Land management and its impact on the fertility status of southern Al Jabal al Akhdar, Libya | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal of the Advances in Agricultural Researches | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Article 8, Volume 26, Issue 4 - Serial Number 101, December 2021, Page 328-345 PDF (995.36 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Document Type: Research papers | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: 10.21608/jalexu.2021.108398.1025 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Authors | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gamal Abdel-Nasser Khalil 1; Mohamed Saleh Yousuf2; Adel Hussein Ahmed Hussein2; Murad Milad Aburass3; Hoda AbdEl-Fattah Mahmoud2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1Faculty of Agriculture Saba Basha Bolkely P.O. 21531 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2Soil and Agricultural Chemistry Dept., Faculty of Agriculture Saba Basha, Alexandria University, Egypt | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3Soil and Water Department, Faculty of Agriculture, Omar Al-Mukhtar University, Libya | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Abstract | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sustainable land management is a great challenge for land users and other stakeholders around the world. Disturbance of dryland ecosystems can quickly lead to severe land degradation and thus desertification. This study evaluated the management methods that have been adopted for the semi-arid slopes in the Southern Al Jabal al Akhdar, and their effects, by measuring some field and laboratory indicators, the soil fertility status, and some physical and chemical properties of the bare and cultivated areas. The results indicated that there are relative differences in some soil quality-related parameters when cultivated and bare lands are compared. Higher CEC values, as well as a significant increase in soil content of organic matter and total nitrogen, were recorded within the cultivated land compared to the bare land. The study showed that the applied land management practices have improved some soil properties that are directly related to the production function and quality, as a result, more fertile and productive areas were available within these semi-arid cultivated lands. Considering the output of the present research, it can put forward some recommendations to be used for strengthening sustainable land management practice and to relieve the negative impact of land degradation and soil fertility deterioration. This recommendation could include adapting the recent agricultural technology, establishing sustainable land management practices, efficient use of both organic and chemical fertilizers. In addition, more research for soil fertility management practices will be essential for the success of future soil conservation plans within these fragile areas. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
land management; soil fertility; land degradation; sustainable land management | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Full Text | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
INTRODUCTION In drylands, characterized by severe climatic conditions and water scarcity, it is especially difficult to earn benefits from the land without degrading resources. Disturbance of dryland ecosystems can quickly lead to severe land degradation and thus desertification. Desertification is defined as ‘‘land degradation in arid, semi-arid, and dry subsumed areas resulting from various factors, including climatic fluctuations and human activities’’ (unccd, 2008). Combating desertification is complex and usually requires changing the very land management that contributed to desertification in the first place (wwap, 2012). Attention to land management to increase production capacity is an important aspect, and the best production rate can be achieved when conditions and factors improve soil fertility. The quickest acceptable aspect of management is to address the problems of soil fertility that may result from poor management of these lands, such as incorrectly adding fertilizer or implementing service operations that exacerbate the loss of their conditions. Land assessment is an assessment of its effectiveness and performance when used for a particular purpose. The continuous increase in population requires an increase in world food production and the preservation of land resources from degradation to make their use sustainable (fao, 1985). The lack of sound management leading to land degradation can be observed and measured by indicators of decreasing soil fertility and reduced productive capacity (yousuf, 2017). Thus, some of the indicators used to assess land degradation can also be used to assess the adverse state of the land. In other words, the soil is the medium that reflects many changes in the appearance of the earth's surface and is a measure of land fertility (stocking and murnaghan, 2001). According to the above, it is possible to use indicators showing soil fertility because of its relative ease of measurement and its direct link to soil productivity reduction and management (stocking and murnaghan 2001). The assessment of the soil fertility conditions is carried out through field measurements as well as laboratory measurements to determine the extent to which the land can supply nutrients to the plant. Hence, the result is the realization of a fertility status while applying the management systems (bear, 1953). The soil of dry and semi-dry territory as fragile and vulnerable will be a priority in pursuing management that increases its productive capacity or maintains its fertility. Ben mahmoud (1995) has shown that attention to managing the soil, reducing its loss through loss factors such as erosion, and improving its characteristics will contribute to improving its fertility. Protecting soil, especially those that are said to lose their testicles, such as aridisols, is considered a priority in pursuing sound management that contributes to maintaining their fertility. The libyan soil, which is capable of agricultural production if water is available, is only 10% and varies in characteristics from region to region as well as within region (alkhubuliu et al., 2014). Considering that aridisols are most prevalent in the territory of south al jabal alkhdar and are subject to rapid and alarming degradation, the most important causes of this accelerated degradation are unrivaled human activity such as overgrazing, tillage of marginal land, and inappropriate exploitation of a fragile and resource-limited environment (aburas, 2009). Therefore, the management methods that have been adopted for the aridisols of south al jabal alkhdar and their effects on the adversarial state will be evaluated by measuring some of the field and laboratory indicators.
