بررسی برخی ویژگی‌های کیفیت فیزیکی خاک در کاربری‌های مختلف اراضی در حوزه‌ی آبخیز بارده شهرکرد (استان چهارمحال و بختیاری)

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی دانشگاه شهرکرد

2 گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

3 گروه خاکشناسی دانشگاه شهرکرد

چکیده

سابقه و هدف: نوع کاربری زمین تأثیر چشم‌گیری بر ویژگی‌های خاک دارد. مطالعه تأثیر کاربری زمین بر ویژگی‌های کیفیت خاک، امکان شناسایی روش‌های مدیریتی پایدار و به‌تبع آن پیشگیری از تخریب فزاینده خاک را فراهم می‌کند. تغییر کاربری اراضی، قطع یکسره‌ی درختان، جنگل‌ها و تبدیل مراتع به اراضی کشاورزی باعث تخریب یا اخلال در اکوسیستم‌های طبیعی، کاهش ظرفیت تولید فعلی یا آینده‌ی خاک شده و اثرات زیان‌باری بر خصوصیات فیزیکی خاک دارد. با توجه به گستردگی تغییرات کاربری اراضی در ایران و از آن‌جایی که ویژگی‌های کیفیت خاک و مقادیر آن‌ها با توجه به اهداف تحقیق و شرایط منطقه‌ای متفاوت می‌باشند، تحقیق حاضر جهت بررسی ویژگی‌های کیفیت خاک به‌ویژه ویژگی‌های فیزیکی در کاربری‌های مختلف در بخشی از شهرستان شهرکرد انجام شد.
مواد و روش‌ها: این پژوهش در بخشی از حوزه ‌آبخیز بارده با مساحت 80 کیلومتر مربع واقع در 40 کیلومتری شمال غربی شهرستان شهرکرد (مرکز استان چهارمحال و بختیاری) انجام شد. کاربری عمده اراضی در این منطقه، مراتع طبیعی و کشت دیم است. تعداد 85 نمونه‌ از خاک سطحی به صورت تصادفی و نمونه مرکب (حاصل از سه نمونه واقع در رئوس مثلث متساوی‌الاضلاع به علاوه یک نمونه واقع در مرکز مثلث) با فواصل 1 کیلومتر و از عمق (0-20) سانتی‌متری برداشته شد به نحوی که با توجه به نقشه کاربری اراضی منطقه از کاربری مرتع 58 نمونه، کاربری کشت دیم 17 نمونه و از کاربری کشت آبی 10 نمونه از خاک سطحی تهیه گردید. همچنین از نقاط نمونه برداری نمونه دست نخورده جهت اندازه گیری جرم مخصوص ظاهری و هدایت هیدرولیکی خاک تهیه شد و ویژگی‌های فیزیکی از جمله توزیع اندازه‌‌ای ذرات، جرم مخصوص ظاهری، تخلخل کل، شاخص‌های پایداری خاکدانه و هدایت هیدرولیکی اشباع در آن‌ها اندازه‌گیری شد. تجزیه و تحلیل آماری براساس روش‌های آمار کلاسیک و با استفاده از نرم‌افزار آماری Statistica Ver.8 انجام شد. برای بررسی ویژگی‌های کیفیت فیزیکی خاک در کاربری‌های مختلف از تجزیه واریانس (ANOVA) و مقایسه میانگین (روش دانکن در سطح 5 درصد) استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که جرم مخصوص ظاهری، درصد سیلت، پایداری ساختمان خاک به روش الک تر و خشک در اراضی کشاورزی (کشت دیم و آبی) بیشتر از اراضی مرتعی بود که از لحاظ آماری معنی‌دار نبود. تخلخل کل خاک و درصد شن در کاربری مرتع دارای مقدار بیشتری نسبت به کاربری کشت دیم و آبی بود. هم‌چنین در کاربری کشاورزی به‌خصوص کشت دیم در مقایسه با کاربری مرتع درصد رس بیشتر، ولی هدایت هیدرولیکی اشباع کمتر است که این تفاوت معنی‌دار نبود. نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین خصوصیات مورد بررسی، از لحاظ آماری تفاوت معنی‌داری را بین سه کاربری مرتع، کشت آبی و کشت دیم نشان نداد.
نتیجه‌گیری: برای جلوگیری از تخریب اراضی و کاهش کیفیت خاک در کاربری‌ها، راهکار طولانی‌مدت در اراضی زراعی، کاهش عملیات خاک‌ورزی و افزودن ماده‌آلی به خاک می‌باشد. در اراضی مرتعی نیز باید از ورود دام‌های مازاد بر ظرفیت مرتع و ورود دام به مرتع قبل از آمادگی مرتع جهت چرا ممانعت کرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of Some Soil Physical Quality Properties in Different Land Uses in Bardeh Catchment, Shahrekord (Chaharmahal and Bakhtiari Province)

