بررسی تاثیر کشت دراز مدت نیشکر بر برخی ویژگی‌های شیمیایی خاک‌های کشت و صنعت کارون‌، استان خوزستان

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه خاکشناسی، واحد علوم و تحقیقات خوزستان، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران و دانشجوی دکتری گروه خاکشناسی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران،

2 دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران،

3 دانشیار خاکشناسی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران،

4 استادیار خاکشناسی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

چکیده

سابقه و هدف: تغییر کاربری اراضی و کشت درازمدت نیشکر می‌تواند ویژگی‌های شیمیایی و کیفیت خاک را تحت تاثیر قرار دهد. مطالعه تغییرات ویژگی‌های خاک در اراضی تحت کشت در درازمدت می‌تواند به بهبود مدیریت کشاورزی کمک کند. هدف از این پژوهش بررسی ویژگی‌های شیمیایی خاک‌های تحت کشت درازمدت نیشکر و خاک بکر مجاور به‌منظور ارزیابی تغییرات ایجاد شده در اثر تغییر کاربری اراضی و کشت دراز مدت بود.
مواد و روش‌ها: این پژوهش در اراضی کشت و صنعت کارون در منطقه دیمچه شوشتر در استان خوزستان انجام شد. این مطالعه بر اساس آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو فاکتور مزرعه در 7 سطح و عمق در سه سطح (عمق‌های 30-0 ،60-30 و 90-60 سانتی‌متری) و در سه تکرار انجام شد. نمونه‌های خاک از 6 مزرعه تحت کشت دراز مدت نیشکر و یک مزرعه بکر مجاور آن‌ها جمع‌آوری شدند. خاک‌های بررسی شده به مدت بیش از 4 دهه تحت کشت نیشکر هستند. سپس برخی ویژگی‌های شیمیایی خاک به‌روش‌های استاندارد اندازه‌گیری شدند. پ‌هاش و قابلیت هدایت الکتریکی عصاره گل اشباع، سدیم محلول خاک، مواد آلی خاک به‌روش اکسیداسیون تر، کربنات کلسیم معادل به‌روش تیتراسیون با اسیدکلریدریک، گچ خاک به‌روش استون اندازه‌گیری شد. همچنین فسفر قابل دسترس خاک با استفاده از عصاره‌گیری با بی‌کربنات سدیم نیم مولار به روش اولسن و پتاسیم قابل دسترس با استفاده از عصاره‌گیری با استات آمونیوم یک نرمال اندازه‌گیری شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد تغییر کاربری اراضی و کشت درازمدت نیشکر سبب تغییر ویژگی‌های شیمیایی خاک شد. تفاوت معنی‌داری در مقدار پ‌هاش خاک‌های مزارع تحت کشت نیشکر و خاک بکر مجاور مشاهده نشد. تغییر کاربری اراضی و کشت درازمدت نیشکر سبب کاهش قابلیت هدایت الکتریکی، سدیم محلول خاک، کربنات کلسیم معادل، گچ خاک در اعماق مختلف خاک شد. کشت درازمدت نیشکر سبب کاهش معنی‌دار مقدار پتاسیم قابل دسترس (2/63 تا 9/77 درصد) در عمق 0-30 سانتی‌متری خاک، شد. نتایج همچنین نشان داد درصد ماده آلی و فسفر قابل دسترس خاک در اراضی تحت کشت دراز مدت نیشکر به‌طور معنی‌داری بیش‌تر از مزرعه بکر مجاور بود. به‌طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد تغییرات ویژگی‌های شیمیایی در خاک سطحی (30-0 سانتی‌متری) بیش‌تر از سایر عمق‌ها (60-30 و 60-90 سانتی‌متری) بود.
نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد ویژگی‌های شیمیایی خاک در مزارع مختلف نیشکر در پاسخ به تغییر کاربری اراضی و کشت دراز مدت نیشکر تغییر معنی‌داری کردند. پتاسیم تبادلی خاک به‌عنوان شاخص حساسی نسبت به کشت دراز مدت نیشکر شناسایی شد. چنین به‌نظر می‌رسد پایش ویژگی‌های شیمیایی خاک به‌منظور مدیریت اراضی و حفظ کیفیت خاک‌های بررسی شده لازم ‌می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation of Long-Term Sugarcane Cultivation Influence on Some Soil Chemical Properties of Karun Agro-industry, Khuzestan province