MATERIALS AND METHODS The study area: An assessment of the adversarial status of the study area was carried out along a longitude (°21.334581-°21.326403), latitude (°32.464413 – °32.453215), in which a comparison was established between the cultivated land against the bare land to achieve the study objectives, map (1):
Map (1). Map showing the location of the study area in the southern Al Jabal Al Akhdar, Libya
The climate of the study area, in general, is the Mediterranean climate, which is characterized by warm and rainy winters, and hot and dry summers, and the prevailing winds are from north to northwest in Winter, while northeast, and sometimes southern at summer. The data were obtained from the NASA website (NASA, 2021) issued by the Shahat weather station from1985 to 2019 as shown in Table (1). The soil type was determined by a map prepared by Selkhoz Prom Express (1980). Two areas of the study (cultivated and bare) were identified for each of 29 ha. For cultivated areas, some management regulations were applied in 2004, such as contour tillage, protection against grazing, and human activities. Fieldwork: Primary selection of 10 profile points representing each profile point was identified in the Google Earth Map of the study area and determined with GPS value in study areas A (cultivated soil) as well as study area B (bare soil), Map (2). At the field scale, the profiles were carefully chosen based on the different physiographic landforms (Map 2) that existed in the study area in 2020. The selected profile points were selected from google earth maps and correction was applied if necessary and were excavated, the layers for each profile were identified, the morphological properties were determined according to a proposal of FAO (1990). The samples were then collected from each layer of the profile, air-dried, sieved with a 2 mm sieve diameter, and preserved for chemical and physical analysis. Laboratory soil analysis: Electrical conductivity (EC) of soil: water extract, 1:1 (w/v) was measured using a conductivity meter according to Jackson (1973). Soil pH was determined in the 1:1, soil: water suspension using a pH meter (Jackson, 1973). Organic carbon (OC) was determined using the modified Walkley-Blacks titration method (Carter and Gregorich, 2008). The organic matter content (OM) was calculated using the suitable constant (1.724). Total carbonates content: was estimated using the calcimeter and calculated as calcium carbonate percentage according to Richards (1972). Particle-size distribution (sand, silt, and clay %) was determined by the hydrometer method according to Carter and Gregorich (2008). The soil bulk density of each soil sample was measured using the soil core method according to the weight of soil and the volume of packed cores (Evans et al., 1996). Cation exchange capacity was determined using the method described by Gillman and Sumpter (1986).
Map (2).Map showing the locations of soil profiles in the southern Al Jabal Al Akhdar, Libya (scale 1:50000)
Available nitrogen in the soil was extracted using 0.5 N NaHCO3 solution (pH 8.5) and was determined using spectrophotometer by Nessler's solution at a wavelength of 420 nm, extraction ratio 1:20 soil: NaHCO3 (Carter and Gregorich, 2008) Available phosphorus was extracted using 0.5 N NaHCO3 solution (pH 8.5) and was determined using a spectrophotometer by ascorbic acid at a wavelength of 772 nm, extraction ratio 1:20 soil: NaHCO3 (Carter and Gregorich, 2008). Available potassium in the soil was extracted using 0.5 N NaHCO3 solution (pH 8.5) and was determined by a Flame photometer, extraction ratio 1:20 soil: NaHCO3 (Carter and Gregorich, 2008). GIS maps The following maps and programs were done: - Climatic information from NASA(2021). - Reports of inventory and classification of lands for the southern Al Jabal al Akhdar area from the Selkhoze Prom(1980). - ArcGIS 10.5 (Esri, 2016): The ArcGIS desktop 10.5 program was used through several steps, including converting the collected data into digital images by entering spatial data and converting it into digital maps, then processing and analyzing the data by the tools attached to the program by signing geographical coordinates, rearranging data and layer boundaries to calculate the total area and produce a map for each property. Statistical analysis All obtained data of the present study were statistically analyzed according to the design used by the Statistix (2019) computer software program and were tested by analysis of variance. The revised least significant difference test at 0.05 level of probability was used to compare the differences among the means of the various parameter combinations as illustrated by Duncan (1955) and Gomez and Gomez (1984).
Table (1). Climatic parameter of the study area during the period of 1985-2019.
