Study on the Effect of Long Term Cultivation of Grape on Mineralogy of Soil Fractions and Different Potassium Forms in Two Regions of Malayer

Document Type : Research Paper

Author

Assistant Professor., Dept.of Soil Science, College of Agriculture, Malayer University

Abstract

Potassium (K) fertilizer requirement is affected by crop type, land cultivation history, and properties of the soil resources. The purpose of this research was to investigate the effect of long term grape cultivation on soil fractions mineralogy and different potassium forms in Malayer region, Iran. Soil profiles in two areas with fine and coarse texture were dug and soil physicochemical characteristics and different potassium forms were determined. All soil fractions were separated and the content of minerals in the sand, silt and clay fractions was determined in some horizons. Soil soluble, exchangeable, non-exchangeable, and total K concentrations ranged from 15.8 to 62.1, 216.8 to 540.8, 395 to 1897, and 8322 to 13416 mgkg-1, respectively. Soluble and exchangeable potassium significantly correlated with soil clay content (r2= 0.42, p < 0.05) and organic carbon (r2= 0.67, p < 0.01). Calcium carbonate equivalent and silt negatively correlated with different potassium forms (r2=0.62, p < 0.05). The mineralogical studies of clay fraction showed that coarse-textured soils had higher illite content and fine-textured soils had higher vermiculite and to some extent smectite. Mixed minerals as illite-smectite, illite-vermiculite, and chlorite-smectite were observed in the silt fraction, and had the main control on the different potassium forms in this fraction. Long term cultivation of grape in the two areas had caused reduction of total potassium content compared to uncultivated neighboring lands. It is recommended that for non-exchangeable K release, K fertilizer application should be based on the soil analysis.

