土壤管理实践和坡度对土壤肥力的影响Mawula流域的耕地,Loma区,埃塞俄比亚南部gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

土壤退化具有挑战性的埃塞俄比亚的粮食安全是一个严重的问题。停止退化和贫困的土壤,恢复政府已经发起了受灾地区的土壤管理措施。仍然,几乎没有信息的影响这些实践的改善下的耕地土壤肥力不同的土壤和气候条件。因此,这项研究是研究土壤管理实践的影响,即,土壤外滩(某人),应用农场院子肥料(施厩肥),土壤外滩结合施厩肥(SBFYM),相对于没有管理实践(NM),在土壤肥力上层(20% - -30%)和低(2% - -10%)的斜率范围Mawula分水岭,Loma区,埃塞俄比亚南部。24复合土样(4实践×2×斜率范围3网站)来自表层(0-20厘米)分析了不同的物理和化学性质的土壤肥力的说明。数据统计分析在随机完全区组设计。所有的土壤管理措施明显改善物理和化学肥力的不同方面(土壤质地、容重、总孔隙度、水分含量、有机碳、宏观和微量元素和内容,即,N, P, K,钠、钙、镁、铁、锰、锌、铜)。实践SBFYM明显优于施厩肥和某人的表现SBFYM >施厩肥>某人>纳米。土壤管理实践的实用性进一步证实了农民的响应(基于半结构式问卷),83%的人认为实践和选择采用。因此,土壤管理实践,尤其是SBFYM,绩效实施大规模改善生育和退化土地的生产力。gydF4y2Ba

1。介绍gydF4y2Ba

土地退化,这意味着土壤恶化的质量和生产率由于使用不当,是一个重大的全球性问题,仍将在21世纪国际议程中由于其对农业生产率的影响,环境,和食品安全gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]。各种来源表明5 - 6全球数百万公顷的耕地每年流失严重退化(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba]。由于土地退化严重,非洲作为一个整体已经成为粮食净进口国以来撒哈拉非洲因为65%的人口是农村,和大约90%的人口是农业的主要生计(gydF4y2Ba3gydF4y2Ba]。土地退化的主要原因之一是低,农业生产力下降,粮食不安全,农村贫困在埃塞俄比亚(gydF4y2Ba4gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba6gydF4y2Ba]。每一年,这个国家正在失去数十亿冲量的形式土壤,养分,水,agrobiodiversity损失(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。因此,贫困和粮食不安全问题主要集中在农村地区(gydF4y2Ba8gydF4y2Ba]。虽然估计相差很大,但直接损失的生产力从土地退化在埃塞俄比亚可能在农业GDP的3%(最低限度gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]。埃塞俄比亚高原覆盖一个相当大的大陆尤其更严重退化,土壤侵蚀宝贵的资源基础和粮食短缺加重干旱和重复gydF4y2Ba10gydF4y2Ba,gydF4y2Ba11gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

在各种生物物理、社会经济和政治因素的土壤退化,可怜的土地管理被认为是整个降解过程中发挥着最重要的作用在许多地区(gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。增加人为对土地资源的影响明显增加的边际土地种植陡峭的梯度和低投入或fertility-mining自给农业的方法加速土壤侵蚀,导致土壤肥力急剧下降gydF4y2Ba13gydF4y2Ba]。MoARD和WB (gydF4y2Ba14gydF4y2Ba)报道,陡峭的和脆弱的土地上种植在水土保持投资不足或植被,不稳定和腐蚀性的降雨模式,减少使用休耕,和有限的回收的粪便和作物残茬的土壤主要是负责继续在埃塞俄比亚土壤退化。耕地在埃塞俄比亚,尤其是在急剧倾斜的地区,据报道,非常高的土壤侵蚀率,从20到237 t·哈gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}·年gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}(gydF4y2Ba15gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba18gydF4y2Ba]。多数的埃塞俄比亚的土壤,因此,在土壤肥力差gydF4y2Ba19gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。由于土壤肥力下降,农作物产量一直低,谷物产量在全国平均水平仍低于2 t·哈gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}。gydF4y2Ba

应对与水土流失问题,埃塞俄比亚政府发起了大规模的水土保持项目在全国在1970年中期年代(gydF4y2Ba22gydF4y2Ba),涉及不同的非政府组织(ngo)和动员当地居民。工作换食品计划下的不同的程序由土地平整方案(LLP),土地可持续管理(SLM),联合国开发计划署(UNDP)和生产安全网项目(PSNP)。项目旨在改变农业通过保护土壤,减少水土流失,恢复土壤肥力。的一个项目是恢复退化土地急剧倾斜的地区通过引入机械保护措施,利用多年生作物,种植的森林地区,和使用的有机肥料。常遵循的土壤管理措施包括(a)使用土壤外滩,(b)使用肥料,和(c)集成的外滩和肥料的使用。管理实践应该影响不同土壤特性和土壤肥力的政权。gydF4y2Ba

