Nature.comን ስለጎበኙ እናመሰግናለን። የሚጠቀሙበት የአሳሽ ስሪት ለCSS የተወሰነ ድጋፍ አለው። ለተሻለ ተሞክሮ፣ የዘመነ አሳሽ እንዲጠቀሙ (ወይም በኢንተርኔት ኤክስፕሎረር ውስጥ የተኳሃኝነት ሁነታን እንዲያጠፉ) እንመክራለን። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ ቀጣይነት ያለው ድጋፍ ለማረጋገጥ፣ ጣቢያውን ያለ ቅጦች እና ጃቫስክሪፕት እናሳያለን።
የሱይ-ቾንግኪንግ የባቡር ቁልቁለትን እንደ የምርምር ዓላማ፣ የአፈር መቋቋም፣ የአፈር ኤሌክትሮኬሚስትሪ (የዝገት አቅም፣ የሬዶክስ አቅም፣ እምቅ ቅልመት እና ፒኤች)፣ የአፈር አኒየኖች (ጠቅላላ የሚሟሟ ጨዎች፣ Cl-፣ SO42- እና) እና የአፈር አመጋገብን መውሰድ። (የእርጥበት ይዘት፣ ኦርጋኒክ ቁስ፣ ጠቅላላ ናይትሮጅን፣ አልካላይ-ሃይድሮላይዝድ ናይትሮጅን፣ የሚገኝ ፎስፈረስ፣ የሚገኝ ፖታሲየም) በተለያዩ ተዳፋት ስር፣ የዝገት ደረጃ የሚገመገመው በተናጠል አመልካቾች እና በአርቴፊሻል አፈር አጠቃላይ አመልካቾች መሰረት ነው። ከሌሎች ምክንያቶች ጋር ሲነጻጸር፣ ውሃ በተንጣለለ መከላከያ መረብ ዝገት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል፣ ከዚያም የአኒዮን ይዘት ይከተላል። አጠቃላይ የሚሟሟ ጨው በተንጣለለ መከላከያ መረብ ዝገት ላይ መካከለኛ ተጽእኖ አለው፣ እና የተንጣለለው ፍሰት በተንጣለለ መከላከያ መረብ ዝገት ላይ መካከለኛ ተጽእኖ አለው። የአፈር ናሙናዎች የዝገት ደረጃ በተሟላ ሁኔታ ተገምግሟል፣ እና በላይኛው ተዳፋት ላይ ያለው ዝገት መካከለኛ ነበር፣ እና በመካከለኛው እና በታችኛው ተዳፋት ላይ ያለው ዝገት ጠንካራ ነበር። በአፈር ውስጥ ያለው ኦርጋኒክ ቁስ ከእምቅ ቅልመት ጋር በእጅጉ የተቆራኘ ነበር። የሚገኙ ናይትሮጅን፣ የሚገኙ ፖታሲየም እና የሚገኙ ፎስፈረስ ከአኒየኖች ጋር በእጅጉ የተቆራኙ ነበሩ። የአፈር ንጥረ ነገሮች ስርጭት በተዘዋዋሪ ከቁልቁለት አይነት ጋር የተያያዘ ነው።
የባቡር ሐዲዶችን፣ አውራ ጎዳናዎችን እና የውሃ ጥበቃ ተቋማትን ሲገነቡ የተራራ ክፍተቶች ብዙውን ጊዜ የማይቀሩ ናቸው። በደቡብ ምዕራብ በሚገኙ ተራሮች ምክንያት የቻይና የባቡር ሐዲድ ግንባታ የተራራውን ብዙ ቁፋሮ ይጠይቃል። የመጀመሪያውን አፈር እና እፅዋትን ያጠፋል፣ ይህም የተጋለጠ ድንጋያማ ተዳፋት ይፈጥራል። ይህ ሁኔታ የመሬት መንሸራተት እና የአፈር መሸርሸርን ያስከትላል፣ በዚህም የባቡር ትራንስፖርትን ደህንነት አደጋ ላይ ይጥላል። የመሬት መንሸራተት በተለይ ከግንቦት 12፣ 2008 የዌንቹዋን የመሬት መንቀጥቀጥ በኋላ ለመንገድ ትራፊክ መጥፎ ነው። የመሬት መንሸራተት በስፋት የተስፋፋ እና ከባድ የመሬት መንቀጥቀጥ አደጋ ሆኗል1. በ2008 በሲቹዋን ግዛት 4,243 ኪሎ ሜትር ቁልፍ የመንገድ መንገዶች ግምገማ ላይ፣ በመንገድ ዳር እና በተዳፋት መከላከያ ግድግዳዎች ላይ 1,736 ከባድ የመሬት መንቀጥቀጥ አደጋዎች ተከስተዋል፣ ይህም ከጠቅላላው የግምገማ ርዝመት 39.76% ይሸፍናል። በመንገድ ጉዳት ምክንያት የሚደርሰው ቀጥተኛ የኢኮኖሚ ኪሳራ ከ58 ቢሊዮን ዩዋን በላይ ነው። 2,3. ዓለም አቀፍ ምሳሌዎች እንደሚያሳዩት የመሬት መንቀጥቀጥ በኋላ የሚከሰቱ የጂኦግራፊያዊ አደጋዎች ቢያንስ ለ10 ዓመታት (የታይዋን የመሬት መንቀጥቀጥ) እና እስከ 40-50 ዓመታት (በጃፓን የካንቶ የመሬት መንቀጥቀጥ) ሊቆዩ ይችላሉ።4,5. ቅልመት የመሬት መንቀጥቀጥ አደጋን የሚነካው ዋናው ምክንያት ነው6,7. ስለዚህ የመንገድ ቁልቁለትን መጠበቅ እና መረጋጋትን ማጠናከር አስፈላጊ ነው። ተክሎች በተዳፋት ጥበቃ እና ሥነ ምህዳራዊ የመሬት ገጽታ መልሶ ማቋቋም ውስጥ የማይተካ ሚና ይጫወታሉ።8. ከተለመደው የአፈር ቁልቁለት ጋር ሲነጻጸር፣ የድንጋይ ቁልቁለቶች እንደ ኦርጋኒክ ቁስ፣ ናይትሮጅን፣ ፎስፈረስ እና ፖታሲየም ያሉ ንጥረ ነገሮች ክምችት የላቸውም፣ እና ለእፅዋት እድገት አስፈላጊ የሆነው የአፈር አካባቢ የላቸውም። እንደ ትልቅ ቁልቁለት እና የዝናብ መሸርሸር ባሉ ምክንያቶች ምክንያት፣ የዳገት አፈር በቀላሉ ይጠፋል። የዳገት አካባቢው ከባድ ነው፣ ለተክሎች እድገት አስፈላጊ የሆኑ ሁኔታዎች የሉትም፣ እና የቁልቁለት አፈር ደጋፊ መረጋጋት የለውም።9. ቁልቁለቱን ለመጠበቅ አፈርን ለመሸፈን ከመሠረት ቁሳቁስ ጋር የሚረጭ ቁልቁለት በአገሬ ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውል የቁልቁለት ሥነ-ምህዳራዊ መልሶ ማቋቋም ቴክኖሎጂ ነው። ለመርጨት የሚውለው አርቲፊሻል አፈር በተወሰነ መጠን ከተፈጨ ድንጋይ፣ ከእርሻ መሬት አፈር፣ ከገለባ፣ ከውህድ ማዳበሪያ፣ ከውሃ የሚጠብቅ ወኪል እና ማጣበቂያ (በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውሉ ማጣበቂያዎች የፖርትላንድ ሲሚንቶ፣ ኦርጋኒክ ሙጫ እና አስፋልት ኢሙልሲፋየርን ያካትታሉ) የተዋቀረ ነው። የቴክኒካል ሂደቱ፡ በመጀመሪያ የባርበድ ሽቦውን በድንጋዩ ላይ ያስቀምጡ፣ ከዚያም የባርበድ ሽቦውን በሪቬት እና በመልህቅ ብሎኖች ያስተካክሉ፣ እና በመጨረሻም ዘር የያዘውን አርቲፊሻል አፈር በዳገቱ ላይ በልዩ መርጫ ይረጩ። ሙሉ በሙሉ የተጋለጠው 14# የአልማዝ ቅርጽ ያለው የብረት መረብ በአብዛኛው ጥቅም ላይ የሚውል ሲሆን የሜሽ ደረጃ 5 ሴ.ሜ × 5 ሴ.ሜ እና 2 ሚሜ ዲያሜትር አለው። የብረት ሜሽ የአፈር ማትሪክስ በድንጋዩ ወለል ላይ ዘላቂ ሞኖሊቲክ ንጣፍ እንዲፈጥር ያስችለዋል። የብረት ሜሽኑ በአፈሩ ውስጥ ይበላሻል፣ ምክንያቱም አፈሩ ራሱ ኤሌክትሮላይት ስለሆነ፣ እና የዝገቱ መጠን በአፈሩ ባህሪያት ላይ የተመሰረተ ነው። የአፈር ዝገት ምክንያቶች ግምገማ ለመገምገም ትልቅ ጠቀሜታ አለው። በአፈር ምክንያት የሚመጣ የብረት ሜሽ መሸርሸር እና የመሬት መሸርሸር አደጋዎችን ማስወገድ።
