Management of Natural Ecosystems

Management of Natural Ecosystems

Investigation of the effect of different land uses on some of physical and chemical properties of soil (Case study: Sarayan county, South Khorasan)

Document Type : Original Article

Authors
1 Assistant Professor, Razavi Khorasan Agricultural and Natural Resources Research Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Mashad, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Range and Watershed Management, Faculty of Agriculture, Fasa University, Fasa, Iran.
3 Assistant Professor, Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran.
Abstract
Nonscientific land use changes can have negative effects on desired physical and chemical properties of soil. In this regard, the present study aimed to investigate the effect of different land uses (factories, rangeland, agricultural lands including saffron and wheat cultivation) on soil physical properties including soil texture (percentage of sand, clay and silt) and soil chemical properties such as (pH, EC, %OM, Ca, Mg, Cl, So4 and N) in Sarayan region in South Khorasan province. The research was conducted in a completely randomized design with three replications and six treatments. Treatments include different landuses, such as rangeland, wheat and barley use, saffron use and industrial landuse (Asphalt plant) at three distances of 50, 250 meters and 1000 meters. The results showed that the effect of different land uses on soil chemical properties such as pH, EC, Cl, So4, N, Mg and Ca is significant. Also, the effect of different landuses on soil physical properties such as the percentage of silt and sand, was significant. The results of soil chemical analysis showed that the factory located at a distance of 250 meters caused a significant increase in pH, EC, Ca, Mg, and Cl of the soil. Also, the results related to rangeland and agricultural use showed that saffron plant had the highest levels of pH, EC, Cl and So4 respectively (8.1, 2.6, 30 and 19.93) compared to rangeland and wheat. The effect of asphalt factory on chemical properties of soil to 250 meters had a significant effect on the growth of saffron plant, while the effect of distance on physical properties of soil to 50 meters was variable. The results obtained from this study showed that the use of unprincipled land use change reduces the quality indicators and the ability to use of soil and plants.
Keywords
Subjects