最近的研究(gydF4y2Ba23gydF4y2Ba,gydF4y2Ba24gydF4y2Ba表示这些保护实践的有效性在提高土壤肥力。这样的研究需要在不同的土壤和气候条件影响水土保持措施的性能。监测和评价土壤管理计划必须有其连续性,钢筋,修正使其与社会经济环境兼容规则。就在埃塞俄比亚最重要,因为大约18%的旱作农田迄今为止处理水土保持措施,和60%,即。,近1200万公顷,仍然需要治疗(gydF4y2Ba25gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

Management-induced土壤的变化可以通过评估评估土壤的理化性质,如纹理、持水量、容重、孔隙度、土壤有机碳、全氮、有效磷、可交换钾、土壤的pH值和电导率(gydF4y2Ba23gydF4y2Ba,gydF4y2Ba24gydF4y2Ba,gydF4y2Ba26gydF4y2Ba,gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。因此,本研究设想评估三种土壤管理实践的影响下两个斜率范围土壤肥力的提高(反映在指示土壤属性)的耕地Mawula分水岭,Loma区,埃塞俄比亚南部。有用的实践也评估进行调查,摄取知觉和农民采用土壤管理实践的分水岭。gydF4y2Ba

2。材料和方法gydF4y2Ba

2.1。研究区域的一般描述gydF4y2Ba

2.1.1。位置和自然地理学gydF4y2Ba

这项研究是由Mawula分水岭(图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba),位于Loma Dawro区南部地区国家和民族地区国家(SNNPRS)。它位于6°57′0之间“N-6°59′30”N纬度和37°11′0”E-37°17′0”E经度,海拔从1779到海拔2361米。在约365公里从Hawassa城市南部方向和亚的斯亚贝巴的西南约546公里。它是108年Loma分水岭区之一,覆盖了937公顷的总面积117043公顷。面积的15.9%的缓坡,43.4%的温和的斜率,26.5%的适度陡坡,陡坡10.5%,3.7%山区(gydF4y2Ba28gydF4y2Ba]。大约54%的面积下的流域管理不同的保护实践。gydF4y2Ba

2.1.2。土地利用和农业系统gydF4y2Ba

耕地、森林和牧场覆盖78.3%,11.4%,和3.8%的区域的分水岭。农业的特点是现存的混合农畜农业系统。重要的谷类作物是玉米(gydF4y2Ba玉米gydF4y2Ba)、高粱(gydF4y2Ba高粱二色的gydF4y2Ba),大麦(gydF4y2Ba大麦芽gydF4y2Ba)和小麦(gydF4y2Ba小麦gydF4y2Ba)。蔬菜种植的土豆(gydF4y2Ba茄属植物tuberosumgydF4y2Bal .)、番茄(gydF4y2Ba茄属植物lycopersicumgydF4y2Ba),卷心菜gydF4y2Ba(b . oleracea var.性)gydF4y2Ba、洋葱(gydF4y2Ba洋葱gydF4y2Ba)、胡萝卜(gydF4y2Ba胡萝卜胡萝卜gydF4y2Ba),青椒gydF4y2Ba(辣椒gydF4y2Baspp。gydF4y2Ba),gydF4y2Ba蚕豆gydF4y2Ba(蚕豆根尖l .)gydF4y2Ba豌豆(gydF4y2Ba落花生hypogeagydF4y2Ba)和扁豆(gydF4y2Ba菜豆gydF4y2Ba)。家园周围的大部分地区覆盖着常年enset (gydF4y2BaEnset ventricosumgydF4y2Ba),这是一个主要的食物和收入来源。咖啡(gydF4y2Ba阿拉比卡咖啡gydF4y2Ba)和果树如假香蕉(gydF4y2Ba穆萨gydF4y2Ba物种)、鳄梨(gydF4y2BaPersea美国gydF4y2Ba),芒果(gydF4y2BaMangifera籼gydF4y2Ba)也被广泛种植的作物(gydF4y2Ba28gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

2.1.3。气候和农业生态学gydF4y2Ba

地区分为三个气候区高度的和年降雨量变化的基础上,为“gydF4y2Ba戴格gydF4y2Ba”、“gydF4y2BaWoyna戴格gydF4y2Ba”和“湿可乐。“研究网站属于“gydF4y2BaWoyna戴格。gydF4y2Ba“月平均降雨量和最大和最小温度十一年(2000 - 2010)呈现在图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。平均年降雨量为1720毫米,最小和最大平均气温分别为11.7和23.5°C,分别。雨量分布是双向的。媒介雨季(gydF4y2BaBelggydF4y2Ba从三月到五月)发生,而主要的雨季(gydF4y2BaKremtgydF4y2Ba从6月到9月)发生。也有小的雨在10月和11月。Mawula分水岭是抽到Manstha河,这是一个Omo嘲笑河流域的一部分。gydF4y2Ba

