تأثیر عامل وراثت و فرآیندهای تشکیل خاک بر توزیع عناصر سنگین و ویژگی-های فیزیکی و شیمیایی خاک‌ها

الموضوعات :

علی افشاری ¹ , کامران مروج ² , پریسا علمداری ³

1 - دانشجوی دکتری گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
2 - استادیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران * (مسوول مکاتبات)
3 - استادیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

تاريخ الإرسال : 04 الأربعاء , شعبان, 1437 تاريخ التأكيد : 24 الثلاثاء , محرم, 1438 تاريخ الإصدار : 25 الجمعة , ربيع الأول, 1441

الکلمات المفتاحية: توزیع عمودی, مواد مادری و ویژگی‌های خاک, عناصر سنگین,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف: این تحقیق به منظور ارزیابی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و توزیع عناصر سنگین در خاک های با مواد مادری متفاوت در بخش مرکزی استان زنجان انجام گرفت. روش بررسی: در این پژوهش 15 خاک رخ تحول یافته بر روی سنگ های گرانیت، بازالت، آندزیت، پورفیریت، توف های آتشفشانی، سنگ آهک، کنگلومرا-شیل، شیل، فیلیت، ماسه سنگ، دولومیت و رسوبات آبرفتی حفر شد. سپس خاک رخ ها با توجه به دستورالعمل اداره حفاظت خاک وزارت کشاورزی آمریکا تشریح گردیدند و افق های مشخصه و رده بندی آن ها تا سطح گروه بزرگ، مطابق با استانداردهای رده بندی آمریکایی (2014) تعیین شد. خاک ها در سه رده مالی سول، اینسپتی سول و انتی سول طبقه بندی شدند. از تمامی افق های ژنتیکی خاک رخ ها و سنگ بستر آن ها (به غیر از مواد آبرفتی) نمونه برداری صورت گرفت. کلیه تجزیه های مربوط به خصوصیات فیزیکوشیمیایی و عناصر سنگین با روش های متداول آزمایشگاهی انجام شد. یافته ها: در خاک های آهکی مقدار آهک (3/49%) و اسیدیته (0/8)، در خاک های آندزیتی مقدار ماده آلی (6/1%)، در خاک های پورفیریتی، ظرفیت تبادل کاتیونی (cmol(+)kg soil-1) 0/26، در خاک های با مواد مادریِ توف، مقدار رس (4/24%) و در خاک های دولومیتی، مقدار سیلت (9/61%) مشاهده شد که حداکثر مقدار را داشتند. مقدار متوسط نیکل، سرب و کادمیم در خاک های دولومیتی (به ترتیب 0/56، 1/74 و 23/0 میلی گرم بر کیلوگرم خاک)، کروم و آهن در خاک های حاصل از شیل (به ترتیب 3/41، 34800 و 5/27 میلی گرم بر کیلوگرم خاک)، مس در خاک های پورفیریتی و روی و کبالت در خاک های بازالتی (به ترتیب 2/47، 3/130 و 3/28 میلی گرم بر کیلوگرم خاک) بیش ترین مقدار را نشان داد. بحث و نتیجه گیری: الگوریتم تحلیل خوشه ای، افق های ژنتیکی A و B را در سه گروه طبقه بندی کرد: گروه اول خاک های حاصل از ترکیب کنگلومرا - شیل، شیل و سنگ آهک است. گروه دوم خاک های پورفیریتی، بازالتی، آندزیتی و گرانیتی می باشد و گروه سوم خاک های حاصل از توف، فیلیت و آبرفتی است. نتایج با اضافه کردن افق های مواد مادری (C و Cr) تغییر نکرد. لذا محتوی عناصر اصلی مذکور در افق های خاک ساز تا حد بسیار زیادی تحت کنترل عامل وراثت می باشد.

المصادر:

1. Palumbo, B., Angelone, M., Bellanca, A., Dazzi, C., Hauser, S., Neri, R., Wilson, S., 2000. Influence of inheritance and pedogenesis on heavy metal distribution in soils of Sicily, Italy. Geoderma, Vol. 95, pp. 247-266.


