تاثیر تغییر کاربری باغات بادام دشت سامان استان چهارمحال و بختیاری به اراضی زراعی بر برخی شاخص‌های فیزیکی و شیمیایی کیفیت خاک

الموضوعات :

کامران پروانک ¹

1 - استادیار گروه کشاورزی، واحد یادگار امام خمینی(ره) شهرری، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

تاريخ الإرسال : 04 الإثنين , شوال, 1444 تاريخ التأكيد : 09 الثلاثاء , ذو الحجة, 1444 تاريخ الإصدار : 04 الخميس , ذو الحجة, 1444

الکلمات المفتاحية: زمین زراعی, میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها, کیفیت خاک, تغییر کاربری اراضی, باغ بادام,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف: در سالیان اخیر برخی از کشاورزان دشت سامان استان چهارمحال و بختیاری برای تامین غذا و علوفه بیش‌تر باغات بادام این منطقه را به اراضی زراعی و مرتعی تغییر کاربری داده‌اند. از آنجایی که این فعالیت‌ها عمدتاً بدون داشتن شناخت کافی از محیط خاک انجام می‌گیرد، میتواند تهدید جدی در جهت کاهش کیفیت خاک ‌باشد. بنابراین، مطالعه در زمینه اثر مدیریت‌های متفاوت روی ویژگی‌های مختلف خاک و در جهت مدیریت پایدار منابع خاک اهمیت فراوانی دارد. در این پژوهش اثر تغییر کاربری اراضی در این عرصه‌ها بر برخی شاخص‌های فیزیکی و شیمیایی کیفیت خاک مورد بررسی قرار گرفت.روش پژوهش: به‌منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی بر برخی شاخص‌های فیزیکی و شیمیایی کیفیت خاک، سه سیستم کاربری اراضی شامل باغ بادام دائمی، مرتع دائمی و باغ بادام تبدیل شده به زمین زراعی از اراضی دشت سامان انتخاب گردید. از هر کدام از سه سیستم کاربری مورد نظر 15 نمونه خاک (در مجموع 45 نمونه) از عمق صفر تا 30 سانتی‌متری به‌صورت شبکه‌های منظم (متری30×30) نمونه‌برداری شد. برخی پارمترهای فیزیکی و شیمیایی نمونه خاک‌های عرصه‌های مورد مطالعه مطابق روش‌های استاندارد اندازه‌گیری شد. پس از جمع‌آوری و ثبت داده‌ها در محیط Excel، آنالیز واریانس یک طرفه داده‌ها (ANOVA) با استفاده از نرم افزار SPSS18 و مقایسه میانگین‎ها نیز بر اساس آزمون LSD در سطح احتمال 1 درصد انجام شد.یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد، تغییر کاربری اراضی (تبدیل باغ بادام به زمین زراعی) تاثیر معنی‌داری در سطح احتمال 1 درصد بر شاخص‌های فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه ایجاد کرد. تغییر کاربری اراضی باعث تغییر بافت خاک سطحی عرصه‌های مطالعاتی نشد. بافت خاک هر سه سیستم مطالعاتی تقریباً یکسان (لوم رسی متمایل به لوم رسی شنی) بود. براساس نتایج مقایسه میانگین‌ها، در اثر تبدیل باغ بادام به زمین زراعی مقادیر تخلخل کل، میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها، سرعت نفوذ پایه و کربن آلی خاک به‌طور معنی‌داری در سطح احتمال 1 درصد به‌ترتیب کاهشی برابر12%، 56%، 50% و54 درصد و مقادیر جرم مخصوص ظاهری خاک، pH، هدایت الکتریکی و درصد آهک خاک افزایشی برابر10%، 5%، 44% و 18 درصد را نشان داد. در این تحقیق حفاظت اراضی مرتعی و جایگزینی گیاهان مرتعی باعث بهبود و افزایش معنی‌دار مقادیر میانگین کربن آلی خاک، تخلخل کل، پایداری خاکدنه‌ها و سرعت نفوذ پایه به‌ترتیب تا 48%، 14%، 69% و 40 درصد نسبت به کاربری زمین زراعی شده بود (pr<0.01). بین کاربری باغ بادام و زمین مرتعی تفاوت معنی‌داری از لحاظ شاخص‌های ارزیابی شده مشاهده نشد (0.01<pr).نتایج: به‌طور کلی، در بین پارامتر‌های تحلیل شده شاخص‌های کربن آلی، میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها و جرم مخصوص ظاهری خاک به ترتیب قابل اعتمادترین شاخص‌های فیزیکی و شیمیایی کیفیت خاک برای منطقه مورد مطالعه می‌باشد. بنابراین در این تحقیق مقادیر میانگین این شاخص‌ها به عنوان راه حل بهینه برای انتخاب مدیریت‌های جایگزین و روش‌های مختلف خاک‌ورزی در کاربری‌های فوق‌الذکر معرفی می‌گردد. همچنین با توجه به حساس و شکننده بودن اکوسیستم‌های دشت سامان توصیه می‌شود از تغییر کاربری اراضی باغی ( قطع درختان بادام) و تبدیل این اراضی به اراضی زراعی در منطقه مطالعاتی خوداری شود. این رهنمود می‌تواند از سیر قهقرایی خاک‌های منطقه مطالعاتی که یکی از حساسترین عرصه‌های کشور به فرسایش می‌باشد، جلوگیری نماید.