2.1.4。土壤类型gydF4y2Ba

该地区的土壤是分组为典型强淋溶土gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba]。这些土壤有明显的粘化B层和基数较低饱和度。土壤化学性质均差。抗寒耐热的矿物质的含量通常很低,pH值小于5.5,可用gydF4y2Ba很低。加油深度有限的粘化B层或岩石在浅深度。土壤的水分存储容量是中度到好。gydF4y2Ba

2.2。土壤采样gydF4y2Ba

三个站点的土壤取样进行分水岭(表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)四种土壤管理实践被农民大约8年之后(外滩没有管理、土壤、肥料应用、外滩和土壤与肥料)集成在两个斜率范围(20 - 30%坡度上范围和低斜率为2 - 10%范围)。gydF4y2Ba

大约15次级样本每个不同土壤管理实践来自0-20厘米深度在一个特定的网站有两个斜率范围从培养领域。每个练习的次级样本被合成。因此,总共24复合样品(四个实践∗∗两个斜率范围三个站点复制)获得进行实验室分析。土壤核心样本0-20厘米深处被用锋利的钢筒被迫手动的土壤容重的决心。gydF4y2Ba

全球定位系统(GPS)和测斜仪是用来知道采样站点的地理位置和边坡,分别。gydF4y2Ba

2.3。土壤分析gydF4y2Ba

物理肥力参数分析(土壤质地、容重和含水量)和化学肥力参数(pH值、有机碳、总氮、阳离子交换容量、可用和磷)进行SNNPR州立农业统计局合情土壤实验室。宏观分析和微量元素(钙、镁、钾、钠、铁、锰、铜、锌)进行亚明奇大学长袍的校园环境和土壤实验室。gydF4y2Ba

粒度分布是由Boycouos液体比重测定的方法(gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba]。土壤容重决心利用原状核心样本被黑(gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba]。总孔隙度计算体积密度和粒子密度相关的一般方程。土壤含水量是质量的基础上表达(gydF4y2Ba )。gydF4y2Ba土壤的pH值测量在水保悬架(1:2.5:土壤水):使用一个glass-calomel电极(gydF4y2Ba32gydF4y2Ba]。土壤有机碳含量是由Walkley和黑色gydF4y2Ba33gydF4y2Ba湿法消化法。Kjeldhal消化和蒸馏方法被用来测量总氮(gydF4y2Ba34gydF4y2Ba]。阳离子交换量(CEC)确定后与1 n NH提取土壤样品gydF4y2Ba_4gydF4y2BaOAc pH值在7.0和蒸馏流离失所铵浸出和氯化钠溶液(gydF4y2Ba35gydF4y2Ba]。分析了土壤有效P程序后奥尔森et al。gydF4y2Ba36gydF4y2Ba]。可用/交换钾和钠测定火焰光度法(gydF4y2Ba35gydF4y2Ba]。钙、镁和微量元素(铁、锌、锰、铜)被原子吸收分光光度计分析(gydF4y2Ba37gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

2.4。农民的调查gydF4y2Ba

半结构式问卷用于收集信息从流域人们关于土壤管理措施和采用。一般的讨论和访谈是用随机抽样72受访者来自362家庭在分水岭的抽样公式格伦(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2BangydF4y2Ba=样本量,gydF4y2BaNgydF4y2Ba=总人口gydF4y2BaegydF4y2Ba是精度级别选择(10%置信水平)。gydF4y2Ba

因此,gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

的受访者属于社区老年群体,开发/扩展代理、流域管理规划委员会,男性和女性的家庭,和水发展委员会。gydF4y2Ba

2.5。统计分析gydF4y2Ba

土壤理化性质受到使用一般线性模型方差分析过程的统计分析系统版本9.1 (gydF4y2Ba39gydF4y2Ba]。最小的意义差异显著(LSD)是用于分离不同主要影响后发现重要的治疗手段gydF4y2Ba< 0.05。简单相关分析被处决的大小和方向选择土壤理化参数之间的关系。农民的认知和采用土壤管理实践分析了使用IBM SPSS统计软件版本20。gydF4y2Ba