የእፅዋት ሥሮች በተዳፋት ማረጋጊያ እና በአፈር መሸርሸር ቁጥጥር ውስጥ ወሳኝ ሚና እንደሚጫወቱ ይታመናል10,11,12,13,14. ጥልቅ በሆኑ የመሬት መንሸራተት ላይ ቁልቁለቶችን ለማረጋጋት፣ የእፅዋት ሥሮች የአፈር መሸርሸርን ለመከላከል አፈርን ማስተካከል ስለሚችሉ እፅዋትን መጠቀም ይቻላል።15,16,17. የእንጨት ተክሎች፣ በተለይም ዛፎች፣ ጥልቀት የሌላቸውን የመሬት መሸርሸር ለመከላከል ይረዳሉ18. በአፈር ውስጥ እንደ ማጠናከሪያ ክምር ሆነው የሚያገለግሉ በእፅዋት ቋሚ እና የጎን ስር ስርዓቶች የተፈጠረ ጠንካራ የመከላከያ መዋቅር። የስር አርክቴክቸር ቅጦች እድገት በጂኖች የሚመራ ሲሆን የአፈር አካባቢ በእነዚህ ሂደቶች ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታል። ከብረታ ብረት ጋር ያለው ዝገት ከአፈር አካባቢ ጋር ይለያያል20. በአፈር ውስጥ የብረታ ብረት ዝገት መጠን ከአስፈፃሚ ፈጣን መፍረስ እስከ ቸልተኛ ተጽዕኖ ሊደርስ ይችላል21. አርቲፊሻል አፈር ከእውነተኛው "አፈር" በጣም የተለየ ነው። የተፈጥሮ አፈር መፈጠር በውጪው አካባቢ እና በተለያዩ ፍጥረታት መካከል በአስር ሚሊዮኖች ዓመታት ውስጥ ባለው መስተጋብር ውጤት ነው22,23,24. የእንጨት እፅዋት የተረጋጋ የስር ስርዓት እና ስነ-ምህዳር ከመፈጠሩ በፊት፣ የብረት ጥልፍልፍ ከድንጋይ ቁልቁለት እና አርቲፊሻል አፈር ጋር ተጣምሮ ደህንነቱ በተጠበቀ ሁኔታ ሊሠራ ይችል እንደሆነ በቀጥታ ከተፈጥሮ ኢኮኖሚ ልማት ጋር የተያያዘ ነው፣ የ የህይወት እና የስነ-ምህዳር አካባቢ መሻሻል።
ይሁን እንጂ የብረታ ብረት ዝገት ከፍተኛ ኪሳራ ሊያስከትል ይችላል። በ1980ዎቹ መጀመሪያ ላይ በቻይና በኬሚካል ማሽነሪዎች እና በሌሎች ኢንዱስትሪዎች ላይ በተደረገ ጥናት መሠረት፣ በብረት ዝገት ምክንያት የሚደርሰው ኪሳራ ከጠቅላላው የውጤት እሴት 4% ይሸፍናል። ስለዚህ፣ የዝገት ዘዴውን ማጥናት እና ለኢኮኖሚያዊ ግንባታ የመከላከያ እርምጃዎችን መውሰድ ትልቅ ጠቀሜታ አለው። አፈር የጋዞች፣ የፈሳሾች፣ የጠጣር እና ረቂቅ ተሕዋስያን ውስብስብ ስርዓት ነው። የማይክሮባላዊ ሜታቦላይቶች ቁሳቁሶችን ሊያበላሹ ይችላሉ፣ እና የተሳሳቱ ሞገዶችም ዝገትን ሊያስከትሉ ይችላሉ። ስለዚህ፣ በአፈር ውስጥ የተቀበሩ ብረቶችን ዝገት መከላከል አስፈላጊ ነው። በአሁኑ ጊዜ፣ የተቀበሩ የብረት ዝገት ላይ የተደረገው ጥናት በዋናነት የሚያተኩረው (1) የተቀበሩ የብረት ዝገትን የሚነኩ ምክንያቶች25፤ (2) የብረት መከላከያ ዘዴዎች26,27፤ (3) የብረት ዝገትን ደረጃ ለመወሰን የሚረዱ ዘዴዎች28፤ በተለያዩ ሚዲያዎች ዝገትን በተመለከተ ነው። ሆኖም፣ በጥናቱ ውስጥ ያሉት ሁሉም አፈር ተፈጥሯዊ ነበሩ እና በቂ የአፈር ምስረታ ሂደቶችን አሳልፈዋል። ሆኖም፣ የባቡር ድንጋይ ተዳፋት ላይ ስለ አርቲፊሻል የአፈር መሸርሸር ምንም ሪፖርት የለም።
ከሌሎች የዝገት ሚዲያዎች ጋር ሲነጻጸር፣ አርቲፊሻል አፈር እንደ ፈሳሽነት፣ ልዩነት፣ ወቅታዊነት እና ክልላዊነት ያሉ ባህሪያት አሉት። በሰው ሰራሽ አፈር ውስጥ የብረት ዝገት የሚከሰተው በብረታ ብረት እና በሰው ሰራሽ አፈር መካከል ባሉ ኤሌክትሮኬሚካል ግንኙነቶች ነው። ከተፈጥሮ ምክንያቶች በተጨማሪ፣ የብረታ ብረት ዝገት መጠን በአካባቢው አካባቢ ላይም ይወሰናል። የተለያዩ ምክንያቶች የብረት ዝገትን በተናጠል ወይም በጥምረት ይጎዳሉ፣ ለምሳሌ የእርጥበት ይዘት፣ የኦክስጅን ይዘት፣ ሙሉ በሙሉ የሚሟሟ የጨው ይዘት፣ የአኒዮን እና የብረት አዮን ይዘት፣ ፒኤች፣ የአፈር ማይክሮቦች 30,31,32።
በ30 ዓመታት ልምምድ፣ በድንጋያማ ተዳፋት ላይ ሰው ሰራሽ አፈርን እንዴት በቋሚነት መጠበቅ እንደሚቻል የሚለው ጥያቄ ችግር ሆኗል።33. ቁጥቋጦዎች ወይም ዛፎች በአፈር መሸርሸር ምክንያት ለ10 ዓመታት በእጅ እንክብካቤ ከተደረጉ በኋላ በአንዳንድ ተዳፋት ላይ ማደግ አይችሉም። በብረት መረቡ ወለል ላይ ያለው አፈር በአንዳንድ ቦታዎች ታጥቧል። በዝገት ምክንያት አንዳንድ የብረት መረቦች ተሰንጥቀው ከላይ እና ከታች ያለውን አፈር በሙሉ አጥተዋል (ምስል 1)። በአሁኑ ጊዜ፣ በባቡር ተዳፋት ዝገት ላይ የተደረገው ጥናት በዋናነት የሚያተኩረው በባቡር ተከላ ጣቢያ የመሬት መሬቶች ዝገት፣ በቀላል ባቡር የሚፈጠረውን የጠፋ የአሁኑ ዝገት እና በባቡር ድልድዮች ዝገት ላይ ነው34,35፣ ትራኮች እና ሌሎች የተሽከርካሪ መሳሪያዎች ዝገት ላይ ነው36። የባቡር ተዳፋት መከላከያ የብረት መረቡ ዝገት ሪፖርት አልተደረገም። ይህ ጽሑፍ በሱዩ የባቡር ሐዲድ ደቡብ ምዕራብ ዓለት ቁልቁለት ላይ ያሉ ሰው ሰራሽ አፈርዎችን አካላዊ፣ ኬሚካላዊ እና ኤሌክትሮኬሚካል ባህሪያትን ያጠናል፣ የአፈር ባህሪያትን በመገምገም የብረት ዝገትን ለመተንበይ እና ለአፈር ሥነ-ምህዳር እድሳት እና አርቲፊሻል እድሳት ቲዎሪ እና ተግባራዊ መሠረት ይሰጣል። አርቲፊሻል ቁልቁለት።
