Mineralogical and Physicochemical Properties of Nitisols In The Ethiopian Highlands

Abstract

አህፅሮት

ኒቲሶልስ (Nitisols) በአብዛኛዉ ቀይ ወይም ቀይ-ቡናማ ቀለም  ያላቸዉ የአፈር ዓይነቶች ሲሆኑ በኢትዮጵያ ከፍተኛ አካባቢዎች በተለይም በደቡብ ምዕራብ ኢትዮጵያ ሰፊ የእርሻ መሬት ይሸፍናሉ፡፡ ይህ የአሰሳ ጥናት በ250 ሜትር ጥራት (ሪዞልዩሺን) የተወሰኑ የኒቲሶልስ ገፀ አምደ አፈሮችን በማዘጋጀት የሥነ ቅርፀ-አፈር (ሞርፎሎጂካል)፣ ፊዚካዊና ኬሚካዊ ባህሪያትን እንደዚሁም የንጥረነገር ይዘት ያጠቃልላል፡፡ ይህ በ46 የኒቲሶል ገፀ አምደ አፈሮች ላይ የተካሄደ ጥናት የአፈር ልኬተ አሲድጨው፣ የአፈር ዘአካል ካርቦን፣ ዓቢይና ንዑስ ንጥረምግቦች፣ የማዕድንና ጠቅላለ የንጥረነገሮችን ይዘት ምርመራና ትንተና የያዘ ነዉ፡፡ የዚህ ጥናት ዉጤት እንደሚያሳየዉ በኢትዮጵያ ከፍተኛ አካባቢ የሚገኘዉ የኒቲሶል መሰረታዊ የሥነ አፈር ባህርይ ይለያል፡፡ የዚህ አፈር ልኬተ አሲድጨው በ4.8 እና በ6.7 መካከል ሲሆን በጠንከራ እና አነስተኛ የአሲዳማነት ደረጃ ይመደባል፡፡ የዚህ አፈር የካርቦን፣ የናይተሮጅንና የድኝ (ሰልፈር) ይዘት በጣም ዝቅተኛ ሲሆን መጠናቸዉም በቅደም ተከተል 2.05፣ 0.18 እና 0.94 ሚ.ግ. በኪ.ግ. መሆኑን ያሳያል፡፡ ሆኖም በአፈር ዉስጥ የሚገኙ የፎስፎረስ (ከ2.40 እስከ 26.40 ሚ.ግ. በኪ.ግ) እና የፖታሲየም (ከ0.07 እስከ 2.77 ሴንቲሞል በከ.ግ) መጠን ሰፊ የሆነ ልዩነት የታየባቸዉ ሲሆን ይህም በአፈር-ሰር ቁሶችና በመሬት አጠቃቀም ልዩነት ምክንያት የተፈጠረ ሊሆን ይችላል፡፡ የንዑስ ንጥረምግቦችን በተመለከተ ደግሞ ይህ አፈር በብረት (Fe)፣ ማንጋኒዝ (Mn) እና ነሀስ (Zn) ንጥረ ነገሮች መጠን በጣም ከፍተኛ ሲሆን በመዳብ (Cu) እና በቦሮን (B) ይዘት ግን በጣም ዝቅተኛ ነዉ፡፡ በአንጻሩ ግን ይህ የአፈር ዓይነት በመጠነ አሉታ ሙል (CEC፣ አማካይ 41.93 ወይም ከ26 እስከ 57 ሴንቲሞል በኪ.ግ) እና በጨዋማ ንጥረነገር (base saturation፣ አማካይ 73% ወይም ከ50 እስከ 95%) መጠን በጣም ከፍተኛ ሲሆን በኤፒ አድማሰ አፈር (Ap horizon) ዉስጥ አማካይ የሲልት እና ሸክላ አፈር ስብርባሪ (ፍራክሽን) ንፃሬ (ሬሺዮ) 0.38 በመሆኑ ከፍተኛ ነዉ፡፡ ከሌሎች መሰል ኒቲሶል የአፈር ዓይነቶች አንጻር  በቀዳሚ ማዕድናት ይዘት በዋናነት ፊልድስፓር እና 2፡1 ፋይሎሲሊኬት (phyllosilicates) በዋናነት ማይካ በሸክላ አፈር ስብርባሪ ዉስጥ የሚገኙ ሲሆን ይህ አፈር በመካከለኛ ዕድሜ ክልል የሚገን ገና ያላረጀ መሆኑን ያሳያል፡፡ በዚህ አፈር ላይ ዘላቂ እርሻ ለማካሄድ በአፈር ዉስጥ ቅሬተ ዘአካል ማሳደግና እንደዚሁም የተመጣጠነ እና ትክክለኛ የአፈር ማዳበሪያ መጨመር ያስፈልጋል፡፡ በተጨማሪም በአለም አቀፍ የአፈር ሀብት (World Resource Base) ምደባ ዘዴ መሰረት የኒቶሶል ልዩ ገፀ አምደ አፈር ለንዑስ ኒቲሶል ልየታ የሚረዱ ተጨማሪ መመዘኛዎችን አካቷል፡፡

 Abstract

 Nitisols cover an extensive area of the agricultural landscape in the Ethiopian highlands. This study outlines the morphological and physico-chemical properties, and the mineralogical and total elemental composition of some Nitisol profiles based on soil survey at 250 m resolution. Analytical data of 46 Nitisol profiles were studied for soil pH, organic carbon (OC) and some macro and micronutrients, and mineralogical and total elemental composition. Results showed that Nitisols of the Ethiopian highlands differ in some fundamental ways from the pedogenetic characteristics often referred to in the mainstream soil science literature. The soils in this study are strongly to moderately acidic with pH of 4.8-6.7, and very low in OC, TN and sulfur (S) with mean values of 2.05%, 0.18% and 0.94 mg/kg. But levels of available phosphorus (AP) and exchangeable K showed wide variation (2.40 to 26.40 mg/kg P and 0.07 to 2.77 cmol (+)/kg K), reflecting differences in parent materials and land use. Considering micronutrients, the soils are very high in iron (Fe), manganese (Mn) and zinc (Zn) but severely deficient in copper (Cu) and boron (B). Conversely, the soils are very high in CEC (mean 41.93, range 26-57 cmol (+)/kg) and base saturation (mean 73%, range of 50-95%), and mean silt/clay ratio of 0.38 in the Ap horizon is rated high. Mineralogical composition of primary minerals (chiefly feldspars) and 2:1 phyllosilicates (mainly mica) in the clay fraction, suggests that the soils are still young and cannot be qualified as “highly weathered soils” in contrast with other tropical Nitisols. At a local level, the results suggest that sustainable agricultural production on these soils depends on the replenishment of organic matter and application of fertilizers in proper balance and right amounts. Also, the distinct characteristics of Nitisol profiles described provide additional diagnostic criteria to distinguish subunits of Nitisols (i.e., third level) under the WRB system of classification.