3所示。结果与讨论gydF4y2Ba

3.1。土壤管理措施对土壤物理性质的影响gydF4y2Ba

3.1.1。土壤质地gydF4y2Ba

土壤质地是显著影响(gydF4y2Ba< 0.05)的土壤管理实践和斜率范围。沙子的比例在土壤在任何管理实践(NM)相比显著增加土壤管理措施(表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。它逐步减少在某人(土壤外滩),施厩肥(农场院子肥料应用程序),SBFYM(土壤外滩加上农场院子肥料应用程序)。相反,粘土分数明显高于在某人,施厩肥,和SBFYM相比,纳米7%,14%,和24.5%,分别。淤泥的比例明显高于下施厩肥和SBFYM实践相比,纳米和某人从上述,很明显,土壤与任何的管理实践有着大量的细分数,即,粘土和淤泥,降低粗砂的分数。这种情况从土壤肥力的观点是可取的,因为它是土壤细分数,保留营养和水分。没有管理实践的土壤是土壤侵蚀和土壤细分数与径流水。因此,土壤的质地与保护实践是更好的(粘壤土),而没有保护实践(砂质粘壤土)。虽然,土壤质地是一个基本的土壤性质不受改变管理,这种情况下可能被批准的细分数与土壤侵蚀和变更的质量比例结构分开。研究的结果证实了Wolka et al。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba]报告增加土壤中粘土和淤泥内容提供土壤外滩和石头外滩在埃塞俄比亚南部的耕地。此外,Dagnachew et al。gydF4y2Ba24gydF4y2Ba]报道显著提高淤泥和粘土分数与水土保持措施(SWC)相比没有SWC农场土地。体现,土壤的性能管理实践的顺序SBFYM >施厩肥>某人>纳米。gydF4y2Ba

斜率范围没有显示的变化下土壤质地就像壤土上斜坡的类别和更低的斜坡。然而,沙子的比例是在上斜坡(45.7%)显著高于低斜率的比例(43.3%)和泥沙在低斜率(25.2%)高于上部边坡(23.9%)。斜率高泥沙含量低可能是由于减少土壤侵蚀和沉积的细分数的土壤。gydF4y2Ba

3.1.2。容重和总孔隙度gydF4y2Ba

下土壤的容重显著高于土壤没有保护实践(1.17 Mg·mgydF4y2Ba^{−3gydF4y2Ba})相比,土壤与水土保持实践,即土壤外滩(1.08 Mg·mgydF4y2Ba^{−3gydF4y2Ba}),农场院子肥料(1.08 Mg·mgydF4y2Ba^{−3gydF4y2Ba}外滩)和土壤结合农场院子肥料(0.99 Mg·mgydF4y2Ba^{−3gydF4y2Ba})(表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。总孔隙度,与体积密度有负相关关系,显著降低土壤中没有保护实践(56.2%)相比,土壤与保护实践。孔隙度(62.3%)获得的最高价值与实践的土壤外滩+农场院子里的粪便。这种趋势的容重和总孔隙度值在不同的管理实践可以解释他们的防止水土流失的过程,即,土壤颗粒的分散、交通和沉积。实践没有保护的实践将会移除土壤分数越细,提高体积密度的价值。相反,土壤有保护实践会减少水土流失和更多比例的粘土和淤泥,降低体积密度的价值。类似的土壤容重减少管理实践某人+施厩肥处理相比,没有管理报告的塞拉西et al。gydF4y2Ba23gydF4y2Ba在Zikre分水岭,埃塞俄比亚西北部。此外,Agele et al。gydF4y2Ba40gydF4y2Ba]发现土壤与施厩肥修改有较低的体积密度和更高的总孔隙度,可能是由于增加的比例macroaggregates和土壤有机质。召集人et al。gydF4y2Ba41gydF4y2Ba)表明,土壤对土壤容重外滩有显著影响。gydF4y2Ba

土壤管理和斜率的交互效应(表范围gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)表示更好的结构组成的土壤提供了管理实践的SBFYM斜率范围。gydF4y2Ba

斜率条件被发现显著影响容重和总孔隙度。上部边坡有显著较高的容积密度(1.11 Mg·mgydF4y2Ba^{−3gydF4y2Ba})相比,低斜率(1.05 Mg·mgydF4y2Ba^{−3gydF4y2Ba})。的总孔隙度明显高于低斜率(59.7%)相比,上面的斜率(57.6%)。事实上,当土壤侵蚀发生,细粒子悬浮在水的积累和运输下降斜率,使粗材料边坡顶部位置,提高体积密度和低孔隙空间。另一方面,悬浮细颗粒运输下斜坡底部得到积累斜坡位置,因此,降低体积密度,提高总孔隙度较低的斜坡上。类似的结果为塞拉西et al。gydF4y2Ba23gydF4y2Ba)发现显著减少体积密度从上部边坡(28%)低斜率(8%)。同样,汗et al。gydF4y2Ba42gydF4y2Ba)发现容重下降斜率的下降。基于土壤容积功能,土地管理实践的性能可能的顺序SBFYM >施厩肥=某人>纳米。gydF4y2Ba

土壤管理实践和斜率(表之间的交互gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)表示BD在上斜坡与纳米最高(1.21 Mg·mgydF4y2Ba^{−3gydF4y2Ba}较低的)和最低SBFYM斜率(1.01 Mg·mgydF4y2Ba^{−3gydF4y2Ba})。孔隙率最高(62%)与SBFYM低斜率和最低与纳米上部坡(53.2%)。交互效应,因此,进一步建立了管理实践的优越性SBFYM在维持土壤物理环境。gydF4y2Ba

