تعریفی از خاک:

خاک به لایه نازک مواد طبیعی نرم روی سطح زمین گفته می شود. که در معرض عوامل محیطی بسیاری قرار  دارد. این پوشش نازک ماده متخلخلی با ویژگی های بسیار گوناگون است. قسمت جامد آن مواد معدنی حاصل از تخته سنگ های هوازده شده و یا انتقالی از مکان های دیگر است که با مواد آلی تولید شده از بقایای گیاهان و جانوران مخلوط است. وظیفه اصلی خاک از دیدگاه رشد گیاه، حمایت مکانیکی و تامین نیاز های غذایی، آب، حرارت و هوا است.

 

خاک یک تصفیه کننده زنده است. یعنی عوامل بیماری زا و مواد سمی که وارد آن می شود تجزیه شده و به مواد غذایی گیاهی تبدیل می شود. بسیاری از جانوران که پس از مرگ در خاک دفن می شوند بدون ایجاد خطر در داخل آن تجزیه و سرانجام به اجزای غیر زیان آور تبدیل می شوند.

جایگاه علمی فیزیک خاک:

از نظر طبقه بندی علمی، فیزیک خاک یکی از شاخه های خاکشناسی است که به تشریح ویژگی های فیزیکی خاک و اندازه گیری، پیش بینی و کنترل فرایند های فیزیکی که در خاک اتفاق می افتد می پردازد. همان طور که در فیزیک عمومی کنش های متقابل ماده و انرژی بحث می شود. در فیزیک خاک نیز موضوع بحث، وضعیت و حرکت مواد و جابه جایی انرژی در خاک است.

اهداف کاربردی فیزیک خاک در کشاورزی بسیار زیاد است که از آن جمله می توان به مدیریت صحیح خاک  در زمینه های آبیاری، زهکشی، حفاظت آب وخاک، شخم و انواع آن، تنظیم دمای خاک و واکنش خاک به تنش های مکانیکی است.

سیستم آب-خاک و گیاه بسیار پیچیده است و لازم است ریشه های گیاه به راحتی در خاک گسترش یابند و به طور مرتب تنفس نمایند. گیاه قادر نیست اکسیژن مورد نیاز ریشه ها را از شاخ و برگ  به پایین منتثل کنند. بنابراین خاک باید بخوبی تهویه شده وتبادل اکسیژن و دی اکسید کربن بین منافذ خاک و اتمسفر در حد مطلوب صورت گیرد. بحث پیرامون هوای خاک، تهویه، گاز های موجود در آن ونقش آنها در رشد گیاه نیز از جمله موضوعات اساسی علم فیزیک خاک است.

از دیدگاه علم کشاورزی خاک محیط متخلخلی است که از مواد معدنی و آلی، آب و هوا  و موجودات ریز ودرشت تشکیل شده است و بستر مناسبی را برای رشد گیاه فراهم نموده است. بنابراین علم فیزیک خاک به مطالعه نوع و چگونگی  کنار هم قرار گرفتن مواد تشکیل دهنده خاک، حرکت و برهم کنش این مواد با همدیگرو با عوامل دیگر  مانند آب، هوا وگرما می پردازد.

هدف از علم فیزیک خاک:

الف) مطالعه ویژگی های فیزیک خاک شامل توزیع اندازه ذرات و منافذ خاک، نگهداری و حرکت آب در خاک، ظرفیت و هدایت گرمایی، بررسی تهویه و مقاومت مکانیکی خاک

ب) اندازه گیری و کنترل فرایند های فیزیکی مانند: نفوذ آب، انتقال مواد محلول، آلودگی ها و جریان گرما و غیره که در درون خاک در حال انجام هستند.

ج) مطالعه فرایند های فیزیکی موثر بر رشد گیاه تحت تاثیر شرایط جوی (تشعشع، بارندگی، تنفس و تبخیر) و آب زیر سطحی خاک.