كليدواژه :
تغيير شكل رس , خاك هاي شور-سديمي , درياچه اروميه , كاني شناسي رس , نوتشكيلي
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: شور شدن و سديمي شدن از پديده هاي متداول در خاك هاي مناطق خشك و نيمه خشك بوده و يك معضل جدي براي توسعه كشاورزي و مديريت و استفاده پايدار از منابع خاك و آب مي باشند. امروزه اين فرآيندها در اراضي مجاور درياچه اروميه بشدت در حال وقوع مي باشند و بسياري از اراضي زراعي و باغي در نواحي پيرامون درياچه تحت تاثير اين فرآيندها تخريب شده و درنتيجه از چرخه توليد محصولات زراعي خارج شده اند. در اين تحقيق خصوصيات فيزيكوشيميايي، مينرالوژي و رده بندي شش خاكرخ در اراضي شور- سديمي ناشي از درياچه اروميه و دو خاكرخ در اراضي غيرشور- غيرسديمي كه تحت تاثير درياچه قرار نگرفته بودند، مورد بررسي قرار گرفت.
مواد و روش ها: منطقه مورد مطالعه در اين تحقيق در شرق اروميه واقع شده است. ميانگين بارندگي و درجه حرارت ساليانه اين منطقه به ترتيب 345 ميلي متر و 83/10 درجه سانتي گراد و رژيمهاي رطوبتي و حرارتي آن نيز بترتيب زريك خشك و مزيك مي باشند. جهت انجام اين تحقيق، موقعيت 6 خاكرخ در اين منطقه بنحوي انتخاب گرديد كه تقريبا نمايانگر تمامي خاك هاي شور- سديمي غرب درياچه اروميه باشند. جهت كنترل اثر مديريت و كاربردي اراضي، موقعيت خاكرخ ها در زمين هاي غيرزراعي (عمدتا اراضي مرتعي) انتخاب گرديد. علاوه بر اين، دو خاكرخ نيز در اراضي غيرشور-غيرسديمي به عنوان خاكرخ شاهد كه عينا موقعيت مشابهي با ساير خاكرخ ها دارند، مورد مطالعه قرار گرفت. پس از تعيين موقعيت خاكرخ ها نسبت به حفر آن ها اقدام گرديد. نمونه برداري از كليه افق هاي مشخصه انجام پذيرفت و خصوصيات فيزيكوشيميايي خاك ها براساس روش هاي استاندارد تعيين گرديد و خاك ها براساس آخرين كليد سيستم جامع طبقه بندي خاك طبقه بندي شدند. جهت انجام مطالعات كاني شناسي، نمونه هاي رس خالص سازي شده به وسيله دستگاه تفرق اشعه ايكس(600 SHIMADUZXRD) با توقف زماني 4/0 ثانيه و در زواياي θ2 بين 30-2 درجه و با كاتد مسي با منبع اشعه Cukα در ولتاژ 30 كيلو ولت و شدت جريان 30 ميلي آمپر مورد مطالعه قرار گرفتند.
يافته ها: نتايج اين تحقيق نشان داد كه خاكهاي پيرامون درياچه يه شدت شور و سديمي شده اند و خصوصيات فيزيكي، شيميايي و مينرالوژيكي آنها در مقايسه با خاكهايي كه تحت تاثير اين فرآيندها قرار نگرفته اند (يا كمتر قرار گرفته اند)، تفاوت زيادي دارند. طبق نتايج حاصله خاك هاي شور-سديمي مقدار رس، هدايت الكتريكي، ظرفيت تبادل كاتيوني و سديم تبادلي و ميزان تحول بيشتري نسبت به خاكهاي غيرشور- غير سديمي داشتند. در حاليكه ميزان كربن آلي و كربنات كلسيم خاك در خاك هاي غير شور-غير سديمي بيشتر از خاك هاي شور-سديمي بود. نتايج مطالعات كاني شناسي نشان داد كه كاني هاي رسي موجود در خاك هاي مورد مطالعه در هر دو گروه خاكهاي شور- سديمي و غيرشور- غيرسديمي عمدتا شامل كاني هاي اسمكتايت، ايلايت، كائولينايت، كلرايت، ورمي كولايت، ورمي-كولايت با هيدروكسي بين لايه اي (HIV)، رس هاي مخلوط و كوارتز مي باشند. در اين خاكها منشا كانيهاي ايلايت، كائولينايت، كلرايت و ورمي كولايت با هيدروكسي بين لايه اي به توارث از مواد مادري، منشا ورميكولايت به تغيير شكل ايلايت، و منشا اسمكتايت نيز به توارث از مواد مادري، تغييرشكل ايلايت و نوتشكيلي از محلول خاك نسبت داده شد. به نظر مي رسد نوتشكيلي عامل اصلي تشكيل اسمكتايت در خاكهاي شور- سديمي بوده است. خاكرخ هاي واقع در اراضي شور-سديمي محتوي اسمكتايت خيلي بيشتري در مقايسه با خاكهاي غيرشور- غيرسديمي هستند و احتمالا توليد اسمكتايت در اثر فرآيند نوتشكيلي عامل حضور مقادير بيشتر اين كاني در خاكهاي شور- سديمي مورد مطالعه مي باشد. بدين ترتيب
نتيجه گيري: شورشدن و سديمي شدن ناشي از درياچه اروميه سبب تغييرات مينرالوژيكي در خاك هاي پيرامون درياچه و حضور مقادير خيلي بيشتر اسمكتايت در خاك هاي شور- سديمي گرديده است. علاوه براين، تفاوت ها در خصوصيات مورفولوژيكي و فيزيكوشيميايي خاك هاي مورد مطالعه سبب تنوع زيادي در رده بندي آن ها گرديده است كه منجر به رده بندي اين خاك ها در 3 رده، 3 زيررده، 4 گروه بزرگ، و 4 زيرگروه گرديده است.
