بررسي ويژگي‌هاي فيزيكوشيميايي، كاني‌شناسي و رده‌بندي برخي خاك‌هاي شور- سديمي شرق دشت اروميه

سابقه و هدف: شور و سديمي شدن از پديده‌هاي متداول در خاك هاي مناطق خشك و نيمه خشك و يك معضل جدي براي توسعه كشاورزي، مديريت و استفاده پايدار از منابع خاك و آب مي باشد. امروزه اين فرآيندها در اراضي مجاور درياچه اروميه به‌شدت در حال وقوع مي باشند و بسياري از اراضي زراعي و باغي در پيرامون درياچه تحت‌تاثير اين فرآيندها تخريب شده و در نتيجه از چرخه توليد محصولات زراعي خارج شده اند. در اين پژوهش خصوصيات فيزيكوشيميايي، كاني شناسي و رده بندي شش خاكرخ در اراضي شور و سديمي تحت‌تاثير درياچه اروميه و دو خاكرخ در اراضي غيرشور- غيرسديمي كه تحت‌تاثير درياچه قرار نگرفته بودند، مورد بررسي قرار گرفتند. مواد و روش‌ها: منطقه مورد مطالعه در اين پژوهش در شرق اروميه واقع شده است. ميانگين بارندگي و دماي ساليانه اين منطقه به‌ترتيب 345 ميلي‌متر و 83/10 درجه سانتي‌گراد و رژيم هاي رطوبتي و حرارتي آن نيز به‌ترتيب زريك خشك و مزيك مي‌باشند. جهت انجام اين پژوهش، موقعيت 6 خاكرخ در اين منطقه به‌نحوي انتخاب گرديد كه تقريباً نمايانگر تمامي خاك‌هاي شور- سديمي غرب درياچه اروميه باشند. جهت كنترل اثر مديريت و كاربري اراضي، موقعيت خاكرخ‌ها در زمين‌هاي غيرزراعي (عمدتاً اراضي مرتعي) انتخاب گرديد. علاوه بر اين، دو خاكرخ نيز در اراضي غيرشور- غيرسديمي به‌عنوان خاكرخ شاهد كه عيناً موقعيت مشابهي با ساير خاكرخ‌ها داشتند، مورد مطالعه قرار گرفت. پس از تعيين موقعيت و حفر و تشريح خاكرخ‌ها، از همه افق‌هاي مشخصه آن‌ها نمونه برداري انجام پذيرفت و ويژگي هاي فيزيكوشيميايي خاك ها براساس روش هاي استاندارد تعيين گرديد و خاك ها براساس آخرين كليد سيستم جامع طبقه‌بندي خاك (2014) طبقه بندي شدند. جهت انجام مطالعات كاني شناسي، نمونه هاي رس به‌وسيله دستگاه تفرق اشعه ايكس (600 SHIMADUZXRD) با توقف زماني 4/0 ثانيه و در زواياي ?2 بين 30-2 درجه با كاتد مسي با منبع اشعه Cuk? در ولتاژ 30 كيلو‌ولت و شدت جريان 30 ميلي‌آمپر مورد مطالعه قرار گرفتند. يافته‌ها: نتايج اين پژوهش نشان داد كه خاك‌هاي پيرامون درياچه به‌شدت شور و سديمي شده‌اند و ويژگي‌هاي فيزيكي، شيميايي و كاني‌شناسي آن‌ها در مقايسه با خاك‌‌هايي كه تحت‌تاثير اين فرآيندها قرار نگرفته‌اند (يا كم‌تر قرار گرفته‌اند)، تفاوت زيادي دارند. طبق نتايج به‌دست آمده، خاك‌هاي شور- سديمي مقدار رس، هدايت الكتريكي، ظرفيت تبادل كاتيوني و سديم تبادلي، ميزان تحول بيش‌تري نسبت به خاك‌هاي غيرشور- غير‌سديمي داشتند. در حالي‌كه ميزان كربن آلي و كربنات كلسيم خاك در خاك‌هاي غير‌شور- غيرسديمي بيش‌تر از خاك‌هاي شور- سديمي بود. نتايج مطالعات كاني‌شناسي نشان داد كه كاني‌هاي رسي موجود در خاك هاي مورد مطالعه در هر دو گروه خاك‌هاي شور- سديمي و غيرشور- غيرسديمي عمدتاً شامل كاني هاي اسمكتايت، ايلايت، كايولينايت، كلرايت، ورمي‌كولايت، ورمي كولايت با هيدروكسي بين‌لايه‌اي (HIV) رس هاي مخلوط و كوارتز مي باشند. در اين خاك‌ها منشا ايلايت، كايولينايت، كلرايت و ورمي‌كولايت با هيدروكسي بين‌لايه‌اي 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. با توجه به وجود شرايط مساعد جهت نوتشكيلي اسمكتايت در خاك‌هاي شور- سديمي از قبيل واكنش قليايي، غلظت زياد املاح محلول و زهكشي ضعيف، به‌نظر 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 بودند و احتمالاً توليد اسمكتايت در اثر فرآيند نوتشكيلي عامل حضور مقادير بيش‌تر اسمكتايت در خاك‌هاي شور- سديمي مورد مطالعه مي‌باشد. نتيجه‌گيري: شورشدن و سديمي‌شدن ناشي از درياچه اروميه سبب حضور مقادير بسيار بيش‌تر اسمكتايت در خاك‌هاي شور- سديمي گرديده است. علاوه براين، تفاوت‌ها در ويژگي هاي مورفولوژيكي و فيزيكوشيميايي خاك‌هاي مورد مطالعه سبب تنوع زيادي در رده بندي آن ها گرديده است كه منجر به رده بندي اين خاك ها در 3 رده (آلفي‌سول‌ها، مالي‌سول‌ها و اريدي‌سول‌ها در خاك هاي شور- سديمي و مالي‌سول‌ها در خاك هاي غيرشور- سديمي)، 3 زيررده، 4 گروه بزرگ، و 4 زيرگروه گرديده است.

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 ?C, 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 2? angels between 2-30 degree, using beam source of Cuk? 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.