የሙከራ ቦታው በሲቹዋን ኮረብታማ አካባቢ (30°32′N፣ 105°32′E) በሱኒንግ የባቡር ጣቢያ አቅራቢያ ይገኛል። አካባቢው በሲቹዋን ተፋሰስ መካከል የሚገኝ ሲሆን ዝቅተኛ ተራሮችና ኮረብቶች ያሉት ሲሆን ቀላል የጂኦሎጂካል መዋቅር እና ጠፍጣፋ መሬት አለው። የአፈር መሸርሸር፣ መቁረጥ እና የውሃ ክምችት የተሸረሸሩ ኮረብታማ መልክዓ ምድሮችን ይፈጥራል። የመሠረት ድንጋይ በዋናነት የኖራ ድንጋይ ሲሆን ከመጠን በላይ ሸክሙ በዋናነት ሐምራዊ አሸዋ እና ጭቃማ ነው። ጽኑ አቋሙ ደካማ ነው፣ እና ድንጋዩ የታጠረ መዋቅር ነው። የጥናቱ ቦታ ከፊል ሞቃታማ እርጥበት አዘል የዝናብ የአየር ንብረት አለው፣ ወቅታዊ ባህሪያት ያሉት የጸደይ መጀመሪያ፣ ሞቃታማ የበጋ ወቅት፣ አጭር መኸር እና ክረምት መጨረሻ ናቸው። የዝናብ መጠኑ ብዙ ነው፣ የብርሃን እና የሙቀት ሀብቶች በብዛት ይገኛሉ፣ ከበረዶ ነፃ የሆነ ጊዜ ረጅም ነው (በአማካይ 285 ቀናት)፣ የአየር ሁኔታው ​​መለስተኛ ነው፣ አመታዊ አማካይ የሙቀት መጠን 17.4°ሴ ነው፣ በጣም ሞቃታማው ወር (ነሐሴ) አማካይ የሙቀት መጠን 27.2°ሴ ነው፣ እና ከፍተኛው የሙቀት መጠን 39.3°ሴ ነው። በጣም ቀዝቃዛው ወር ጥር ነው (አማካይ የሙቀት መጠን 6.5°ሴ ነው)፣ እጅግ ዝቅተኛው የሙቀት መጠን -3.8°ሴ ሲሆን አመታዊ አማካይ የዝናብ መጠን 920 ሚሜ ሲሆን በዋናነት በሐምሌ እና ነሐሴ ወር ላይ ይከማቻል። በጸደይ፣ በበጋ፣ በመኸር እና በክረምት የሚዘንበው የዝናብ መጠን በእጅጉ ይለያያል። በዓመቱ ውስጥ በእያንዳንዱ ወቅት የሚዘንበው የዝናብ መጠን በቅደም ተከተል 19-21%፣ 51-54%፣ 22-24% እና 4-5% ነው።
የምርምር ቦታው በ2003 የተገነባው የዩ-ሱይ የባቡር ሐዲድ ቁልቁለት ላይ 45° አካባቢ ቁልቁለት ነው። በሚያዝያ 2012 ከሱኒንግ የባቡር ጣቢያ በ1 ኪ.ሜ ርቀት ላይ ወደ ደቡብ ትይዩ ነበር። ተፈጥሯዊው ቁልቁለት እንደ መቆጣጠሪያ ጥቅም ላይ ውሏል። የቁልቁለት ሥነ-ምህዳራዊ መልሶ ማቋቋም ለሥነ-ምህዳር እድሳት የውጭ የላይኛው መደርደሪያ የአፈር መርጫ ቴክኖሎጂን ይጠቀማል። እንደ የባቡር ሐዲድ ጎን ቁልቁለት ቁመት፣ ቁልቁለቱ ወደ ላይ፣ መካከለኛ ቁልቁለት እና ወደ ታች ቁልቁለት ሊከፈል ይችላል (ምስል 2)። የተቆረጠው ቁልቁለት አርቲፊሻል አፈር ውፍረት 10 ሴ.ሜ ያህል ስለሆነ፣ የአፈር ብረት ሜሽ የዝገት ውጤቶችን ብክለትን ለማስወገድ፣ የአፈርን ወለል ከ0-8 ሴ.ሜ ለመውሰድ የማይዝግ ብረት አካፋ ብቻ እንጠቀማለን። ለእያንዳንዱ የቁልቁለት አቀማመጥ አራት ድግግሞሽዎች ተዘጋጅተዋል፣ በእያንዳንዱ ድግግሞሽ 15-20 የዘፈቀደ የናሙና ነጥቦች። እያንዳንዱ ድግግሞሽ ከS ቅርጽ ካለው የመስመር ናሙና ነጥቦች በዘፈቀደ የሚወሰን 15-20 ድብልቅ ነው። ትኩስ ክብደቱ 500 ግራም ያህል ነው። ናሙናዎቹን ለማቀነባበር በፖሊኢታይሊን ዚፕሎክ ከረጢቶች ወደ ላቦራቶሪ ይመልሷቸው። አፈሩ በተፈጥሮው በአየር ይደርቃል፣ እና ጠጠር እና የእንስሳት እና የእፅዋት ቅሪቶች ይወሰዳሉ፣ በአጌት ዱላ ይጨፈጨፋሉ፣ እና ከሻካራ ቅንጣቶች በስተቀር በ20-ሜሽ፣ 100-ሜሽ ናይለን ወንፊት ይወጠራሉ።
የአፈር መቋቋም ችሎታው የተለካው በሼንጊሊ ኢንስትሩመንት ኩባንያ በተመረተው የቪክተር4106 የመሬት መቋቋም መከላከያ ሞካሪ ነው፤ የአፈር መቋቋም ችሎታው የተለካው በእርሻ ቦታው ላይ ነው፤ የአፈር እርጥበት የተለካው በማድረቂያ ዘዴ ነው። የDMP-2 ተንቀሳቃሽ ዲጂታል mv/pH መሳሪያ የአፈር ዝገት አቅምን ለመለካት ከፍተኛ የግብዓት መቋቋም አቅም አለው። እምቅ ቅልመት እና የሬዶክስ አቅም በDMP-2 ተንቀሳቃሽ ዲጂታል mv/pH ተለይተዋል፣ በአፈር ውስጥ ያለው አጠቃላይ የሚሟሟ ጨው በቀሪ ማድረቂያ ዘዴ ተወስኗል፣ በአፈር ውስጥ ያለው የክሎራይድ አዮን ይዘት በAgNO3 titration ዘዴ (Mohr ዘዴ) ተወስኗል፣ የአፈር ሰልፌት ይዘት በተዘዋዋሪ EDTA Titration ዘዴ ተወስኗል፣ የአፈር ካርቦኔት እና ባይካርቦኔትን ለመወሰን ድርብ አመልካች titration ዘዴ፣ የአፈር ኦርጋኒክ ቁስን ለመወሰን የፖታስየም ዲክሮሜትድ ኦክሳይድ የማሞቂያ ዘዴ፣ የአፈርን የአልካላይን ሃይድሮሊሲስ ናይትሮጅን ለመወሰን የአልካላይን መፍትሄ ስርጭት ዘዴ፣ የH2SO4-HClO4 መፈጨት Mo-Sb የቀለም ዘዴ በአፈር ውስጥ ያለው አጠቃላይ ፎስፈረስ እና በአፈር ውስጥ ያለው የፎስፈረስ ይዘት በኦልሰን ዘዴ (0.05 mol/L NaHCO3 መፍትሄ እንደ ማውጣት) ተወስኗል፣ እና በአፈር ውስጥ ያለው አጠቃላይ የፖታስየም ይዘት በሶዲየም ሃይድሮክሳይድ ፊውዥን-ነበልባል ፎቶሜትሪ ተወስኗል።
የሙከራው መረጃ መጀመሪያ ላይ በስርዓት የተደራጀ ነበር። የSPSS ስታቲስቲክስ 20 አማካኝ፣ መደበኛ መዛባት፣ የአንድ አቅጣጫ ANOVA እና የሰው ግንኙነት ትንተና ለማከናወን ጥቅም ላይ ውሏል።
ሠንጠረዥ 1 የተለያዩ ተዳፋት ያላቸው የአፈር ኤሌክትሮሜካኒካል ባህሪያትን፣ አኒየሞችን እና ንጥረ ነገሮችን ያቀርባል። የዝገት አቅም፣ የአፈር መቋቋም እና የምስራቅ-ምዕራብ እምቅ ቅልመት ሁሉም ጉልህ ነበሩ (P < 0.05)። የቁልቁለት፣ የመሃል-ተዳፋት እና የተፈጥሮ ተዳፋት የሬዶክስ እምቅ ቅልመት ጉልህ ነበሩ (P < 0.05)። ከሀዲዱ ጋር ቀጥ ያለ እምቅ ቅልመት፣ ማለትም የሰሜን-ደቡብ እምቅ ቅልመት፣ ወደ ላይኛው ተዳፋት>ወደታችኛው ተዳፋት>መካከለኛው ተዳፋት ነው። የአፈር pH ዋጋ ወደታችኛው ተዳፋት>ወደታችኛው ተዳፋት>መካከለኛው ተዳፋት> ተፈጥሯዊ ተዳፋት ቅደም ተከተል ነበር። ጠቅላላ የሚሟሟ ጨው፣ ተፈጥሯዊ ተዳፋት ከባቡር ተዳፋት በእጅጉ ከፍ ያለ ነበር (P < 0.05)። የሶስተኛ ደረጃ የባቡር ተዳፋት አፈር አጠቃላይ የሚሟሟ የጨው ይዘት ከ500 ሚ.ግ/ኪ.ግ በላይ ነው፣ እና አጠቃላይ የሚሟሟ ጨው በብረት ዝገት ላይ መካከለኛ ተጽእኖ አለው። የአፈር ኦርጋኒክ ቁስ ይዘት በተፈጥሮ ተዳፋት ውስጥ ከፍተኛው እና ዝቅተኛው ተዳፋት (P < 0.05) ነበር። ጠቅላላ የናይትሮጅን ይዘት በመካከለኛው ተዳፋት ውስጥ ከፍተኛው እና ዝቅተኛው ተዳፋት ውስጥ ዝቅተኛው ነበር፤ የሚገኘው የናይትሮጅን ይዘት በዳገት እና በመሃል ተዳፋት ከፍተኛው ሲሆን በተፈጥሮ ተዳፋት ዝቅተኛው ነበር፤ የባቡር ሐዲድ ወደ ላይ እና ወደ ታች ተዳፋት ያለው አጠቃላይ የናይትሮጅን ይዘት ዝቅተኛ ነበር፣ ነገር ግን የሚገኘው የናይትሮጅን ይዘት ከፍ ያለ ነበር። ይህ የሚያሳየው ወደ ላይ እና ወደ ታች ቆላማ የናይትሮጅን ማዕድን የማውጣት መጠን ፈጣን መሆኑን ነው። የሚገኘው የፖታስየም ይዘት ከሚገኘው ፎስፈረስ ጋር ተመሳሳይ ነው።
