تشکیل خاک¬ها تحت اقلیم مرزی خشک-نیمه¬خشک و تغییر کانی¬های رسی در ریزوسفر برخی مرکبات در شهرستان داراب، استان فارس

STUDENT

DEGREE

YEAR

This study was carried out in Darab, Fars Province, to determine: i) the distribution, origin and formation conditions of palygorskite in the Cretaceous and Tertiary sediments and associated soils, ii) the formation and evolution of soils in different geomorphic units and iii) the effect of orange and lemon trees rhizosphere with different ages on soil properties. Eight Cretaceous and Tertiary rock units and 21 associated soil profiles, two or three pedons in each landform and rhizosphere and bulk soils of lemon and orange trees in the study area were sampled and analyzed for physicochemical and mineralogical properties. Palygorskite was found in all parent materials and associated soil samples. Most of this clay mineral seems to have been inherited from the parent materials although some appears to be the product of neoformation pathways. From mountain toward the piedmont plain, the young soil of Entisols is replaced by a slightly more developed soil of Inceptisols with calcic horizon and eventually in the river plain and lowlands, Entisols occur again. geomorphic position has no effect on the types of clay minerals in the soils of the study area, but it influences their relative quantity. The mean soluble, exchangeable and non-exchangeable K content of rhizosphere soils of different aged trees were less than in the control. The quantity of illite decreases and that of smectite and illite-smectite increases in orchards as compared to control soil. Kaolinite neoformation occurred in the root zone of orange trees and the relative quantity of neoformed kaolinite in the rhizosphere soil was higher than that in the bulk soil. Results regarding the quantity of neoformed kaolinite in lemon orchards showed a different trend from that of the orange orchards. The trend in Nex-Mg variation confirmed the trend of neoformation of kaolinite in the rhizosphere and bulk soils. Key Words Clay minerals, Palygorskite, Landform, Rhizosphere, Orange, Lemon