RESULTS AND DISCUSSION Physiographic properties The physiographic characterization of the cultivated and bare soil areas was illustrated in Tables (2 and 3). The slop degree ranged between 2 and 6 for the cultivated area with shapes as flat and convex, while for bare soil area, the slope ranged between 1 and 6 with the shape of flat and convex. Soil profile depth ranged between 9 and 52 cm for cultivated, while for bare soil area ranged between 18 and 48 cm
Table (2). Profile locations and physiographic properties of cultivated soil area
Table (3). Profile locations and physiographic properties of bare soil area
Photo(1). Picture of the bare soil area Photo (2). Picture of the cultivated soil area
Soil physical properties The soil physical properties of the cultivated and bare soil areas were illustrated in Tables (4and 5). For cultivated soil profiles (Table 6), the clay content ranged between 12.83 and 36.49% with an average of 26.91%, the silt content ranged between 15.81 and 39.38% with an average of 28.17%, while the sand content ranged between 33.70 and 57.96% with an average of 44.90%., in addition, soil bulk density ranged from 1.19 to 1.57 g/cm3 with an average of 1.40 g/cm3
Table (4). Some physical properties of cultivated soil profiles
For the bare soil profiles (Table 5), the clay content ranged between 10.13 and 33.61% with an average of 25.43%, the silt content ranged between 15.85 and 46.58% with an average of 28.19%, while the sand content ranged between 38.67 and 58.39% with an average of 46.07% and the soil bulk density was ranged from 1.31 to 1.57 g/cm3 with an average of 1.45 g/cm3. The relative decrease in bulk density in the cultivated soils could suggest the positive effect of plowing and contour farming on the semi-arid slopes south of Al-Jabal Alkhdar, while several studies on the Libyan Red Mediterranean soils showed the negative impact of overgrazing and unsustainable land uses on the physical soil properties and particularly bulk density (Aburas, 2015).
Table (5). Some physical properties of bare soil profiles
Soil chemical properties Soil chemical properties of cultivated and bare soil areas were illustrated in Tables (6 and 7). For cultivated soil profiles (Table 6), the electrical conductivity of soil paste extracts ranged between 0.51 and 2.50 dS/m with an average of 1.34 dS/m, the values of soil pH was ranged between 7.8 and 8.6 with an average of 8.11, while organic matter content (OM) ranged between 0.29 and 2.75% with an average of 1.25% and soil calcium carbonates were ranged between 11.28 to 37.0% with an average of 24.24%.
Table (6). Soil chemical properties of cultivated soil profiles
For bare soil profiles (Table 7), the electrical conductivity of soil paste extract ranged between 0.60 and 6.75 dS/m with an average of 1.67 dS/m, soil pH values were ranged between 7.8 and 8.8 with an average of 8.28, soil content of organic matter (OM) was ranged between 0.10 and 2.06% with an average of 0.83%, and soil calcium carbonates were ranged from 15.0 to 48.0% with an average of 32.39%. Soils under cultivation showed a relative decrease in soil PH which could indicate the positive effect of plant roots and organic material additions to the soils.
Table (7). Soil chemical properties of bare soil profiles
Cultivated soil has a higher value of OM than bare soil due to land management by the cultivation of plowed lines with broad-leaved forest trees (eucalyptus tereticornis) and (Pinus halepensis). The decomposition of dead leaves enriched the soil with organic matter. Contour plowing resulted in a decrease in calcium carbonates. Soil fertility status The soil fertility status of cultivated and bare soil areas was illustrated in Tables (8 and 9). For the cultivated soil profiles (Table 8), the available soil nitrogen content (N) ranged from 4.80 to 16.28 mg/kg with an average of 9.02 mg/kg, while the available phosphorus content ranged between 2.09 and 10.87 mg/kg with an average of 5.78 mg/kg, and the available potassium content (K) ranged from 350 to 800 mg/kg with an average of 529.50 mg/kg. The CEC for the soils under cultivation were ranged between 8.6 and 31.50 meq/100 g soil with an average of 15.02 meq/100 g soil.
Table (8).Soil fertility status of cultivated soil profiles
For the bare soil profiles (Table 9), the available soil nitrogen content (N) ranged from 6.73 to 14.74 mg/kg with an average of 8.96 mg/kg, while the available phosphorus content ranged between 1.08 and 13.13 mg/kg with an average of 7.43 mg/kg, and the available potassium content (K) ranged from 150 to 950 mg/kg with an average of 417.82 mg/kg. The CEC for bare soils were ranged between 5.29 and 16.46 meq/100 g soil with an average of 8.89 meq/100 g soil.