የአፈር መቋቋም የኤሌክትሪክ ኮንዳክቲቭነትን የሚያሳይ ኢንዴክስ እና የአፈር ዝገትን ለመመዘን መሰረታዊ መለኪያ ነው። የአፈር መቋቋምን የሚነኩ ምክንያቶች የእርጥበት ይዘት፣ ሙሉ በሙሉ የሚሟሟ የጨው ይዘት፣ ፒኤች፣ የአፈር ሸካራነት፣ የሙቀት መጠን፣ የኦርጋኒክ ቁስ ይዘት፣ የአፈር ሙቀት እና ጥብቅነት ያካትታሉ። በአጠቃላይ ሲታይ ዝቅተኛ የመቋቋም አቅም ያላቸው አፈርዎች የበለጠ ዝገት ያላቸው ናቸው፣ እና በተቃራኒው። የአፈር ዝገትን ለመመዘን የመቋቋም አቅምን መጠቀም በተለያዩ አገሮች ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውል ዘዴ ነው። ሠንጠረዥ 1 ለእያንዳንዱ ነጠላ ኢንዴክስ37,38 የዝገት ደረጃ ግምገማ መስፈርቶችን ያሳያል።
በአገሬ ውስጥ ባለው የፈተና ውጤቶች እና ደረጃዎች (ሠንጠረዥ 1) መሠረት፣ የአፈር ዝገት በአፈር መቋቋም ብቻ የሚገመገም ከሆነ፣ በከፍታ ላይ ያለው አፈር በጣም ዝገት አለው፤ በከፍታ ላይ ያለው አፈር በመጠኑ ዝገት አለው፤ በመሃል ተዳፋት እና በተፈጥሮ ተዳፋት ላይ ያለው የአፈር ዝገት በአንጻራዊነት ዝቅተኛ ደካማ ነው።
የከፍታ ቁልቁለት የአፈር መቋቋም ከሌሎች የቁልቁለት ክፍሎች በእጅጉ ያነሰ ሲሆን ይህም በዝናብ መሸርሸር ምክንያት ሊከሰት ይችላል። በላይኛው ቁልቁለት ላይ ያለው የላይኛው አፈር ከውሃው ጋር ወደ መካከለኛው ቁልቁለት ይፈስሳል፣ ስለዚህ የላይኛው ቁልቁለት የብረት ቁልቁለት መከላከያ መረብ ከላይኛው አፈር ጋር ቅርብ ይሆናል። አንዳንድ የብረት መረቦቹ ተጋልጠው በአየር ላይ እንኳን ተንጠልጥለዋል (ምስል 1)። የአፈር መቋቋም በቦታው ተለክቷል፤ የክምር ክፍተት 3 ሜትር ነበር፤ የክምር መንዳት ጥልቀት ከ15 ሴ.ሜ በታች ነበር። ባዶ የብረት መረብ እና የሚላጥ ዝገት የመለኪያ ውጤቶችን ሊያስተጓጉሉ ይችላሉ። ስለዚህ የአፈር ዝገት በአፈር መቋቋም መረጃ ጠቋሚ ብቻ መገምገም አስተማማኝ አይደለም። በዝገት አጠቃላይ ግምገማ፣ የላይኛው ቁልቁለት የአፈር መቋቋም ግምት ውስጥ አይገባም።
ከፍተኛ አንጻራዊ እርጥበት ስላለው፣ በሲቹዋን አካባቢ ያለው ዘላቂ እርጥበት ያለው አየር በአፈር ውስጥ ከተቀበረው የብረት መረብ ይልቅ ለአየር የተጋለጠው የብረት መረብ በከባድ ሁኔታ እንዲበላሽ ያደርጋል።39. የሽቦ መረብ በአየር ላይ መጋለጥ የአገልግሎት ዘመንን ሊቀንስ ይችላል፣ ይህም ወደ ላይ ያለውን አፈር ሊያናጋ ይችላል። የአፈር መጥፋት ለተክሎች፣ በተለይም የእንጨት ተክሎች፣ እንዲያድጉ አስቸጋሪ ያደርገዋል። የእንጨት ተክሎች ባለመኖራቸው፣ አፈሩን ለማጠናከር ወደ ላይኛው የስር ስርዓት መፍጠር አስቸጋሪ ነው። በተመሳሳይ ጊዜ፣ የእፅዋት እድገት የአፈርን ጥራት ማሻሻል እና በአፈር ውስጥ ያለውን የሂዩም ይዘት ሊጨምር ይችላል፣ ይህም ውሃ ማቆየት ብቻ ሳይሆን ለእንስሳት እና ለእፅዋት እድገት እና ለመራባት ጥሩ አካባቢን ይሰጣል፣ በዚህም የአፈር ብክነትን ይቀንሳል። ስለዚህ፣ በግንባታ መጀመሪያ ላይ፣ ተጨማሪ የእንጨት ዘሮች በላይኛው ተራራ ላይ መዝራት አለባቸው፣ እና የውሃ መከላከያ ወኪል ያለማቋረጥ መጨመር እና በፊልም መሸፈን አለበት፣ ይህም በዝናብ ውሃ የሚደርሰውን የላይኛው መሬት መሸርሸር ለመቀነስ ነው።
የዝገት እምቅ አቅም በሶስት ደረጃ ተዳፋት ላይ ያለውን የቁልቁለት መከላከያ መረብ ዝገት ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድር አስፈላጊ ነገር ሲሆን በከፍታ ተዳፋት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል (ሠንጠረዥ 2)። በመደበኛ ሁኔታዎች፣ የዝገት እምቅ አቅም በተወሰነ አካባቢ ብዙም አይለወጥም። በግልጽ የሚታይ ለውጥ በባዶ ጅረቶች ሊከሰት ይችላል። የተንጣለሉ ጅረቶች ተሽከርካሪዎች የህዝብ ትራንስፖርት ስርዓቱን ሲጠቀሙ ወደ መንገድ አልጋ እና ወደ አፈር መካከለኛ የሚፈሱ ጅረቶችን 40፣ 41፣ 42 ያመለክታሉ። የትራንስፖርት ስርዓቱን በማዳበር፣ የአገሬ የባቡር ትራንስፖርት ስርዓት ትልቅ የኤሌክትሪክ ፍሰት አስመዝግቧል፣ እና ከኤሌክትሪክ የባቡር ሐዲዶች በቀጥታ የጅረት መፍሰስ ምክንያት የተቀበሩ ብረቶች ዝገት ችላ ሊባል አይችልም። በአሁኑ ጊዜ፣ የአፈር እምቅ ቅልመት አፈሩ የተንጣለሉ ጅረቶችን መያዙን ለመወሰን ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። የገጽታ አፈር እምቅ ቅልመት ከ0.5 mv/m በታች ሲሆን የተንጣለሉ ጅረት ዝቅተኛ ነው፤ እምቅ ቅልመት ከ0.5 mv/m እስከ 5.0 mv/m ክልል ውስጥ ሲሆን የተንጣለሉ ጅረት መካከለኛ ነው፤ እምቅ ቅልመት ከ5.0 mv/m በላይ ሲሆን፣ የባዘነው የጅረት ደረጃ ከፍተኛ ነው። የመሃል-ቁልቁለት፣ ወደ ላይ-ቁልቁለት እና ወደ ታች-ቁልቁለት ያለው እምቅ ቅልመት (EW) ተንሳፋፊ ክልል በስእል 3 ላይ ይታያል። ከተንሳፋፊው ክልል አንፃር፣ በመሃል-ቁልቁለት ምስራቅ-ምዕራብ እና ሰሜን-ደቡብ አቅጣጫዎች መካከለኛ የባዘነው የጅረት ሞገዶች አሉ። ስለዚህ፣ የባዘነው የጅረት ሞገድ በመሃል-ቁልቁለት እና ወደ ታች-ቁልቁለት ላይ በተለይም በመሃል-ቁልቁለት ላይ የብረት ሜሽዎችን ዝገት የሚነካ አስፈላጊ ነገር ነው።
