مطالعه پذیرفتاری مغناطیسی خاک‏های یک ردیف پستی و بلندی مطالعه موردی: دشت بشار، استان کهگیلویه

آب و خاک

مقاله 1، دوره 31، شماره 2 - شماره پیاپی 52، خرداد 1396، صفحه 478-489   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v31i2.53341

نویسندگان

محمود انجوی نژاد؛ حمیدرضا اولیایی^* ؛ ابراهیم ادهمی

دانشگاه یاسوج

چکیده

پذیرفتاری مغناطیسی (χ) به میزان گسترده‌ای جهت ارزیابی تکامل خاکرخ‌ها استفاده می‌شود. اندازه‏گیری پذیرفتاری مغناطیسی روشی سریع، غیر تخریبی، ساده و نسبتاً ارزان می‏باشد و در مطالعات مرتبط با پیدایش خاک کاربرد زیادی دارد. از سوی دیگر توالی پستی و بلندی نیز می‌تواند بیانگر تکامل خاک در واحدهای مرتبط با آن ‏باشد. بنابراین به منظور اطلاع از ارتباط بین پذیرفتاری مغناطیسی خاک با میزان تکامل خاک در یک ردیف پستی و بلندی، 11 خاکرخ در واحدهای مختلف فیزیوگرافی در دشت بشار یاسوج حفر و نمونه‏‏برداری انجام شد. پذیرفتاری مغناطیسی نمونههای خاک در فرکانس‏های 46/0و 6/4 کیلوهرتز اندازهگیری شد. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد که پستی و بلندی، وضعیت زهکشی و کاربری از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر تشکیل و تکامل خاک‌های منطقه بوده‌اند. در اغلب خاکرخ‌های مطالعه‌شده مقدار χ با افزایش عمق کاهش می‌یابد و در برخی خاک-ها میزان χ به دلیل انتقال ذرات ریز فرومگنتیک به همراه ذرات رس در افق B حداکثر بوده‌است. بیشترین مقدار پذیرفتاری (به میزان SI*10-87/52) به طور عمده در خاکرخ‌هایی واقع بر سطوح پایدارتر، شرایط زهکشی بهتر و تکامل نسبی بیشتر مشاهده شد. توزیع آهن پدوژنیک (Fed) به میزان زیادی در خاک‌ها با توزیع پذیرفتاری همبستگی نشان داد (R2=0.61). رابطه مثبت و معنی داری بین χ و Fed و همچنین با آهن عصاره‌گیری‌شده با اسید نیتریک (Fen) یا آهن شبه‌کل مشاهده شد. شرایط اکوییک در خاک‌های مورد مطالعه موجب کاهش پذیرفتاری، میزان Fed و نسبت Fed/Fen به ترتیب به میزان 43 ، 44 و 65 درصد شده‌است. این شرایط تفاوت محسوسی بر میزان آهن شبه‌کل نداشته‌است.

کلیدواژه‌ها

اکسید آهن؛ تکامل خاک؛ شرایط اکوئیک؛ کاربری اراضی

مراجع

1- Alexander E.B., and Holowaychuk N. 1983. Soil on terraces along the Cauca river Colombia: Chronosequene charachkeristics. Soil Science Society of America Journal, 47: 721-727.

2- Ayoubi Sh., Amiri S., and Tajik S. 2014. Lithogenic and anthropogenic impacts on soil surface magnetic susceptibility in an arid region of Central Iran. Archives of Agronomy and Soil Science, 60(10): 1467–1483.

3- Boling A.A., Tuong T.P., Suganda H., Konboon Y., Harnpichitvitaya D., Bouman B.A.M., and Franco D.T. 2008. The effect of toposequence position on soil properties, hydrology, and yield of rainfed lowland rice in Southeast Asia. Field Crops Research, 106: 22–33.

4- Bouyoucos G.J. 1962. Hydrometer method improved for making particle size analysis of soils. Agronomy Journal, 54: 464-465.