المصادر:

Abdoalmohamdi, M.,  Ildoromi, A. & Heshmati, M. (2021). The Effect of land use change on some physical and chemical properties of soil in the Halshi Watershed, Kermanshah. Journal of Geography and Planning, 25(75), 171-180. doi:10.22034/gp.2021.10902. [In Persian]

Apezteguia, H. P., Izaurralde, R. C. & Sereno, R. (2009). Simulation study of soil organic matter dynamics as affected by land use and agricultural practices in semiarid Cordoba, Argentina. Soil and Tillage Research, 102, 101–108. https://doi.org/10.1016/j.still.2009.07.016

Azadi, A. & Shakeri, S. (2020). Effect of various land uses on potassium forms and some soil properties in Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad Province, Southwest Iran. Iran Agricultural Research, 39(1), 121-133. https://doi: 10.22099/iar.2020.36758.1387

Banai, M. H. (1998). Map of moisture and temperature regimes of Iran. Soil and Water Research Institute, Tehran, Iran.

Bauer, A. & Black. A. L. (2018). Soil carbon, nitrogen and bulk density comparison in two cropland tillage systems after 25 years and in virgin grassland. Soil Science Society of America Journal, 45, 1166-1170. https://doi.org/10.2136/sssaj2018.03615995004500060032x

Birhanu, A., Masih, I., van der Zaag, P., Nyssen, J., & Cai, X. (2019). Impacts of land use and land cover changes on hydrology of the Gumara catchment. Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 112, 165-174. https://doi.org/10.1016/j.pce.2019.01.006

Blake, G. R. & Hartge, K. (1986). Bulk density1. p. 363–375. A. Klute (ed.) Methods of soil Analysis physical and mineralogical methods (methodsofsoilan1). Part 1. Agron. Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, WI.

Bouyoucos, G. J. (1962). Hydrometer method improved for making particle size analyses of soils 1. Agronomy Journal, 54(5), 464-465.

Celik, I. (2017). Land use effects on organic matter and physical properties of soil in a southern Mediterranean highland of Turkey. Soil and Tillage Research, 83(2), 270-277. https://doi.org/10.1016/j.still.2017.08.001

Dadashi, S., Qajar Spanalo, M. & Mirnia, S. Kh. (2019, April 4-5 ). The effect of organic fertilizers application on some physical properties of soil. 2th National Conference of Knowledge and Technology of Agricultural Sciences, Natural Resources and Environment of Iran, Tehran. https://civilica.com/doc/742862.

Datta, A., Basak, N., Chaudhari, S. K. & 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. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2015.01.006

Falahatkar, S., Hosseini, S.M., Salman Mahiny, A., Ayoubi, S. & Wang, S.G. (2015). Soil organic carbon stock as affected by land use/coverchanges in the humid region of northern Iran. Journal of Mountain Science, 11(2), 507-518. https://doi.org/10.1007/s11629-013-2645-1

Gholami, L., Davari, M., Nabiollahi, K. & Joneidi Jafari, H. (2016). Effect of land use changes on some soil physical and chemical properties (case study: Baneh). Journal of Water and Soil Resources Conservation (WSRCJ), 5(3), 13-27. [In Persian]

Ghorbani, H., Kashi, H. and Hafezimoghadas, N. (2014). The Effect of Rangeland Change to Agriculture on Some Physical and Chemical Properties of Soils in Golestan Province. Soil Management Journal, 2(3), 49-58. [In Persian]