በአጠቃላይ፣ ከ400 mV በላይ ያለው የአፈር ሬዶክስ እምቅ አቅም (Eh) የኦክሳይድ አቅምን ያሳያል፣ ከ0-200 mV በላይ ያለው መካከለኛ የመቀነስ ችሎታ ሲሆን ከ0 mV በታች ያለው ደግሞ ትልቅ የመቀነስ ችሎታ ነው። የአፈር ሬዶክስ እምቅ አቅም ዝቅተኛ በሆነ ቁጥር የአፈር ማይክሮባኒዎች ወደ ብረቶች የሚወስዱት የዝገት አቅም ይጨምራል44. የአፈር ማይክሮባኒካል ዝገት ከሬዶክስ እምቅ አቅም የመተንበይ አዝማሚያ ይቻላል። ጥናቱ እንዳመለከተው የሶስቱ ተዳፋት የአፈር ሬዶክስ እምቅ አቅም ከ500 mv በላይ ሲሆን የዝገት ደረጃም በጣም ትንሽ ነበር። ይህም የዳገት መሬት የአፈር አየር ማናፈሻ ሁኔታ ጥሩ መሆኑን ያሳያል፣ ይህም በአፈር ውስጥ ለአናይሮቢክ ማይክሮባኒዎች ዝገት ተስማሚ አይደለም።
ቀደም ሲል የተደረጉ ጥናቶች የአፈር ፒኤች በአፈር መሸርሸር ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ ግልጽ መሆኑን አረጋግጠዋል። የፒኤች ዋጋ መለዋወጥ ሲኖር የብረት ቁሳቁሶች የዝገት መጠን በእጅጉ ይጎዳል። የአፈር ፒኤች ከአካባቢው እና በአፈር ውስጥ ካሉት ረቂቅ ተሕዋስያን ጋር በቅርበት የተቆራኘ ነው45,46,47። በአጠቃላይ ሲታይ የአፈር ፒኤች በትንሹ አልካላይን አፈር ውስጥ ባሉ የብረት ቁሳቁሶች ዝገት ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ ግልጽ አይደለም። የሶስቱ የባቡር ተዳፋት አፈር ሁሉም አልካላይን ነው፣ ስለዚህ የፒኤች በብረት ሜሽ ዝገት ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ ደካማ ነው።
ከሠንጠረዥ 3 እንደሚታየው፣ የትስስር ትንተናው የሬዶክስ እምቅ አቅም እና የቁልቁለት አቀማመጥ በከፍተኛ ሁኔታ በአዎንታዊ መልኩ የተሳሰሩ መሆናቸውን ያሳያል (R2 = 0.858)፣ የዝገት እምቅ አቅም እና እምቅ ቅልመት (SN) በከፍተኛ ሁኔታ በአዎንታዊ መልኩ የተሳሰሩ መሆናቸውን (R2 = 0.755)፣ እና የሬዶክስ እምቅ አቅም እና እምቅ ቅልመት (SN) በከፍተኛ ሁኔታ በአዎንታዊ መልኩ የተሳሰሩ መሆናቸውን ያሳያል (R2 = 0.755)። በእምቅ አቅም እና በፒኤች (R2 = -0.724) መካከል ጉልህ የሆነ አሉታዊ ትስስር ነበር። የቁልቁለት አቀማመጥ ከሬዶክስ አቅም ጋር በእጅጉ በአዎንታዊ መልኩ የተቆራኘ ነበር። ይህም በተለያዩ የቁልቁለት ቦታዎች ማይክሮ አካባቢ ልዩነቶች እንዳሉ እና የአፈር ረቂቅ ተሕዋስያን ከሬዶክስ አቅም ጋር በቅርበት የተቆራኙ መሆናቸውን ያሳያል። የሬዶክስ አቅም ከፒኤች51,52 ጋር በእጅጉ አሉታዊ በሆነ መልኩ የተቆራኘ ነበር። ይህ ግንኙነት የሚያመለክተው የፒኤች እና የኤህ እሴቶች ሁልጊዜ በአፈር ሬዶክስ ሂደት ወቅት በተመሳሳይ ጊዜ እንደማይለዋወጡ ነው፣ ነገር ግን አሉታዊ መስመራዊ ግንኙነት እንዳላቸው ነው። የብረት ዝገት አቅም ኤሌክትሮኖችን የማግኘት እና የማጣት አንጻራዊ ችሎታን ሊወክል ይችላል። የዝገት አቅም ከሊምፒክ ግራዲየንት (SN) ጋር በእጅጉ በአዎንታዊ መልኩ የተቆራኘ ቢሆንም፣ እምቅ ግራዲየንት በብረት ኤሌክትሮኖች በቀላሉ በመጥፋቱ ምክንያት ሊሆን ይችላል።
የአፈር አጠቃላይ የሚሟሟ የጨው ይዘት ከአፈር ዝገት ጋር በቅርበት የተቆራኘ ነው። በአጠቃላይ ሲታይ የአፈር ጨዋማነት ከፍ ባለ መጠን የአፈር መቋቋም አቅሙን ይቀንሳል፣ በዚህም የአፈር መቋቋምን ይጨምራል። በአፈር ኤሌክትሮላይቶች ውስጥ፣ አኒየኖች እና የተለያዩ ክልሎች ብቻ ሳይሆኑ የዝገት ተጽዕኖዎች በዋናነት ካርቦኔት፣ ክሎራይድ እና ሰልፌት ናቸው። በተጨማሪም፣ በአፈር ውስጥ ያለው ሙሉ የሚሟሟ የጨው ይዘት በሌሎች ምክንያቶች ተጽዕኖ ምክንያት ዝገትን በተዘዋዋሪ ይጎዳል፣ ለምሳሌ የኤሌክትሮድ አቅም በብረታ ብረት እና በአፈር ኦክስጅን ውስጥ የመሟሟት ውጤት53።
በአፈር ውስጥ ያሉት አብዛኛዎቹ የሚሟሟ ጨው-የተነጣጠሉ አዮኖች በቀጥታ በኤሌክትሮኬሚካል ግብረመልሶች ውስጥ አይሳተፉም፣ ነገር ግን በአፈር መቋቋም ምክንያት የብረት ዝገት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ። የአፈር ጨዋማነት ከፍ ባለ መጠን የአፈር ቅልጥፍና የበለጠ ጠንካራ እና የአፈር መሸርሸር የበለጠ ጠንካራ ነው። የተፈጥሮ ተዳፋት የአፈር ጨዋማነት ይዘት ከባቡር ተዳፋት በእጅጉ ከፍ ያለ ነው፣ ይህም የተፈጥሮ ተዳፋት በእፅዋት የበለፀገ በመሆኑ ሊሆን ይችላል፣ ይህም ለአፈር እና ለውሃ ጥበቃ ምቹ ነው። ሌላው ምክንያት የተፈጥሮ ተዳፋት የበሰለ የአፈር መፈጠር (በድንጋይ የአየር ሁኔታ የተፈጠረው የአፈር ወላጅ ቁሳቁስ) አጋጥሞታል፣ ነገር ግን የባቡር ተዳፋት አፈር እንደ “አርቲፊሻል አፈር” ማትሪክስ ከተፈጨ የድንጋይ ቁርጥራጮች የተዋቀረ ነው፣ እና በቂ የአፈር መፈጠር ሂደት አላደረገም። ማዕድናት አልተለቀቁም። በተጨማሪም፣ በተፈጥሮ ተዳፋት ጥልቅ አፈር ውስጥ ያሉት የጨው አዮኖች በገጽታ ትነት ወቅት በካፒላሪ እርምጃ ተነስተው በገጽታ አፈር ውስጥ የተከማቹ ሲሆን ይህም በገጽታ አፈር ውስጥ የጨው አዮኖች ይዘት እንዲጨምር አድርጓል። የባቡር ተዳፋት የአፈር ውፍረት ከ20 ሴ.ሜ በታች ሲሆን የላይኛው አፈር ከጥልቅ አፈር ውስጥ ጨውን ማሟላት አለመቻሉን ያስከትላል።
አወንታዊ አዮኖች (እንደ K+፣ Na+፣ Ca2+፣ Mg2+፣ Al3+፣ ወዘተ) በአፈር ዝገት ላይ ብዙም ተጽእኖ የላቸውም፣ አኒዮኖች ደግሞ በኤሌክትሮኬሚካል የዝገት ሂደት ውስጥ ጉልህ ሚና የሚጫወቱ ሲሆን በብረት ዝገት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራሉ። Cl− የአኖድን ዝገት ሊያፋጥን ይችላል እና በጣም ዝገት ያለው አኒዮን ነው፤ የCl− ይዘት ከፍ ባለ ቁጥር የአፈር ዝገት ይጠናከራል።SO42− የአረብ ብረትን ዝገት ከማበረታታት ባለፈ በአንዳንድ የኮንክሪት ቁሳቁሶች ላይ ዝገት ያስከትላል54.እንዲሁም ብረትን ያበላሻል። በተከታታይ የአሲድ አፈር ሙከራዎች፣ የዝገት መጠን ከአፈር አሲድነት ጋር ተመጣጣኝ ሆኖ ተገኝቷል55.ክሎራይድ እና ሰልፌት የሚሟሟ ጨዎች ዋና ዋና ክፍሎች ናቸው፣ ይህም የብረታ ብረትን መበታተን በቀጥታ ሊያፋጥን ይችላል። ጥናቶች እንደሚያሳዩት በአልካላይን አፈር ውስጥ የካርቦን ብረት የዝገት ክብደት መቀነስ ከክሎራይድ እና ሰልፌት አዮኖች መጨመር ጋር ተመጣጣኝ ነው56,57። ሊ እና ሌሎች SO42- ዝገትን ሊያደናቅፍ ይችላል፣ ነገር ግን ቀድሞውኑ የተፈጠሩ የዝገት ጉድጓዶችን እድገት ሊያበረታታ ይችላል58።