Table (9). Soil fertility status of bare soil profiles
Both cultivated and bare soil profiles have poor N and P contents, the low N and P content of cultivated soils could be due to the more extraction that might take place by the trees cultivated in. Both soils have a high level of available K, which may be due to the soil composition. The management practices that have been applied on the cultivated soils, and the effect of decomposition of dead leaves from trees could have contributed to the relative increase of some nutrients in the soil. Under cultivation, the significant improvement in the CEC parameter in those semi-arid slopes could confirm the positive consequences of applying suitable and sustainable land practices. The multiple linear regression between soil fertility status (N, P, and K) and some chemical properties (ECe, OM, CaCO3, and CE) is illustrated in Table (11).The equation in the form of:
Where: Y is the required property (N, P, and K) a1, a2, a3, and a4 are the regression parameters
Table (10). Multiple linear regression between soil fertility status and some chemical properties ‘
The soil content of N, P, and K showed a highly significant correlation with ECe, OM, CaCO3, and CEC parameters, which means that soil fertility status is highly dependent on chemical properties with R2 ranging from 0.6785 to 0.9489. GIS map of soil characters The GIS maps of soil fertility parameters and some related chemical characters are illustrated in Maps (3 – 9).
Map (3). The distribution of available N in the cultivated and bare soils of the study area
Map (4). The distribution of available P in the cultivated and bare soils of the study area
Map (5). The distribution of available K in the cultivated and bare soils of the study area
Map (6). The distribution of OM in the cultivated and bare soils of the study area
Map (7). The distribution of ECe in the cultivated and bare soils of the study area
Map (8). The distribution of CEC in the cultivated and bare soils of the study area.
Map (9). The distribution of CaCO3 in the cultivated and bare soils of the study area
The area distribution of each soil character is illustrated in Tables (11 to 14) for bare and cultivated areas. Both bare and cultivated soil profiles have a low content of available N, P, and K content. For bare soil, 83.89% of the total area has 4 to 12 mg/kg available N content, but for cultivated soil, 73.11% of the total area has 4 to 8 mg/kg available N content. The available K content has adequate values ranging between 350- 550 mg/kg representing 79.83 and 79.17% of the total area for bare and cultivated soil, respectively. The available P content represents 73.20 and 94.17% of the total area in the range of 2 to 8 mg/kg for bare and cultivated soil, respectively.
Table (11). Area distribution of soil fertility for the bare soil
Table (12). Area distribution of soil fertility for the cultivated soil
The organic matter content represents 69.8% in the range of 0.5 to 1.5 % OM content for bare soil, but for cultivated soil, it represents 80.62% in the range of 0.5 to 2.5 % OM. The total soluble salts (ECe) has a high value of about 70% of the total area in the range of 2 to 3 dS/m for bare soil, but it distributed overall the area in the range of 1 to 5 dS/m for cultivated soil. The management of bare soil by cultivation decreased the ECe in all cultivated areas. The cation exchange capacity (CEC) represents 85% of the bare soil in the range of 8 to 10 meq/100g soil for bare soil, but it represents 96.87% of the cultivated soil in the range of 10 to 14 meq/100g soil. The CaCO3 content in the range of 30 to 40% represents about 71% of bare soil, but it represents about 17.72% of cultivated soil. The distribution of soil characters indicated that the bare soil improved through the cultivation and the soil become more suitable for use.
Table (13). Area distribution of some chemical characters for the bare soil
Table (14). Area distribution of some chemical characters for the cultivated soil
Table (15). Comparison between cultivated and bare soil for allstudied soil properties
According to the present study, it is obvious that changes in land-use patterns and natural vegetation clearance can lead to higher soil degradation. Investigating soil properties showed how soil degradation was accelerated by land use impact. Inappropriate land uses practices and management have contributed to soil degradation especially with the shallow soils, and irreversible soil degradation and loss of productivity can take place if these shallow soils have been subjected to severe erosion. Shallowness in red Mediterranean soils contributes to their low productivity ( Liniger et al., 2011). Due to the destruction of the natural vegetation and low resistance to soil erosion, these soils are more likely to be subjected to desertification (Yassoglou et al, 1997). Variations in erosion-driven soil degradation between land use observed in the field were partly explained by soil properties. Soil properties and land use are interdependent. Indeed arguably land use is more important in affecting the soil properties that largely control erodibility and degradation than are differences in the intrinsic properties of major soil types (Stocking, 2003). The results indicate soil degradation driven by soil erosion as a
result of the introduction of intensive land use, which highlights the potential hazards if no measures of soil conservation are taken. Considering the output of the present research, it can put forward the following recommendations to be used to strengthen land management practice and to relieve the negative impact of land degradation and soil fertility deterioration, so that the sustainability of land management in the present study area can be guaranteed:
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REFERENCES
Aburas, M. M. (2009). Assessment of Soil Erodibility in Relation to Soil Degradation and Land Use in Mediterranean Libya. Ph.D. thesis. The University of Newcastle up Tyne. The UK.