5- Camargo L.A., Júnior J.M., Pereira J.T., Rabelo A.S. and Bahia D.S. 2014. Clay mineralogy and magnetic susceptibility of Oxisols in geomorphic surfaces.Scientia Agricola, 71(3): 244-256.

6- Chapman H.D. 1965. Cation exchange capacity. In: Black, C.A. (ed.), Methods of soil analysis. American Society of Agronomy, Madison, WI. 2: 891-901.

7- Crockford R.H., and Fleming R.M., 1998. Environmental magnetism as a stream sediment tracer: an interpretation of the methodology and some case studies. Australian Journal of Soil Research, 36: 167–184.

8- Dearing J.A. 1999. Environmental magnetic susceptibility, using the Bartington MS2 System. Kenilworth, UK: Chi Publ. 54 pp.

9- Dearing J.A., Morton R.I., Price T.W., and Foster, I.D.L., 1986.Tracing movements of top soil by magnetic measurements: two case studies. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 42: 93–104.

10- Dearing J.A., Hay K.L. Balsan S.M.J. and Huddleston A.S., Wellington E.M.H. and Loveland P.J. 1996. Magnetic susceptibility of soil: An evaluation of contributing theories using a national data set. Geophysical Journal International, 127: 728-734.

11- De Jong E., Nestor P.A., and Pennock D.J. 1998. The use of magnetic susceptibility to measure long-term soil redistribution. Catena, 32: 23–35.

12- De Jong E., Pennock D.J., and Nestor P.A. 2000. Magnetic susceptibility of soils in different slope positions in Saskatchewan, Canada. Catena, 40: 291-305.

13- Feng Z.D. and Johnson W.C. 1995. Factors affecting the magnetic susceptibility of a loess-soil sequence, Barton County, Kansas, USA. Catena, 24: 25-37.

14- Fine P., Singer M.J., Laven R.Verosub K., and Southard R.J. 1989. Role of pedogenesis in distribution of magnetic susceptibility in two California chronosequences. Geoderma, 44: 287- 306.

15- Fine P., Singer M.J. and Verosub K.L. 1992. The use of magnetic susceptibility measurements in assessing soil uniformity in chronosequence studies. Soil Science Society of America Journal, 56: 1195-1199.

16- Grimley D.A., Arruda N.K., and Bramstedt M.W. 2004. Using magnetic susceptibility to facilitate more rapid, reproducible and precise delineation of hydric soils in the Midwestern USA. Catena, 58: 183-213.

17- Holmgren G.G.S. 1976. A rapid citrate-dithionate extractable iron procedure. Soil Science Society of American Proceeding, 31: 210-211.

18- Karimi A., Khademi H., and Ayoubi Sh. 2013.Magnetic susceptibility and morphological characteristics of a loess–paleosol sequence in northeastern Iran. Catena, 101: 56–60.

19- Mokhtari Karchegani P., Ayoubi Sh.,Gao Lu Sh., and Honarjo N. 2011. Use of magnetic measures to assess soil redistribution following deforestation in hilly region. Journal of Applied Geophysics, 75: 227–236.

20- Mullins C.E. 1977. Magnetic susceptibility of the soil and its significance in soil science-A review. Journal of Soil Science, 28: 223-246.

21- Nafeh M. H. and Brussel M. K. 1985. Electricity and magnetism. John Wiley, New York, NY.

22- Nelson D.W. and Sommers L.E. 1982. Total carbon, organic carbon, and organic matter. In: Page, A.L. (ed.), Methods of Soil Analysis, Part 2. American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin, pp. 53: 9-579.

23- Oldfield F. 1991. Environmental magnetism - personal perspective. Quaternary Science Reviews, 10: 73–83.

24- Owliaie H.R., Heck R.J. and Abtahi A. 2006a. The magnetic susceptibility of soils in Kohgilouye, Iran. Canadian Journal of Soil Science, 86: 97-107.