በአፈር የዝገት ግምገማ መስፈርት እና በፈተና ውጤቶች መሠረት፣ በእያንዳንዱ የቁልቁለት አፈር ናሙና ውስጥ ያለው የክሎራይድ አዮን ይዘት ከ100 ሚ.ግ./ኪ.ግ በላይ ነበር፣ ይህም ጠንካራ የአፈር ዝገት መኖሩን ያሳያል። በሁለቱም የቁልቁለት እና የቁልቁለት ተዳፋት ላይ ያለው የሰልፌት አዮን ይዘት ከ200 ሚ.ግ./ኪ.ግ በላይ እና ከ500 ሚ.ግ./ኪ.ግ በታች ነበር፣ አፈሩም በመጠኑ ተበላሽቷል። በመሃል ተዳፋት ላይ ያለው የሰልፌት አዮን ይዘት ከ200 ሚ.ግ./ኪ.ግ በታች ነው፣ እና የአፈር ዝገት ደካማ ነው። የአፈር መካከለኛ ከፍተኛ ክምችት ሲይዝ፣ በምላሹ ውስጥ ይሳተፋል እና በብረት ኤሌክትሮድ ወለል ላይ የዝገት ሚዛን ይፈጥራል፣ በዚህም የዝገት ምላሽን ያዘገያል። ክምችቱ እየጨመረ ሲሄድ፣ ልኬቱ በድንገት ሊሰበር ይችላል፣ በዚህም የዝገት መጠንን በእጅጉ ያፋጥናል፤ ክምችቱ እየጨመረ ሲሄድ፣ የዝገት ልኬቱ የብረት ኤሌክትሮዱን ወለል ይሸፍናል፣ እና የዝገት መጠን እንደገና የዘገየ አዝማሚያ ያሳያል። ጥናቱ በአፈሩ ውስጥ ያለው መጠን ዝቅተኛ ስለሆነ በዝገት ላይ ብዙም ተጽእኖ አልነበረውም።
በሠንጠረዥ 4 መሠረት፣ በተዳፋት እና በአፈር አኒየኖች መካከል ያለው ትስስር በተዳፋት እና በክሎራይድ አየኖች መካከል ጉልህ የሆነ አዎንታዊ ትስስር እንዳለ አሳይቷል (R2=0.836)፣ እና በተዳፋት እና በአጠቃላይ በሚሟሟ ጨዎች መካከል ጉልህ የሆነ አዎንታዊ ትስስር እንዳለ ያሳያል (R2=0.742)።
ይህ የሚያሳየው የገጽታ ፍሳሽ እና የአፈር መሸርሸር በአፈር ውስጥ በአጠቃላይ የሚሟሟ ጨዎችን ለውጦች ሊያስከትል እንደሚችል ነው። በአጠቃላይ የሚሟሟ ጨዎችን እና ክሎራይድ አየኖችን መካከል ጉልህ የሆነ አዎንታዊ ትስስር ነበር፣ ይህም ሊሆን የሚችለው ሙሉ በሙሉ የሚሟሟ ጨዎች የክሎራይድ አየኖችን ክምችት በመሆናቸው እና የጠቅላላው የሚሟሟ ጨዎች ይዘት በአፈር መፍትሄዎች ውስጥ የክሎራይድ አየኖችን ይዘት ስለሚወስን ሊሆን ይችላል። ስለዚህ፣ በተዳፋት ላይ ያለው ልዩነት የብረት ሜሽ ክፍልን ከባድ ዝገት ሊያስከትል እንደሚችል ማወቅ እንችላለን።
ኦርጋኒክ ቁስ፣ ጠቅላላ ናይትሮጅን፣ የሚገኝ ናይትሮጅን፣ የሚገኝ ፎስፈረስ እና የሚገኘው ፖታሲየም የአፈር መሰረታዊ ንጥረ ነገሮች ሲሆኑ የአፈርን ጥራት እና በስር ስርዓቱ ውስጥ ያሉትን ንጥረ ነገሮች የመምጠጥ ሁኔታ ይነካሉ። የአፈር ንጥረ ነገሮች በአፈር ውስጥ ያሉትን ረቂቅ ተሕዋስያን የሚነኩ አስፈላጊ ነገሮች ናቸው፣ ስለዚህ በአፈር ንጥረ ነገሮች እና በብረት ዝገት መካከል ትስስር መኖሩን ማጥናት ተገቢ ነው። የሱይዩ የባቡር ሐዲድ በ2003 ተጠናቅቋል፣ ይህም ማለት አርቲፊሻል አፈር ለ9 ዓመታት ብቻ የኦርጋኒክ ቁስ ክምችት አጋጥሞታል ማለት ነው። በአርቴፊሻል አፈር ልዩነት ምክንያት፣ በአርቴፊሻል አፈር ውስጥ ያሉትን ንጥረ ነገሮች በደንብ መረዳት አስፈላጊ ነው።
ጥናቱ እንደሚያሳየው የኦርጋኒክ ቁስ ይዘት በሙሉ የአፈር ምስረታ ሂደት በኋላ በተፈጥሮ ቁልቁለት አፈር ውስጥ ከፍተኛው ነው። ዝቅተኛ ቁልቁለት ያለው አፈር የኦርጋኒክ ቁስ ይዘት ዝቅተኛው ነበር። በአየር ንብረት ለውጥ እና በገጽታ ፍሳሽ ተጽዕኖ ምክንያት የአፈር ንጥረ ነገሮች በመሃል ቁልቁለት እና ታች ቁልቁለት ላይ ይከማቻሉ፣ ወፍራም የሂዩስ ሽፋን ይፈጥራሉ። ሆኖም፣ በትናንሽ ቅንጣቶች እና ዝቅተኛ ቁልቁለት አፈር ደካማ መረጋጋት ምክንያት ኦርጋኒክ ቁስ በቀላሉ በማይክሮባዮኖች ይበላሻል። ጥናቱ እንዳመለከተው የመሃል ቁልቁለት እና የታችኛው ቁልቁለት የእፅዋት ሽፋን እና ልዩነት ከፍተኛ ነበር፣ ነገር ግን ተመሳሳይነት ዝቅተኛ ነበር፣ ይህም የገጽታ ንጥረ ነገሮችን ያልተመጣጠነ ስርጭት ሊያስከትል ይችላል። ወፍራም የሂዩስ ሽፋን ውሃ ይይዛል እና የአፈር ፍጥረታት ንቁ ናቸው። ይህ ሁሉ በአፈር ውስጥ የኦርጋኒክ ቁስ መበስበስን ያፋጥናል።
ከላይ፣ መካከለኛ ቁልቁለት እና ወደ ታች የሚወርዱ የባቡር ሐዲዶች የአልካላይ-ሃይድሮላይዝድ ናይትሮጅን ይዘት ከተፈጥሮ ቁልቁለት ከፍ ያለ ነበር፣ ይህም የባቡር ቁልቁለት ኦርጋኒክ ናይትሮጅን የማዕድን ፍጥነት ከተፈጥሮ ቁልቁለት በእጅጉ ከፍ ያለ መሆኑን ያሳያል። ቅንጣቶቹ ባነሱ ቁጥር የአፈር አወቃቀሩ የበለጠ ያልተረጋጋ ሲሆን ረቂቅ ተሕዋስያን በስብስቡ ውስጥ ያለውን ኦርጋኒክ ቁስ ለመበከል ቀላል ይሆንላቸዋል፣ እና የማዕድን ኦርጋኒክ ናይትሮጅን ክምችት ይጨምራል60,61. ከጥናቱ ውጤቶች ጋር በሚስማማ መልኩ፣ በባቡር ቁልቁለት አፈር ውስጥ ያሉት ትናንሽ የቅንጣት ስብስቦች ይዘት ከተፈጥሯዊ ቁልቁለት በእጅጉ ከፍ ያለ ነበር። ስለዚህ፣ በባቡር ቁልቁለት አፈር ውስጥ የማዳበሪያ፣ የኦርጋኒክ ቁስ እና የናይትሮጅን ይዘት ለመጨመር እና የአፈርን ዘላቂ አጠቃቀም ለማሻሻል ተገቢ እርምጃዎች መወሰድ አለባቸው። በገጽታ ፍሳሽ ምክንያት የሚገኘው ፎስፈረስ እና የሚገኘው ፖታሲየም ብክነት ከጠቅላላው የባቡር ቁልቁለት ኪሳራ 77.27% እስከ 99.79% ይደርሳል። የገጽታ ፍሳሽ በቁልቁለት አፈር ውስጥ ለሚገኘው የንጥረ ነገር መጥፋት ዋነኛው አንቀሳቃሽ ሊሆን ይችላል63,64,65.
