رابطه بین اشکال مختلف آهن و پذیرفتاری مغناطیسی با تکامل خاکهای منطقه رامهرمز، استان خوزستان

آب و خاک

مقاله 9، دوره 32، شماره 6 - شماره پیاپی 62، بهمن 1397، صفحه 1149-1164   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v32i6.68206

نویسندگان

یونس عبدلی؛ سیروس جعفری^* ؛ عباس بشکار

دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی رامین

چکیده

این تحقیق به منظور بررسی رابطه بین اشکال مختلف آهن و پذیرفتاری مغناطیسی با تکامل خاک های گچی استان خوزستان صورت گرفت. برای این منظور 14 خاکرخ تشریح و نمونه برداری شده و مقادیر آهن و پذیرفتاری مغناطیسی آن اندازه گیری شد. موقعیت خاکها طوری انتخاب شد که از لحاظ توپوگرافی در موقعیت­های مختلف شیب قرار داشته باشند. نتایج نشان داد که میانگین آهن پدوژنیکی (Fed) و آهن بلوریFeo) - Fed) به ترتیب در خاکرخ های دشت مرتفع با کاربری زارعی، تپه و اراضی پست افزایش یافت که با میزان تکامل آنها هماهنگی دارد. کمترین و بیشترین مقدار اکسیدهای آهن فعالFed) / (Feoبه ترتیب مربوط به تپه یا اینسیلرگ قدیمی و واحدهای اراضی پست با زه‏کشی ضعیف بود. مقایسه میانگین آهن فعال نشان داد که بین واحدهای دشت مرتفع و تپه به دلیل تکامل و سن بیشتر، اختلاف معنی داری وجود نداشت اما در اراضی پست اختلاف معنی داری بین آنها وجود داشت که نشان دهنده تکامل کم این خاک­ها بود. میزان پذیرفتاری مغناطیسی آون در خاکهای تپه، بیشترین و در اراضی پست با شرایط زه‏کشی ضعیف و کاربری زراعی حداقل بود. پذیرفتاری مغناطیسی مینروژیک در خاکرخ‏های متاثر از گچ، پس از حذف آنها افزایش یافت که با مجموع کربنات کلسیم، گچ، مواد آلی و درصد شن رابطه مثبت و معنی دار و با درصد سیلت و رس رابطه معکوس و معنی داری داشت. این روند تاثیر مواد مادری را بر میزان پذیرفتاری مغناطیسی مینروژیک آشکار نموده و نشان می‏دهد که پذیرفتاری مغناطیسی مینروژیک، ارتباط مثبتی با تکامل پدوژنیکی ندارد. همچنین همبستگی بین پذیرفتاری مغناطیسی و مینروژنیک با Feo رابطه منفی و معنی دار و پذیرفتاری مغناطیسی با میزانFeo -Fed  رابطه مثبت و معنی دار نشان داد. این پژوهش نشان داد که کاربری، زه کشی و مواد مادری بیشترین اثر را بر مقادیر پذیرفتاری مغناطیسی و آهن دارند که سبب تغییر خصوصیات ژنتیکی و تکامل خاکهای گچی مورد مطالعه گردیده است.

کلیدواژه‌ها

پذیرفتاری مغناطیسی؛ زهکشی؛ آهن؛ کاربری اراضی؛ خاک گچی

مراجع

1. Alison L.E., and Moodie C.D. 1965. Carbonate. Pp. 1369-1379. In: Black CA (Ed.) Method of Soi Analysis. Part II, Monograph No. 9. Amrican Socity of Agronomy, Madison, WI.

2. Banaie M.H. 1999. Soil moisture and temperature regimes map of Iran. Soil and water research institu, Iran.

3. Blume H. P., and Schwertmann U. 1969. Genetic evaluation of profile distribution of Al, Fe and Mn oxides. Soil Science Society of America, 33: 438-444.

4. Blundell A., Dearing J.A., Boyle J.F., and Hannam J.A. 2009. Controlling factors for the spatial variability of soil magnetic susceptibility across England and Wales. Earth-Science Reviews, 95: 158–188.

5. Bouma J. 1990. Classification and Management of Wet Soils. Report of ICOMAQ. Circular 10. In: Eighth International Soil. Correlation Meeting, USDA, Soil Service, Soil Management Support Services, USDA.

6. Bouyoucos G.J. 1951. A recalibration of hydrometer method for making mechanical analysis of soil. Agronomy, 43: 434-438.

7. Caitcheon G.G. 1993. Applying environmental magnetism to sediment. Tracer in Hydrology. Proceeding of the Yokohama Symposium, 215. JAHS Pub.

8. Chapman H.D. 1965. Cation exchange capactiy. Pp.811 – 903 in: Black CA (Ed.) Methods of Soil Analysis. Part II. Monograph No. 9. Am Soc Agron., Madison, WI.

9. 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.

10. De Jong E., Kozak L.M., and Rostad P.W. 1999. Effects of parent material and climate on the magnetic susceptibility of Saskatchewan soils. Canadian of Journal Soil Science, 1: 135-142.

11. Dearing J. A., Hay K.L., Balsan S. M.J., 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.

12. Dethier D.P., Birkeland P.W. and McCarth J.A. 2012. Using the accumulation of CBD-extractable iron and clay content to estimate soil age on stable surfaces and nearby slopes, Front Range, Colorado. Geomorphology, 173: 17-29.

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

15. Gasparatos D., arenidis D.T., Haidouti C., and Oikonomou G. 2005. Microscopic structural Fe-Mn nodule environmental impilication. Environmental Chemistry Letters, 2:175-178.

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. Hanesch M., and Schloger R. 2005. The influence of soil type on the magnetic susceptibility measured through soil profiles. Geophysical Journal International, 161: 50-56.