25- Owliaie H.R., Heck R.J. and Abtahi A. 2006b. Distribution of magnetic susceptibility in Kohgilouye Boyerahmad soils, southwestern Iran. Proceeding of 18th World Congress of Soil Science. Philadelphia, Pennsylvania. USA.

26- Owliaie H.R., Adhami E., Chakerollhosseini M.R. Rajaie M., and Kasraian A. 2008. Source Evaluation of Magnetic Susceptibility Using CBD Treatment and Micro CT-Scan Images in Some Soils of Fars Province. Journal of Soil and Water Science, 46: 773-787. in Persian with English abstract.

27- Owliaie H.R., Adhami E. Jafari S. Rajaie M., and Ghasemi Fasaei R. 2010. Distribution of magnetic susceptibility in relation to iron compounds in some selected soils of Fars Province. Iranian Research of Water and Soil, 41: 147-159. in Persian with English abstract.

28- Owliaie H.R., and Najafi Ghiri M. 2014. Effect of topography and land use on the soil magnetic susceptibility, Case study: Madvan Plain, Kohgilouye Province. Journal of Soil and Water Science, 40: 159-169. in Persian with English abstract.

29- Quijano L., Gaspar L., Lopez-Vicente M.,Chaparr A.E., Machin J., Navas A. 2011. Soil magnetic susceptibility and surface topographic characteristics in cultivated soils. Latinmag Letters, Volume 1, Special Issue, D10, 1-6. Proceedings Tandil, Argentina.

30- Rhodes J.D. 1996. Salinity: Electrical: conductivity and total dissolved solids. In: Sparks D.L. (ed.) Methods of Soil Analysis. Part 3: chemical methods SSSA. Madison, WI.

31- Richards L.A. (ed.). 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. USDA Handb. No. 60. U.S. Gov.

32- Schwertmann U. and Taylor R.M. 1989. Iron oxides. PP. 379-438. In: Dixon J.B. and Weed S.B. (Eds.), Minerals in soil environment. Soil Science Society of America, Madison, USA.

33- Shakeri S. and Owliaie H.R. 2011. Effect of topography on soil formation of Izadkhast region. Proceeding of the 12th Iranian Soil Congress. Tabriz Univ. pp.131-132.

34- Singer M.J., and Fine P. 1989. Pedogenic factors affecting magnetic susceptibility of California soils. Soil Science Society of America Journal, 53: 1119-1127.

35- Siqueira D.S., Marques J. Pereirab G.T. Teixeiraa D.B. and Vasconcelosc V. 2015. Detailed mapping unit design based on soil–landscape relation and spatial variability of magnetic susceptibility and soil color. Catena, 135: 145-162.

36- Soil Survey Staff, 1993. Soil Survey Manual.USDA. Handbook No. 18.Washington, DC.

37- Spector, C. 2001. Soil Forming Factors : The Story of Rocks and Soil . NASAS Goddard Space Flight Center.

38- Sposito G., Lund L.J. and 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 America Journal, 46: 260–264.

39- Stucki J.W. 1988. Structural iron in smectites. In: Stucki J.W. (ed.), Iron in Soils and Clay Minerals. D. Reidel Publishing Co. Dordrecht, Holland, 1988, 625-675.

40- Thompson R., and Oldfield F. 1986. Environmental Magnetism. Allen and Unwin, London. 227p.

41- Vidic N.J., and Verosub K.L. 1999.Magnetic properties of soils of the Ljubjana Basin chronosequences, Slovenia. Chin. Sci. Bull. 44:75–80.

42- Wang S.P., Shou G.S., Gao S.H. and Guo J.P. 2005. Soil organic carbon and labile carbon along a precipitation gradient and their responses to some environmental changes. Pedosphere, 15(5): 676-680.

43- Williams R.D., and Cooper J.R., 1990. Locating soil boundaries using magnetic susceptibility. Soil Science, 150 (6): 889–895.

44- Yu J.Y.and Lu S.G., 1991. Soil Magnetism. Jingxi Science and Technology Press, Nanchang.