تغییرات ویژیگی های هیدرولیکی خاک در حضور وتیور و پلی اکریل آمید

Abstract

چکیده<br /> سابقه و هدف: مدیریت صحیح اراضی باعث بهبود ویژگی‌های فیزیکی و هیدرولیکی خاک و کنترل فرسایش در مناطق خشک و نیمه خشک می‌شود. استفاده از پوشش گیاهی به عنوان یک ابزار بیومهندسی در جهت بهبود ویژگی‌های هیدرو‌فیزیکی خاک و حفاظت آن در برابر عوامل فرساینده فاکتور مناسبی می‌باشد. پلی‌اکریل آمید آنیونی (PAM) نیز در این زمینه کاربرد گسترده‌ای یافته است. در مطالعات پیشین اثر وتیور و PAM بر شاخص‌های پایداری ساختمان و کنترل فرسایش خاک مورد بررسی قرار گرفته است. این پژوهش با هدف بررسی و مقایسه سیستم وتیور و PAM و تلفیق آنها بر ویژگی‌های هیدرولیکی و شاخص کیفیت فیزیکی خاک (Sgi) در کرت-های آزمایشی انجام شد.<br /> مواد و روش‌ها: این پژوهش در کرت‌های آزمایشی یک خاک لومی واقع در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل تیمار کشت گیاه وتیور (VP0)، کاربرد PAM در دو سطح 20 (P2) و 40 (P4) کیلوگرم در هکتار، کاربرد هم‌زمان وتیور و هر دو سطح PAM (VP2 و VP4) بود. یک تیمار نیز به عنوان تیمار شاهد (P0) در نظر گرفته شد. مقادیر رطوبت خاک تیمار‌های مختلف در مکش‌های ماتریک صفر، 5، 10، 30، 50، 100، 300، 500، 1000 و 1500 کیلو‌پاسکال اندازه‌گیری شد. سپس مدل منحنی رطوبتی ون‌گنوختن با استفاده از نرم‌افزار RETC به داده‌های آزمایشی برازش داده شد و پارامتر‌های مدل مذکور با روش حداقل مربعات خطا برآورد گردید. هم‌چنین هدایت هیدرولیکی اشباع (KS) و شاخص Sgi تعیین گردید. جهت تجزیه و تحلیل داده‌ها، آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار طراحی شد و تحلیل آماری پارامتر‌های مدل ون‌گنوختن، شاخص Sgi و هدایت هیدرولیکی اشباع با استفاده از نرم‌افزار SPSS 23 انجام گردید.<br /> یافته‌ها: نتایج به‌دست آمده در این پژوهش نشان داد که PAM و وتیور با افزایش خاکدانه‌سازی و پایداری آن‌ها و بهبود ویژگی‌های ساختمانی خاک موجب افزایش درصد رطوبت اشباع و KS شدند. البته اثر PAM برKS به غلظت و گرانروی محلول نیز بستگی دارد. وتیور درصد رطوبت باقیمانده خاک را کاهش و مولکول‌های آب‌دوست پلیمر PAM درصد رطوبت باقیمانده خاک را افزایش داد. وتیور با افزایش منافذ درشت خاک، اثر قابل توجهی در افزایش α و کاهش مکش ورود هوا داشت، در حالی‌که PAM تأثیر چندانی در پارامتر α نشان نداد. PAM و وتیور پارامتر n را به ترتیب افزایش و کاهش دادند. هم‌چنین PAM و وتیور با اثر بر خاکدانه‌سازی و بهبود ساختمان و شرایط فیزیکی خاک، شاخص Sgi را افزایش داده‌اند. در مجموع اثر وتیور بر پارامتر‌های مدل ون گنوختن و بهبود ویژگی‌های هیدرولیکی خاک بیشتر ازPAM بود و تلفیق وتیور و PAM بیشترین تأثیر را نشان داد.<br /> نتیجه‌گیری: به طور کلی بر اساس نتایج این پژوهش، روش بیومهندسی کمهزینه و بادوام بر پایه کاربرد وتیور جهت بهبود ویژگی‌های ‌فیزیکی و ساختمانی خاک در مناطق نیمه‌خشک مانند ایران پیشنهاد میشود.