بخشی از مقاله
چکیده
ورتیسول عنوانی است براي خاكهاي رسی سنگین که اغلب داراي درز و شکافهایی عریض، عمیق و رنگ تیره بوده، و تمایل به انبساط و انقباض در اثر فرآیند مرطوب و خشک شدن دارند. در این تحقیق خصوصیات فیزیکی و شیمیایی دو نوع خاك ورتیسول در غرب کشور بر اساس طبقه بندي آمریکا سال 2010 مورد بررسی قرار گرفت. براي این منظور با حفر 6 نیمرخ خاك در دو تحت رده از ورتیسولهاي استان کرمانشاه - هر کدام در 3 تکرار - ، تا عمق 150 سانتیمتري از سطح خاك مطالعه و نمونهبرداري انجام گردید.
نتایج نشان داد که در هر دو نوع خاك با افزایش عمق پارامترهاي اسیدیته، آهک، شوري و سدیم تبادلی افزایش پیدا کرد . بر اساس نتایج، با افزایش عمق پتاسیم تبادلی، نیتروژن کل و ماده آلی کاهش معنیداري پیدا کرد. همچنین میزان کلسیم تبادلی بر خلاف دیگر ویژگیها به دلیل بارش متوسط سالیانه در این منطقه و عدم شستشوي کافی آن در نیمرخ خاك، در افق B - عمق - 20-80 بیشترین مقدار را داشت. ظرفیت تبادل کاتیونی در خاك تیپیک کلسیآکئورت در افق A و در خاك کرومیک کلسیزررت در افق A بیشترین مقدار را داشت. که علت آن را تفاوت در مقدار مواد آلی این خاكها میتوان جستوجو کرد. در هردو خاك به علت پدیده بهم خوردگی اختلاطی تفاوت معنیداري در مقدار رس در لایههاي خاك تا عمق 60 سانتیمتري دیده نشد.
مقدمه
پیدایش خاك درباره بررسیها، مفهومها، فرضیهها، عاملها و فرایندهایی گفتگو میکند که باعث تکوین خاك و دگرگونی آن میشود و اما طبقهبندي خاك از گروهبندي خاكها، قرار دادن آنها در گروههاي علمی و تکنیکی و پایه ادراکی این نوع گروهبندي گفتگو میکند. بر اساس سیستم ردهبندي آمریکا - 2010 - ، .ورتیسول عنوانی است براي خاكهاي رسی سنگین که اغلب داراي درز و شکافهایی عریض، عمیق و رنگ تیره بوده - موکاندا و ماپپکی، - 2001، و تمایل به انبساط و انقباض در اثر فرآیند مرطوب و خشک شدن دارند.
- دکرز و همکاران، . - 2001 تشکیل این درز و شکافهاي عریض و عمیق در فصول خشک و متعاقبا ریزش خاك رویین به درون شکافها در این خاكها علاوه بر اختلاط دائمی خاك روئین و زیرین و ممانعت از تشکیل افقهاي مشخص و متمایز در نیمرخ خاك - احمد، - 1983 موجب افزایش حجم خاك در اعماق شکافها گردیده و در فصول مرطوب به سبب انبساط و ایجاد فشار بسیار زیاد، منجر به تشکیل نوع خاصی از ساختمان - ساختمان گوهاي - و یا اسلیکنسایدها میشود. ساختمان در ورتیسولها از مشخصههاي مهمی است که به برتري رس مونتموریلونایت و عکس العمل آن به دورههاي خشک و مرطوب ارتباط مییابد. ورتیسولها معمولا داراي رنگ تیره هستند. تیرگی مربوط به ماده آلی و خصوصا چگونگی اتصال و اختلاط آنها با رسهاي بسیار دانه ریز است.
- دوداس و پاولاك، . - 1999 ورتیسول داراي هدایت هیدرولیکی و نفوذپذیري و زهکشی داخلی بسیار کم هستند و در حالت خیس تهویه آنها بسیار ضعیف و توسعه ریشه محدود میگردد. - داس گوپتا و همکاران، . - 2006 مادهآلی کل این خاكها در اراضی بکر متغیر است. در بیشتر ورتیسولها، کربن آلی و نسبت C/N ماده آلی با افزایش عمق بهطور نامنظم تغییر میکند. - دي پاو، . - 1998 در این مناطق به دلیل بارندگی کمتر، عمق تجمع آهک کمتر است. - پیج و همکاران، . - 1982 در اکثر حالات واکنش خاك در خاكهاي ورتیسول غالبا خنثی تا قلیایی با محدوده 7 تا .8/5 است - بیول و همکاران، . - 2003 در این تحقیق خصوصیات فیزیکی و شیمیایی دو نوع خاك ورتیسول در غرب کشور بر اساس طبقه بندي آمریکا سال 2010 مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روشها
براي نیل به اهداف این تحقیق، بر اساس نقشههاي خاکشناسی موجود در دشت گاماسیاب - استان کرمانشاه - خاكهاي ورتیسول شناسایی گردید. منطقه مورد مطالعه درحوالی شهرکرمانشاه واقع بود با میانگین بارندگی و دماي سالیانه بهترتیب 600 میلیمتر و 14 سانتیگرارد بوده. و این منطقه داراي رژیم رطوبتی زریک - مدیترانهاي - است. در واحدهاي خاك انتخاب شده در این مناطق 6 نیمرخ خاك به روش کاملا تصادفی - هر واحد سه نیمرخ - حفر و ویژگیهاي مورفولوژیکی و خصوصیات سطحی مورد مطالعه قرار گرفت. واحدهاي انتخابی خاكها مطابق با طبقهبندي جامع خاك آمریکایی - 2010 - در استان کرمانشاه در تحتردههاي Typic Calciaquerts و Chromic Calcixerets هستند.
