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Department of Biology
Institute for Plant Science and Microbiology
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Biodiversity & Ecology

Research Article    Open Access 

Variations in soil physicochemical characteristics in some soil profiles of Okavango Delta’s Pan-handle region, Botswana


Cornelia Gwatidzo*, Wellington Riach Liamba Masamba & Tabo Mubyana-John

Article first published online: 31 December 2013

DOI: 10.7809/b-e.00284

*Corresponding author contact: connie_masiba@yahoo.com

Biodiversity & Ecology  (Biodivers. Ecol.)

Special Volume: Environmental Assessments in the Okavango Region,
edited by Jens Oldeland, Cynthia Erb, Manfred Finckh & Norbert Jürgens
Volume 5, pages 303–310, Dec 13
  PDF  (715 kB)

Keywords: electrical conductivity; land use/cover; pH; phosphorus; organic matter; soil depth; soil nutrient cations

English

Abstract: The distribution of organic matter and nutrients in a soil profile provide insights in nutrient inputs, outputs, and the processes involved. A study to assess variations in physicochemical characteristics of soils was conducted at Seronga in the Okavango Delta, Botswana. Soil samples were collected at different soil depths in different land use/cover systems and analysed using standard methods. Soil organic matter (SOM), available P (AP), exchangeable Ca, Mg and K, moisture and texture significantly (p<0.05) differed with depth. Exchangeable Na, soil reaction and conductivity did not differ with soil depth. Organic matter varied from 0.19±0.01 at 0-10 cm in Terminalia sericea (Burch) ex DC to 1.00±0.6% in Dichrostachys cinerea (L.) Wight & Arn woodland at 10-20 cm. Significantly higher concentrations of AP were recorded on the soil surface in the Cynodon dactylon (L.) Pers grassland (7.13±0.07 mg/kg) and lowest (1.79±0.04 mg/kg) in T. sericea woodland. Exchangeable Ca ranged between 0.10±0.01 in T. sericea to 4.59±0.44 cmolc/kg in Ximenia americana (L.). Exchangeable Mg increased with depth, with highest concentrations (3.05±0.73 cmolc/kg) recorded at depth 30-40 cm in D. cinerea. Exchangeable K was highly concentrated on the soil surface, ranging from 0.031±0.003 in T. sericea to 0.445±0.038 cmolc/kg in fallow land. Moisture decreased while electrical conductivity and soil pH increased with depth. Sand fraction decreased with soil depth while clay increased down the profile. Soil organic matter was not correlated with clay content (R²=0.192) but significantly correlated with moisture, AP and K. The results indicate that Seronga soils are highly sandy (minimum of 96%), with low SOM, AP and exchangeable cations. Vertical variations with depth exist in the physicochemical properties of Seronga soils but there are specific to land use/cover systems.

Portuguese

Título: As variações nas características físico-químicas do solo em alguns tipos de solo da região de Panhandle do delta do Okavango, Botswana

Palavras-chave: cálcio; fósforo disponível, matéria orgânica;, potássio; solo cultivado; Terminalia sericea; textura do solo

Resumo: A distribuição de materia orgânica e nutrientes em um tipo de solo fornece informações sobre a absorção e vazão de nutrientes e os processos envolvidos. Um estudo para avaliar as variações nas características fisico-químicas do solo foi realizado em Seronga no delta do Okavango, Botswana. Amostras de solo foram coletadas em diferentes profundidades e sistemas de uso/cobertura do solo e analisadas utilizando métodos padrão. A matéria orgânica do solo, o P disponível, o Ca permutável, o Mg e o K, a umidade e a textura (p<0.05) diferiram significativamente com a profundidade. O Na permutável, a reação do solo e a condutividade não diferiram com a profundidade. A matéria orgânica variou de 0.19±0.01 em 0-10 cm na Terminalia sericea (Burch) ex DC a 1.00±0.61% em 10-20cm na Dichrostachys cinerea (L.), floresta Wight & Arn. Concentrações significativamente mais elevadas de P disponível foram registradas na superfície do solo na Cynodon dactylon (L.), na campina Pers, (7.13±0.07mg/kg) e mais baixas (1.79±0.04mg/kg) na T. sericea dos bosques. O Ca permutável variou entre 0.10±0.01 na T. sericea a 4.59±0.44cmolc/kg na Ximenia americana (L.). O Mg permutável aumentou com a profundidade, com concentrações mais elevadas (3.05±0.73cmolc/kg) registradas em uma profundidade de 30-40 cm na D. cinerea. O K permutável estava altamente concentrado na superfície do solo, variando de 0.031±0.003 na T. sericea a 0.445±0.038 cmolc/kg em pousio. A umidade diminuiu enquanto a condutividade elétrica e o pH do solo aumentaram com a profundidade. A fração de areia diminuiu com a profundidade do solo enquanto a argila aumentou. A matéria orgânica era ruim e não significativamente correlacionada com o teor de argila (R²=0.192), mas significativamente correlacionada com a umidade, o P e o K. Os resultados indicam que os solos de Seronga são altamente arenosos (mínimo de 96%) e com matéria orgânica, P disponível e cátions permutáveis baixos. Variações verticais com a profundidade existem nas propriedades fisico-químicas dos solos de Seronga, mas há variações específicas para os sistemas de uso/cobertura do solo.

Suggested citation:
Gwatidzo, C., Masamba, W. R. L., Mubyana--John, T. (2013): Variations in soil physicochemical characteristics in some soil profiles of Okavango Delta’s Pan-handle region, Botswana. – In: Oldeland, J., Erb, C., Finckh, M., Jürgens, N. [Eds.]: Environmental Assessments in the Okavango Region. – Biodiversity & Ecology 5: 303–310. DOI: 10.7809/b-e.00284.