በሰንጠረዥ 4 ላይ እንደሚታየው፣ በተዳፋት አቀማመጥ እና ባለው ፎስፈረስ መካከል ጉልህ የሆነ አዎንታዊ ትስስር ነበር (R2=0.948)፣ እና በተዳፋት አቀማመጥ እና ባለው ፖታሲየም መካከል ያለው ትስስር ተመሳሳይ ነበር (R2=0.898)። ይህም የዳፋት አቀማመጥ በአፈር ውስጥ ባለው ፎስፈረስ እና በፖታሲየም ይዘት ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድር ያሳያል።
ቅልመት የአፈርን ኦርጋኒክ ቁስ ይዘት እና የናይትሮጅን ማበልጸጊያ ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድር አስፈላጊ ነገር ነው66፣ እና ቅልመት አነስተኛ ሲሆን የብልጽግና መጠኑ ይጨምራል። ለአፈር ንጥረ ነገር ማበልጸጊያ፣ የንጥረ ነገር ብክነት ተዳክሟል፣ እና የቁልቁለት አቀማመጥ በአፈር ኦርጋኒክ ቁስ ይዘት እና በአጠቃላይ የናይትሮጅን ማበልጸጊያ ላይ ያለው ተጽእኖ ግልጽ አልነበረም። በተለያዩ ተዳፋት ላይ ያሉ የተለያዩ የእፅዋት ዓይነቶች እና ብዛት ከእፅዋት ሥሮች የሚወጡ የተለያዩ ኦርጋኒክ አሲዶች አሏቸው። ኦርጋኒክ አሲዶች በአፈር ውስጥ የሚገኘውን ፎስፈረስ እና የሚገኘውን ፖታሲየም ለማስተካከል ጠቃሚ ናቸው። ስለዚህ፣ በቁልቁለት አቀማመጥ እና ባለው ፎስፈረስ፣ እና በቁልቁለት አቀማመጥ እና ባለው ፖታሲየም መካከል ጉልህ የሆነ ትስስር ነበር።
በአፈር ንጥረ ነገሮች እና በአፈር ዝገት መካከል ያለውን ግንኙነት ግልጽ ለማድረግ፣ ትስስሩን መተንተን አስፈላጊ ነው። በሰንጠረዥ 5 ላይ እንደሚታየው፣ የሬዶክስ እምቅ አቅም ከሚገኘው ናይትሮጅን (R2 = -0.845) ጋር በእጅጉ አሉታዊ ግንኙነት ያለው ሲሆን ከሚገኘው ፎስፈረስ (R2 = 0.842) እና ከሚገኘው ፖታሲየም (R2 = 0.980) ጋር በእጅጉ አዎንታዊ ግንኙነት ያለው ነው። የሬዶክስ እምቅ አቅም የሬዶክስን ጥራት የሚያንፀባርቅ ሲሆን ይህም ብዙውን ጊዜ በአፈር ውስጥ ባሉ አንዳንድ አካላዊ እና ኬሚካላዊ ባህሪያት የሚጎዳ ሲሆን ከዚያም የአፈሩን ተከታታይ ባህሪያት ይነካል። ስለዚህ የአፈር ንጥረ ነገር ለውጥ አቅጣጫን ለመወሰን አስፈላጊ ነገር ነው67. የተለያዩ የሬዶክስ ባህሪያት የተለያዩ ሁኔታዎችን እና የአመጋገብ ምክንያቶችን አቅርቦት ሊያስከትሉ ይችላሉ። ስለዚህ የሬዶክስ እምቅ አቅም ከሚገኘው ናይትሮጅን፣ ከሚገኘው ፎስፈረስ እና ከሚገኘው ፖታሲየም ጋር ጉልህ ትስስር አለው።
ከብረት ባህሪያት በተጨማሪ የዝገት አቅም ከአፈር ባህሪያት ጋርም የተያያዘ ነው። የዝገት አቅም ከኦርጋኒክ ቁስ ጋር በእጅጉ አሉታዊ ግንኙነት ነበረው፣ ይህም ኦርጋኒክ ቁስ በዝገት አቅም ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ እንዳለው ያሳያል። በተጨማሪም፣ ኦርጋኒክ ቁስ ከሊሆን የሚችል ቀስ በቀስ (SN) (R2=-0.713) እና ሰልፌት አዮን (R2=-0.671) ጋር በእጅጉ አሉታዊ ግንኙነት ነበረው፣ ይህም የኦርጋኒክ ቁስ ይዘት እምቅ ቀስ በቀስ (SN) እና ሰልፌት አዮን ላይም ተጽዕኖ እንደሚያሳድር ያሳያል። በአፈር pH እና ባለው ፖታሲየም መካከል ጉልህ የሆነ አሉታዊ ትስስር ነበር (R2 = -0.728)።
የሚገኘው ናይትሮጅን ከጠቅላላ የሚሟሟ ጨዎች እና ክሎራይድ አየኖች ጋር በእጅጉ አሉታዊ ግንኙነት ነበረው፣ እና የሚገኙት ፎስፈረስ እና የሚገኙት ፖታሲየም ከጠቅላላ የሚሟሟ ጨዎች እና ክሎራይድ አየኖች ጋር በእጅጉ አዎንታዊ ግንኙነት ነበራቸው። ይህም የሚገኘው የንጥረ ነገር ይዘት በአፈር ውስጥ ያለውን አጠቃላይ የሚሟሟ ጨዎች እና ክሎራይድ አየኖች መጠን በእጅጉ ነክቷል፣ እና በአፈር ውስጥ ያሉት አየኖች የሚገኙትን ንጥረ ነገሮች ክምችት እና አቅርቦት ለማመቻቸት ምቹ አልነበሩም። ጠቅላላ ናይትሮጅን ከሰልፌት አየኖች ጋር በእጅጉ አሉታዊ ግንኙነት ነበረው፣ እና ከባይካርቦኔት ጋር በእጅጉ አዎንታዊ ግንኙነት ነበረው፣ ይህም አጠቃላይ ናይትሮጅን በሰልፌት እና በባይካርቦኔት ይዘት ላይ ተጽዕኖ እንዳሳደረ ያሳያል። ተክሎች ለሰልፌት አየኖች እና ለባይካርቦኔት አየኖች ብዙም ፍላጎት የላቸውም፣ ስለዚህ አብዛኛዎቹ በአፈር ውስጥ ነፃ ናቸው ወይም በአፈር ኮሎይድ ይዋጣሉ። የባይካርቦኔት አየኖች በአፈር ውስጥ የናይትሮጅን ክምችትን ይመርጣሉ፣ እና የሰልፌት አየኖች በአፈር ውስጥ የናይትሮጅን አቅርቦትን ይቀንሳሉ። ስለዚህ፣ በአፈር ውስጥ ያለውን የናይትሮጅን እና የሂዩም ይዘት በአግባቡ መጨመር የአፈር ዝገትን ለመቀነስ ጠቃሚ ነው።
አፈር ውስብስብ የሆነ ቅንብር እና ባህሪያት ያለው ስርዓት ነው። የአፈር ዝገት የብዙ ምክንያቶች የጋራ ተግባር ውጤት ነው። ስለዚህ፣ አጠቃላይ የግምገማ ዘዴ በአጠቃላይ የአፈር ዝገት ለመገምገም ጥቅም ላይ ይውላል። ከ"የጂኦቴክኒካል ኢንጂነሪንግ ምርመራ ኮድ" (GB50021-94) እና ከቻይና የአፈር ዝገት ሙከራ ኔትወርክ የሙከራ ዘዴዎች ጋር በተያያዘ፣ የአፈር ዝገት ደረጃ በሚከተሉት መመዘኛዎች መሠረት በተሟላ ሁኔታ ሊገመገም ይችላል፡ (1) ግምገማው ደካማ ዝገት ነው፣ ደካማ ዝገት ብቻ ከሆነ፣ መካከለኛ ዝገት ወይም ጠንካራ ዝገት የለም፤ ​​(2) ጠንካራ ዝገት ከሌለ እንደ መካከለኛ ዝገት ይገመገማል፤ (3) አንድ ወይም ሁለት ጠንካራ ዝገት ካለ፣ እንደ ጠንካራ ዝገት ይገመገማል፤ (4) 3 ወይም ከዚያ በላይ ጠንካራ ዝገት ካለ፣ ለከባድ ዝገት እንደ ጠንካራ ዝገት ይገመገማል።
