ماسه، رس و آب

بعد از باران، زمینِ فوتبالِ خاکیِ مدرسه ساعت‌ها گِل و چاله‌ی آب است، اما ساحلِ ماسه‌ای چند دقیقه بعد از رسیدنِ موج خشک می‌شود. هر دو خاک‌اند؛ چرا یکی آب را نگه می‌دارد و دیگری نه؟

فضای خالی میانِ دانه‌ها

در دبستان دیدیم که خاک از دانه‌هایی با اندازه‌های گوناگون ساخته شده است: دانه‌های درشتِ شن و ماسه و دانه‌های بسیار ریزِ رس. میانِ این دانه‌ها همیشه فضاهای خالی هست که با هوا یا آب پر می‌شود. به اندازه‌ی این فضاهای خالی، نسبت به کلِ حجمِ خاک یا سنگ، تخلخل می‌گوییم.

می‌توانید تخلخل را اندازه بگیرید: لیوانی را از ماسه‌ی خشک پر کنید و با یک ظرفِ مدرج آب رویش بریزید تا آب به سطحِ ماسه برسد. حجمِ آبی که جا شد، همان حجمِ فضاهای خالی است.

نفوذپذیری: آب چقدر آسان رد می‌شود؟

داشتنِ فضای خالی کافی نیست؛ این فضاها باید به هم راه داشته باشند و آن‌قدر گشاد باشند که آب بتواند از آن‌ها بگذرد. به این توانایی نفوذپذیری می‌گوییم.

• شن و ماسه دانه‌های درشت و گرد دارند. راه‌های میانِ دانه‌ها گشاد است و آب به‌آسانی و تند از آن‌ها پایین می‌رود. پس ماسه نفوذپذیر است.
• رس دانه‌های بسیار ریز و پهن دارد که مثلِ ورق‌های کاغذ روی هم می‌خوابند. رس هم فضای خالیِ زیادی دارد و آب را در خود نگه می‌دارد، اما راه‌هایش آن‌قدر تنگ است که آب تقریباً از آن نمی‌گذرد. پس رس تقریباً نفوذناپذیر است.

کدام خاک برای کشاورزی بهتر است؟

خاکی که فقط ماسه باشد، آب را زود از دست می‌دهد و ریشه‌ها تشنه می‌مانند. خاکی که فقط رس باشد، آب را بیرون نمی‌دهد؛ ریشه‌ها در آب و بی‌هوا می‌مانند و می‌پوسند. بهترین خاک برای کشاورزی آمیخته‌ای از ماسه و رس، همراه با هوموس است که هم آب را نگه دارد و هم بگذارد آبِ اضافی پایین برود.

نفوذِ آب فقط به دانه‌های خاک بستگی ندارد. در زمینِ کم‌شیب آب فرصتِ بیشتری برای فرو رفتن دارد تا در شیبِ تند. ریشه‌ی گیاهان هم خاک را باز نگه می‌دارند و جلوی تند رفتنِ آب را می‌گیرند. برای همین در دامنه‌ی بی‌گیاه و پرشیب، بیشترِ باران جاری می‌شود و کم‌تر به آبِ زیرزمینی می‌رسد.

در خانه امتحان کنید

1. در حیاط، پارک یا کنارِ باغچه دو جای صاف پیدا کنید: یکی ماسه‌ای و یکی با خاکِ سفت و رسی.
2. روی هر کدام یک لیوان آب را آرام و یک‌جا خالی کنید.
3. با ساعتِ گوشی بشمارید که در هر کدام چند ثانیه طول می‌کشد تا آب از روی زمین ناپدید شود.
4. کدام زمین برای یک چاله‌ی آب بعد از باران مناسب‌تر است و کدام برای رسیدنِ آب به زیرِ زمین؟

واژه‌های این درس

• تخلخل - اندازه‌ی فضاهای خالیِ میانِ دانه‌های خاک یا سنگ.
• نفوذپذیری - اینکه آب چقدر آسان از خاک یا سنگ می‌گذرد.
• نفوذپذیر - خاک یا سنگی که آب را به‌آسانی از خود عبور می‌دهد؛ مثلِ ماسه.
• نفوذناپذیر - خاک یا سنگی که آب تقریباً از آن نمی‌گذرد؛ مثلِ رس.

ایده‌ی اصلی

تخلخل یعنی چقدر فضای خالی میانِ دانه‌هاست و نفوذپذیری یعنی آب چقدر آسان از آن‌ها می‌گذرد. ماسه با دانه‌های درشت نفوذپذیر است؛ رس با دانه‌های بسیار ریز آب را نگه می‌دارد اما تقریباً نفوذناپذیر است.