مقایسه برخی خصوصیات فیزیکی-شیمیایی خاک در زیر اشکوب دو گونه گیاهی بادامشک و اشنان و بیرون از اشکوب در مراتع بجستان استان خراسان رضوی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 1. M.Sc. Graduated, Department of Nature Engineering and Medicinal Plants, Faculty of Agriculture, University of Torbat Heydarieh.

2 گروه مهندسی طبیعت و گیاهان دارویی، دانشگاه تربت حیدریه

3 3- Maryam Azarakhshi, Associate Professor, Department of Nature Engineering and Medicinal Plants, Faculty of Agriculture, University of Torbat Heydarieh, Torbat Heydarieh, Iran.

4 4.استادیار علوم مرتع، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، بخش تحقیقات جنگل‌ها و مراتع، yarireza1364@gmail.com :

چکیده

سابقه و هدف: در سال‌های اخیر، اکولوژیست‌ها به بازخورد گیاه و خاک به‌عنوان محرک پویایی جامعه گیاهی، به‌ویژه در زمینه جانشینی، تهاجم گیاهان و فرآیندهای اکوسیستمی مانند چرخه نیتروژن و کربن توجه ویژه‌ای داشته‌اند. گیاهان ماهیت فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی محیط خاک را تغییر می‌دهند تغییر در خصوصیات خاک منجر به تغییر عملکرد و واکنش گیاهان نسبت به یکدیگر شده و در نهایت منجر به تغییر در ترکیب و تنوع جامعه گیاهی می‌شوند. تاثیر گونه‌های گیاهی بر منابع خاک و فرآیندهای بیوژئوشیمیایی آن یکی از پدیده‌های مهم اکولوژیکی بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک است. ارتباط بین گیاهان و خاک یک عامل اساسی در مدیریت و برنامهریزی اراضی است. گیاهان خاکهای زیر تاج پوشش خود را تحت تاثیر قرار می‎دهند و باعث عدم یکنواختی ویژگی‎های خاک در فواصل مختلف می‌شوند. هدف از تحقیق حاضر بررسی تأثیر دو گونه گیاهی بادامشک (Amygdalus scoparia Spach) و اشنان (Seidlitzia rosmarinus (Ehreb)Bge ) بر برخی از خصوصیات فیزیکی-شیمیایی خاک مراتع بجستان، خراسان رضوی می‌باشد. گیاه اشنان در اثر تثبیت ماسه‎های روان در لابه لای شاخه و برگ‌های اشنان ایجاد تپ‌های نبکائی شده که شکل‌گیری این تپه‌ها عامل بسیار مهمی در مهار طوفان‌های شنی است. سرشاخه‌های این گیاه توسط دام‌های بزرگ مانند شتر تعلف شده و به همین دلیل مراتع اشنان‌خیز چراگاه بسیار مناسبی برای پرورش شتر هستند. بادامشک در خاک‌های عمیق و نیمه عمیق، سنگریزه دار و بر روی تشکیلات آهکی-سیلیسی در شیب‌های ملایم کوهستان‎ها می‌روید. درختچه بادام کوهی یکی از گونه‌های مقاوم و بومی کشور است به شرایط سخت محیطی و کم آبی، آن را سازگار با اقلیم گرم خراسان، تهران، یزد و چهارمحال و سیستان و بلوچستان، بختیاری پراکنش دارد. این گونه شاخص ارتفاع پایین‌تر از 2000 متر است که البته در کوهستان‌های گرم و خشک به ارتفاعات بالاتر نیز می‎رسد. در سالیان اخیر درختچه‌های بادام کوهی دچار خشکیدگی شده و علی‌رغم زادآوری آسان، در برخی مناطق همچون جنوب استان خراسان در معرض تهدید آفات چوبخوار قرار گرفته است.
