ارزیابی تاثیر مواد آلی بر توابع نمره دهی کیفیت خاک

آب و خاک

مقاله 7، دوره 28، شماره 3، مرداد 1393، صفحه 565-574   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v0i0.22840

نویسندگان

حجت امامی^* ؛ علیرضا آستارایی؛ امیر فتوت

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

کیفیت خاک اهمیت زیادی در ارزیابی وضعیت حاصلخیزی و فیزیکی خاک دارد و در تعیین آن باید ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک لحاظ شود. این پژوهش جهت بررسی تاثیر مواد آلی بر مقادیر کمی کیفیت خاک انجام شد. بدین منظور سه سطح (15، 30 و 60 تن در هکتار) از ترکیبات مختلف ماده آلی شامل کمپوست زباله شهری، لجن فاضلاب، کود گاوی، کاه و کلش گندم به همراه تیمار شاهد در سه تکرار به خاک لومی اضافه شدند و به مدت شش ماه در 70 درصد رطوبت ظرفیت زارعی در گلخانه نگهداری شدند. سپس کیفیت خاک با استفاده از 14 شاخص فیزیکی و شیمیایی و بر اساس تابع نمره دهی غیرخطی تعیین شد. نتایج نشان داد که نمره تیمار شاهد 7/52 بود و کیفیت خاک در کلاس 4 یعنی پایین قرار داشت. افزودن مواد آلی مختلف، سبب بهبود کیفیت خاک شد و کلاس کیفیت خاک بین یک یا دو درجه ارتقاء یافت. در بین تیمارهای مورد بررسی بیشترین میزان در بهبود کیفیت خاک در نتیجه افزودن 60 تن در هکتار لجن فاضلاب و سطوح 30 و 60 تن در هکتار کمپوست به دست آمد. افزودن سایر تیمارهای مواد آلی نیز باعث افزایش مقادیر کمی کیفیت خاک نسبت به شاهد و ارتقاء کلاس کیفیت خاک به میزان یک درجه شد. در بین شاخصهای مورد بررسی، عناصر آهن، منگنز، روی، تخلخل تهویه ای و میانگین وزنی قطر خاکدانه ها از مهمترین عوامل تضعیف کننده کیفیت خاک در تیمار شاهد بودند، که افزودن کمپوست و لجن فاضلاب سبب افزایش نمره آنها شد.

کلیدواژه‌ها

کاه و کلش گندم؛ کمپوست؛ کود گاوی؛ کیفیت خاک؛ لجن فاضلاب

مراجع

1- امامی ح. 1391. بررسی وضعیت پایداری خاک های دشت کرج در کاربری کشاورزی. مجله پژوهش های خاک. 26 الف: 245-254.

2- علیزاده ا. 1380. رابطه آب، خاک و گیاه. انتشارات دانشگاه امام رضا. چاپ دوم. مشهد.

3- کاوه س.، فکری م.، محمودآبادی م. و برومند ن. 1389. برسی اثر مقادیر مختلف کمپوست زباله شهری و کود گاوی بر مقدار وزن خشک و عناصر سنگین در گیاه رزماری (Rosmarinus offcinalist L.). فصل نامه ی داروهای گیاهی، 3: 11-18.

4- ملکوتی م.ج. و طهرانی م.م. 1378. نقش ریزمغذیها در افزایش عملکرد و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی (عناصر خرد با تاثیر کلان). انتشارات دانشگاه تربیت مدرس. تهران.

5- نیشابوری م.ر. و ریحانی تبار ع. 1389. تفسیر نتایج آزمون خاک (این همه اعداد و ارقام چه معنی دارند؟). انتشارات دانشگاه تبریز. تبریز.

6- Amirnejad A.A., Kalpana K., Pramila A., Debashis C., Sanatan P. and Raj Bala M. 2011. Assesment and mapping of spatial variation of soil physical health in a farm. Geoderma, 160: 292-303.

7- Andrews S.S., Karlen D.L. and Mitchell J.P. 2002 . A comparison of soil quality indexing methods for vegetable production systems in northern California. Agriculture, Ecosystems and Environment, 90:25-24.

8- Andrews S.S., Mitchell J.P., Mancinelli R., Karlen D.L., Hartz T.K., Horwath W.R., Pettygrove G.S., Scow K.M., and Munk D.S. 2002 . On-farm assessment of soil quality in California's central valley. Agronomy, 94:12–23.

9- Andrews S.S., Douglas L., Karlen D.L. and Cambardella C.A. 2004. The soil management assesment framework: A quantitative soil quality evaluation method. Soil Scienece Society of America Journal. 68: 1945-1962.