3.1.3。土壤含水量gydF4y2Ba

有一个显著的影响(gydF4y2Ba< 0.05)的土壤管理措施对土壤水分含量。不包含任何保护实践的土壤显著降低(12.2%)相比,土壤的水分总量有水土保持实践(22.5 -32.6%)(表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。获得的水分含量最高的实践SBFYM其次是施厩肥和某人含水率的增加比例是84年,126年和167年在某人,施厩肥,SBFYM,分别在海里。这样一个显著增加土壤水分的保护实践可以归因于对水储存在土壤剖面的影响。实践提供机械障碍水流减少径流速度和提供更多的水渗透到土壤的机会。此外,细分数的土壤保护措施减少损失,包括腐殖质,将增强土壤的持水量。类似的增加土壤含水量与SWC措施没有报道SWC Dagnachew et al。gydF4y2Ba24gydF4y2Ba]。增加保水性的提高结构的稳定性与堆肥土壤粗纹理修改报告的粪便和污水污泥Mamedov et al。gydF4y2Ba43gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

下的土壤水分百分比明显高于斜率(24.8%)低于上部坡(22.7%)。损失的影响是明显的细分数的土壤,保持水、上斜坡和沉积的山坡。径流生成和土壤侵蚀越来越随着斜坡度增加。Dagnachew et al。gydF4y2Ba24gydF4y2Ba]还发现明显高于体积含水量比上部边坡底部斜坡类由于SWC减少侵蚀和沉积的效果的措施。gydF4y2Ba

之间的相互作用有显著影响土壤管理实践和边坡土壤水分(表范围gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。最高含水量(34.1%)获得了与SBFYM低斜率范围和最低与纳米上斜坡。gydF4y2Ba

3.2。土壤管理措施对土壤化学性质的影响gydF4y2Ba

3.2.1之上。土壤pH值gydF4y2Ba

pH值是显著降低,没有管理实践(5.2)相比,土壤在土壤管理实践,如外滩(5.9),农场院子肥料(6.2),并结合土壤外滩和堆肥(6.5)(表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。大萧条在土壤中土壤pH值没有任何保护实践中可能是由于基本去除阳离子以及土壤侵蚀细分数。相反,土壤保护某些保护实践将保留基本的阳离子与细分数,提高土壤的pH值。gydF4y2Ba

类似的增加土壤pH值与水土保持措施的条款也被报道。例如,Wolka et al。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba]报道增加土壤pH值与建设水平的石头和土壤国债Bokole分水岭,埃塞俄比亚。同样,Tugizimana [gydF4y2Ba44gydF4y2Ba]表示增加土壤pH值与水土保持措施的采用在卢旺达。gydF4y2Ba

上部边坡范围表示pH值(5.8)显著低于低斜率范围(6.1)(表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。这是明显的斜坡上有更多的损失基本阳离子引起pH值降低,而较低的斜坡获得基本的阳离子提高土壤pH值。gydF4y2Ba

土壤管理实践的交互效应和斜率范围明显不同(gydF4y2Ba< 0.05)。三种土壤管理实践在上部和下部坡范围显示显著高于土壤pH值而没有实践。平均值最高的6.6是在较低的斜坡下SBFYM和最低的5.1 NM的上层斜率(表gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)。施厩肥和SBFYM有类似的pH值的做法,但明显高于其他处理组合。根据评级Tekalign [gydF4y2Ba45gydF4y2Ba),上部和下部边坡的非托管土壤强酸性(pH值5.1 - -5.3)。土壤与实践上某人的斜率是中度酸性(pH值5.6)和低坡度略酸性(pH值为6.0)。土壤与单独施厩肥和某人+施厩肥也是微酸性pH值(6.4和6.6)。gydF4y2Ba

3.2.2。有机碳(OC)gydF4y2Ba

有机碳含量显著(gydF4y2Ba≤0.05)受到土壤管理实践的影响。这是显著降低在任何管理实践(0.51%)相比,土壤外滩(2.08%)、农场院子肥料应用程序(2.62%)、外滩和土壤结合农场院子里肥料应用程序(2.97%)(表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。百分比增加OC内容为某人施厩肥,和SBFYM NM 308, 414,和482%,分别。含量很低的OC下海里是由于这样的事实,土壤受到无情的土壤侵蚀过程,离开土壤缺乏有机的分数。另一方面,土地管理实践,提供机械障碍径流水会降低细土分数和有机碳的损失。粘土颗粒表面大量的交换领域,因此,土壤中的吸附和稳定OC (gydF4y2Ba46gydF4y2Ba,gydF4y2Ba47gydF4y2Ba]。土壤管理措施如施厩肥和SBFYM也将有机物质添加到土壤肥料应用除了控制土壤侵蚀。有趣的是,物理水土保持措施某人补充与有机肥应用程序可以提高土壤SOC含量比外滩。类似的有机碳含量增加(超过120%)SBFYM相比,纳米报道了塞拉西et al。gydF4y2Ba23gydF4y2Ba在Zikre分水岭,埃塞俄比亚。同样,与SWC措施显著提高农田土壤有机碳与农田相比没有SWC [gydF4y2Ba24gydF4y2Ba,gydF4y2Ba48gydF4y2Ba]。作为有机物的主要供应商是营养物质在低投入农业系统中,土壤连续下降OC土壤的内容可能会影响土壤生产力和可持续性。gydF4y2Ba

