ویژگی‌های ژئوشیمیایی خاک‌های کarewa زیر کشت زعفران در دره کشمیر، هیمالیای غربی، هند: پیامدهایی برای تأثیرات انسانی و کشت محصول

کشاورزی به عنوان پایه‌ای برای توسعه socio-экономического و پایداری اکوسیستم در سراسر هیمالیا عمل می‌کند. با این حال، تغییرات قابل توجه در ترکیب ژئوشیمیایی خاک‌های کشاورزی، ناشی از تغییرات آب و هوایی و فعالیت‌های انسانی، به طور قابل توجهی بر بازده کشاورزی در منطقه تأثیر گذاشته است. دره کشمیر به عنوان یکی از تولیدکنندگان عمده زعفران در جهان مطرح است، با تولید متوسط ۱۱-۱۲ تن در سال که در خاک‌هایی با ویژگی‌های شیمیایی خاص و آسیب‌پذیر در برابر شرایط متغیر کشت می‌شود. در این مطالعه، نمونه‌های خاک از مناطق کشت زعفران برای ارزیابی خواص ژئوشیمیایی و درک منابع عناصر اصلی و کمیاب جمع‌آوری شد. نمونه‌ها تنوع مکانی را در pH، هدایت الکتریکی، کربن آلی و فلزات سنگین نشان دادند. pH قلیایی در خرو، حفرو و سمبورا به تجمع اثرات صنعتی نسبت داده شد، در حالی که pH خنثی در میج، لادو، کونیبال و شار تأثیر تجزیه مواد آلی را نشان داد. EC بالا در برخی مکان‌ها با شستشوی یون‌های کلسیم، منیزیم و پتاسیم از منابع انسانی مرتبط است. سطوح پایین‌تر کربن آلی و مواد آلی در نزدیکی مناطق صنعتی به تجمع گرد و غبار نسبت داده شد. دسترسی به نیتروژن در مکان‌های مختلف متفاوت بود، با سطوح پایین‌تر در مناطق متأثر از تجمع فلزات سنگین. تغییرات مکانی در کاتیون‌ها، به ویژه کلسیم و سدیم، منعکس‌کننده ترکیب‌های متنوع خاک بود. غلظت فلزات سنگین تنوع مکانی قابل توجهی را نشان داد، با سطوح بالاتر در مناطق تحت تأثیر فعالیت‌های صنعتی. شاخص‌های آلودگی نشان‌دهنده آلودگی متوسط تا شدید در خاک‌های زعفران بود که عمدتاً به دلیل ورودی‌های انسانی است و توسط تجزیه و تحلیل فاکتور غنی‌سازی تأیید شد. نرمال‌سازی ژئوشیمیایی و کمّی‌سازی آلودگی نیز منابع انسانی را برای عناصری مانند آرسنیک و کروم نشان داد. این مطالعه بر تهدید مستقیم ناشی از آلودگی صنعتی و آلودگی فلزات سنگین نه تنها برای کشت زعفران بلکه برای سایر محصولات در منطقه تأکید می‌کند. همچنین به دنبال کشف چالش‌های اساسی است که مانع کشت محصول و در نتیجه، قدرت اقتصادی منطقه می‌شود.

Agriculture serves as a basis of socio- economic development and ecosystem stability across Himalaya. However, significant modifications in the geochemical composition of agricultural soils, driven by climate change and anthropogenic activities, have considerably impacted the agricultural output in the region. Kashmir Valley stands out as one of the major global saffron producer (Crocus sativus L.), with an average production of 11- 12 tonnes/year cultivated in soils with specific chemical characteristics vulnerable to changing conditions. In this study, soil samples were collected from saffron- growing areas to evaluate their geochemical properties and understand the sources of major and trace elemental constituents. The samples exhibited spatial variations in pH, electrical conductivity (EC), organic carbon (OC), and heavy metals. Alkaline pH at Khrew, Hafroo and Samboora were attributed to the accumulation of industrial effect, while circum- neutral pH at Meej, Ladoo, Konibal and Shaar indicated impact of organic matter (OM) decomposition. Elevated EC at certain sites is associated to leaching of Ca2+, Mg+ and K+ from anthropogenic sources. Lower levels of OC and OM near industrial areas were attributed to dust accumulation. Nitrogen availability varied across sites, with lower levels in areas affected by heavy metal accumulation. Spatial variations in cations, particularly Ca2+ and Na+, reflected diverse soil compositions. Heavy metal concentration showed significant spatial variability, with higher levels in areas influenced by industrial activities. Pollution indices indicated moderate to severe contamination in saffron soils, primarily due to anthropogenic inputs corroborated by Enrichment factor analysis. Geochemical normalization and quantification of contamination also exhibited anthropogenic sources for elements such as arsenic (As) and chromium (Cr). This study underscores the direct threat posed by industrial pollution and heavy metal contamination not only to saffron cultivation but also to other crops in the region. It also seeks to unravel the underlying challenges impeding crop cultivation and consequently, the economic strength of the region.