بخشی از مقاله
چکیده
عملیات باغداری طولانیمدت ممکن است بعضی تغییراتی را در خصوصیات فیزیکو شیمیایی و شاخصهای شوری خاک ایجاد کند. برای بررسی این فرضیه، خاکهای 5 زیرگروه Typic Calcixerepts، Fluventic Haploxerepts ،Typic Endoaquepts، Typic Halaquepts و Vertic Endoaquepts از خاکهای جنوب دشت ارومیه که تحت عملیات باغداری طولانیمدت برای مدت بیش از 5 دهه قرارگرفتهاند تشریح و نمونهبرداری شدند. نمونههای خاک پس از هوا خشک و عبور از غربال 2 میلیمتری تحت آزمایشهای مختلف فیزیکوشیمیایی و شاخصهای شوری و قلیایی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که عملیات باغداری طولانیمدت، ترکیب شیمیایی آب آبیاری به همراه آبهای زیرزمینی، اثرات متقابل آب آبیاری و خاکهای دریافت کننده این آبها و دینامیک تغییرات ترکیب کاتیونی خاک - کلسیم، منیزیم و سدیم - میتواند از دلایل اصلی تغییرات شاخصهای شوری در خاکهای تحت کاربری باغی این مطالعه باشد. با این وجود دامنه تغییرات شاخصهای شوری EC, SAR, ESP - و - ESR زیرگروههای پنجگانه در حدود 70 درصد خاکهای مورد مطالعه با وجود سابقه حداقل 50 ساله عملیات باغداری متمرکز و پیوسته، در محدوده فعالیت عمومی همه گونه گیاهی و فعالیتهای میکروبی قرار دارد.
.1مقدمه
شوری خاک یکی از مشکلات شناخته شده طی هزاران سال در خاکهای تحت کشت متمرکز، بهویژه در مناطق خشکو نیمه-خشک، جاییکه بارندگی برای شستن نمکها از مناطق ریشه ناکافی است . - Shannon, 1998 - تقریباً 932 میلیون هکتار از اراضی دنیا که معمولاً با اراضی مناسب برای کشاورزی برابری میکند، در اثر شوری و سدیمی تخریب شدهاند - Miller and . - Donahue, 1995 در ایران مساحتی در حدود 23/5 هکتار از اراضی، با مسائل شوری، سدیمی و ماندابی روبرو هستند - Davan . - and Famouri, 1964 بدلیل فشار جمعیت و پیامد آن، افزایش تفاضا برای غذا، خاکهای شور و سدیمی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفتهاند و بدون امکانات کافی برای زهکشی، آبیاری این اراضی وضعیت شوری و سدیمی بودن خاک را بدتر کرده است . - Prasad and Power ,2001 - شوری در خاک یا آب یکی از تنش اصلی است و میتواند تولید محصول را بهطور جدی محدود کند - . - Ashraf and Harris, 2004این مساله معمولاً زمانی به وجود میآید که مقدار کل نمکهایی که به حد کافی در ناحیه ریشه تجمع یافتهاند برای رشد گیاه تأثیر منفی داشته باشد. زیادی نمکهای محلول در ناحیه ریشه، جذب آب را از خاک اطراف ریشههای گیاه محدود و بهطور موثری آب قابلدسترس گیاه را کاهش میدهد - Bauder and Brock, 2001; USDA, . - Natural Resources Conservation Service, 2002 خاکهای شور، خاکهایی هستند که نمکهای محلول بالایی دارند که برای رشد اکثر محصولات تأثیر نامناسبی دارد و همچنین هدایت الکتریکی بیشتر از 4 دسی