تشکیل خاک نتیجه تعامل فرآیندهای گوناگون ژئومورفیک و پدولوژیک می باشد. موقعیت ژئومورفیک به عنوان یکی از فاکتورهای موثر بر فرآیندهای خاکسازی بسیاری از ویژگی های خاک از جمله کانی های رسی را تحت تاثیر قرار می دهد. ریشه گیاهان و سایر عوامل زیستی به دلیل داشتن ترشحات متفاوت سبب ایجاد تحول بیشتر در محیط و ویژگی های مختلف خاک می گردند. این پژوهش با هدف بررسی وجود پالیگورسکایت و شرایط تشکیل آن در مواد مادری و خاک های دوره های کرتاسه و ترشیاری، ارزیابی چگونگی تشکیل و تکامل خاک های منطقه در واحدهای مختلف ژئومورفولوژی و اثر مواد مادری و نوع لندفرم بر ویژگی های خاک ها و همچنین مطالعه اثر ریزوسفر درختان پرتقال و لیموترش با سنین مختلف بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و کانی شناسی خاک در شهرستان داراب استان فارس انجام شد. به منظور بررسی حضور پالیگورسکایت و سایر کانی های رسی در مواد مادری دوران دوم و سوم زمین شناسی، بر اساس نقشه های زمین شناسی 1:100000 استان، از 8 نمونه ماده مادری مهم منطقه و نیمرخ خاک های گسترش یافته بر روی آنها نمونه برداری صورت گرفت. زمین نماها، زمین ریخت ها و سطوح ژئومورفیک مختلف بر روی نقشه توپوگرافی 1:25000 منطقه و با توجه به تصاویر حاصله از گوگل ارث، نقشه زمین شناسی، کاربری اراضی و ژئومورفولوژی تفکیک شدند. پس از انجام مطالعات صحرایی و بررسی ویژگی های منطقه، در هر لندفرم بر اساس وسعت آن دو یا سه خاک رخ حفر گردید. از کلیه افق های ژنتیکی خاک رخ ها، نمونه برداری صورت گرفت و پس از بازدید نهایی از منطقه مطالعاتی، نقشه نهایی سطوح ژئومورفیک تهیه شد. به منظور نمونه برداری از خاک های زیرکشت درختان پرتقال و لیموترش، از دو باغ مجاور دارای درختان پرتقال با سنین 5، 10 و 20 ساله و لیموترش با سنین 5، 20 و 50 ساله از توده خاک و ریزوسفر درختان و همچنین خاک کشت نشده از سه عمق 30-0، 60-30 و 100-60 سانتی متری نمونه خاک برداشته شد. نمونه ها تحت بررسی های XRD، SEM، TEM و EDX قرار گرفتند و ویژگی های فیزیکوشیمیایی آنها اندازه گیری شد. بر اساس مقایسه ترکیب کانی شناسی مواد مادری و خاک های حاصل، عمده پالیگورسکایت دارای منشا توارثی هستند هرچند که مقداری نیز حاصل نوتشکیلی در نتیجه رسوب گچ و آهک است. نتایج حاصل از آنالیز مولفه های اصلی نشان داد که موثرترین عوامل در تشکیل و پراکنش پالیگورسکایت در خاک های گسترش یافته بر روی رسوبات کرتاسه شامل EC، رس، سیلیسیم محلول، کربن آلی، آهک و میزان اسمکتایت و در خاک های توسعه یافته بر روی رسوبات ترشیاری نیز شامل میزان اسمکتایت، گچ و EC، ایلایت، کلسیم و منیزیم محلول و نسبت Mg/Ca می باشند. منطقه مطالعاتی دارای سه واحد زمین نما شامل کوه، دامنه و دشت و پنج زمین ریخت شامل سطوح فرسایشی، مخروط افکنه، پدیمنت، دشت دامنه ای و دشت رودخانه ای است. نتایج نشان داد که از کوه به سمت دشت دامنه ای، خاک های جوان انتی سول به سمت خاک های با تکامل بیشتر اینسپتی سول و تشکیل افق کلسیک در آنها تغییر می نماید و نهایتا در دشت رودخانه ای و پایین دست منطقه خاک ها در رده انتی سول قرار می گیرند. به نظر می رسد که موقعیت ژئومرفیک به عنوان یکی از عوامل مهم در فرآیندهای خاکسازی تاثیری بر نوع رس های موجود در خاک های منطقه مطالعاتی ندارد ولی میزان نسبی کانی ها را تحت تاثیر خود قرار می دهد. همچنین به نظر می رسد کاربری های مختلف بر نوع کانی های رسی ارزیابی شده تاثیری نداشته اند اما می توانند باعث تغییر در میزان نسبی کانی ها گردند. نتایج بررسی اثر ریزوسفر درختان پرتقال و لیموترش بر ویژگی های مختلف خاک بیانگر کاهش میانگین پتاسیم محلول، تبادلی و غیرتبادلی خاک های تحت کشت نسبت به خاک های کشت نشده می باشد. در تمامی نمونه ها با افزایش عمق از میزان پتاسیم محلول و تبادلی کاسته شد. همچنین تغییرات کانی های رسی نشان دهنده کاهش مقدار کانی ایلایت و افزایش کانی های اسمکتایت و مختلط ایلایت-اسمکتایت با افزایش سن باغ های مورد مطالعه است. با کشت و کار طولانی مدت، افزایش سن درختان، گسترش سیستم ریشه ای و جذب بیشتر پتاسیم خاک، تغییرات کانی های رسی نیز با شدت بیشتری درریزوسفر صورت گرفته است. نتایج مربوط به نسبت سطح زیر پیک 71/0 به 64/0 نانومتر نشان می دهد که بیشترین میزان نسبی کائولینایت نوتشکیل در ریزوسفر درختان پرتقال در مقایسه با توده خاک آنها مشاهده می شود در صورتی که این روند در درختان لیموترش کمی متفاوت است. تغییرات قابل توجه در مقدار نوتشکیلی کائولینایت در گروه های مسن تر به دلیل کشت و کار طولانی، نیاز بیشتر به منیزیم و همچنین جذب ریشه ای بالاتر ارزیابی شد. منیزیم غیر تبادلی به میزان بیشتری در ریزوسفر درختان لیموترش 20 ساله در مقایسه با توده خاک اندازه گیری شد که با مقدار نسبی کائولینایت نوتشکیل همخوانی دارد. همچنین، روند مشاهده شده در تغییر منیزیم غیر تبادلی روند نوتشکیلی کائولینایت در ریزوسفر و توده خاک را تایید می کند. کلمات کلیدی: کانی های رسی، پالیگورسکایت، لندفرم، ریزوسفر، پرتقال، لیموترش