اخضری، د.، و احمدی، س. (1398). اثر تبدیل اراضی مرتعی به اراضی کشاورزی بر برخی ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی خاک (مطالعه موردی: روستای گنبد شهرستان همدان). علوم و تکنولوژی محیط زیست، (8)21، 146-135.
برومند، م.، قاجارسپانلو، م.، و بهمنیار، م. (1393). اثر تغییر کاربری بر برخی ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی خاک (مطالعه موردی سمسکنده ساری). پژوهشنامه مدیریت حوزه آبخیز، (9)5، 78-9478.
بوستانی، ح.ر.، نجفی قیری، م.، و محمودی، ع. (1398). اثر تغییر کاربری اراضی بر شکل‌های شیمیایی پتاسیم و قابلیت استفاده برخی عناصر غذایی خاک در منطقه داراب، استان فارس. تحقیقات کاربردی خاک، (3)7، 191-180.
جعفری‌حقیقی، م. (1382). روش‌های تجزیه خاک: نمونه برداری و تجزیه‌های مهم فیزیکی و شیمیایی "با تاکید بر اصول تئوری و کاربردی". انتشارات ندای ضحی، 240ص.
جعفری فوتمی، ع.، و شیدای کرکج، ا. (1392). بررسی نقش تغییر کاربری اراضی بر خصوصیات فیزیکی خاک و کاتیون‌های خاک (مطالعه موردی: دشت میرزابایلو، استان گلستان). مدیریت خاک، (2)2، 55-49.
جنیدی‌جعفری، ح.، نظری، ز.، کرمی، پ.، و قلی نژاد، ب. (1393). تاثیر تبدیل مرتع به دیمزار بر هدررفت کربن آلی و ازت خاک در مراتع. پژوهش‌های فرسایش محیطی، (3)4، 19-32.
حاج عباسی، م.ع.، بسالت پور، ا.، و مللی، ا.ر. (1386). اثر تبدیل مراتع به اراضی کشاورزی بر برخی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک‌های جنوب و جنوب غربی اصفهان. علوم آب و خاک، (42)11، 534-525.
رحیمی بالکانلو، خ.، قربانی ،م.، جعفری، م.، و طویلی، ع. (1395). سنجش و مقایسه سلامت بوم شناختی در سه مرتع مناطق خشک با استفاده از تحلیل عملکرد چشم انداز (LFA) (منطقه مورد مطالعه: منظقه کلاته رودبار، شهرستان دامغان). مدیریت بیابان، (7)4، 45-35.
رمضانپور، ح.، و رسولی، ن. (1394). بررسی اثرات تغییر کاربری و مواد مادری بر برخی ویژگی‌های خاک. پژوهش‌های خاک، (2)29، 231-221.
شیدای کرکج، ا.، اکبرلو، م.، و نیک نهاد قرماخر، ح. (1392). تاثیر مدیریت چرای دام بر بهبود خصوصیات خاک‌ها در مراتع ییلاقی چهار باغ استان گلستان. پژوهش‌های آبخیزداری، (2)26، 74-83.
جعفریان، ز.، و طایفه سیدعلیخانی، ل. (1392). پتانسیل ترسیب کربن در اراضی زراعی گندم دیم منطقه کیاسر. دانش کشاورزی و تولید پایدار، (1)23، 41-31.
غلامی، ل.، داوری، م.، نبی‌اللهی، ک.، و جنیدی‌جعفری، ح. (1395). تاثیر تغییر کاربری بر برخی ویژگی‌های فیزیک  و شیمیایی خاک (مطالعه موردی: بانه). حفاظت منابع آب و خاک، (3)5، 27-13.
فراهی، م. مفیدی چلان، م.، مقیمی‌نژاد، ف.، خطیبی، ر.، و جهانتاب، ا. (1393). بررسی تاثیر گونه‌های گز و تاغ بر ویژگی‌های خاک در منطقه نیاتک سیستان. تحقیقات  مرتع و بیابان ایران، (2)21، 316-307.
کرمی، ز.، و شریفی، ز. (1399). ارزیابی اثر تغییر کاربری اراضی از مرتع به گندم دیم بر برخی ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی خاک با استفاده از شاخص کیفیت خاک. تحقیقات کاربردی خاک، (28، 213-201.
گنجی، م.، زهتابیان، غ.ر. جعفری، م.، خسروی، ح. و مسعودی، ر. (1394). بررسی وضعیت عناصر غذایی خاک در اراضی کشاورزی و مرتعی (مطالعه موردی: کویر میقان اراک). تحقیقات مرتع و بیابان ایران، (1)22، 20-12.
ملک پور، ب.، احمدی، ت.، و کاظمی مازندرانی، س.س. (1390). تاثیر تغییر کاربری اراضی مرتعی بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در کهنه لاشک کجور شهرستان نوشهر. علوم و فنون منابع طبیعی، (3)6، 126-115.
نیک‌نهاد قرماخر، ح.، و مارامایی، م.ق. (1390). مطالعه اثرات تغییر کاربری اراضی بر خصوصیات خاک (مطالعه موردی: حوضه آبخیز کچیک). مجله الکترونیک مدیریت خاک و تولید پایدار، (2)1، 96-81.
هلال بیکی، ی.، حاج عباسی، م.ع.، و شیرانی، ح. (1394). اثر کشت و کار مداوم زعفران بر برخی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک. پژوهش‌های زعفران، (2)3، 107-97.
Balabane, M., and Plante, A.F. (2004). Aggregation and carbon storage in salty soil using physical fractionation techniques. European Journal of Soil Science, 55(2), 415-427.
Bronick, C.J., and Lal, R. (2005). Manuring and rotation effect on soil organic carbon concentration for different aggregate size fractions on two soils northeastern Ohio, USA. Soil and Tillage Research, 81(2), 239-252.
Geissen, V., Sanchez-Hernandez, R., Kampichler, C., Ramos-Reyes, R., Sepulveda-Lozada, A., Ochoa-Goana., S., de Jonga, B.H.J., Huerta-Lwanga, E., and Hernandez-Daumas, S. (2009). Effects of land-use change on some properties of tropical soils an example from Southeast Mexico. Geoderma, 151(3-4), 87-97.
Hunke, P., Roller, R., Zeilhofer, P., Schroder, B., and Mueller, E.N. (2015). Soil changes under different land-uses in the Cerrado of Mato Grosso, Brazil. Geoderma Regional, 4, 31-43.
Khormali, F., Ajami, M., Ayoubi, S., Srinivasarao, Ch., and Wani, S.P. (2009). Role of deforestation and hillslope position on soil quality attributes of loess-derived soils in Golestan province, Iran. Agriculture, Ecosystems and Environment, 134(3-4), 178-189.
Larionova, A.A., Rozonova, L.N., Evdokimov, I.V., and Ermollaev, A.M. (2002). Carbon Budget in Natural and Anthropogenic Forest- Steppe Ecosystems. Eurasian Soil Science, 35(2), 156- 164.
Puget, P., and Lal, R. (2005). Soil organic carbon and nitrogen in Mollisol in central ohio as affected by tillage and land use. Soil Tillage Research, 80(1-2), 201-213.
Rezaei, S.A., Arzani, H., and Tongway, D. J. (2006). Assessing rangeland capability in Iran using landscape function indices based on soil surface attributes. Journal of Arid Environment, 65(3), 460-473.
SRM., Task Group on Unity in Concepts and Terminology Committee Members, Society for Range Management. (1995). New concepts for assessment of rangeland condition. Journal of range manage, 48(3), 271-282.
Vagen, T.G., Andrianorofanomezana, M.A.A., and Andrianorofanomezana, S. (2006). Deforestation and cultivation effects on characteristics of oxisols in the highlands of Madagascar. Geoderma, 131(1-2), 190-200.
Wali, M.K., Everndilek, F., West, T., Watts, S.E., Pant, D., Gibbs, H.K., and MccClead, B.E. (1999). Assessing terrestrial ecosystem sustainability: usefulness of regional carbon and nitrogen models. Nature Resources, 35(4), 21-33.
Wang, Y.Q., Zhang, X.C., Zhang, J.L., and Li, S.J. (2009). Spatial variability of soil organic carbon in a watershed on the loess Plateau. Pedosphere, 19(4), 486-495.

  • Receive Date 24 May 2022
  • Revise Date 30 July 2022
  • Accept Date 31 July 2022