10- Black G.R. and Hartge K.H. 1986. Bulk density. p. 363-375. In: Klute, A. (ed.), Methods of Soil Analysis. Part a: Physical and Mineralogical Methods. Agronomy Monograph No. 9. American Society of Agronomy. Soil Science Society of America, Madison, WI.

11- Dexter A.R. 2004. Soil physical quality Part I. Theory, effects of soil texture, density, and organic matter, and effect on root growth. Geoderma. 120:201- 214.

12- Doran J.W. and Parkin T.B.1994. Defining and assessing soil quality. Pages 3-21 in J. W. Doran et al., (eds.) Defining soil quality for a sustainable environment. Soil Science Society of America Special Publication no. 35, Madison, WI.

13- Doran J.W. and Parkin T.B. 1996. Quantitative indicators of soil quality: A minimum data set. p. 25-37. In: Doran, J.W., and Jones, A.J., (eds.) Methods for Assessing Soil Quality. Soil Science Society of America.Special Publication, No. 49, Madison, Wisconsin, USA.

14- Glover J.D., Reganold J.P. and Andrews P.K. 2000. Systematic method for rating soil quality of conventional, organic, and integrated apple orchards in Washington State. Agriculture, Ecosystems and Environment, 80: 29–45.

15- Gomez A.A., Kelly D.E.S., Syers J.K. and Coughlan K.J. 1996. Measuring sustainability of agricultural systems at the farm level. p. 401–410. In: Doran, J.W. and Jones, A.J. (eds) Methods for Assessing Soil Quality Soil Science Society of America, Inc. Madison, WI.

16- Govaerts B., Sayre K.D. and Deckers J. 2006. A minimum data set for soil quality assessment of wheat and maize cropping in the highlands of Mexico. Soil and tillage research, 87:163–174.

17- Gugino B.K., Idowu O.J., Schindelbeck R.R., Van Es H.M., Wolfe D.W., Moebius-Clune B.N., Thies J.E. and Abawi G.S. 2009. Cornell Soil Health Assessment Training Manual. Second Edition. Cornell Soil Health Assessment Training Manual. (https://www.nysaes.cornell.edu/store/catalog/).

18- Herrick J.E., Brown J.R., Tugel A.J., Shave P.L. and Havstad K.M. 2002. Application of soil quality to monitoring and management: paradigms from rangeland ecology. Agronomy, 94: 3–11.

19- Karlen D.L., Andrews S.S. and Doran J.W. 2001. Soil quality: Current concepts and applications. Advances in Agronomy, 74: 1-40.

20- Karlen D.L., Ditzier C.A. and Andrews S.S. 2003. Soil quality: why and how? Geoderma,114: 145-156.

21- Karlen D.L., Rosek M.J., Gardner J.C., Allan D.L., Alms M.J., Bezdicek D.F., Flock M., Huggins D.R., Miller B.S. and Staben M.L. 1999. Conservation research program effects on soil quality indicators. Journal of Soil and Water Conservation, 54(1): 439-444.

22- Kemper W.D. and Rosenau R.C. 1986. Aggregate stability and size distribution. p. 425–442. In: Klute, A. (ed.), Methods of Soil Analysis. Part a: Physical and Mineralogical Methods. Agronomy Monograph No. 9. American Society of Agronomy. Soil Science Society of America, Madison, WI.

23- Knudsen D., Peterson G.A. and Pratt P.F. 1982. Lithium, sodium and potassium. p. 225-246. In:A.L.Page (ed) Methods of Soil Analysis. Part 2. Am. Soc. Agron. Madison, WI.

24- Lakhdar A., Hafsi C., Rabhi M., Debez A., Montemurro F., Abdelly C., Jedidi N. and Ouerghi Z. 2008. Application of municipal solid waste compost reduces the negative effects of salinewater in Hordeum maritimum L., Bioresource Technology, 99: 7160–7167.

25- Lal R., Kimble J. and Follett R.F. 1997. Pedospheric processes and the carbon cycle. p. 1–8. In: Lal, R., W.H. Blum, C.Valentine, B.A. (eds.) Stewart. Methods for Assessment of Soil Degradation. CRC Press, Boca Raton.

26- Lal R., Mokma D. and Lowery B. 1999. Relation between soil quality and erosion, In: Lal, R.,(eds.). Soil Quality and Soil Erosion, 39-56, Soil and Water Conservation Society and CRC Press, Boca Raton.

27- Lindsay W.L. and Norvell W.A. 1978. Development of a DTPA test for zinc, iron, manganese and copper. Soil Science Society of Amrica Journal, 42: 421-448.