考虑两个边坡的主要影响范围(表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba下),OC含量明显高于斜率(2.17%)低于上部坡(1.93%)。前的增加是由于沉积的沉积物和腐蚀有机分数上斜坡和没那么强烈的水土流失减少程度的斜率。类似的结果在斜率的影响范围OC内容已报告在土壤由Wolka et al。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba),Tadele et al。gydF4y2Ba49gydF4y2Ba],塞拉西et al。gydF4y2Ba23gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

至于土壤管理实践和斜率的交互效应(表范围gydF4y2Ba5gydF4y2Ba),实践SBFYM在上部和下部斜坡给显著较高含量的OC相比其他的组合练习和斜率。没有管理记录显著OC斜率在最低范围。注意到,采用土壤管理措施如施厩肥和SBFYM,相同级别的OC可以维持在上部和下部斜坡。土壤中的OC额定根据Tekalign [gydF4y2Ba45gydF4y2Ba)被发现在非托管的土地和低介质下三个管理实践。gydF4y2Ba

3.2.3。总氮(TN)和C: N比率gydF4y2Ba

总氮(TN)显著影响量(gydF4y2Ba< 0.05)由不同的土壤管理实践和坡度条件。这是没有管理(0.086%)相比显著降低土壤外滩(0.153%),农家肥料应用程序(0.210%)、外滩和土壤结合施厩肥(0.258%)(表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。N的增加下某人,施厩肥和SBFYM在海里是58%,144%,和200%,分别。增加N含量在土壤管理实践是由于土壤肥力轴承损失分数少如粘土和淤泥和肥料的农场院子里。N浓缩在管理实践尤为明显增加农场院子里的粪便。土壤管理措施减少径流和土壤流失,提高蓄水将增强作物生长,为OM和N输入土壤中。提高土壤肥力土壤管理的重要性已经突出了一些研究。例如,nonconserved土地TN的最小平均值相比守恒的土地(gydF4y2Ba26gydF4y2Ba]。在另一项研究[gydF4y2Ba13gydF4y2Ba),增加水土保持总土壤N Bokole埃塞俄比亚的分水岭。同样,农场院子里的土壤管理措施与土壤肥料补充外滩nonconserved土地总氮含量增加了107% (gydF4y2Ba23gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

平均N含量明显下降的0.188%底坡上部边坡土壤的0.166%(表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba),减少约12%。N含量的差异可能是由于沉积的沉积物侵蚀从上到下的斜率。类似的减少总N上斜坡底坡相比,报道了Dagnachew et al。gydF4y2Ba24gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

考虑到土壤的交互管理实践的斜率(表范围gydF4y2Ba5gydF4y2Ba显著),最高N(0.27%)相对于其他治疗组合被记录的实践土壤外滩结合农场院子肥料在较低的斜坡,紧随其后的是同样的行为在上斜坡(0.24%)。N的显著的最低浓度相对于其他治疗组合显示了纳米实践上(0.07%)和低(0.10%)斜率范围。gydF4y2Ba

评级后总N [gydF4y2Ba45gydF4y2Ba),没有管理下的土壤低N,土壤管理措施下,即,独自外滩土壤和肥料农场院子里独自在N温和状态,土壤和土壤在土壤综合管理外滩+农场院子肥料N地位高。OC和总N含量显示强大的协会(gydF4y2BargydF4y2Ba═0.811gydF4y2Ba ),gydF4y2Ba减少总N含量的土壤与nonmanagement实践和上部边坡可能是由于减少土壤OM内容。总N较低坡度的增加可能是由于向下运动的养分径流水高斜率和建立低斜率的位置。水土流失可能减少主要植物养分(TN)高斜率和增加低斜率。gydF4y2Ba

C: N比例也显著(gydF4y2Ba )gydF4y2Ba更高的下土壤管理实践,即某人(13.57),施厩肥(12.54),和SBFYM比海里(5.89)(11.6)。然而,之间的差别是不重要的实践整合施厩肥(表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。坡比例并没有显著的影响。C: N比率是指示土壤矿化率。通常,C: N 10 - 15的比例是正常的,15 - 25可能表明放缓的分解过程,有机物和> 5月25日生,不太可能迅速崩溃。因此,所有的土壤管理实践在C: N比率正常。交互效应(表gydF4y2Ba5gydF4y2Ba显示更高的比率比纳米施厩肥实践。gydF4y2Ba