نویسندگان [English]

  • Ahmad Karimi 1
  • Nahid Moghani 2
  • Jahangard Mohammadi 3
  • Mehdi Naderi 1
1 SHSHRKORD UNIVERSITY ACADEMIC STAFF
2 Department of Soil science .Faculty of Agriculture, Shahrkord University,Shahrkord,
3 SHSHRKORD UNIVERSITY ACADEMIC STAFF
چکیده [English]

Background and objectives: The type of landuse greatly affects soil properties. Assessing the effects of landuse on soil quality properties, helps to identify sustainable management practices and to prevention soil degradation. The landuse change, such as cutting forest trees and the grasslands conversion to agricultural lands destroys natural ecosystems, also causes current or future production capacity reduction and these are harmful effects on the soil physics characteristics. Considering the wide variation of land use in Iran and the fact that the values of soil quality properties are not the same in different regional conditions, this study was conducted to study the soil quality properties, especially physical soil properties, in different landuses in a part of Shahrekord.
Materials and methods: This research is located in a part of the Bardeh catchment area with an area of 80 km2 in 40 km northwest of Shahrekord (the center of Chaharmahal and Bakhtiari province). The main landuse in this area is natural pasture and dryland farming. 85 soil samples was done randomly (0-20 cm) and compound sample with distances of 1 km in pasture, dryland and irrigated farming. Considering the map of area landuse 58, 17 and 10 top soil samples were collected respectively from pasture, dryland and irrigated farming. In addition, at each sampling site, undisturbed soil samples were obtained to determine soil bulk density and saturated hydraulic conductivity and some physical characteristics such as soil particle size, bulk density, total porosity, stability of soil structure indicators and saturated hydraulic conductivity were measured in them. Statistical analysis was performed on the basis of statistical methods and using statistical software Statistica Ver.8. Analysis of variance (ANOVA) and mean comparison (Duncan method at 5% level) were used to study the soil quality characteristics in different landuses.
Findings: The results showed that bulk density, Silt percentage, stability of soil structure by dry and wet method in agricultural lands (dryland and irrigated farming) is more than pasture land that did not show a significant difference. While the total soil porosity and percentage of sand in the pasture landuse is higher than those of dryland and irrigated farming. Also, in agriculture, especially dryland farming, the percentage of clay is more than the pasture landuse, but the saturated hydraulic conductivity is less that did not show a significant difference. The results of analysis of variance and the mean comparison of studied characteristics did not show a significant difference between pasture, dryland and irrigated farming.
Conclusion: To prevent land degradation and soil quality reduction, reduction the tillage operations and the addition of organic matter are recommended. In pasture lands, the grazing must be prevented prior to pasture preparation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Land use
  • Soil quality
  • Compound sample
  • Bardeh catchment