Bear, F.E. (1953). Soils and Fertilizers. J. Wiley. New York: p420.
Carter, M. R. and E. G. Gregorich (2008).Soil sampling and methods of Analysis. Second Edition. Canadian Soc. Soil Sci., Boca Raton, FL: CRC Press, 1264 pages.
Duncan, D.B. (1955).Multiple Range and Multiple F-Test. Biometrics, 11, 1-5.
Evans, R., Cassel, D. K. and Sneed, R. E. (1996). Calibrating Soil-Water measuring devices. North Carolina Cooperative Extension Service.
FAO (1990). Guidelines for Soil Profile Description .3rd ed. Rome. Italy.
FAO. (1985). Guidelines: Land evaluation for irrigated agriculture soils. Bulten no 55, Rome, Italy: FAO. 231 PP. 590. F 68 no 55 Mann.
Gef. (2005). a scientific and technical advisory panel to the global environment facility: land management and its benefits – the challenge, and the rationale for sustainable management of drylands (prepared by the scientific and technical advisory panel)
Gillman, G.P. and E.A. Sumpter (1986). Modification to the compulsive exchange method for measuring exchange characteristics of soils. Aust. J. Soil Res. 24:61-66.
Gomez, K. A. and A. A. Gomez (1984). Statistical procedures for agricultural research. 2ed. An international rice research institute book. John wiley & sons
Hurni, H. (2000). Assessing sustainable land management (SLM). Agriculture, Ecosystems & Environment. 81(2): 83-92Hurni, H. (2018). Concepts of sustainable land management. ITC Journal:3/4
Jackson, M. L. (1973). Soil Chemical Analysis. Prentice-Hall (India) Pvt. Ltd. New Delhi.
Liniger, H., R. M. Studer, C. Hauert, M. Gurtner (2011). Sustainable Land Management in Practice – Guidelines and Best Practices for Sub-Saharan Africa. TerrAfrica, World Overview of Conservation Approaches and Technologies (WOCAT) and Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO).
Majule, A. E. (2010). “ The impact of land management practices on soil quality and implications on smallholder productivity in Southern Highland of Tanzania ” The impact of land management practices on soil quality and implications on smallholder productivity in Southern High. Environmental Economics.
NASA (2021). NASA Prediction of Worldwide Energy Resources. The Power Project. https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/. (Accessed at 5 June 2021
Richards, L.A. (ed.) (1972). Diagnosis and Improvement of Saline and Alkaline Soils. U.S. Dept. of Agric., Agric. Handbook No. 60
Ruslanjari, D., & Taufan, A. (2017). Determination of soil quality as the foundation of sustainable land management for chili in the agroforestry system based on coconuts in the sandy soil of Bugel beach. Jurnal Kawistara, 7(2):115-120
Selkhoze Prom, E. (1980). Soil studies in the eastern zone of Libya. Secretariat of Agriculture, Libya.
Statistix (2019). Analytical Software, version10.0
Stocking, M. A., and Murnaghan, N. (2001). Handbook for the field assessment of land degradation. Earthscan Publications Ltd, UK
UNCCD (2008). The 10-year strategic plan and framework to enhance the implementation of the Convention (2008–2018). ICCD/COP(8)/16/Add.1. http://www.unccd.int
WGEA. (2013). Land Use and Land Management Practices in Environmental Perspective.
WWAP (World Water Assessment Programme) (2012). The United Nations World Water Development Report 4: managing water under uncertainty and risk. UNESCO, Paris
Yousuf, M. S. E. (2017). Application and evaluation of some soil conservation measures on the southern slopes of al-Jabal alkhdar, Libya. Omar al-mukhtar University. Faculty of agriculture. Soil and water department(in Arabic)
بن محمود، خالد رمضان (1995). الترب الليبية، المجلس القومي للبحث العلمي، طرابلس، ليبيا الخبولي, محي الدين محمد; مصطفى, اشرف محمد; محمود, الصابر المبروک (2014). تقييم الاستخدام الزراعي باستخدام نظم معلومات وتقييم الاراضي البحر المتوسط Micro LEIS لمنطقة القبة – ليبيا. مجلة المختار للعلوم . مجلد (29) . العدد(01) . الصفحة 93-116. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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