Characteristics of natural clay deposits in Saudi Arabia and their potential use for nutrients and water conservation خواص رواسب الطين الطبيعية بالمملكة العربية السعودية وإمكانياتها في ترشيد المغذيات والمياه

Abstract

تتحكم معادن الطين في التربة في حفظ الرطوبة وحركة الماء في ترب المناطق الجافة المروية لقد أوضحت الدراسات السابقة بأن إضافة رواسب الطين ذات المحتوى الطيني العالي وبنسب منخفضة إلى الترب الرملية أدت إلى التحسن في المحافظة على الماء ورفع كفاءة استخدامه يهدف هذا البحث إلى التعرف على أماكن وجود رواسب الطين الطبيعية في بعض المناطق بالمملكة العربية السعودية وتحديد أهم خواصها الفيزيائية والكيميائية والخصوبية والمعدنية تم جمع 47 عينة من مواقع مختلفة من مناطق المملكة وإعدادها للتحليلات المعملية المختلفة أوضحت الدراسة أن معظم المواقع المختارة بها كميات كبيرة من رواسب الطين الطبقية والتي تتكشف في المنحدرات الجبلية أوضحت النتائج وجود اختلافات كبيرة في خواص هذه الرواسب من المناطق المختلفة خاصة في نسبة ونوع الطين، وتركيز الأملاح الذائبة، والقلوية، ونسبة الجير ومحتواها من العناصر الغذائية الميسرة تسود معادن السمكتيت مكون الطين في رواسب المنطقة الغربية (خليص، جدة) ورواسب بعض المناطق الأخرى (القطيف والخرج) بجانب معادن أخرى أهمها الكاؤولينيت في الأولى والأتابولجيت في الثانية، بينما تسود معادن الكاؤلينيت يليها الإليت والسمكتيت في رواسب ضرما وروضات المنطقة الوسطى تراوحت عينات الرواسب في خواصها المختلفة حيث تراوح محتوى الطين بين 2096 %، ودرجة التشبع بالماء بين 29184 %، والسعة الحقلية بين 14140 %، ونقطة الذبول بين 664 %، والماء الميسر بين 877 %، وتركيز الأملاح ECe بين 066–47 dS m، وpH بين 682836، وCaCO3 بين 152 %، والسعة التبادلية الكاتيونية بين 103772 cmole kg كان مستوى الحديد الميسر مرتفعا جدا في كل العينات، بينما كان مستوى عناصر K Mn Zn مرتفع إلى المتوسط في معظم العينات أوضحت نتائج التحليل الكلي أن مستوى عناصر Co Pb Ni Cd كان منخفضا إلى المتوسط عدا بعض العينات يستنتج من هذه الدراسة أن رواسب الطين الطبيعية الغنية بمعادن السمكتيت والمرتفعة في محتواها من الطين والسعة التبادلية الكاتيونية ومستوى العناصر الغذائية الميسرة والماء الميسر تكون ذات قدرة عالية في تحسين خواص الترب الرملية وترشيد المياه بها

Clay minerals in soils are the key component controlling water storage and movement in irrigated arid lands Previous studies proved that the application of high quality clay minerals even in low quantities to coarse textured desert soils improved dramatically the water conservation and water use efficiency The main objective of this research was to identify and characterize clay deposits and their desired characteristics for water conservation and source of nutrients Fortyseven representative clay deposit samples were collected from different regions of Saudi Arabia Samples were subjected to physical chemical nutrient status and mineralogical characterization Results indicated that most of the selected sites were rich in natural clays some were found at the surface while others were exposed in the slopes of the mountainous areas Data showed relatively high variations in the clay deposit characteristics particularly in clay contents salinity alkalinity and the dominant clay minerals Smectite clays dominated the clay fraction of deposits collected from Khulays Jeddah AlHassa and AlKharj areas beside attapulgite kaolinite and other minerals Dhruma and Rawdat deposits were dominated mostly by kaolinite illite and smectites The characteristics of the studied clay deposits as follows clay content (2096 %) saturation percentage (29184 %) field capacity (14140 %) wilting point (664 %) available water content (877 %) ECe dS m (066470) pH (682836) CaCO3 (1529 %) and CEC cmole kg (103772) It appears that samples with high clay contents have high available water and field capacity Soluble B was relatively high in some samples collected from AlKharj Nutrient status indicated that available Fe was very high in all samples while other nutrients (K Mn Zn and Cu) were high to moderate Total heavy metals (Cd Ni Pb and Co) were low to moderate in most of the studied samples and relatively high in few samples particularly that collected from the western region Free Fe oxide (Fed) was the dominant component of the amorphous and free oxides Amorphous Si and Al were quite variable DhrumaMarrat clays contain relatively high Alam than Siam other clays have mostly high Siam than Alam The presence of oxides and amorphous materials of Fe Si and Al plays a major role for nutrient retention and water holding