Keywords

References

  1. بنایی، م. ح. 1377. نقشه رژیم­های رطوبتی و حرارتی ایران. انتشارات موسسه تحقیقات خاک و آب، تهران.
  2. بحرینی طوحان، م.، دردی پور، ا. و خرمالی، ف. 1392. نقش پتاسیم غیرتبادلی در تغذیه گیاه ذرت در سری­های غالب خاک­های زارعی استان گلستان. نشریه دانش آب و خاک. 23 (2) صفحات 159 -176.
  3. ترابی‌گل‌سفیدی، ح.، کریمیان‌اقبال، م. و کلباسی، م. 1380. بررسی تغییرات اکسایش و کاهش در اراضی شالیکاری روی لندفرم‌های مختلف شرق گیلان. مجله علوم کشاورزی ایران. 32(2). صفحات 331-343.
  4. جعفری، س. و باقرنژاد، م. 1386. اثرات تروخشک شدن و سیستم‌های کشت برتثبیت پتاسیم در برخی از خاک‌ها و رس‌های خوزستان. مجله تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی. ۱۱ (۴۱). صفحات ۷۵-۹۰.
  5. حاجی­زاده، ش.، صمدی، ع.، موحدی نائینی، س.ع. و خرمالی، ف. 1389.ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی ﻛﻤﻴﺖ ﺑﻪ ﺷﺪت و ﺷﻜﻞﻫﺎی ﭘﺘﺎﺳﻴﻢ و ارﺗﺒﺎط آنها ﺑﺎ کانیﺷﻨﺎﺳﻲ رس در ﺑﺮﺧﻲ از ﺧﺎک­های آهکی تحت کشت انگور استان آذربایجان غربی.ﻣﺠﻠﻪ ﭘﮋوﻫﺶ ﺧﺎک آب و خاک.17(3) صفحات 65-84.
  6. زارعی، ا. 1392. بررسی اثر محلول پاشی برگی سولفات پتاسیم برکیفیت میوه و فعالیت آنتی اکسیدانی در انگور. رساله ارشد کشاورزی، دانشگاه کردستان. ایران.
  7. زارعیان، غ. ر.، فرپور، م. ه.، حجازی، م. و جعفری، ا. 1396. ارتباط شکل­های مختلف پتاسیم با خصوصیات فیزیکو شیمیایی و کانی شناسی رسی خاک­های دشت قره باغ در استان فارس. نشریه پژوهش­های خاک. 31 (2). صفحات 315-329.
  8. فلاحی قشلاق، ف. 1392. تأثیر عملیات زراعی بلند مدت و فرآیندهای خاکسازی بر توزیع پروفیلی شکل­های پتاسیم و کانی­های رسی در منطقه پسوه پیرانشهر. رساله کارشناسی ارشد کشاورزی. دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه. ارومیه.
  9. گلی­کلانپا، ا. 1383. سنتیک آزادسازی و تثبیت پتاسیم و ارتباط آنها با کانی­های رسی در برخی خاک­های زیر کشت انگور در منطقه ارومیه. رساله ارشد کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس. ایران.
  10.  لندی، ا.، پورکیهان، س.، چرم، م.، حجتی، س. و جعفری، س. 1397. بررسی ویژگی­های کانی­شناسی زمین­های زیر کشت نیشکر در مقایسه با کشت تناوبی و زمین­های بکر جنوب خوزستان. مجله بلورشناسی و کانی­شناسی ایران. 26 (1). صفحات 19 - 30.
  11.  نجفی قیری، م.، اولیائی، ح.ر. و بوستانی، ح.ر. 1398. عوامل مؤثر بر توزیع شکل­های پتاسیم در برخی خاک­های آهکی استان کهگیلویه بویراحمد. مجله تحقیقات کاربردی خاک. 7 (2). صفحات 196-207.
  12.  هاشمی، س. س.، و اسدی، ف. 1397. اثر کشت غرقاب بر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و کانی‌شناسی، شالیزارهای منطقه‌ی دورود، استان لرستان. مجله تحقیقات کاربردی خاک. جلد 6 (1). صفحات 112-123.
  13. Allison, L.E., and Moodi, C.D. 1962. Carbonates. P .1379-1396. InC.A. Black (ed), Methods of Soil Analysis. Part 2, Chemical and Microbiological Properties. American Society of Agronomy, Madison, WI.
  14. Azaroff,L.V., and Buerger, M.J. 1958. The Powder Method inX-Ray Crystallography. New York,NY,McGraw-HillBoox Co. (www.xpowder.com).
  15. Chapman, H.D. 1965. Cation exchange capacity. p. 891-901 InC.A. Black (ed.), Methods of Soil Analysis, Part 2, Chemical and Microbiological Properties. Society of American Agronomy, Madison, WI.
  16. Chorom, M., Baghernejad, M., and Jafari, S. 2009. Influence of rotation cropping and sugarcane production on the clay mineral assemblage. Journal of Applied Clay Science. 21: 46-385.
  17. Feigenbaum, S., and R. Levy. 1977. Potassium release in some saline soils of Israel. Geoderma. 19: 159–169.
  18. Fotyma, M. 2007. Content of Potassium in different forms in the soils of southeast Poland. Polish Journal of Soil Science. 40(1): 19-32.
  19. Gee, G.W., and Bauder, J.W. 1986. Particle size analysis. p. 383-411 In: A. Klute (eds.). Method of Soil Analysis, part 1, Physical and Mineralogical Methods, 2nd Edition,American Society of Agronomy, Madison, WI.
  20. Hashemi, S.S., and Abbaslou, H. 2016.Potassium reserves in soils with arid and semi-arid climate in southern Iran: a perspective based on potassium fixation. Iran Agriculture Research. 35: 2. 88-95.
  21. Havlin, J.L., Beaton, J.D., Tisdale, S.L., and Nelson, W.L. 1999. Soil fertility and fertilizers: potassium.Prentic-Hall, Inc. Upper Saddle River, N.J.
  22. Helmke, P.A., and Sparks, D.L.1996. Lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium. In D.L. Sparks (ed.), Method of Soil Analysis, Part 3,Chemical Methods. No. 5, SSSA and ASA, Madison, WI. USA: 551-574.
  23. Khandagale, M.T. 1977. Effect of various levels of nitrogen, phosphorus and potassium on growth, yield and quality of Thompson seedless grape (Vitisvinifera L). M.Sc. Thesis. Mahatm PhuleKrishiVishwaVidyalaya, Rahuri.
  24. Khormali, F., Abtahi., and Oliwaei, H.R. 2005. Late Mesozoicÿ Cenozoic clay mineral successions of southern Iran and their palaeo climatic implications. Clay minerals. 40: 191- 203.
  25. Knudsen, D., Peterson, G.A., and Pratt, P.F. 1982. Lithium, sodium and potassium.p. 225-246. In A.L.Page(eds.).Methods of soil analysis, part 2. American society of agronomy, Madison, WI. USA.
  26. Kunze, G.W., and Dixon, J.B. 1986. Pretreatments for mineralogical analysis. p. 91-101. In A. Klute (ed.). Methods of Soil Analysis. Part1, Physical and Mineralogical Methods, 2ndEdition,. American Society of Agronomy, Madison, WI.
  27. McLean, S.A., Allen, B.L., and Crait,J.R. 1972. The occurrence of Sepiolite and Attapulgite on the suthern high plains. Clays Clay Minerals. 20: 143-149.
  28. Murashkina, M.A., Southard, R.J., and Pettygrove, G.S. 2007. Silt and fine sand fractions dominate K fixation in soils derived from granitic alluvium of the San Joaquin Valley, California. Geoderma. 141: 283-293.
  29. Nabiollahy, K., Khormali, F., Bazargan, K., and Ayoubi, Sh. 2006. Forms of K as a function of clay mineralogy and soil development.Clay Minerals. 41:739-749.
  30. NajafiGhiri, M., and Abtahi, A. 2013. Potassium fixation in soil size fractions of arid soils. Soil and Water Reseach. 2: 49-55.
  31. Nelson, D.W., and Sommers, L.E. 1996. Total carbon and organic matter. p. 961-1010. In D.L. Sparks (ed.) Methods of Soil Analysis, Part 3, Chemical Methods. 3rd Ed., American Society of Agronomy, Madison, WI.
  32. Pal, D.K., Saivastana, P., Durge, S.L., and Bhattacharyya, T. 2001. Role of weathering of fine–grained micas in potassium management of Indian soils. Applied Clay Science. 20: 39–52.
  33. Rhoades, J.D. 1996. Salinity: Electrical conductivity and total dissolved solids. p. 417-436. In D.L. Sparks (ed.) Methods of Soil Analysis, Part 3, Chemical Methods. 3rd Ed., American Society of Agronomy, Madison, WI.
  34. Sharma, B.D., Mukhopadhyay S.S., and Sawhney, J.S. 2006. Distribution of potassium fractions in relation to landforms in a Himalayan catena. Archives of Agronomy and Soil Science. 52: 469–476.
  35. Soil Survey Staff. 2014. Keys to Soil Taxonomy. USDA. NRCS. Washington, D.C.
  36. Thomas, G.W. 1996. Soil pH and soil acidity. p. 475-490. In D.L. Sparks (Ed.) Methods of Soil Analysis. Part 3, Chemical Methods. 3rd Ed., American Society of Agronomy, Madison, WI.
Iranian Journal of Soil Research
Volume 34, Issue 2
September 2020
Pages 183-197

Files

Share

How to cite

Statistics