مراجع

1.Asghari, Sh., Ahmadnejad, S., and Keivan Behjou, F. 2016. Deforestation effects on soil quality and water retention curve parameters in eastern Ardabil. Iran. Eurasian Soil Science. 49: 3. 338-346.
2.Asghari, Sh., Hashemian Soofian, S., Goli Kalanpa, E., and Mohebodini, M. 2014. Impacts of land use change on soil quality indicators in eastern Ardabil province. Gorgan, J. Water Soil Cons. 22: 1.
(In Persian)
3.Bagheri, R., Mohammadi, S., and Saljuqi, M. 2016. Land use change effects on some soil physical properties (Case study: Baft city of Kerman province). Iran. J. Range Des. Res. 23: 2. 231-243. (In Persian)
4.Bahrami, A., Emadodin, I., Ranjbar-Atashi, M., and Rudolf-Bork, H. 2010. Land Use Change and Soil Degradation: A Case Study, North of Iran. Agric. Biol. J. North. Amer. 1: 4. 600-605.
5.Blake, G.R., and Hartge, K.H. 1986a. Bulk Density, P 363-375. In: Klute A. (Ed). Methods of Soil Analysis. Part 1. 2nd ed. Agron. Monogr. 9. ASA Madison. WI.
6.Blake, G.R., and Hartge, K.H. 1986b. Particle Density, P 377-381. In: Klute A. (Ed). Methods of Soil  Analysis. Part 1. 2nd ed. Agron. Monogr. 9. ASA Madison. WI.
7.Boroumand, M., Ghajar Sapanlu, M., and Bahmanyar, M.A. 2014. The Effect of Land use Change on Some of the Physical and Chemical Properties of Soil (Case study: Semeskande Area of Sari). J. Water. Manage. Res. 5: 9. 78-94. (In Persian)
8.Celik, I. 2005. Land-use effects on organic matter and physical properties of soil in a southern Mediterranean highland of Turkey. Soil and Tillage Research. 83: 270-277.
9.Danielson, R.H., and Suterland, P.L. 1986. Porosity. P 443-460. In: Klute, A. (Ed.). Methods of Soil Analysis. Part 1. Physical and Mineralogical Methods. Agronomy Monograph, 9. 2nd edition, ASA and SSSA, Madison, WI.
10.Datta, A., Basak, N., Chaudhari, S.K., and Sharma, D.K. 2015. Soil properties and organic carbon distribution under different land uses in reclaimed sodic soils of North-West India. Geoderma Regional. 4: 134-146.
11.Emami, H., and Leczian, A. 2010. Investigating the relationship between the slope of the moisture curve and some of the physical properties of soil quality. J. Water Soil. 24: 1035-1027.
12.Emami, H., Neyshabouri, M.R., and Shorafa, M. 2012. Relationships between some soil quality indicators in different agricultural soils from Varamin, Iran. J. Agric. Sci. Technol. 14: 951-959.
13.Fakouri, T., Emami, H., and Ghahraman, B. 2011. Effect of Different Land Uses on Water Infiltration: Case study in Neyshabour, Khorasan Razavi, J. Water Res. Agric. 25: 2. 195-206.
14.Gee, G.W., and Bauder, J.W. 1986. Particle size analysis. P 404-407 In: Klute, A. (Ed). Methods of Soil Analysis. Part 1. 2nd edition. Agron. Monogr. 9. ASA and SSSA Madison WI.
15.Ghaiumi Mohamadi, A.M., Ghorbani Dashtaki, Sh., Raiesi, F., and Tahmasbi, P. 2013. Effect of land abandonment on variation of soil water infiltration parameters. J. Soil Water Cons. 2: 41-51. (In Persian)
16.Gholami, L., Davari, M., Nabiollahi, K., and Joneidi Jafari, H. 2016. Effect of land use changes on some soil physical and chemical properties (case study: Baneh). Gorgan. J. Soil Water Resour. Cons. 5: 3. 14-25.
17.Gol, C., Çakir, M., Edis., S., Yilmaz., H. 2010. The effects of land use/land cover change and demographic processes (1950-2008) on soil properties in the Gokçay catchment,Turkey. Afric. J. Agric. Res. 4: 13. 1670-1677.
18.Haghighi, F., Gorji M., and Shorafa, M. 2010. A study of the effects of land use changes on soil physical properties and organic matter. Land Degradation and Development. 21: 496-502.
19.Hatami Golmakani, P., Sheikh, V.B., and Hosseinalizadeh, M. 2016. The effect of measurement methods on saturated hydraulic conductivity in eastern loess lands of Golestan province, Gorgan. J. Soil Manage. Sust. Prod. 6: 4. 87-102. (In Persian)