3.2.4。土壤有效磷(美联社)gydF4y2Ba

土壤有效磷显著(gydF4y2Ba )gydF4y2Ba影响土壤管理实践、斜率范围和土壤管理实践之间的交互和斜率(表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba和gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)。所有的土壤管理实践表明AP含量显著高于没有管理。外滩的实践土壤结合农场院子里肥料似乎明显优于外滩实践的土壤和肥料的农场院子里独自一人。因此,美联社随后订单SBFYM(21.16毫克/公斤)>施厩肥(17.83毫克/公斤)>某人(13.3毫克/公斤)>海里(7.5毫克/公斤)。一般来说,可用P含量土壤的变化应与土壤管理的水平,即。,mechanical and cultural practices retaining/adding mineral and organic fractions in soil, besides intensity of soil weathering andPgydF4y2Ba固定。的实践土壤外滩将保留更多的生育轴承土壤颗粒减少土壤侵蚀的结果。而土壤外滩结合农场院子肥料公司也会添加磷通过肥料应用程序除了减少水土流失。更多的可用土壤中磷的累积与土壤外滩和肥料连续农场院子里的应用也被塞拉西表示et al。gydF4y2Ba23gydF4y2Ba]。另外,Mulugeta和Stahr [gydF4y2Ba26gydF4y2Ba]报道明显高于磷在守恒的内容相比nonconserved字段。边坡的主要影响范围还透露,可用gydF4y2BaPgydF4y2Ba高(15.92毫克/公斤)低于上部边坡坡度(14.00毫克/公斤),因为它从上面的斜率和沉积下的斜率。gydF4y2Ba

根据Cottenie [gydF4y2Ba50gydF4y2Ba),可用的土壤gydF4y2BaPgydF4y2Ba水平的< 5毫克/公斤被评为很低,5 - 9毫克/公斤低,介质- 17毫克/公斤,年龄在18岁至25岁之间的毫克/公斤高,和> 25毫克/公斤很高。因此,可用的gydF4y2BaPgydF4y2Ba土壤的高SBFYM和施厩肥、中等下某人,和低在海里。gydF4y2Ba

土壤管理实践之间的交互和斜率范围明显表示最高可用gydF4y2BaPgydF4y2Ba内容(22毫克/公斤)在SBFYM低斜率与其他治疗组合相比,紧随其后的是同样的行为在上斜坡(20.3毫克/公斤)。gydF4y2Ba

3.2.5。可交换阳离子(宏观和微量元素)和阳离子交换量(CEC)gydF4y2Ba

可交换阳离子(钾、钙、镁、钠、铁、锌、锰、铜)显著(gydF4y2Ba≤0.05)影响土壤管理措施,边坡范围,实践和斜率之间的相互作用(表gydF4y2Ba6gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba9gydF4y2Ba)。一般来说,所有阳离子的平均值显著高于在土壤管理实践的某人,施厩肥,SBFYM而没有管理海里(表gydF4y2Ba6gydF4y2Ba和gydF4y2Ba8gydF4y2Ba)。在土壤管理实践中,SBFYM显著优于施厩肥和某人一个人。斜率范围也显著影响营养素的内容;在平均值显著高于低斜率比上斜坡。这种微量营养素的显著差异是,然而,只有铁和铜。gydF4y2Ba

同样地,土壤明显的CEC值(gydF4y2Ba≤0.05)影响土壤管理措施,边坡范围,管理实践之间的交互和斜率(表范围gydF4y2Ba6gydF4y2Ba和gydF4y2Ba7gydF4y2Ba)。考虑主要影响下土壤CEC值显著高于管理实践,即,某人(26.53 cmol(+)公斤gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}),施厩肥(30.85 cmol(+)公斤gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}),SBFYM (34.56 cmol(+)公斤gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba})相比,没有管理,海里(22.66 cmol(+)公斤gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba})。土壤外滩的实践结合农场院子肥料应用明显优于应用农场院子里的粪便,这反过来,明显优于单独的实践土壤外滩。CEC值的顺序是SBFYM >施厩肥>某人>纳米。这是一个普遍的事实,粘土和胶体OM的吸附能力和带正电的离子。因此,土壤含高粘土和有机质含量高CEC。这是非常非常重要的确证和CEC与粘土正相关性(gydF4y2BargydF4y2Ba= 0.885gydF4y2Ba )gydF4y2Ba和OM (0.913gydF4y2Ba )gydF4y2Ba在这项研究中。CEC的增加土壤的有机质和粘土含量高也被报道了塞拉西et al。gydF4y2Ba23gydF4y2Ba)和塞拉西Ayanna (gydF4y2Ba51gydF4y2Ba]。同样,Mulugeta和Stahr [gydF4y2Ba26gydF4y2Ba支持这个想法,高可交换阳离子粘土土壤能容纳比低含粘土的土壤。实践SBFYM能够保留更多粘土由于减少侵蚀除了OM通过施厩肥应用程序。施厩肥和某人一个人的行为不像SBFYM承诺因为缺乏机械保护或增加肥料。因此,土壤中获得了更多的浓缩阳离子的形式有机械保护土壤外滩加上肥料的农场院子里。的有利影响土壤管理措施对土壤交换K表示了塞拉西et al。gydF4y2Ba23gydF4y2Ba在Zikre分水岭,埃塞俄比亚西北部。管理土壤微量元素含量越高可能与大量的有机质,有机物质会阻碍氧化和降水通过螯合微量元素不可用形式和提高其可用性的行动。可用土壤中锌的增强使用农场院子里报道了肥料和土壤保护措施Kumar和巴别塔gydF4y2Ba52gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

越高的CEC值较低的斜坡范围(29.49 cmol(+)公斤gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}比上面的斜率(27.81)cmol(+)公斤gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}),很明显,由于更多的粘土和有机质的积累从上斜坡。gydF4y2Ba

考虑到土地管理实践的相互影响和斜率范围,显著CEC值最高(35.4 cmol(+)公斤gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba})相对于其他治疗组合记录与SBFYM低斜率和最低(21.8 cmol(+)公斤gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}上斜坡(表)和纳米gydF4y2Ba7gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

基于给出的评级Hazelton和墨菲gydF4y2Ba53gydF4y2Ba土壤CEC),在三种土壤管理实践和管理可以评为高,中,分别。因此,正确使用的土地通过提供适当的水土保持实践将保持土壤肥力,同时保持非托管会让它贫穷。外滩综合运用土壤和肥料农场院子里是最好的选择关于土壤外滩或施厩肥孤单。gydF4y2Ba

3.3。土壤管理实践及其应用gydF4y2Ba

根据收集的信息从抽样家庭的分水岭,随后的土壤管理措施预防水土流失、提高土壤肥力土壤外滩,农场院子里独自肥料,土壤外滩+农场院子里的粪便,和石头外滩+农场院子里的粪便。土壤外滩结合农场院子里的粪便是最优先(43%),其次是农场院子里独自土壤肥料(33%)和外滩(22%)(表gydF4y2Ba10gydF4y2Ba)。总的来说,83.3%的农民Mabula分水岭感知的保护实践和采用(表gydF4y2Ba11gydF4y2Ba),土壤肥力收益和效率的提高。主要由非政府组织保护实践支持(45%)和政府(38.3%)。非政府组织发挥更大的作用在采用水土保持技术Wolka和Negash一直在强调gydF4y2Ba54gydF4y2Ba]在Bokole和托尼subwatersheds,埃塞俄比亚南部。的受访者认为农民培训和经验分享(36.1%)、技术支持(29.2%),和农民致敏(26.4%)的重要决定因素采用土壤管理措施(表gydF4y2Ba12gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

4所示。结论gydF4y2Ba

土壤退化,导致土壤肥力下降和整体生产力,是一种具有挑战性的埃塞俄比亚的粮食安全的因素。阻止土壤退化的步伐,埃塞俄比亚政府推出了若干举措旨在保护土壤资源。还所知甚少的收益是什么这些水土保持措施对改善土壤肥力和整体生产力在不同农业生态学。目前的调查,因此,Mawula了分水岭,Loma区,埃塞俄比亚南部,评估效果共同土壤管理实践的上部和下部边坡条件下土壤性质的土壤肥力的说明。gydF4y2Ba

提高土壤的土壤管理实践外滩(某人),应用农场院子肥料(施厩肥)和土壤外滩与施厩肥(SBFYM)集成,对改善土壤肥力有显著积极影响所表达的不同的土壤物理和化学性质,即,土壤质地、容重、总孔隙度、水分含量、pH值、有机碳、总氮、磷,可交换阳离子(钾、钙、镁、和Na),阳离子交换能力,微量元素(铁、锌、锰、铜)。在三个实践,SBFYM证明是最好的,因为它明显优于施厩肥和某人的性能实践的顺序SBFYM >施厩肥>某人>纳米。较低的斜坡范围比上一个方面的不同土壤肥力的物理和化学方面。从农民的调查结果表明,大多数的农民(83.3%)认为,采用水土保持实践。gydF4y2Ba

从上述信息对土壤和农民采用土壤管理实践,得出土壤管理实践有积极的影响增强土壤肥力退化的土地。土壤的管理实践外滩结合农场院子肥料是最有前途的改善土壤肥力上下斜坡和可以推荐给更广泛的采用农民Mawula分水岭。gydF4y2Ba

数据可用性gydF4y2Ba

使用的数据来支持本研究可从相应的作者。gydF4y2Ba

的利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称他们没有利益冲突有关的出版。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

作者感谢Loma管理和财政和经济发展的金融支持办公室。gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba

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