بخشی از مقاله
چکیده
در خاكهاي کشاورزي، ذرات خاك بر اثر مواد و ترکیبات مختلف به یکدیگر چسبیده و خاکدانه یا خاکواحد را میسازند. این پژوهش با هدف بررسی درصد کربن و درصد کربنات کلسیم در خاکدانههاي اراضی ورتیسول در غرب کشور انجام شده است. براي این منظور با حفر 6 نیمرخ خاك در دو تحت رده از ورتیسولهاي استان کرمانشاه و آذربایجان غربی - هر کدام در 3 تکرار - ، تا عمق 80 سانتیمتري از سطح خاك مطالعه و نمونهبرداري انجام گردید. روند افزایش کربن آلی با افزایش قطر خاکدانه ها ارتباط مستقیم داشته و بیشترین مقدار کربن آلی در خاك تیپیک کلسی زررت در خاکدانه بزرگتر از 4 میلیمتر و در خاك کرومیک کلسیزررت در خاکدانه 2- 4 میلیمتر وجود دارد. مقدار کربن آلی در خاکدانههاي افق هاي سطحی بیشتر از خاکدانههاي افقهاي دیگر است.
بررسی تغییرات مقدارکربنات کلسیم در خاکدانههاي مختلف در هر دو خاك در افقهاي مختلف نشان داد که روند افزایش درصد کربنات کلسیم با افزایش قطر خاکدانهها رابطه کاهشی داشته و بیشترین مقدار درصد کربنات کلسیم در هر دو خاك در خاکدانه کوچکتر از 0/25 میلیمتر است . به طور کلی کربن آلی سبب به وجود آمدن خاکدانهها با قطر بزرگتر و کربنات کلسیم سبب به وجود آمدن خاکدانهها با قطر کوچکتر میشود.
مقدمه
خاکدانهاي شدن فرآیندي است که طی آن ذرات خاك به گونهاي در کنار همدیگر قرار میگیرند که نیروهاي نگهدارنده آنها قویتر از نیروهاي میان خاکدانههاي مجاور است - بوکسین فایوس و همکاران، . - 2001 نیکولز و توروو - 2010 - نشان دادند پایداري خاکدانهها مقاومت خاك را در برابر فشارهاي خارجی، بهویژه هنگامی که خاك مرطوب است، افزایش داده و مانع از تخریب و فرسایش خاك میشود. پایداري خاکدانه مهمترین خصوصیت فیزیکی خاك است که بر حرکت و ذخیره آب، تهویه، فرسایش، فعالیت هاي بیولوژیکی خاك و رشد محصولات موثر است - آمزکتا و همکاران، . - 2003 شائوشن و همکاران - - 2010 به این نتیجه رسیدند که پایداري خاکدانههاي خاك و توزیع کربن آلی و نیتروژن در بخشهاي مختلف خاکدانهها از نظر اندازه، متاثر از کشت گیاهان مختلف است.
کریمی و همکاران - 1386 - دریافتند که یکی از علل عدم پایداري خاکدانهها به فقیر بودن خاك از ماده آلی بر میگردد. سیلک - 2005 - اظها داشت بر اثر کاهش مواد آلی، خاکدانهها به آسانی شکسته شده و ذرات ریز خاك طی فرسایش آبی حمل خواهند شد. این پژوهشگر در مطالعه خود بر روي میانگین وزنی قطر خاکدانهها در منطقه مورد مطالعه گزارش نمود، عملیات زراعی موجب کاهش 61 درصدي در میزان قطر متوسط وزنی خاکدانههاي لایه سطحی و 52 درصد در لایه عمقی اراضی کشاورزي در مقایسه با کاربري جنگل شده است.
بر اساس نتایج بررسیهاي سیکس و همکاران - 2002 - مواد آلی تازه بیشتر در خاکدانههاي درشتتر قرار گرفته و مواد آلی موجود در خاکدانههاي ریز شامل مواد آلی تجزیه شدهاي است که باعث پایداري این خاکدانهها میشود. به اعتقاد جان و همکاران - 2005 - با کاهش اندازه خاکدانه، تجزیه مواد آلی افزایش مییابد و کربن موجود در خاکدانههاي درشت کمتر تجزیه شده و نسبت به کربن موجود در خاکدانه هاي ریز تازهتر است. کامباردلا و الیوت - 1993 - نشان دادند که با کاهش اندازه خاکدانهها مقدار کربن آلی نیز در خاکدانهها کاهش مییابد.
کاشواها و همکاران - 2001 - نیز اظهار داشتند که مقدار کربن آلی و نیتروژن در خاکدانههاي درشت نسبت به خاکدانههاي ریز بیشتر است. اونورمادو و همکاران - 2010 - در ارتباط با مقدار کربنات کلسیم خاکدانهها بیان کردند که کربنات کلسیم با قطر خاکدانهها رابطه معکوس دارد و با افزایش کربنات کلسیم قطر خاکدانهها کاهش پیدا می کند. ایشان بیان کردند که کربنات کلسیم سبب به وجود آمدن خاکدانه ها با قطر کوچکتر میشود.