Hasanei, D. (2016). Instructions for planting, growing and harvesting almonds, walnuts and hazelnuts. Publications Ministry of Agricultural Jehad, Deputy Director of Horticulture Affairs, Cold and dried fruits office. 73pp. https://www.tehran-agri.ir

Hunke, P., Roller, R., Zeilhofer, P., Schröder, B. & Mueller, E. N. (2015). Soil changes under different land-uses in the Cerrado of Mato Grosso, Brazil. Geoderma Regional, 4, 31-43. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2014.12.001

SPSS Inc. Released (2009). IBM SPSS Statistics for Windows, Version 18.0. Chicago: SPSS Inc.

Islam, K.R. & Weil, R.R. (2000). Land use effects on soil quality in a tropical forest ecosystem of Bangladesh. Agriculture, Ecosystems and Environment, 79(1), 9-16. https://doi.org/10.1016/S0167-8809(99)00145-0

Kamper, W. D. & Rosenau, R. C. (1986). Aggregate stability and size distribution, pp: 425-442. In: Klute, A., (Ed.), Method of Soil Analysis, part1. Soil Science Society of American Madison, Wisconsin.

Karlen D. L., Ditzier C. A. & Andrews, S. S. (2013). Soil quality: why and how? Geoderma, 114(3-4). 145-156. https://doi.org/10.1016/S0016-7061(03)00039-9

Kavdir,Y.,Ozcan, H., Ekinci, H. & Yigini, Y. (2004). The influence of clay content , organic carbon and land use types on soil aggregate stability and tensile strength. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 28(3),155-162.

Kettler, T. A., Lyon, D. J. Doran J. W. Powers, W. L. & Stoup, W. W. (2007). Soil quality assessment after weed-control tillage in a no-till wheat-fallow cropping system. Soil Science Society of America Journal,. 64, 339-346. https://doi.org/10.2136/sssaj2000.641339x

Khormali, F., & Shamsi, S. (2009). Micromorphology and quality attributes of the loess derived soils affected by land use change: a case study in Ghapan watershed, northern Iran. Journal of Mountain Science, 6(2), 197–204. doi:10.1007/s11629-009-1037-z

Liu, M. Y., Chang, Q. R ,. Qi, Y. B., Liu, J. & Chen, T. (2014). Aggregation and soil organic carbon fractions under different land uses on the tableland of the Loess Plateau of China. Catena, 115, 19- 28. https://doi.org/10.1016/j.catena.2013.11.002

Maia, S. M. F., Ogle, S. M., Cerri, C. C. & Cerri, C. E. P. (2010). Changes in soil organic carbon storage under different agricultural management systems in the Southwest Amazon Region of Brazil. Soil and Tillage Research, 106, 177–184. https://doi.org/10.1016/j.still.2009.12.005

Mairura F. S., Mugendi D. N., Mwanje J. I., Ramisch J. J., Mbugu P. K. & Chianu J. N. (2017). Integrating scientific and farmers evaluation of soil quality indicators in central Kenya. Geoderma.. 139(1-2), 134-143. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2016.01.019

Mc-Lean, E.O. (1982). Soil pH and Lime requirement. p. 199-224. In Black, C.A. (ed.). Methods of Soil Analysis. Part 2, Chemical and microbiological properties. American Society of Agronomy, Madison, WI, USA

Mirlohi, A., Hajabbasi, M. A. & Sadrarhami, M. (2010). Tillage effects on some physical properties of soil and Maize yield in Lavark Research Farm. Journal of Crop Production and Processing, 3(3), 13-24. doi: 20.1001.1.22518517.1378.3.3.1.6 [In Persian]

Mohammadi, J., Raeisi Gahrooee, F. (2014). Fractal description of the impact of long-term grazing exclusion on spatial variability of some soil chemical properties. Journal of Crop Production and Processing, 7(4), 25-37, doi: 20.1001.1.22518517.1382.7.4.3.8 [In Persian]

Molaei Arpnahi, M., Salehi, M.H., Karimian Eghbal, M., Mosleh, Z. (2020). Effect of land-use change on some physical and chemical indices of soil quality in the Bazoft Region, (Chaharmahal-Va-Bakhtiari Province). Journal of Water and Soil, 34(3), 707-720. doi: 10.22067/jsw.v34i3.84914 [In Persian]

 Molla, E., Getnet, K. & Mekonnen, M. (2022). Land use change and its effect on selected soil properties in the northwest highlands of Ethiopia. Heliyon, 8(8), e10157. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e10157