نویسندگان [English]

  • Masoud Sadeqhi Mianrodi 1
  • Abdolamir Moezzi 2
  • Ali Gholami 3
  • timoor Babaeinejad 4
  • ebrahim panahpour 3
1 Department of Soil Science, Khuzestan Science and Research Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
2 Department of Soil Sciences, faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz
3 Department of Soil Science, Khuzestan Science and Research Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
4 Department of Soil Science, Khuzestan Science and Research Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: Land use change and long-term sugarcane cultivation can affect soil properties and soil quality. Study of soil properties changes in long-term cultivation soils can help to improvement the agriculture management. The objective of this research was to evaluate chemical properties of the soils under long-term sugarcane cultivation and adjoining virgin soil in order to monitor changes caused by long-term cropping.
Materials and methods: This research was undertaken in fields of the Karun Agro-industry at Diamche area of Shushtar in the Khuzestan province. This study was carried out as a factorial experiment based on a randomized complete design with two factors including fields in seven levels and depth in three levels (0-30, 30-60 and 60-90 cm) and three replications. Soil samples were collected from seven depths in six fields with the long-term sugarcane cultivation and the adjoining uncultivated land. The studied soils were influenced by continuous sugarcane cultivation for over four decades. Then, some chemical properties were measured by standard methods: Soil pH and EC of saturated paste, soluble sodium (Na), soil organic matter content by wet oxidation method, calcium carbonate equivalent (CCE) by titration with hydrochloric, soil gypsum by methods of acetone and soil available K and P was measured. Also, the soil sodium bicarbonate extractable phosphorus (P) by Olsen method and available K using 1 N NH4OAc were measured.
Results: Results indicated that land use change and long-term sugarcane cultivation result in change soil chemical properties. There were not observed significant different between soil pH in sugarcane cultivation soils and adjoining virgin soil. Land use change and long-term sugarcane cultivation led to a significant decrease in electrical conductivity, soluble sodium, calcium carbonate equivalent, soil gypsum at different depths of soils. Long-term sugarcane cultivation cause to a significant decrease in the available K (63.2 – 77.9%) at 0-30 cm soil depth. The mean of soil available P and organic matter percentage was higher in soils of sugarcane cultivation lands compared to the adjoining uncultivated land. In general, Results of this study indicated changes of soil chemical properties in surface soil (0-30 cm depth) was higher than other depths (30-60 and 60-90 cm).
Conclusion: results of this research showed the soil chemical properties of different sugarcane fields significantly changed responses to land use change long-term sugarcane cultivation. Exchangeable K was known to be the sensitive indicators following long-term continuous sugarcane cropping. It seems that monitoring the chemical properties of the soil must be considered in order to land management and to maintain the quality of the studied soils.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Land management
  • Land use change
  • Soil quality
  • Sugarcane