نمونههاي خاك از اعماق صفر تا 20، 40 - 20، 60 - 40، 80 -60 ، 80-100 و 100-150 ساتیمتري خاك برداشت و به آزمایشگاه منتقل گردید. در این آزمایش توزیع اندازه ذرات خاك با روش هیدرومتري، واکنش خاك با دستگاه pH متر در گل اشباع، کربنات کلسیم به روش تیتراسیون برگشتی با اسید کلریدریک، اندازهگیري کربن آلی به روش والکلی و بلاك، ظرفیت تبادل کاتیونی به روش باور، نیتروژن کل به روش کجلدال، هدایت الکتریکی با استفاده از دستگاه EC متر، و کاتیونهاي تبادلی با استفاده از روش توماس - 1982 - انجام گرفت.آزمایش در قالب طرح بلوكهاي کاملا تصادفی با جامعه آماري شامل دو نوع خاك در شش عمق و در سه تکرار انجام شد. نتایج حاصل وارد نرمافزار SPSS نسخه 19 گردید و براي مقایسه میانگین دادهها از روش آزمون دانکن در سطح پنج درصد آماري استفاده گردید.
نتایج و بحث
نتایج حاصل از این تحقیق با آزمون دانکن و در سطح 5 درصد نشان داد - جدول - 1 که میزان رس با افزایش عمق در نیمرخهاي در دو خاك مورد مطالعه به علت پدیده پدوتوربیشن - بهم خوردگی اختلاطی - تغییر چندانی نداشت. ارمیکو و همکاران - 2002 - در بررسی خود بر روي خاك ورتیسول مقدار رس را در سطح کمتر بیان کردند. و بهطور کلی مقدار رس در خاكهاي با مواد مادري مارنی از خاكهاي با مواد مادري آهکی بیشتر است - آیدیناپ، . - 2010 میزان واکنش خاك در این خاكها در افقهاي سطحی نسبت به افقهاي زیرین کمتر بود اما این تغییر چندان زیاد نیست.
واکنش خاك با افزایش عمق مطابق با افزایش کربنات کلسیم و نمکهاي دیگر افزایش مییابد - بویول، . - 2003 در این خاكها ماده آلی نسیتا کم بوده و به دلیل افزوده شدن بقایاي گیاهی، مقدار کربن آلی در افقهاي سطحی نسبت به افقهاي زیر سطحی بیشتر است. مقدار نیتروژن کل به مقدار کربن آلی بستگی دارد هرچقدر ماده آلی افزایش یابد نیتروژن کل این خاكها نیز افزایش مییابد - احمد، . - 1983 آیدیناپ - 2010 - نسبت کربن به نیتروژن را بیشتر از 10 گزارش کرد اما نسبت C/N در افقهاي خاكهاي مورد مطالعه محدودهاي از 8 تا 9 بود که علت آن را در ورود زیاد از حد کودهاي نیتروژنه میتوان گزارش کرد.
بدلیل میزان بارندگی متوسط در منطقه مورد مطالعه، مقدار آهک با افزایش عمق به صورت تدریجی افزایش یافت. کیشنه و همکاران - 2009 - نتیجه مشابهی را در آمریکا بدست آوردند. شوري خاك در این خاكها با افزایش عمق افزایش مییابد و بیشترین مقدار آن 0/92 دسیزیمنس بر متر است که این مقدار نشان دهنده این است که خاكها منطقه مورد مطالعه شور نیستند و با یافتههاي حیدري و همکاران - 2008 - در کرمانشاه مطابقت داشت. مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی در این خاكها در افق B بیشتر از افقهاي دیگر میباشد. اما در خاك کرومیک کلسیزررت به علت مقدار بالاي کربن آلی در سطح نسبت به خاك زیر سطحی میزان ظرفیت تبادل کاتیونی در افق سطحی این خاكها بیشتر است.
کلسیم تبادلی در افق B بیشتر از افقهاي دیگر است. آدیناپ - 2010 - نتیجه مشابهی دست یافت. که علت آن بارش متوسط سالیانه و عدم شستشوي کافی در افق B دانست. رابطه مشخصی براي منیزیم تبادلی نمیتوان پیدا کرد ولی بهطور نامنظم هرچقدر به طرف افقهاي پایینتر حرکت میکنیم مقدار منیزیم تبادلی بیشتر می شود - پیتر لاك وود و همکاران، . - 2010 سدیم تبادلی با افزایش عمق افزایش و پتاسیم تبادلی با افزایش عمق کاهش می یابد. لوپز بلیدو و همکاران - 2011 - در بررسیهاي خود دریافتند که به علت اینکه در افقهاي زیرین، مقدار سدیم و پتاسیم کل به ترتیب افزایش و کاهش می یابد به همین دلیل بر روي سدیم و پتاسیم تبادلی اثر گذار خواهد شد.
نتیجهگري
بررسی ویژگیهاي مختلف فیزیکی و شیمیایی در خاكهاي ورتیسول نشان داد که واکنش خاك در این خاكها محدوده 7/5 تا 8/5 در لایههاي مختلف است. نتایج نشان داد که در هر دو نوع خاك با افزایش عمق پارامترهاي اسیدیته، آهک، شوري و سدیم تبادلی افزایش پیدا کرد. بر اساس نتایج، با افزایش عمق پتاسیم تبادلی، نیتروژن کل و ماده آلی کاهش معنیداري پیدا کرد.
