت بخوانید.
تاثیر آتش بر خاک
برخی از مواد مغذی دینامیک نسبت به سایرین به آتش سوزی حساس تر هستند. غلظت یون های پتاسیم، کلسیم و منیزیم در خاک ممکن است افزایش یابد یا تحت تاثیر آتش بر خاک قرار نگیرد در حالی که نیتروژن و گوگرد اغلب کاهش می یابد. اگرچه رابطه بین آتش و مواد مغذی خاک به دلیل تعاملات بین بسیاری از عوامل پیچیده است، شدت آتش معمولاً مهمترین عامل تأثیرگذار بر دینامیک مواد غذایی پس از آتش سوزی است، تلفات بیشتر مواد مغذی در آتش سوزی های شدید بیشتر است.
شدت آتش به طور مستقیم و غیرمستقیم بر بسیاری از مواد مغذی و چرخه آنها تأثیر می گذارد. دمای آتش مستقیماً مقدار و انواع مواد مغذی را که تبخیر می شوند تعیین می کند. به عنوان مثال، نیتروژن تنها در دمای 200 درجه سانتیگراد شروع به تبخیر از مواد آلی می کند، در حالی که کلسیم باید تا 1240 درجه سانتیگراد گرم شود تا تبخیر رخ دهد.
مواد مغذی در لایه‌های آلی سطحی خاک فراوان است و میزان تبخیر این مواد متناسب با شدت آتش متفاوت است. آتش‌سوزی‌های با شدت بالا همچنین می‌توانند ویژگی‌های فیزیکی خاک را تغییر دهند و آن را مستعد از دست دادن مواد مغذی از طریق فرسایش کنند
تاثیر آتش بر مواد آلی خاک
مواد آلی خاک (SOM)، یا هوموس، حاوی منابع قابل توجهی از نیتروژن (N)، فسفر و گوگرد است. بنابراین انبار مهمی از مواد مغذی گیاه است. SOM تقریباً 50٪ کربن (C) است. مواد آلی خاک همچنین ظرفیت نگهداری آب در خاک را افزایش می دهد، سنگدانه های خاک را تثبیت می کند و سمیت آلومینیوم را برای گیاهان کاهش می دهد.
به نظر می‌رسد آتش مقدار و نرخ تجزیه زیستی مواد آلی خاک را که به آسانی تجزیه می‌شوند، افزایش می‌دهد در حالی که به طور همزمان مقاومت بخش پایدار ماده آلی خاک را افزایش می‌دهد. افزایش فعالیت تجزیه که بلافاصله پس از آتش سوزی رخ می دهد احتمالا در نتیجه افزایش سطح کربن و همچنین افزایش pH، تبدیل مواد مغذی به اشکال محلول خاک است.
چگونگی افزودن نیتروژن به خاک را در مقالات فردین کشت بخوانید.
اثرات آتش بر خواص شیمیایی مواد آلی خاک
از دیگر تاثیر آتش بر خاک، تغییر در شیمی خاک است. حرارت دادن مواد آلی خاک در آزمایشگاه باعث از بین رفتن سریع کربوهیدرات ها و پروتئین ها و در نهایت تولید بقایای غنی از ترکیبات معطر می شود. ترکیبات معطر تشکیل شده شامل اشکال معطر نیتروژن است که ممکن است باعث کاهش در دسترس بودن نیتروژن شوند. پلیمرهای آبگریز نیز پس از گرم شدن مواد آلی تشکیل می شوند و مسئول آبگریزی خاک هستند که پس از آتش سوزی مشاهده می شود، بنابراین از دیگر موارد تاثیر آتش بر خاک می توان به آبگریز شدن خاک اشاره کرد.
اثرات آتش بر خواص فیزیکی خاک
آتش ممکن است چندین ویژگی فیزیکی خاک مانند ساختار خاک، بافت، تخلخل، ترشوندگی، نرخ نفوذ و ظرفیت نگهداری آب را تغییر دهد. میزان اثرات آتش سوزی بر این خواص فیزیکی خاک به شدت آتش بستگی دارد. آتش سوزی با شدت کم باعث گرمایش کافی خاک برای ایجاد تغییرات قابل توجه در خواص فیزیکی خاک نمی شود.
سوختگی شدید ممکن است با مصرف مواد آلی خاک، اثرات مضری بر خواص فیزیکی خاک داشته باشد. از آنجایی که مواد آلی خاک ذرات ماسه، سیلت و رس را در سنگدانه ها نگه می دارد، از دست دادن مواد آلی خاک منجر به از بین رفتن ساختار خاک می شود.
آتش‌سوزی‌های شدید می‌توانند چگالی ظاهری خاک را افزایش دهند و تخلخل خاک را کاهش دهند، عمدتاً از طریق از بین رفتن درشت منافذ (قطر> 0.6 میلی‌متر) این تاثیر آتش بر خاک مشخص می شود.
آتش‌سوزی‌های شدید (بیش از 400 درجه سانتیگراد) ممکن است به طور دائمی بافت خاک را با انباشته کردن ذرات رس به ذرات پایدار به اندازه ماسه تغییر دهد و بافت خاک را درشت‌تر و فرسایش‌پذیرتر کند. در برخی موارد، افزایش درشتی خاک‌ها می‌تواند خاک‌ها را نسبت به هوا و آب نفوذپذیرتر کند.
خاک رسی و چگونگی بهبود آن را در مقالات فردین کشت بخوانید.
کاهش تخلخل خاک و تشکیل لایه های آب گریز، میزان نفوذ آب را کاهش می دهد. از دست دادن مواد آلی خاک و افزایش جرم ظاهری می تواند ظرفیت ذخیره آب خاک را کاهش دهد. در زمین های مسطح، تاثیر آتش بر خاک به خشک شدن خاک، به ویژه در لایه سطحی خاک کمک می کند.
خاک خوب زهکشی شده چگونه خاکی است؟
فرسایش سطحی توسط باد یا نیروی گرانش نیز می‌تواند با حذف پوشش زمین، خاک سطحی افزایش یابد. به همین دلیل استقرار مجدد پوشش زمین به صورت طبیعی یا بذرکاری موثرترین کنترل فرسایش پس از آتش سوزی است. با تغییر خصوصیات فیزیکی خاک و هیدرولوژی خاک، تاثیر آتش بر خاک به صورت غیرمستقیم بر گیاهان مشخص می شود.
تاثیر آتش بر خاک و خصوصیات فیزیکی خاک از یک فصل تا چندین دهه متغیر است، بسته به شدت آتش سوزی، میزان بازیابی تحت تأثیر شرایط طبیعی و اقدامات بازسازی و احیا قرار می گیرد.
