تحقیق درباره بررسی اثرات کاربری اراضی و مدیریت بقایای آلی بر روی کربن آلی خاک های شمال شرق خوزستان

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

بررسی اثرات کاربری اراضی و مدیریت بقایای آلی بر روی کربن آلی خاک های شمال شرق خوزستان

هادی عامری خواه، عطااله خادم الرسول و لطف اله عبداللهی

مقدار و نیز تجزیه و فساد بقایای گیاهی در خاک ها متأثر از عوامل مختلف سبب بهبود خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک ها و در نهایت افزایش شاخص حاصلخیزی خاک ها می گردد که این موضوع در راستای مدیریت پایدار خاک و کاهش استفاده از کودهای شیمیایی که سبب تشدید مسائل و پیامدهای زیست محیطی می گردند از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. در این تحقیق بواسطه این اهمیت اثر کاربری های مختلف و عملکرد مدیریت بقایای آلی در یک دوره طولانی مدت بر روی حاصلخیزی خاک منطقه امامزاده عبدالله واقع در شمال شرقی استان خوزستان مورد بررسی قرار گرفته است. این مسئله بواسطه سطح کم اراضی قابل کشت منطقه و مسئله حفظ کارکرد اقتصادی مزارع موجود در راستای پایداری نیروی انسانی و توان تولید حوزه آبخیز و از سوی دیگر حفاظت خاکها از فرسایش از طریق افزایش محتوای آلی دارای اهمیت بسزایی می باشد. کاربری های مورد بررسی در این تحقیق شامل زراعی-برنج و آیش،‌ زراعی-دیم، ‌جنگل بلوط،‌ زراعی-گندم و زراعی- برنج و آیش می باشند، مقایسه کلی داده ها با استفاده از تحلیل واریانس یک طرفه و مقایسه چندگانه با استفاده از آزمون Duncan‌ در نرم افزار SPSS صورت پذیرفت. نتایج حاکی از آن است که بیشترین میزان محتوای کربن آلی کل و محلول در اراضی ای موجود است که مدیریت آنها کشت برنج همراه با باقی گذاردن بقایا و آیش گذاری در تناوب می باشد. صرف نظر از اراضی جنگلی که پس از اراضی فوق الذکر قرار می گیرند عملیات مدیریتی کشت فشرده گندم و برنج علیرغم باقی گذاردن بقایای برنج دارای مقدار مواد آلی محلول و کل کمتری نسبت به مدیریت کشت گندم و آیش گذاری پس از آن بوده است. نوع مدیریت و محتوای مواد آلی باقی مانده در زمین، اثر معنی داری بروی محتوای کربن آلی کل و محلول خاکهای مورد بررسی داشته است.