مواد و روش‌ها: مراتع بجستان در منطقه خشک و نیمه خشک قرار گرفته است و دو گونه بادامشک و اشنان از گونه‌های گیاهی غالب منطقه هستند که در طرح‌های اصلاح و توسعه استفاده می‌شوند. برای انجام تحقیق، پس از مشخص کردن رویشگاه گیاهان اشنان و بادامشک از مجموع 20 نمونه خاک زیر سطح تاج پوشش پایه‌های گیاهی و به‏صورت کاملاً تصادفی، اقدام به نمونه‌گیری از 20 نمونه برای هر گیاه از عمق 50-0 سانتی‌متری سطح خاک و نیز از خاک منطقه شاهد شد. برای هر نمونه خاک خصوصیات فیزیکی از جمله بافت خاک، سنگ و سنگریزه و همچنین خصوصیات شیمیایی شامل اسیدیته، شوری، ازت کل، درصد مواد آلی، سولفات، درصد کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم و کلر با استفاده از روش‌های موجود اندازه‌گیری شد. برای بررسی تفاوت خصوصیات خاک در زیر اشکوب خاک و بیرون از اشکوب از آزمون t مستقل استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد بین مقدار هدایت‏الکتریکی، ماده‏آلی، کلسیم، منیزیم و کلر خاک زیرتاج پوشش گیاه شورپسند Se. rosmarinus و خاک بیرون از اشکوب منطقه اشنان‌زار اختلاف معنادار در سطح یک درصد وجود دارد. مقدار منیزیم (54/37 درصد)، کلر (18/5 پی‌پی‌ام)، هدایت‏الکتریکی (44/55 میلی‌زیمنس بر متر)، ماده‌آلی (62/0)، کلسیم (86 پی‌پی‌ام) در زیر تاج گیاه شورپسند بیشتر از بیرون از اشکوب است. بین مقدار اسیدیته، شن، رس، سیت (به‏طور کلی بافت)، مقدار پتاسیم، سولفات، سدیم، ذرات بزرگ‏تر از دو میلی‌متر و مقدار نیتروژن خاک زیرتاج پوشش و بیرون از اشکوب گونه Se. rosmarinus اختلاف معناداری وجود ندارد. هم‏چنین نتایج نشان داد بین مقدار اسیدیته، ماده‏آلی، کلسیم، منیزیم و پتاسیم خاک زیرتاج پوشش گونه Am. scoparia و خاک بیرون از اشکوب اختلاف معنادار وجود دارد و بین مقدار هدایت‎الکتریکی، شن، رس، سیلت، مقدار کلر، سولفات، سدیم، ذرات بزرگ‏تر از دو میلی‌متر و مقدار نیتروژن خاک زیرتاج پوشش و بیرون از اشکوب گونه Am. scoparia اختلاف معناداری وجود ندارد. مقدار ماده‌آلی (52/3 درصد)، پتاسیم (16/2 پی‌پی‌ام)، کلسیم (24/4 پی‌پی‌ام) و منیزیم (68/5 پی‌پی‌ام) در زیر درختچه بادامشک بیشتر از بیرون از اشکوب و اسیدیته (1/7) در بیرون از اشکوب بیشتر از زیر درختچه است. اختلاف کلسیم بین خاک زیر اشکوب گیاه بادامشک و منطقه بیرون از اشکوب به طور متوسط 38/0 میلی اکی والان بر لیتر برآورد شد. اختلاف منیزیم بین خاک زیر تاج پوشش گیاه بادامشک و منطقه شاهد به طور متوسط 52/3 میلی اکی والان بر لیتر برآورد شد. در مورد پتاسیم نیز اختلاف آن در زیر تاج پوشش گیاه و بیرون از اشکوب 26/0 مییلی اکی والان اندازه گیری شد.
نتیجه گیری: تاثیر گیاهان بر خاک متفاوت است. این تاثیرات می‌تواند هم مثبت و باعث بهبود وضعیت خاک و هم منفی و باعث تخریب و از بین رفتن خاک شود. به‏طور کلی دو گونه اشنان و بادامشک تأثیر منفی و مخربی برخاک منطق و زیر اشکوب خود ندارند و با توجه به شرایط اکولوژیکی رویشگاه و شرایط رویشی گونه‏های مورد نظر می‏توان جهت اصلاح و احیاء مراتع از این دو گونه استفاده کرد.
تاج پوشش، ماده آلی، کلسیم، منیزیم، هدایت الکتریکیدر سال‌های اخیر، اکولوژیست‌ها به بازخورد گیاه و خاک به‌عنوان محرک پویایی جامعه گیاهی، به‌ویژه در زمینه جانشینی، تهاجم گیاهان و فرآیندهای اکوسیستمی مانند چرخه نیتروژن و کربن توجه ویژه‌ای داشته‌اند. گیاهان ماهیت فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی محیط خاک را تغییر می‌دهند تغییر در خصوصیات خاک منجر به تغییر عملکرد و واکنش گیاهان نسبت به یکدیگر شده و در نهایت منجر به تغییر در ترکیب و تنوع جامعه گیاهی می‌شوند. تاثیر گونه‌های گیاهی بر منابع خاک و فرآیندهای بیوژئوشیمیایی آن یکی از پدیده‌های مهم اکولوژیکی بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک است. ارتباط بین گیاهان و خاک یک