زیمنس بر متر دارند - Allotey . - et al., 2008 نمکهای محلول عمدتاً کلرید و سولفاتهای سدیم، کلسیم و منیزیم هستند. خاکهای سدیمی، خاکهایی با درصد سدیم تبادلی بالای 15 با نمکهای سدیمی قابل هیدرولیز قلیایی دارد و عمدتاً سدیم کربنات هستند - Allotey et al., . - 2008 این دو گروه اصلی خاکهای تحت تأثیر شوری از لحاظ خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی و همچنین توزیع زمین شناسی و ژئوشیمیایی متفاوت اند. در کشتهای تحت آبیاری مستمر، نمکها با هر دوره آبیاری به طور متناوبی به خاکها اضافه می شوند . - Qadir et - al., 2005 بنابراین شوری یک تهدید اصلی برای کشاورزی آبی است . - Ghassemi et al., 1995 - بدیهی است عدم آشنایی با اصول صحیح کشاورزی، از قبیل دادن کودهای شیمیایی نامناسب، سوزاندن بقایای گیاهی در مناطق خشک و انتقال املاح افق های زیرین خاک در اثر تغذیه گیاه و بازگشت بقایای گیاهی به سطح خاک، شور بودن مواد مادری تشکیل دهنده خاک،انتقال نمکهای موجود در آب دریا به کمک باد، زهکشی نکردن زمینها، انتخاب روش کشت نامناسب، استعمال کودهای حیوانی شور نیز در بیشتر زمینها بیتأثیر نبوده است - . - Afyuni et al., 1997; Barzegar, 1997 نتایج تحقیقات گذشته نشان میدهد که عملیات باغداری طولانیمدت اثرات یکسانی بر میزان شوری و قلیائیت ایجاد نمیکند. بهعبارت دیگر بعضی تحقیقات افزایش شوری و بعضی نیز کاهش شوری و قلیائیت را پس از دوره های طولانی و مستمر عملیات زراعی گزارش کردند . - Brady, 1990 - این اثرات میتواند محدوده وسیعی از تغییرات در خصوصیات مورفولوژیکی، خصوصیات فیزیکی و خصوصیات شیمیایی و بیولوژیکی خاکها را دربرگیرد. Rezapour and Samadi - 2012 - تأثیرکشتهای طولانیمدت را روی کیفیت خاکهای Inceptisols در محیطهای آهکی بررسی کردند. این محققین کاهش معنیداری - P 0/001 - را در مقدار متوسط کربن آلی، نیتروژن کل، پتاسیم قابل دسترس، پتاسیم قابل تبادل، نسبت جذب پتاسیم و EC در خاکهای Typic Calcixerepts مشاهده کردند. دشت ارومیه نه تنها در شمال غرب، بلکه در کل ایران یکی از مهمترین دشتها با تنوع زراعی بالا محسوب میگردد - . - Gaemiyan, 2000; Rezapour and Samadi, 2012 این اراضی تحت عملیات طولانیمدت باغداری - حداقل 5 دهه - قرارگرفته و نقش عمدهای را در حمایت اقتصادی مردم این منطقه دارد. ویژگیهایی مانند پستیوبلندی، زهکشی و تیپ خاک در خاکهای جنوب دشت ارومیه، دارای تغییرات قابلتوجهی هستند که مطالعه و بررسی آنها در قالب کاربری اراضی بر شاخصهای شوری و قلیاییت میتواند نتایج قابلتوجهی در ارتباط با مدیریت بلندمدت شوری خاک ارائه دهد. این پژوهش برای ارزیابی اثرات 5 دههعملیات باغداری مستمر - مخصوصاً سیب - بر شاخصهای شوری و قلیاییت در 5 زیرگروه مختلف خاک در اراضی باغی و بکر جنوب دشت ارومیه انجام شد.