مقدمه

مقدار و نیز تجزیه و فساد بقایای گیاهی در خاک ها متأثر از عوامل مختلف سبب بهبود خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک ها و در نهایت افزایش شاخص حاصلخیزی خاک ها می گردد که این موضوع در راستای مدیریت پایدار خاک و کاهش استفاده از کودهای شیمیایی که سبب تشدید مسائل و پیامدهای زیست محیطی می گردند از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. مواد آلی خاک شاخص کشاورزی پایدار می باشد . در تمام سیستم های کشاورزی افزایش و پایداری سطح کربن آلی خاک نشانی از پایداری تولید را می دهد زیرا در تمامی این سیستم ها مواد آلی خاک نقش مهمی در تولید پایدار ایفاء کرده و از تنزل و انهدام خاک جلوگیری می نماید (10). دخالت ها و دستکاری های انسان در طبیعت بواسطه تاثیر گذاری بر محیط و بالاخص بر موارد ذکر شده فوق سبب تاثیر گذاری بر دینامیک کربن خاک می گردد .فاکتور های مدیریتی تاثیر گذار بر دینامیک کربن خاک عبارتند از :جنگل تراشی، سوزاندن بیوماس ، شخم،عملیات برداشت ،زهکشی اراضی مرطوب ، تغییر نوع عملیات و مدیریت خاک .آیش گذاری ، نوع محصول ،کاربرد کود و جنگل کاری (6). بخش جامد خاکها ازذرات معدنی به همراه مقدار کمی ماده آلی تشکیل شده است و میزان مواد آلی موجود در قشر سطحی یک خاک معدنی معمولاً حدود 5/0 تا 5 درصد وزنی است ولی متاسفانه این ارقام در خاکهای زراعی ایران در محدوده پائین تری می باشد(1) که لزوم شناخت و بررسی عوامل موثر بر کربن آلی خاک را موکد می سازد. نوع کاربری و نوع مدیریت زراعی که بر روی اراضی پیاده می شود اهمیت بسزایی دارد خصوصاً اثر تسریع کننده شخم بر محتوای کربن خاک بسیار حائز اهمیت می باشد. از سوی دیگر سایر عملیات زراعی نیز تاثیر قابل توجهی بر وضعیت مواد آلی خاکها دارند. هالورسن و همکارانش(2002) نشان دادند که کاربرد نیتروژن برای گندم زمستانه نه تنها اثری مثبت بر تجمع مواد آلی در خاک ندارد بلکه بر روی تجمع بقایا در سطح خاک نیز اثر منفی میگذارد.این مسئله نشان دهنده افزایش نرخ تجزیه به دنبال کاهش نسبت C/N و افزایش حاصلخیزی است(5) . مبارک و همکارانش (2004) اثر طولانی مدت ( بیش از 40 سال ) و کوتاه مدت (کمتر از ده سال ) زراعت نیشکر را بر روی کربن آلی برخی خاکهای مناطق خشک و نیمه خشک سودان را در مقایسه با گیاهان بومی مورد ارزیابی قرار دادند . آنها نتیجه گرفتند مواد آلی برای کشت های طولانی مدت و کوتاه مدت بیش از گیاهان بومی بوده است (6) . اثر مدیریت زراعی و کاربری اراضی بر کربن آلی خاکها در نقاط مختلف توسط محققان مخنلف مورد تاکید واقع شده است . اینتری و همکارانش (2002) چهار نوع کاربری اراضی بکر تحت کشت درمنه را مورد بررسی قرار داده و دریافتند که خاکهای بکر نسبت به خاکهای تحت کشت دارای کربن آلی بیشتری( روش والکلی بلاک و احتراق خشک ) هستند . آنها در بررسی های خود متوجه شدند که با تبدیل 10 درصد اراضی تحت کشت کار سنتی به شخم حفاظتی می توان تا 5/9 مگاگرم کربن در هکتار در سال را در خاک ذخیره نمود(3). در میان اجزای چرخه کربن در خاکها کربن آلی محلول از اهمیت وی‍ژه ای برخوردار است . علاوه بر این کربن آلی محلول جزء حائز اهمیتی از تعادل انرژی در جریانهای آبی می باشد (9). اصطلاح کربن آلی محلول به هر گونه کربن آلی عبور یافته از فیلتر 45/0 میکرومتری و نیز به تمامی کربن آلی محلول در آبی که جذب ذرات خاک و یا رسوب شده و یا در محلول خاک به صورت حل شده وجود دارد اطلاق می گردد.(4). انتقال کربن از اکوسیستم های خشکی بطور کلی و خاک بطور جزئی تر به درون جریانهای آبی ومحیط دریاها جزء مهمی از چرخه کربن می باشد (7). علاوه بر چرخه جهانی کربن ارتباط موثر کربن آلی محلول با سایر اجزای محلول در خاک مانند فلزات سنگین اثرات مهمی در جابجایی عناصر آلاینده خواهد داشت. کویی و همکاران (2008) در تحقیقی در بررسی روابط میان کربن آلی و فلزات کادمیوم ومس در مزارع برنج ، مدیریت مبتنی بر افزایش کاه و کلش برنج به اراضی را عامل موثری در جهت افزایش غلظت کربن آلی محلول ودر نتیجه آن افزایش حل پذیری فلزات سنگین می دانند(2). این مسئله در حوضه های آبخیز که سرشا خه های تامین کننده آب شرب حوضه های پایین دست هستند از اهمیتی دو چندان برخودار است. در این تحقیق بواسطه این اهمیت اثر کاربری های مختلف و عملکرد مدیریت بقایای آلی در یک دوره طولانی مدت بر روی حاصلخیزی خاک و از سوی دیگر کربن آلی محلول قابل انتقال به درون منابع آبی منطقه امامزاده عبدالله واقع در شمال شرقی استان خوزستان مورد بررسی قرار گرفته است. این مسئله بواسطه سطح کم اراضی قابل کشت منطقه و مسئله حفظ کارکرد اقتصادی مزارع موجود در راستای پایداری نیروی انسانی و توان تولید حوزه آبخیز و از سوی دیگر حفاظت خاکها از فرسایش از طریق افزایش محتوای آلی دارای اهمیت بسزایی می باشد.