20.Izquierdo, A.E., and Ricardo Grau, H. 2009. Agriculture adjustment, land-use transition and protected areas in northwestern Argentina. J. Environ. Manage. 90: 858-865.
21.Kelishadi, H., Mosaddeghi, M.R., Hajabbasi, M.A., and Ayoubi, S. 2013. Near-saturated soil hydraulic properties as influenced by land use management systems in Koohrang region of central Zagros, Iran. Geoderma. 213: 426-434.
22.Kemper, W.D., and Rosenau, R.C. 1986. Aggregate stability and size distribution. P 425-442. In: Klute, A (Ed). Methods of Soil Analysis. ASA and SSSA. Madison. WI.
23.Kizilkaya, R., and Dengiz, O. 2010. Variation of land use and land cover effects on some soil physico-chemical characteristics and soil enzyme activity. Zemdirbyste-d Agriculture. 97: 2. 15-24.
24.Klute, A., and Dirksen, C. 1986. Hydraulic conductivity of saturated soils (constant head), P 694-696. In: Klute, A. (ed). Methods of Soil Analysis. Part 1, 2nd ed. Agronomy. Monograph 9. ASA and SSSA, Madison, WI.
25.Liu, M.Y., Chang, Q.R., Qi, Y.B., Liu, J., and Chen, T. 2013. Aggregation and soil organic carbon fractions under different land uses on the tableland of the Loess Plateau of China. CATENA. 115: 19-28.
26.Motaghian, H.R., and Mohammadi, J. 2011. Comparison of some soil physical quality indices in different land uses in Marghmalek catchment, Shahrekord (Chaharmahal-va-BakhtiariProvince). J. Water Soil. 25: 1. 115-124. (In Persian)
27.Mousavi, S.F., Moazzeni, M., Mostafazadeh-Fard, A., and Yazdani, M.R. 2012. Effects of rice straw incorporation on some physical characteristics of paddy soils. J. Agric. Sci. Technol. 14: 1173-1183.
28.Niknahad Gharmakher, H., and Maramaei, M. 2011. Effects of land use change on soil properties (Case study: the Kechik catchment). J. Soil Manage. Sust. Prod. 1: 2. 81-96. (In Persian)
29.Presley, D.R., Ransom, M.D., Kluitenberg, G.J., and Finnell, P.R. 2004. Effect of thirty years irrigation on the genesis and morphology of two semiarid soils in Kansas. Soil Sci. Soc. Amer. J. 68: 1916-1926.
30.Riahi, M.R., Wahabzadeh, G., and Raei, R. 2015. The Role of Land Use Change on Some Soil Physicochemical Properties (Case study: Watershed Basin of Keyasar Galooga). J. Water Soil Knowledge. 26: 1. 159-171.
31.Silva, G.L., Lima, H.V., Campanha, M.M., Gilkes, R.J., and Oliveira, T.S. 2011. Soil physical quality of Luvisols under agroforestry, natural vegetation and conventional crop management systems in the Brazilian semi-arid region. Geoderma, 167-168: 61-70.
32.Turudu, O.A. 1981. Investigation of some physical and chemical properties of spruce forest, beech forest and meadow and maize farmland soils located same aspects in Trabzon Hamsikoy province. KardenizTechnicalUniversity Forestry Faculty Publication Number-13, KardenizTechnicalUniversity Press, Trabzon.
33.Vahabzadeh, Kebria Gh., Riahi, M.R., and Roshun, S. 2016. Investigation of Land use Change on Physicochemical Characteristics and Soil Erosion in Kaftargar Basin of Behshahr. Quar. J. Environ. Erosion Res. 6: 2 (26).75-88.
34.Yao, M.K., Angui, P.K., Konaté, S., Tondoh, J.E., Tano, Y., Abbadie, L., and Benest, D. 2010. Effects of land use types on soil organic carbon and nitrogen dynamics in Mid-West Cote d’Ivoire. Europ. J. Sci. Res. 40: 2. 211-222.
35.Zhao, G., Mu, X., Wen, Z., Wang, F., and Gao, P. 2013. Soil erosion, conservation and Ecoenvironment changes in the Loess Plateau of China. Land Degradation and Development. 24: 499-510.
مجله پژوهش‌های حفاظت آب و خاک
دوره 25، شماره 5
آذر و دی 1397
صفحه 249-263

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار