کاهش هدررفت خاک و آب از طریق تحریک باکتری‌های خاک‌زی در مقیاس کرت‌های کوچک آزمایشگاهی

Abstract

سابقه و هدف: دست‌یابی به توسعه‌ی پایدار بدون حفاظت از منابع خاک و آب و کاهش تخریب اراضی امکان‌پذیر نمی‌باشد. از طرفی در اراضی با تراکم محدود پوشش گیاهی، پوسته‌های زیستی خاک تشکیل شده در اثر فعالیّت ریزموجودات خاک‌زی نقش مهمی در حفظ و بهبود شرایط پایداری خاک دارند. از آن‌جایی‌که پوسته‌های زیستی در اراضی تخریب شده توسعه مناسبی نداشته، لذا جدیداً احیاء این پوسته‌ها با ایجاد شرایط مناسب برای افزایش فعالیت ریزموجودات خاک‌زی از طریق کاربرد فناوری‌های نوین زیستی از قبیل کاربرد محرّک‌های غذایی ریزموجودات خاک‌زی مورد توجه قرار گرفته است. البته، اثرگذاری سریع و پایدار راه‌کارهای حفاظتی خاک از معیارهای مهم در انتخاب اقدامات مدیریتی بوده که در این راستا پژوهش حاضر با هدف کارایی‌سنجی یک نوع تزریق ماده‌ی محرّک غذایی باکتری‌های خاک‌زی با نام B4 به‌عنون افزودنی کاملاً زیستی در کاهش هدررفت خاک و رواناب در شرایط آزمایشگاهی و مقیاس کرت‌های کوچک فرسایشی برنامه‌ریزی شد. <br /> مواد و روش: خاک مورد مطالعه از دامنه‌های حساس به فرسایش و تخریب‌شده منطقه‌ی مرزن‌آباد-کندلوس واقع در حوزه‌ی آبخیز چالوس‌رود و غرب استان مازندران تهیه شده و پس از آماده‌سازی آن، کرت‌های آزمایش (به ابعاد 5/0 متر و حجم کلی 125/0 مترمکعب) مطابق با لایه‌بندی، دانه‌بندی و جرم مخصوص ظاهری منطقه مادری خاک با بافت سیلتی-رسی-لومی پر شدند. ماده‌ی محرّک غذایی (B4) نیز به‌ترتیب با ترکیب 15، چهار و پنج گرم بر لیتر استات کلسیم، عصاره‌ی مخمر و دکستروز آماده شده و از طریق اسپری سطحی روی کرت‌ها تزریق شد. برای انجام آزمایش مذکور، دو تیمار تزریق B4 و شاهد با سه تکرار مد نظر قرار گرفت. در نهایت پس از 15 روز، مطابق با ویژگی باران‌های خیلی فرساینده منطقه مادری، شبیه‌سازی باران به مدّت 100 دقیقه و شدّت 50 میلی‌متر در ساعت در محل آزمایشگاه شبیه‌ساز باران و فرسایش دانشگاه تربیّت مدرس روی کرت‌های آزمایش به‌تعداد شش عدد و با طرح کاملاً تصادفی انجام و مؤلفه‌های هدررفت خاک و رواناب اندازه‌گیری شد.<br /> یافته‌ها: مقایسه آماری نتایج نشان داد که تزریق B4 با تحریک تکثیر باکتری‌های خاک‌زی و در نتیجه‌ی اثرگذاری باکتری‌ها روی برخی ویژگی‌های خاک باعث بهبود مؤلفه‌های هدررفت خاک و رواناب شد که در این میان میزان اثرگذاری آن روی کاهش هدررفت خاک بیش‌تر از رواناب سطحی بود. به‌گونه‌ای که زمان شروع و زمان تا اوج رواناب در تیمار شاهد (بدون تزریق) به‌ترتیب از 83/24 به 22/49 دقیقه و از 66/78 به 66/92 دقیقه در تیمار تزریق B4 به‌صورت معنی‌دار (05/0p<) افزایش یافت. هم‌چنین حجم و مقدار اوج رواناب، هدررفت خاک و غلظت رسوب در تیمار تزریق B4 با کاهش معنی‌دار (01/0p<) و به‌ترتیب 88، 92، 95 و 35 درصدی نسبت به تیمار شاهد، 66/275 و 66/18 میلی‌لیتر و 49/0 گرم و 79/1 گرم بر لیتر اندازه‌گیری شد. <br /> نتیجه‌گیری: بر اساس یافته‌های پژوهش حاضر، احیاء و غنی‌سازی پوسته‌های زیستی خاک در اراضی تخریب‌شده و بدون پوشش گیاهی از طریق تحریک و افزایش جمعیّت ریزموجودات خاک‌زی با استفاده از محرّک‌های غذایی ریزموجودات از قبیل B4 به‌عنوان راه‌کاری زیستی، کارا و زودبازده در حفاظت منابع خاک و آب ارزیابی شد. هرچند انجام پژوهش‌های تکمیلی در راستای دستیابی به راهکارهای مطمئن با کاربرد سایر محرّک‌های میکروبی و ارزیابی ماندگاری آن‌های در طی بارش‌های متوالی و در طول زمان ضروری می‌باشد.