18. Hosseini S.S., Esfandiarpour Borujeni I., Farpoor M.H., and Karimi A.R. 2015. Comparsion of different soil development indices along Kerman-Baft transect. Journal of Soil Management and Sustainable, 5(2): 23-1. (In Persian with English abstract)

19. Howard J.L., Clawson C.R. and Daniels L.W. 2012. A comparison of mineralogical techniques and potassium adsorption isotherm analysis for relative dating and correlation of Late Quaternary soil chronosequences. Geoderma, 179, 180: 81–95.

20. Hu X., Xu L., and Shen M. 2009. Influence of the aging of Fe oxides on the decline of magnetic susceptibility of the Tertiary red clay in the Chinese Loess Plateau. Quaternary International, 209: 1-9.

21. Hussain I., Olson K.R., and Jones R.L. 1998. Erosion patterns on cultivated and uncultivated hill slopes determined by soil fly ash contents. Journal of Soil Science, 163(9): 726-738.

22. Karimi A., and Khademi H. 2012.The impact of parent material, gypsum and carbonate on the magnetic susceptibility of Southern soils Mashhad. Journal of Sciences and Technology of Agriculture and Natural Resources, 16(61): 247-258. (In Persian with English abstract)

23. Karimi R., Ayoubi Sh., Jalalain A., Sheikh-Hosseni A.R., and Afyuni M. 2011. Relationships between magnetic susceptibility and heavy metals in urban topsoils in the arid region of Isfahan, central Iran. Journal of Applied Geophysics, 74: 1– 7.

24. Khan F.A., and Fenton T.E. 1994. Saturated zones and soil morphology in a Mollisol catena of central Iowa. Soil Science Society of America, 58:1457-1464.

25. Kravchenko A.N., Bollero G.A., Omonode R.A., and Bullock D.G. 2002. Quantitative mapping of soil drainage classes using topographical and soil electrical conductivity. Soil Science Society of America, 66: 235–243.

26. Lu S.G. 2000. Characterization of magnetism and iron oxide minerals of Quaternary red earth and its paleoenvironmental implication. Acta Pedologica Sinica, 37: 182-191.

27. Lu Sh., Zhu L., and Yu J. 2012. Mineral magnetic properties of Chinese paddy soils and its implications. Catena, 93: 9-17.

28. Mathe V., and Leveque F. 2003. High resolution magnetic survey for soil monitoring: detection of drainage and soil tillage effects. Earth and Planetary Science Letters, 212: 241– 251.

29. McFadden L.D., and Hendricks D.M. 1985. Changes in the content and composition of pedogenic iron oxyhydroxides in a chronosequence of soils in southern California.Quaternary Research, 23: 189-204.

30. Mokhtari Karchegani P., Ayoubi S., Lu S.G., and Honarju N. 2011. Use of magnetic measures to assess soil redistribution following deforestation in hilly region. Journal of Applied Geophysics, 75: 227–236.

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

32. Nelson R.E. 1982. Carbonate and gypsum, P. 181-196. In: A. L. Page et al. (Eds.), Methods of Soil Analysis (2nd Ed). Part 2, Agron, Monogar, No: 9, ASA and SSSA, Madison.

33. Owliaie H.R., Adhami E., Jafari S., Rajaie M., and Ghasemi Fasai R. 2009. The distribution of magnetic

34. Susceptibility associated with iron compounds in some soils of Fars Province. Iranian Journal of soil research, 23(2): 191-204. (In Persian with English abstract)

35. Pajohannia, M., Chorom M., and Jafari S. 2016. The Effect of water table fluctuation and its salinity on Fe crystal and noncrystal in some Khuzestan soils. Journal of Water and Soil. 30(5): 1531-1542. (In Persian with extended English abstract)

36. Rezapour S., Jafarzadeh A.A., Samadi A., and Oustan S. 2010. Distribution of iron oxides forms on transect of calcareous soils, northwest of Iran. Archives of Agronomy and Soil Scienc, 56:165-182.

37. Scarciglia F., Tuccimei P., Vacca A., Barca D., Pulice I., Salzano R., and Soligo M. 2011. Soil genesis, morphodynamic processes and chronological implications in two soil transects of SE Sardinia, Italy: Traditional. Geoderma, Volume 162, Issues 1–2, Pages 39-64.

38. Schaetzl R.J., and Anderson S. 2005. Soils: Genesis and Geomorphology. Cambridge University Press, UK.

39. 38-Schwertmann U., 1984. The effect of pedogenic environments on iron oxide minerals. Advances in Soil Sciences, Vol. 1: 171- 200.

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

41. Singer M.J., Verousb K.L., Fine P., and Tenpas J. 1996. A conceptual model for the enhancement of magnetic susceptibility in soils. Quaternary International, 34: 243- 248.

42. Soil Survey Staff. 2002. Field book for describing and sampling soil. Version 2.0. National soil survey center, USDA, USA.

43. Soil Survey Staff. 2014. Keys to Soil Taxonomy. Second edition. USDA, NRCS.

44. Stonehouse H.B., and Arnaud R.J. 1971. Distribution of iron, clay and extractable ironand aluminum in some Skatchewan soils. Canadian of Journal Soil Science, 51: 283-292.

45. United State Salinity Laboratory Staff. 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. USDA Handbook, 60, Washington, DC.

46. Walkley A., and Black I.A. 1934. An examination of the Degetiareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Journal of Soil Science, 37: 29-38.

47. Wiederhold J., Teutsch N., Kraemer S., and Halliday A. 2007. Iron isotope fractionation during pedogenesis in reoxomorphic Soil. Soil Science Society of America, 71:1840-1850.