مواد و روشها

حوضه مورد مطالعه در این تحقیق حوزه آبخیز امامزاده عبدالله باغملک، در 40 کیلومتری باغملک واقع در شمال شرقی استان خوزستان با وسعت منطقه 10454 هکتار است. این منطقه بر روی نقشه در طول جغرافیایی ″10 ′5 ◦50 تا ″35 ′13 ◦50 و عرض جغرافیایی ″30 ′21 ◦31 تا ″25 ′30 ◦31 واقع شده است (شکل 1). ارتفاع متوسط حوضه بیش از 2500 متر از سطح دریا می‌باشد. این حوزه دارای رژیم رطوبتی یوستیک و رژیم حرارتی ترمیک می‌باشد . تیپ های گیاهی منطقه شامل درختان بید، گون، بلوط و خانواده گندمیان و گیاهان یکساله می باشند که در بین تیپ های گیاهی موجود، تیپ گیاهی بلوط- خوشک بیشترین مساحت را به خود اختصاص داده است. ضمناً مناطق وسیعی از حوضه امامزاده عبدالله را عرصه های جنگلی با گونه بلوط ایرانی، بادام و بنه تشکیل داده است. مناطق زراعی اعم از باغات، دیمزارها و زراعت آبی عمدتاً در بین درختان جنگلی و در تیپ های گیاهی بلوط -خوشک و بادام - بنه گسترش یافته اند . خاکهای منطقه بطور عمده در طبقه Lithic Xerorthents بوده و بخشی کمتری اراضی در ارتفاع های پایین تر و شیب های کمتر Typic CalciXerpts می باشد. نمونه برداری ها در یک ردیف توپوگرافی با شیب های رو به سوی جنوب در سه ارتفاع مختلف با اختلاف بیش از 300 متر در قسمت های مختلف شیب در 5 کاربری های مختلف از طریق نمونه های مرکب با سه تکرار از 30 سانتی متری سطح خاک صورت گرفت. مقدار کربن آلی کل خاکها به روش والکی بلاک اندازه گیری گردید.مقدار کربن آلی محلول در عصاره خاک (SEDOC) بوسیله اندازه گیری کربن آلی موجود در عصاره خاک عبور داده شده از فیلتر 45/0میکرومتر با دستگاه TOC آنالایزر اندازه گیری گردید. کاربری های مورد بررسی در این تحقیق شامل زراعی-برنج و آیش،‌ زراعی-دیم، ‌جنگل بلوط،‌ زراعی-گندم و زراعی- برنج و آیش می باشند، مقایسه کلی داده ها با استفاده از تحلیل واریانس یک طرفه و مقایسه چندگانه با استفاده از آزمون Duncan‌ در نرم افزار SPSS صورت پذیرفت. نمودار ها در محیط نرم افزار Excel طراحی و ایجاد گردیدند.