.2مواد و روشها
در این مطالعه تعداد 30 نمونه مرکب خاک - 0- 50 سانتیمتری - از اراضی باغی و بکر همجوار با توجه به مطالعات خاکشناسی نیمهتفضیلی آذربایجان غربی از 15 سری و 5 زیرگروههای مختلف تیپیک کلسی زرپت1، فلوونتیک هاپلوزرپت2، تیپیک اندوآکوئپت3، تیپیک هالوآکوئپت 4 و ورتیک اندوآکوئپت5 در منطقه جنوب ارومیه که بین طولهای َ45 05تا َ45 18 شرقی و عرضهای َ 37 15تا َ37 33 شمالی و با وسعت بیش از 50000 هکتار قرار دارد، جمعآوری گردید - شکل. - 1 عمده کاربری زراعی این منطقه باغ سیب میباشد که در حاشیه این باغها محصولاتی مانند چغندرقند، یونجه، گندم، آفتابگردان، ذرت، گوجه-فرنگی و سبزی و صیفیجات نیز کشت میشود. طبق آخرین گزارشات Banaei - 1998 - ، رژیم رطوبتی و حرارتی منطقه مطالعه شده به ترتیب زریک و مزیک میباشد. در هر موقعیت نمونهبرداری خاکهای باغی و بکر از نظر زهکشی، شیب، جهت شیب، تیپ خاک و مواد مادری یکسان بودند. منابع آبیاری منطقه شامل رودخانه باراندوز چای و شهر چای میباشد که خصوصیات شیمیایی آن در جدول1 نشان داده شده است. همانطور که در جدول1 مشاهده می شود، مقدار SAR - نسبت جذبی سدیم - آب آبیاری منطقه مورد مطالعه ما بین 0 -10 میلی اکیوالان بر لیتر میباشد. لذا از نظر درجه سدیمی بودن، آب آبیاری منطقه در کلاس S1 یعنی درجه سدیمی کم قرار دارد. از آنجا که میزان RSC - باقیمانده کربنات و بیکربناتها - در آب آبیاری منطقه مورد مطالعه کمتر از 1/25 میلی اکی والان بر لیتر میباشد، لذا آب منطقه از این لحاظ نیز خوب میباشد. نمونههای خاک برای شاخصهای شوری و قلیاییت بعد از هوا خشک و عبور از غربال 2 میلیمتری آنالیز شدند. توزیع اندازه ذرات به روش هیدرومتر - Bouyoucos, - 1962 با غربال تر و ترسیب بعد از حذف کربنات - هضم با اسیدکلریدریک 1 مولار - برآورد شد. کربنات کلسیم معادل - CCE - به روش تیتراسیون برگشتی - Sparks Loeppert, and 1996 - ، ظرفیت تبادل کاتیونی - CEC - به روش استات آمونیوم نرمال . - Chapman, 1965 - کربن آلی و مواد آلی با روش Walkley Black - 1934 - اصلاح شده اندازهگیری شد. pH در سوسپانسیون 1:5 خاک و محلول 0/01 مولار کلریدکلسیم - Thomas, 1996 - ، و هدایت الکتریکی در عصاره گل اشباع برآورد شد. مقادیر پتاسیم و سدیم محلول و تبادلی در هر نمونه خاک با فیلم فتومتر اندازه گیری شد . - Knudsen et al., 1982 - کلسیم و منیزیم محلول و تبادلی به روش تیتراسیون صورت گرفت. شاخصهای شوری با استفاده از فرمولهای زیر محاسبه شد:
مقادیر پارامترهای در 5 زیرگروه خاک با استفاده از آزمون مقایسه جفتی t تست و با استفاده از نرمافزار SPSS مورد مقایسه آماری قرار گرفت. میزان فاکتور تخلیه نسبی - DFR - 1 یا فاکتور غنیشدن نسبی - EFR - 2 و درصد تغییرات
پارامترها در زیرگروههای مختلف خاک از طریق مقایسه میانگین میزان این پارامترها در هر خاک باغی به خاک بکر همجوار میزان تخلیه یا غنی شدن نسبی آنها بهصورت زیر محاسبه شدند :
شکل:1 موقعیت منطقه مورد مطالعه جدول:1 خصوصیات شیمیایی آبهای آبیاری مورد استفاده در منطقه مورد مطالعه
