view in publisher's site

Exploring the variability of soil properties as influenced by land use and management practices: A case study in the Upper Blue Nile basin, Ethiopia

Highlights•Soil properties significantly varied across agro-ecologcal zones & land uses types.•Croplands exhibited low values of most soil quality property parameters.•Sustainable land management practices improved sensitive soil properties.•Exlcosure substantially improved soil organic carbon and total nitrogen contents.AbstractThe knowledge of how soil properties vary over space and time is essential to better understand the potential of soils and their sensitivity to management interventions under different local conditions. The objective of this study was to analyze the variation in key soil properties as influenced by different land use types (cropland, grazing land, and bushland) and sustainable land management (SLM) practices (soil bund reinforced with grass, and fanya juu for croplands, and exclosures with and without trenches for grazing and bushlands) in the three contrasting agro-ecological zones of the drought-prone Upper Blue Nile basin, Ethiopia. Nine soil properties—texture, bulk density (BD), pH, electrical conductivity (EC), cation exchange capacity (CEC), total nitrogen (TN), soil organic carbon (SOC), available phosphorus (Pav), and available potassium (Kav)—were measured for topsoil (0–20 cm) samples collected from experimental plots established for monitoring runoff and soil loss rates. The results showed that seven of the nine studied soil properties significantly differed among the three land use types in the three agro-ecological zones (P < 0.05 to P < 0.001); pH, CEC, SOC, and TN values were generally lower in croplands than in others. These results imply that soil quality under crop production has been greatly deteriorated by unsustainable cropping systems practiced over centuries. Three years after the implementation of SLM practices, however, most soil parameters become within optimal ranges for supporting plant production. More particularly, sensitive soil properties (BD, SOC, TN, Pav, and Kav) showed remarkable improvement in plots where soil bunds reinforced with grass and exclosures were implemented. This improvement was primarily associated with the development of well-established vegetation cover owing to the favorable natural conditions maintained by fencing of plots and minimum tillage. These results therefore indicate that soil degradation can best be controlled through enhancing vegetation growth and reducing soil disturbance by tillage operations. We conclude that integrating land uses with suitable SLM practices is the most effective way to maintain and restore soil quality and sustain ecosystem functioning.

بررسی تنوع ویژگی‌های خاک تحت‌تاثیر کاربری زمین و شیوه‌های مدیریتی: مطالعه موردی در حوزه نیل آبی بالا، اتیوپی

نقاط برجسته: ویژگی‌های خاک به طور قابل‌توجهی در مناطق کشاورزی و اکولوژیکی تغییر می‌کند و انواع کاربردهای زمین را حفظ می‌کند. محصولات مقادیر کمی از اغلب پارامترهای ویژگی کیفیت خاک را نشان دادند. * شیوه‌های مدیریت پایدار زمین ویژگی‌های خاک حساس را بهبود می‌بخشد. * بهبود قابل‌توجه کربن آلی خاک و محتوای نیتروژن کل. * واکنش: آگاهی از چگونگی تغییر خصوصیات خاک در طول زمان و مکان برای درک بهتر پتانسیل خاک و حساسیت آن‌ها به مداخلات مدیریتی تحت شرایط محلی مختلف ضروری است. هدف این مطالعه تجزیه و تحلیل تنوع در ویژگی‌های کلیدی خاک تحت‌تاثیر انواع مختلف کاربری اراضی (زمین زراعی، زمین چرا، و بوشلند)و شیوه‌های مدیریت پایدار زمین (SLM)(پوشش خاک تقویت‌شده با چمن، و فنیا جوو برای کشاورزی، و محصور کردن با و بدون ترانشه برای چرا و بوشلند)در سه منطقه کشاورزی - بوم‌شناختی در معرض خشکسالی در حوضه آبی نیل علیا، اتیوپی بود. نه ویژگی خاک - بافت، جرم مخصوص ظاهری (BD)، pH، هدایت الکتریکی (EC)، ظرفیت تبادل کاتیونی (Cc)، نیتروژن کل (TN)، کربن آلی خاک (SOC)، فسفر قابل‌دسترس (Pav)و پتاسیم قابل‌دسترس (Cav)- برای نمونه‌های خاک سطحی (۰ - ۲۰ سانتی متر)جمع‌آوری‌شده از کرت‌های آزمایشی که برای نظارت بر رواناب و میزان هدر رفتن خاک ایجاد شده بودند، اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد که هفت مورد از نه ویژگی خاک مورد مطالعه به طور قابل‌توجهی در میان سه نوع کاربری اراضی در سه منطقه اکولوژیکی کشاورزی متفاوت بودند (p < ۰.۰۵ تا p < ۰.۰۰۱)؛ مقادیر pH، کمیسیون مرکزی انتخابات، SOC و TN به طور کلی در زمین‌های کشاورزی کم‌تر از بقیه بود. این نتایج حاکی از آن است که کیفیت خاک تحت تولید محصول به شدت توسط سیستم‌های کشت ناپایدار که در طول قرن‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند، تخریب شده‌است. با این حال، سه سال پس از اجرای عملیات SLM، بسیاری از پارامترهای خاک در محدوده بهینه برای حمایت از تولید گیاه قرار می‌گیرند. به طور خاص‌تر، ویژگی‌های خاک حساس (BD، SOC، TN، Pav و kav)بهبود قابل‌توجهی را در پلات هایی که در آن انبارهای خاک با چمن و پاک‌سازی تقویت شده‌بودند، نشان دادند. این بهبود در درجه اول با توسعه پوشش گیاهی به خوبی استقرار یافته به دلیل شرایط طبیعی مطلوب نگهداری شده به وسیله حصارکشی پلات ها و حداقل خاک‌ورزی مرتبط بود. بنابراین این نتایج نشان می‌دهد که تخریب خاک را می توان به بهترین نحو از طریق افزایش رشد پوشش گیاهی و کاهش آشفتگی خاک توسط عملیات خاک‌ورزی کنترل کرد. ما نتیجه می‌گیریم که یکپارچه‌سازی کاربردهای زمین با شیوه‌های مناسب SLM موثرترین راه برای حفظ و بازیابی کیفیت خاک و حفظ عملکرد اکوسیستم است.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Soil Science
  • ترجمه مقاله Soil Science
  • مقاله علوم خاک
  • ترجمه مقاله علوم خاک
  • مقاله Agronomy and Crop Science
  • ترجمه مقاله Agronomy and Crop Science
  • مقاله زراعت و علوم زراعی
  • ترجمه مقاله زراعت و علوم زراعی
  • مقاله Earth-Surface Processes
  • ترجمه مقاله Earth-Surface Processes
  • مقاله فرایندهای سطح زمین
  • ترجمه مقاله فرایندهای سطح زمین
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.