مراجع

1.Amerikhah, H., Chorom, M., Landi, A., and Jafari, S. 2010. Application of DNDC model for estimating greenhouse carbon gases emission as effect of changing land use in south of Ahwaz. J. Agric. Engin. 33: 1. 1-14. (In Persian)
2.Behravan, H.R., Zand, E., and Shafiei Baftee, F. 2013. Good management practices manual for the cane sugar industry. Kerdegar press (Ahvaz), 386p. (In Persian)
3.Bostani, A., and Savaghebi. Gh. 2011. Study of potassium fixation capacity in some under-cultivation sugarcane soils in Khuzestan. J. Water Soil. 25: 5. 982-993. (In Persian)
4.Chi, L., Mendoza-Vega, J., Huerta, E., and Álvarez-Solís, J.D. 2017. Effect of Long-Term Sugarcane (Saccharum Spp.) Cultivation on Chemical and Physical Properties of Soils in Belize. Communications in soil science and plant analysis. 48: 
5.Dengia, A., and Lantinga, E. 2016. Impact of long-term conventional cropping practices on some soil quality indicators at Ethiopian Wonji sugarcane plantation. Advances in Crop Science and Technology. 4: 3. 101-105.
6.Ghorbani, Z., Jafari, S., and Khalil Moghaddam, B. 2013. The effect of soil physicochemical properties under different land use on aggregate stability in
some part of Khuzestan province. J. Soil Manage. Sust. Prod. 3: 2. 29-51.(In Persian)
7.Gol, C. 2009. The effects of land use change on soil properties and organic carbon at Dagdami river catchment in Turkey. J. Environ. Biol. 30: 825-830.
8.Jafari, S., Baghernejad, M., and Chorom M., 2005. Investigation of some of physicochemical properties of cultivation and virgin lands (under sugarcane cultivation and rotations) in Haft Tapeh Area Khuzestan. J. Agric. Engin.28: 1. 165-182. (In 
9.Jafari, S., and Bagher Nejad, M. 2007. Effects of wetting and drying and cultivation systems on potassium fixation in some Khouzestan soils and clays. J. Sci. Technol. Agric. Natur. Resour.41: 75-90. (In Persian)
10.Jafari, S., Golchin, A., and Toolabifard, A. 2016. Effect of land use changes on physical fractionation properties of organic matter, clay dispersion and aggregate stability in some Khuzestan soils province. Iran. J. Soil Water Res. 47: 3. 593-603. (In Persian)
11.Landi, A., Pourkeihan, S., Chorom, M., Hojati, S., and Jafari, S. 2018. Study of the effects of land use change and construction of sugarcane fields on physicochemical, mineralogical and micromorphological characteristics of soil in southern Khuzestan province.J. Soil Manage. Sust. Prod. 8: 2. 53-62. (In Persian)
12.Lavkulich, L.M. 1981. Methods Manual, Pedology Laboratory. Department of Soil Science, University of British Columbia, Vancouver, British Columbia, Canada, 360p.
13.Malavolta E. 1994. Nutrient and fertilizer management in sugarcane. Int. Potash. Inst Res. Topic 14. Basel. Switzerland, 
14.Moradi, F., Khalili Moghadam, B., Jafari, S., and Ghorbani Dashtaki,S. 2014. Long-Term Effects of Mechanized Cultivation on Some Soil Physical Properties in Some Khozestan Sugarcane Agro-Industries. J. Water Soil. 27: 6. 1153-1165.
15.Nelson, R.E., and Sommers, L.E. 1982. Total carbon. Organic carbon and organic matter. P 539-579, In: A.L. Page (ed.) Methods of soil analysis. Part 2. 2nd. Agron. Monogr. 9. ASA and SSSA, Madison, WI.
16.Olsen, S.R., Cole, C.V., Watanabe, F.S., and Dean, C.A. 1954. Estimation of available phosphorous in soils by extraction with sodium bicarbonate.U. S. Department of Agricultur Circular. No. 939.
17.Rezapour, S., and Samadi, A. 2011. Assessment of inceptisols soil quality following long-term cropping in a calcareous environment. Environmental Monitoring and Assessment. 184: 3. 1311-1323.
18.Rezapour, S., Taghipour, A., and Samadi, A. 2013. Modifications in selected soil attributes as influenced by long-term continuous cropping in a calcareous semiarid environment. Natural Hazards. 69: 3. 1951-1966.
19.Silva, A.J.N., Ribeiro, M.R., Carvalho, F.G., Silva, V.N., and Silva, L.E.S.F. 2007. Impact of sugarcane cultivation on soil carbon fractions, consistence limits and aggregate stability of Yellow Latosol in Northeast Brazil. Soil Tillage Research. 94: 
20.Soil Survey Staff. 2014. Keys toSoil Taxonomy. 12th ed., UnitedStates Department of Agriculture and National Resources Conservation Service, Washington DC, USA, 360p.
21.Szilassi, P., Jordan, G., Rompaey, A., and Csillag, G. 2006. Impacts of historical land use change on erosion and agricultural soil properties in the Kali Basin at Lake Balaton, Hungary. Catena. 68: 96-108.
22.Taghipour, A., Rezapour, S., Dovlati, B., and Hamzenejad R. 2015. Effects of Land Use Changes on Some Soil Chemical Properties in Khoy, West Azerbaijan Province. J. Water Soil.29: 2. 418-431. (In Persian)
مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
دوره 9، شماره 1
فروردین 1398
صفحه 165-178

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار