تعیین توزیع بهینه اندازه منافذ خاک با استفاده از شاخص های کیفیت فیزیکی خاک و بررسی عوامل موثر بر شاخص Sgi در جنوب شهر مشهد

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

چکیده
بررسی کیفیت خاک به منظور حداکثر بهره برداری کشاورزی با حداقل تخریب زیست محیطی ضروری می باشد. یکی از جنبه های اساسی در کیفیت خاک مطالعه شاخص های فیزیکی کیفیت خاک است که به پایداری ساختمان خاک و برقراری نسبت مناسب از آب و هوا در ناحیه رشد ریشه مربوط می شود. بنابراین تعیین توزیع بهینه اندازه منافذ خاک دارای اهمیت می باشد و این مطالعه با هدف تعیین توزیع بهینه اندازه منافذ بر اساس شاخص های فیزیکی کیفیت خاک و نیز تعیین عوامل موثر بر شیب منحنی رطوبتی در نقطه عطف (شاخص Sgi) و تاثیر نوع کاربری زمین بر شاخص های کیفیت فیزیکی خاک انجام شد. خاک های مورد مطالعه دارای رده بندیHaplocalcid بودند، کلاس بافت آنها از شنی تا لوم رسی و درصد کربن آلی 2/0 تا 2/2 درصد متغییر بود. در این مطالعه با برازش معادله وان گن اختن به داده های آزمایشی منحنی رطوبتی خاک، شاخص Sgi و توزیع اندازه منافذ در چهل نمونه خاک شامل دو نوع کاربری مرتع و کشاورزی در جنوب دشت مشهد تعیین شد. همچنین بعضی دیگر از شاخص های فیزیکی کیفیت خاک مثل درصد کربن آلی (%OC)، جرم مخصوص ظاهری، نسبت جذب سدیم (SAR)، میانگین وزنی قطر خاکدانه ها (MWD)، ظرفیت زراعی نسبی (RFC)، ظرفیت آب در دسترس گیاه (PAWC)، تخلخل تهویه ای (AC) و شاخص پایداری ساختمانی (SI) اندازه گیری شدند. در ادامه با استفاده از هشت شاخص کیفیت فیزیکی خاک توزیع بهینه اندازه منافذ خاک تعیین گردید. همچنین همبستگی بین شاخص Sgi با ویژگی های خاک بررسی شد که در نتیجه آن همبستگی مثبت و معنی دار بین شاخص Sgi و درصد کربن آلی، MWD، RFC و PAWC و همبستگی منفی و معنی دار با SAR در دو نوع کاربری کشاورزی و مرتع ملاحظه شد. علاوه براین مقایسه میانگین شاخص ها بین دو نوع کاربری زمین نشان داد که از هشت شاخص مورد بررسی، شاخصهای Sgi، MWD و PAWC با تغییر کاربری زمین از مرتع به کشاورزی به طور معنی داری کاهش یافته اند.

واژه های کلیدی: توزیع اندازه منافذ، شاخص Sgi، کیفیت فیزیکی خاک

عنوان مقاله [English]

Determination the Optimal Range of Pore Volume Distribution by Using of Soil Physical Quality Indicators and Effect of Soil Properties on Sgi Index

نویسندگان [English]

  • H. Shahab
  • H. Emami
  • Gh. Haghnia
  • A. Karimi
چکیده [English]

Abstract
Soil quality is an essential concept for maximum agriculture production without environmental destruction. Studying soil physical quality indicators, that express soil structural stability and soil air-water balance in root zone, is one of the most important aspects of soil quality. So determination of optimal range for pore volume distribution is important and this research carried out to determine i) the optimal range for pore volume distribution according to soil physical quality indicators ii) the effect of soil properties on the slope of retention curve at its inflection point or Sgi index and iii) the effect of type of land use on soil physical quality indicators. The classification of studied soils was Haplocalcid, soil texture varied from sand to clay loam and organic carbon (OC) also changed between 0.2 to 2.2 percentages. In this study, Sgi index and pore volume distribution were determined by fitting the experimental soil retention curve data of 40 soil samples to van Genuchten equation in agricultural and rangeland land uses in south of Mashhad plain. Also some other soil physical quality indicators such as, percentage of organic carbon, bilk density, sodium absorption ratio (SAR), mean weight diameter of wet aggregates (MWD), relative field capacity (RFC), plant available water capacity (PAWC), air capacity (AC), and structural stability index (SI) were measured. Then the optimal range of pore volume distribution was determined by using of 8 soil physical quality indicators. Also the correlation between Sgi index and soil physical properties was determined. The positive and significant correlation between Sgi index and percentage of %OC, mean MWD, RFC, and PAWC was shown. But there was a negative and significant correlation between Sgi index and SAR in both land uses. In addition, mean comparison of indicators in two land uses showed that, among the 8 indicators, Sgi index, MWD, PAWC has been decreased significantly in agriculture land use samples.

Keywords: Pore volume distribution, Sgi Index, Soil physical quality