Mojadadi, H., Jalali, A. M., Smailpour, S., Bahmanyar, M. A. (2014). The effects of land use change of forests on chemical properties of soil. Watershed Management Research (Pajouhesh & Sazandegi), 97,1-6. doi: 10.22092/WMEJ.2014.106142. [In Persian]

Mojtahedi, M. R., & NikNohad Qarmakh, H. (2014, February 27). The effect of changing the use of pasture land on some physical and chemical properties of soil. Proceedings of the 1th National Conference on Natural Resources Management. Kavus Dome University, Golestan province, Iran. https://sid.ir/paper/884137/fa.

Nelson, D. W. & L. E. Sommers. (1982). Total carbon, organic carbon, and organic matter. pp. 539-579. In: Page, A. L. (Eds.), Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties, second ed. Agronomy Monographs, 9 ASA- SSA, Madison, Wl.

Page, A.L., Miller, R.H. and Keeney, D.R. 1982. Methods of soil analysis, American Society of Agronomy. Madison Wisconsin USA. 1159.

Plan and budget organization. 1985. Project for expansion of Chaharmahal Bakhtiari province, the last report, soil and earth segment, second volume, 9-48.

Rabbanizadeh, K. (2022). Agricultural statistics, Third Volume, Report of Horticultural and Greenhouse Products, Publications Ministry of Agricultural Jehad, Deputy of Statistics, Information and Communication Technology Center. https://www.maj.ir

Ramezanpour, H. & Rasooli, N. (2017). Effects of land use changes and parent materials on some soil properties in Guilan Province. Iranian Journal of Soil Research (Soil and Water Sciences), 29(2), 221-231. doi: 10.22092/ijsr.2015.102215. [In Persian]

Sadeghi mianrodi, M., Moezi, A., Gholami, A., Babaei-nejad, T. & Panahpur, E. (2022). Effects of land-use changes on soil physical characteristics and nutrients in northern Khuzestan. Agricultural Engineering., 44(4), 381-397. doi: 10.22055/AGEN.2022.39468.1622. [In Persian]

Salehi, M. H., Hosseinifard, S. J., Rafiolhossaini, M. (2014, January 12-14).The effect of different land uses on some soil quality indices in Zagros region,Iran. Proceeding of 1^th International Conference on Human Impacts on Soil Quality, Isfahan, Iran.

Shakeri, S., & Azadi, A. (2022). The effect of land use change on chemical forms and availability of iron and manganese in arid and semi-arid region of southwestern Iran. Desert, 27(1), 69-80. doi: 10.22059/jdesert.2022.88510

Shokouhi, S., Hashemi Majd, K., Darvishpour, S., & Jamaati Samrin, Sh.(2013, August 21-22). The effect of three types of organic fertilizers on some physical and chemical properties of soil in Ardabil. 2th National Conference of Organic and Conventional Agriculture, Ardabil. https://civilica.com/doc/271954

Su, Y.Z., Zhao, H. L., Zhang, T. H., and Zhao, X. Y.) 2004(. Soil properties following cultivation and non-grazing of a semi-arid sany grassland in northern China. Soil and Tillage Research, 75, 27-36. https://doi.org/10.1016/S0167-1987(03)00157-0

Tavakoli, M., Raiesi, F. & Salehi, M. H. (2008).  Evaluation of selected soil quality indicators in almond orchard located on north and south-facing slopes in Saman region, Shahrekord. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources,15(3), 31-43. [In Persian]

Wang, H., Dong, Y. H., Li, D. C., Velde, B., An, Q., Guo, Z. X. & Zuo, Q. D. (2020). Evolution of soil chemical properties in the past 50 years in the Tai Lake Region, China. Soil & Tillage Research, 100(1-2), 54–59. https://doi.org/10.1016/j.still.2020.04.010

Wu, R., & Tiessen, H.(2012). Effect of land use on soil degradation in alpine grassland soil, China. Soil Science Society of America Journal, 66(5), 1648-1655. https://doi.org/10.2136/sssaj2002.1648

Zolfaghari, A. A. & Hajabassi, M. A. (2009). The effects of land use change on physical properties and water repellency of soils in Lordegan forest and Freidunshar pasture. Journal of Water and Soil (Agricultural Science and Technology), 22(2), 251-262. doi:10.22067/jsw.v0i22.1021. [In Persian]