چكيده لاتين :
Background and Objectives: Salinization and solonization are of common processes in the soils of arid
and semiarid regions and are serious problems in agricultural development and sustainable use and
management of soil and water resources. Nowadays, these processes are extremely active in lands around
Urmia Lake and the most of agricultural and horticultural lands around Urmia Lake have been destructed
due to these processes and as a result excluded from crop production cycle. In this study physical,
chemical and mineralogical properties and classification of six soil profiles in the lands affected by Urmia
Lake and two profiles in the lands which unaffected by Urmia Lake were investigated.
Materials and Methods: The study area has been located at the east of Urmia city. Mean annual
precipitation and mean annual temperature of this area are 345 mm and 10.83 ºC, respectively and the soil
moisture and soil temperature regims of this area are Dry Xeric and Mesic, respectively. In order to
perform this investigation, the position of six soil profiles in saline-sodic soils in the west of Urmia Lake
were determined in which nearly all of saline-sodic soils of this area were included. In order to control the
effect of management and land use, all of soil profiles were dug in non agricultural lands. Additionally,
two soil profiles in nonsaline-nonsodic soils which had the same conditions as saline-sodic soils were
studied as representative profiles. Soil sampling was done from all of characteristic horizons and the
physico-chemical properties of soils were determined using standard methods and soils were classified
according to the last version of soil taxonomy. In order to perform mineralogical studies, pure clay
samples were studied using SHIMADUZ XRD 600 diffractometer with 0.4 second time delay in
2θ angels between 2-30 degree, using beam source of Cukα with 30kv voltage and 30 mili ampere.
Results: The results of this study revealed that the soils around Urmia Lake have been extremely
salinized and alkalized and their physico-chemical and mineralogical properties were greatly different in
comparison with the soils that have not been affected (or less affected) by Urmia Lake. According to the
results, saline-sodic soils had higher clay content, electrical conductivity, cation exchange capacity,
exchangeable sodium and soil evolution, whereas, the content of organic carbon and calcium carbonate
equivalent were higher in nonsaline-nonsodic soils. Clay mineralogical investigations revealed that the
clay minerals in both groups of saline-sodic and nonsaline-nonsodic soils were mainly smectite, illite,
kaolinite, chlorite, vermiculite, hydroxy interlayered vermiculite, mixed layered minerals and quartz. The
origin of illite, kaolinite, chlorite and hydroxy interlayered vermiculite were related to inheritance from
parent material, while the origin of vermiculite were related to transformation of illite and smectites.
Regarding to the presence of suitable condition for neoformation of smectite in saline-sodic soils such as
alkaline pH, high amounts of soluble salts and poor drinage conditions, it seems that the neoformation is
the main mechanism for the formation of smectites in saline-sodic soils. The saline-sodic soils contain
more smectite than nonsaline-nonsodic soils and it is likely that the formation of smectite via
neoformation is the main cause of high amounts of smectite in studied saline-sodic soils.
Conclusion: Salinization and solonization which have been resulted from Urmia Lake, have caused
mineralogical changes in soils around Urmia Lake and presence of more smectite in saline-sodic soils.
Differences in morphological and physico-chemical properties of studied soils have lead to extreme
variety in their classification, in which these soils were classified in three orders (Alfisols, Mollisols and
Aridisols in saline-sodic soils and Mollisols in nonsaline- sodic soils), three suborders, four great groups
and four subgroups.