2. Bi, X., Feng, X., Yang, Y., Qiu, G., Li, G., Li, F., Liu, T., Fu, Z., Jin, Z., 2006. Environmental contamination of heavy metals from zinc smelting areas in Hezhang County, western Guizhou, China. Environment International, Vol. 32, pp. 883-890.


3. Eze, P.N., Udeigwe, T.K., Stietiya, M.H., 2010. Distribution and potential source evaluation of heavy metals in prominent soils of Accra Plains, Ghana. Geoderma, Vol. 156, pp. 357-362.


4. Blaser, P., Zimmermann, S., Luster, J., Shotyk, W., 2000. Critical examination of trace element enrichment and depletions in soils: As, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn in Swiss forest soils. Science of the Total Environment. Vol, 249,pp. 257-280.


5. Nael, M., Jalalian, A., Khademi, H., Kalbasi, M., Sotohian, F., Schulin, R., 2010. Effect of geopedological conditions on content and distribution of selected major and trace elements in forest soils of Fuman-Masule region. JWSS - Isfahan University of Technology, Vol. 14, No. 51, pp. 71-86.


6. Akihiro, I., Kazahito, M., Seiichi, O., 2002. Chemical properties and classification of Japanese brown forest soils derived from various parent materials. In: Proceeding of the 17th Congress of Soil Science. 2002. Agust 14-21, Bangkok, Thailand. Symposium, No. 40, Paper No. 468.


7. Owliaie, H.R., Abtahi, A., Heck, R.J., 2006. Pedogenesis and clay mineralogical investigation of soils formed on gypsiferous and calcareous materials, on a transect, south western Iran. Geoderma, Vol. 134, pp. 62-81.


8. Schoeneberger, P.J., Wysocki, D.A., Benham, E.C., Broderson, W.D., 2002. Field book for describing and sampling soils, Version 2.0 Natural Resources Conservation Service, National Soil Survey Center, Lincoln, NE. 228 P.


9. Soil Survey Staff. 2014. Soil Taxonomy: A basic system of soil classification for making and interpreting soil surveys. 11th ed. Govt. Print, Office, Washington D.C.


10. Burt, R. (Ed.), 2004. Soil Survey Laboratory Methods Manual, Soil Survey Investigations, Report No. 42, Version 4.0, USDA, Natural Resources Conservation Service, Lincoln, NE, USA. 735 P.


11. Sposito, G., Lund, L.J., Chang, A.C., 1982. Trace metal chemistry in arid zone field soils amended with sewage sludge: I. Fractionation of Ni, Cu, Zn, Cd and Pb in solid phases. Soil Science Society of American journal, Vol. 46,pp. 260-264.


12. Nael, M., Jalalian, A., Khademi, H., Kalbasi, M., Sotohian, F., Schulin, R., 2011. The effect of parent material and soil development on geochemical characteristics of forest soils in Fuman-Masule region. JWSS - Isfahan University of Technology, Vol. 14, No. 54, pp. 135-153.


13. Sheklabadi, M., 2000. Relative erodible soils and geological investigation of its relationship with a number of physical and chemical properties of soils in the watershed Golabadi. Master's thesis, Faculty of Agriculture, Isfahan University of Technology. 130 P.


14. Farhangimaleki, N., 2005. Parent material effect on physiochemical properties and mineralogy of some soils of Gilan. Master's thesis, Faculty of Agriculture, University of Gilan. 111 Pages.


15. Kabata-Pendias, A., Pendias, H., 2001. Trace Elements in Soils and Plants. Third Ed. CRC Press, Boca Raton, London. 413 P.


16. Nael, M., Khademi, H., Jalalian, A., Schulin, R., Kalbasi, M., Sotohian, F., 2009. Effect of geo-pedological conditions on the distribution and chemical speciation of selected trace elements in forest soils of western Alborz, Iran. Geoderma, Vol. 152, pp. 157-170.