በአፈር መቋቋም፣ ሬዶክስ እምቅ አቅም፣ የውሃ ይዘት፣ የጨው ይዘት፣ የፒኤች እሴት እና የCl- እና SO42- ይዘት መሠረት፣ በተለያዩ ተዳፋት ላይ ያሉ የአፈር ናሙናዎች የዝገት ደረጃዎች በስፋት ተገምግመዋል። የምርምር ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት በሁሉም ተዳፋት ላይ ያሉት አፈር በጣም ዝገት የሚያስከትል ነው።
የዝገት አቅም የቁልቁለት መከላከያ መረብ ዝገት ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድር አስፈላጊ ነገር ነው። የሶስቱ ተዳፋት የዝገት አቅም ሁሉም ከ -200 mV በታች ሲሆን ይህም በከፍታ ብረት መረብ ዝገት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል። እምቅ ቅልመት በአፈር ውስጥ ያለውን የተንሳፋፊ ፍሰት መጠን ለመገመት ሊያገለግል ይችላል። የተንሳፋፊ ፍሰት በመካከለኛ ተዳፋት እና በከፍታ ተዳፋት ላይ በተለይም በመካከለኛ ተዳፋት ላይ የብረት መረብ ዝገት ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድር አስፈላጊ ነገር ነው። በላይኛው፣ በመካከለኛው እና በታችኛው ተዳፋት አፈር ውስጥ ያለው አጠቃላይ የሚሟሟ የጨው ይዘት ከ 500 mg/kg በላይ ነበር፣ እና በቁልቁለት መከላከያ መረብ ላይ ያለው የዝገት ተጽእኖ መካከለኛ ነበር። የአፈር ውሃ ይዘት በመካከለኛ ተዳፋት እና ወደ ታች ተዳፋት ላይ የብረት ሜሽ ዝገት ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድር አስፈላጊ ነገር ሲሆን በቁልቁለት መከላከያ ሜሽ ዝገት ላይ የበለጠ ተጽዕኖ ያሳድራል። ንጥረ ነገሮች በመካከለኛ ተዳፋት አፈር ውስጥ በብዛት ይገኛሉ፣ ይህም በተደጋጋሚ የማይክሮባላዊ እንቅስቃሴዎች እና ፈጣን የእፅዋት እድገት መኖሩን ያሳያል።
ጥናቱ እንደሚያሳየው የዝገት አቅም፣ እምቅ ቅልመት፣ ሙሉ በሙሉ የሚሟሟ የጨው ይዘት እና የውሃ ይዘት በሶስቱ ተዳፋት ላይ የአፈር ዝገት ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ዋና ዋና ምክንያቶች ሲሆኑ የአፈር ዝገት ጠንካራ እንደሆነ ይገመገማል። የቁልቁለት መከላከያ አውታረ መረብ ዝገት በመሃል ተዳፋት ላይ በጣም ከባድ ሲሆን ይህም የባቡር ቁልቁለት መከላከያ አውታረ መረብን ፀረ-ዝገት ዲዛይን የሚያሳይ ማጣቀሻ ይሰጣል። የሚገኘውን ናይትሮጅን እና ኦርጋኒክ ማዳበሪያ በተገቢው መንገድ መጨመር የአፈር ዝገትን ለመቀነስ፣ የእፅዋትን እድገት ለማመቻቸት እና በመጨረሻም ቁልቁለቱን ለማረጋጋት ጠቃሚ ነው።
ይህንን ጽሑፍ እንዴት መጥቀስ ይቻላል፡ ቼን፣ ጄ. እና ሌሎችም። በቻይና የባቡር መስመር ላይ ባለው የድንጋይ ቁልቁለት አውታረ መረብ ዝገት ላይ የአፈር ስብጥር እና ኤሌክትሮኬሚስትሪ ውጤቶች።science.Rep. 5, 14939፤ doi: 10.1038/srep14939 (2015)።
ሊን፣ ዋይኤል እና ያንግ፣ ጂኤል በመሬት መንቀጥቀጥ ማነቃቂያ ስር የባቡር ግርጌ ተዳፋት ተለዋዋጭ ባህሪያት። የተፈጥሮ አደጋ።69፣ 219–235 (2013)።
ሱይ ዋንግ፣ ጄ. እና ሌሎችም። በሲቹዋን ግዛት በዌንቹዋን የመሬት መንቀጥቀጥ በተጎዳ አካባቢ በአውራ ጎዳናዎች ላይ የሚደርሰውን የተለመደ የመሬት መንቀጥቀጥ ጉዳት ትንተና[ጄ]። የቻይና የሮክ ሜካኒክስ እና ኢንጂነሪንግ ጆርናል.28፣ 1250–1260 (2009)።
ዌይሊን፣ ዚ.፣ ዜንዩ፣ ኤል. እና ጂንሶንግ፣ ጄ. በዌንቹዋን የመሬት መንቀጥቀጥ ውስጥ የሀይዌይ ድልድዮች የመሬት መንቀጥቀጥ ጉዳት ትንተና እና የመከላከያ እርምጃዎች። የቻይና የሮክ ሜካኒክስ እና ኢንጂነሪንግ ጆርናል.28፣ 1377–1387 (2009)።
ሊን፣ ሲደብሊው፣ ሊዩ፣ ኤስኤች፣ ሊ፣ ኤስአይ እና ሊዩ፣ ሲሲ የቺቺ የመሬት መንቀጥቀጥ በማዕከላዊ ታይዋን ተከታይ ዝናብ ምክንያት በተከሰተ የመሬት መንሸራተት ላይ የሚያስከትለው ውጤት። የምህንድስና ጂኦሎጂ.86፣ 87–101 (2006)።
ኮይ፣ ቲ. እና ሌሎችም። በተራራማ ተፋሰስ ውስጥ የመሬት መንቀጥቀጥ በደረቁ ምርት ላይ የረጅም ጊዜ ተፅእኖዎች፡ የታንዛዋ ክልል፣ ጃፓን። geomorphology.101፣ 692–702 (2008)።
ሆንግሹአይ፣ ኤል.፣ ጂንግሻን፣ ቢ. እና ዴዶንግ፣ ኤል. የጂኦቴክኒካል ተዳፋት የመሬት መንቀጥቀጥ መረጋጋት ትንተና ላይ የተደረገ ጥናት ግምገማ። የመሬት መንቀጥቀጥ የምህንድስና እና የምህንድስና ንዝረት።25፣ 164–171 (2005)።
ዩ ፒንግ፣ በሲቹዋን የተከሰተው የዌንቹዋን የመሬት መንቀጥቀጥ ያስከተለውን የጂኦሎጂ አደጋዎችን በተመለከተ የተደረገ ጥናት። የምህንድስና ጆርናል ጂኦሎጂ 4፣ 7–12 (2008)።
አሊ፣ ኤፍ. ከእፅዋት ጋር የቁልቁለት ጥበቃ፡ የአንዳንድ ሞቃታማ እፅዋት የስር ሜካኒክስ። ዓለም አቀፍ የፊዚካል ሳይንስ ጆርናል.5፣ 496–506 (2010)።
ታኪዩ፣ ኤም.፣ አይባ፣ ኤስአይ እና ኪታያማ፣ ኬ. በኪንባሉ ተራራ፣ ቦርንዮ ውስጥ በተለያዩ የጂኦሎጂ ሁኔታዎች ስር በሚገኙ ሞቃታማ ዝቅተኛ የተራራ ደኖች ላይ የመሬት አቀማመጥ ተጽእኖዎች። የእፅዋት ኢኮሎጂ.159፣ 35–49 (2002)።
ስቶክስ፣ ኤ. እና ሌሎችም። የተፈጥሮ እና የተነደፉ ቁልቁለቶችን ከመሬት መንሸራተት ለመጠበቅ ተስማሚ የሆኑ የእፅዋት ሥሮች ባህሪያት። ተክሎች እና አፈር፣ 324፣ 1-30 (2009)።
ደ ቤትስ፣ ኤስ.፣ ፖሴን፣ ጄ.፣ ጋይሰልስ፣ ጂ. እና ናፔን፣ ኤ. በተከማቸ ፍሰት ወቅት የሣር ሥሮች በላይኛው የአፈር መሸርሸር ላይ የሚያሳድሩት ተጽዕኖ። ጂኦሞርፎሎጂ 76፣ 54–67 (2006)።