28- MacEwan R.J., Carter M.R. Eds. 1996. Soil Quality is in the hands of the land manager. Proceedings of an international symposium, ‘Advances in soil quality for land management: science, practice and policy', 17-19 April, Ballarat. Centre for Environmental Management, University of Ballarat. Ballarat, Australia.

29- Magdi T., Abdelhamid H., Takatsugu F. and Shinya O. 2004. Composting of rice straw with oilseed rape cake and poultry manure and its effects on faba bean (Vicia faba L.) growth and soil properties. Bioresource Technology, 93: 183–189.

30- Marcote I., Hernandez T., Garcia C. and Polo A. 2001. Influence of one or two successive annual application of organic fertilizers on the enzyme activity of a soil under barley cultivation. Bioresource Technology, 79: 147-154.

31- Mbarki S., Labidi N., Mahmoudi H., Jdidi N. and Abdelly C. 2008. Contrasting effects of municipal compost on alfalfa growth in clay and in sandy soils: N, P, K, content and heavy metal toxicity. Bioresource Technology, 99(15): 6745-6750.

32- Norton B.J., Sandor J.A. and White C.S. 2003. Hillslope soils and organic matter dynamics within native American agroecosystem of the Colorado Plateau. Soil Science Society of America Journal, 67: 225-234.

33- Olsen S.R.C., Cole V., Watanable F.S. and Dean L.A. 1954. Estimation of available phosphorus in soil by extraction with sodium bicarbonate, USDA. Cir. 939. Us. Govern. Printing Office, Washington, DC.

34- Perez D.V., Alcantara S., Ribeiro C.C., Pereira R.E., Fontes G.C., Wasserman M.A., Venezuela T.C., Meneguelli N.A., De Macedo J.R. and Barradas C.A.A. 2007. Composted municipal waste effects on chemical properties of a Brazilian soil. Bioresource Technology, 98: 525-533.

35- Per-Schjønning S.E., Munkholm, L.J., and Debosz, K. 2002. Soil quality aspects of humid sandy loams as influenced by organic and conventional long term management. Agriculture, Ecosystems and Environment, 88: 195–214.

36- Petersen S.O., Henriksen K., Mortensen G.K., Krogh P.H., Brandt K.K., Sorensen J., Madsen T., Petersen J. and Gron C. 2003. Recycling of sewage sludge and house hold compost to arable land: Fate and effects of organic contaminants, and impact on soil fertility. Soil and tillage research, 72: 139-152.

37- Qi Y., Jeremy L.D., Huang B., Zhao Y., Sun W. and Gu Z. 2009. Evaluating soil quality indices in an agricultural region of Jiangsu Province, China. Geoderma, 149:325-334.

38- Qin M.Z. and Zhao J. 2000. Strategies for sustainable use and characteristics of soil quality changes in urban-rural marginal area: a case study of Kaifeng. Acta, 55:545–554.

39- Ramadass K. and Palaniyandi S. 2007. Effect of enriched municipal solid waste compost application on soil available macronutrients in the rice field. Archives. Agronmical Soil Science, 53: 497-506.

40- Reynolds W.D., Drury C.F., Tan C.S., Fox C.A., and Yang X.M. 2009. Use of indicators and pore volume-function characteristics to quantify soil physical quality. Geoderma, 152:252-263.

41- Richards L.A. 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soil. USDA .Agriculture. Hand Book. No. 60.

42- Shukla M.K., Lal R. and Ebinger M. 2006. Determining soil quality indicators by factor analysis. Soil and tillage research, 87: 194-204.

43- Singh M.J. and Khera K.L. 2009. Physical indicators of soil quality in relation to soil erodibility under different land uses. Arid Land Res. & Manage. 23:152-167.

44- Torbert H.A., Krueger E. and Kurtene D. 2008. Soil quality assessment using fuzzy modeling. Inter. Agrophysics. 22:365-370.

45- Van der Ploeg R.R., Böhm W. and Kirkham M.B. 1999. On the origin of the theory of mineral nutrition of plants and the law of the minimum. Soil Science Society of Amrica Journal, 63:1055–1062.

46- Van Genuchten M.Th. 1980. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 44:892–898.

47- White R.E. 2006. Principles and Practice of Soil Science, 4th edition. Blackwell Publishing, Oxford, UK. 106p.

48- Wong J.W.C., Ma K.K., Fang K.M. and Cheung C. 1999. Utilization of a manure compost for organic farming in Hong kong. Bioresour. Technology, 67: 43-46.

49- Yang J.E., Kim S.C., Ok Y.S., Lee H.S., Kuk Kim D. and Kim K.H. 2010. Determining minimum data set for soil quality assessment of organic farming system in Korea. 19th World Congress of Soil Science, Soil Solutions for a Changing World. 1 – 6 August, Brisbane, Australia.