ورتیسولها خاكهاي رسی سنگین با بیش از 30 درصد رس هستند - موکاندا و ماکیپی، - 2001 و اغلب داراي درز و شکافهایی عریض و عمیق و رنگ تیره هستند - دکرز و همکاران، . - 2001 لذا جاي تعجب نیست که ورتیسولها هنوزهم جزء مسئلهدارترین نوع خاكها براي مدیریت موفق در کشاورزي، منابع طبیعی و امور مهندسی در سطح جهان میباشند. این پژوهش با هدف بررسی درصد کربن و درصد کربنات کلسیم در خاکدانههاي اراضی ورتیسول در غرب کشور انجام شده است.
مواد و روشها
براي نیل به اهداف این تحقیق، بر اساس نقشههاي خاکشناسی موجود در دشت گاماسیاب - استان کرمانشاه - و اراضی دشت پسوه - استان آذربایجان غربی - خاكهاي ورتیسول شناسایی گردید. واحدهاي انتخابی خاكها مطابق با طبقهبندي جامع خاك آمریکایی - 2010 - در استان کرمانشاه در تحترده Chromic Calcixerets و در استان آذربایجان غربی در تحت رده Typic Calcixerets ردهبندي شدند. در واحدهاي خاك انتخاب شده در این مناطق 6 نیمرخ خاك - هر واحد سه نیمرخ - حفر و ویژگیهاي مورفولوژیکی و خصوصیات سطحی مورد مطالعه قرار گرفت.
بر این اساس در استان کرمانشاه یک واحد خاك - سه نیمرخ - و استان آذربایجان غربی یک واحد خاك - سه نیمرخ - و بهطور کلی 6 نیمرخ خاك و در چهار عمق صفر تا 20، 20-40، 40- 60 و 60-80 مورد بررسی گرفت. آزمایشات فیزیکوشیمیایی شامل بافت خاك به روش هیدرومتري، کربنات کلسیم به روش تیتراسیون برگشتی با اسید کلریدریک، ظرفیت تبادل کاتیونی با روش باور و اندازهگیري کربن آلی به روش والکلی و بلاك اندازهگیري شد. آزمایش در قالب طرح بلوكهاي کاملا تصادفی با جامعه آماري شامل دو نوع خاك در چهار عمق و در سه تکرار انجام شد.
نتایج و بحث
بررسی خصوصیات خاكهاي ورتیسول منطقه در جدول 1 نشان داد که خاك کرومیک کلسیزررت در چهار لایه مورد مطالعه رسی و براي خاك تیپیک کلسیزررت در افق صفر تا 20 سانتیمتري سیلتی رسی لومی و براي سه لایه دیگر رسی است. ظرفیت تبادل کاتیونی این خاكها دامنه 33 تا 40/6 سانتی مول بر کیلوگرم است. که علت بالا بودن ظرفیت تبادل کاتیونی را میتوان به میزان رسهاي اسمکتایت ارتباط داد. درنیمرخهاي خاك هرچه به طرف پایینتر رفته، در اثر پدیده کربناته شدن و شستشو میزان آهک بیشتر است. 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.
بررسی تغییرات مقدار کربن آلی در شکل 1 در خاکدانههاي مختلف در هر دو خاك در افقهاي مختلف نشان داد که روند افزایش کربن آلی با افزایش قطر خاکدانهها ارتباط مستقیم داشته و بیشترین مقدار کربن آلی در خاك تیپیک کلسیزررت در خاکدانه بزرگتر از 4 میلیمتر و در خاك کرومیک کلسیزررت در خاکدانه 2-4 میلیمتر بیشترین مقدار کربن آلی وجود دارد. مقدار کربن آلی در خاکدانههاي افقهاي سطحی بیشتر از خاکدانههاي افقهاي دیگر است. با کاهش اندازه خاکدانه، تجزیه مواد آلی افزایش مییابد و کربن موجود در خاکدانههاي درشت کمتر تجزیه شده و نسبت به کربن موجود در خاکدانههاي ریز تازهتر است. که این نتایج با نتایج سیکس و همکاران - 2002 - ؛ جان و همکاران ، - 2005 - ؛ کاشواها و همکاران، - 2001 - و کامباردلا و الیوت، - 1993 - مطابقت دارد. کربن آلی سبب به وجود آمدن خاکدانهها باقطر بزرگتر میشود.
بررسی تغییرات مقدارکربنات کلسیم در شکل 1 در خاکدانههاي مختلف در هر دو خاك در افقهاي مختلف نشان داد که روند افزایش درصد کربنات کلسیم با افزایش قطر خاکدانهها رابطه کاهشی داشته و بیشترین مقدار درصد کربنات کلسیم در هر دو خاك در خاکدانه کوچکتر از 0/25 میلیمتر است. مقدار درصد کربنات کلسیم در خاکدانههاي افق 60-80 سانتیمتري بیشتر از خاکدانههاي افقهاي دیگر است.