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Comparison of some physical-chemical properties of soil under the canopy of two plant species, Amygdalus scoparia spach and Seidlitzia rosmarinus, and outside the canopy in Bajestan rangeland of Khorasan Razavi

نویسندگان [English]

  • Mostafa Khakpoor Bajestani 1
  • Jalil Farzadmehr 2
  • maryam Azarakhshi 3
  • reza yari 4
1 1. M.Sc. Graduated, Department of Nature Engineering and Medicinal Plants, Faculty of Agriculture, University of Torbat Heydarieh.
2 Department of Nature engineering and medicinal plants, University of Torbat heydarieh
3 3- Maryam Azarakhshi, Associate Professor, Department of Nature Engineering and Medicinal Plants, Faculty of Agriculture, University of Torbat Heydarieh, Torbat Heydarieh, Iran.
4 4.استادیار علوم مرتع، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، بخش تحقیقات جنگل‌ها و مراتع، yarireza1364@gmail.com :
چکیده [English]

Background and objectives: In recent years, ecologists have paid special attention to plant-soil feedback as a driver of plant community dynamics, especially in the context of succession, plant invasion, and ecosystem processes such as the nitrogen and carbon cycles. Plants alter the physical, chemical, and biological properties of the soil environment. Changes in soil properties lead to changes in plant function and responses to each other, ultimately leading to changes in the composition and diversity of the plant community. By altering the physical, chemical and biological nature of their soil environment, individual plants have the ability to influence their performance relative to their competitors, ultimately leading to changes in plant community composition and diversity. The impact of plant species on soil resources and their biogeochemical processes is one of the important ecological phenomena, especially in arid and semi-arid regions. The relationship between plants and soil is a fundamental factor in land management and planning. Plants affect the soils under their canopy and cause non-uniformity of soil properties at different distances. The purpose of this study was to investigate the effects of two species of Amygdalus Scoparia Spach and Seidlitzia Rosmarinus (Ehreb)Bge on some physico-chemical properties of the rangelands of Bajestan. The S. rosmarinus plant has created Nebka hills due to the stabilization of loose sand between the branches and leaves of the S. rosmarinus plant, and the formation of these hills is a very important factor in controlling sandstorms. The branches of this plant are grazed by large livestock such as camels, and for this reason, the Seidlitzia rosmarinus rangelands are very suitable pastures for raising camels. A. scoparia grows in deep and semi-deep, gravelly soils and on calcareous-siliceous formations on gentle slopes of the mountains. The mountain almond shrub is one of the country's resistant and native species to harsh environmental conditions and water shortages, making it suitable for the hot climate of Khorasan, Tehran, Yazd, Chaharmahal and Bakhtiari, Sistan and Baluchestan. This species has an altitude index of less than 2000 meters, but of course it also reaches higher altitudes in hot and dry mountains. In recent years, mountain almond shrubs have suffered from desiccation and, despite easy regeneration, have been threatened by wood-eating pests in some areas such as the south of Khorasan province.
Materials and methods: The rangelands of Bajestan, Khorasan Razavi are located in arid and semi-arid regions, and two species of A. scoparia and S. rosmarinus are the dominant plant species in the region that are used in improvement and development plans. Therefore, it is necessary to investigate the extent and type of impact of cultivation of these two species on the soil under the canopy and in open space. To conduct the research, after determining the habitat of the A. scoparia and S. rosmarinus plants, 5 samples were taken from the soil under the canopy of the plant bases for each plant from a depth of 0-50 cm of the soil surface (considering the rooting depth of the two species mentioned and the location of the two species) and also from the soil of the control area (with an appropriate distance from the canopy of the two plants in question) in a completely random manner (a total of 20 soil samples). For each soil sample, physical properties including soil texture, rock and gravel density, as well as chemical properties including acidity, salinity, total nitrogen, organic matter percentage, sulfate, calcium, magnesium, sodium, potassium, and chlorine percentage were measured using available methods. Independent t-test was used to examine the differences in soil properties between the subsoil and the open space.
Result: In general, the results showed that there was a significant difference between the amount of electrical conductivity, organic matter, calcium, magnesium and chlorine in the subsurface soil of Seidlitzia saline and outdoor soil of Seidlitzia area at 1% level. The amount of magnesium (37.54%), chlorine (18.5 ppm), electrical conductivity (44.55 millisiemens/meter), organic matter (0.62%), and calcium (86 ppm) is higher under the canopy of the halophilic plant than in the open air. Sand, clay, cement (generally texture), amount of potassium, sulfate, sodium, the particles larger than 2 mm and the amount of soil nitrogen in the cover and open soil of Seidlitzia had no significant difference. The results also showed that between acidity, organic matter, calcium, there was a significant difference between magnesium and potassium subsurface of camouflage and outdoor soil and between electrical conductivity, there was no significant difference between sand, clay, silt, chlorine, sulfate, sodium, particles larger than 2 mm and the amount of soil nitrogen in the cover and outdoor of the plant. The amount of organic matter (3.52%), potassium (2.16 ppm), calcium (4.24 ppm), and magnesium (5.68 ppm) under almond trees is higher than in the open air, and acidity (1.7) is higher in the open air than under the trees. The difference in calcium between the soil under the almond tree canopy and the open area was estimated to be 0.38 meq/L on average. The difference in magnesium between the soil under the almond tree canopy and the control area was estimated to be 3.52 meq/L on average. The difference in potassium between the soil under the almond tree canopy and the open area was measured to be 0.26 meq/L.
Conclusion: Plants have different effects on soil. These effects can be both positive, improving soil conditions, and negative, causing soil degradation and loss. In general, the two species of A. scoparia and S. rosmarinus do not have a negative and destructive effect on the soil of their habitat and subsoil, and considering the ecological conditions of the habitat and the vegetative conditions of the species in question, these two species can be used to improve and restore rangelands.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Key words: Keywords: Canopy cover
  • organic matter
  • calcium
  • magnesium
  • electrical conductivity