اثر زمان و چرخههای تر و خشک شدن بر ماندگاری خاکپوش در خاک برای کنترل فرسایش بادی
نویسندگان
1 دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران
2 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز
doi
10.22067/jsw.2023.74277.1127چکیده
خاکپوش با ایجاد پوششی بر سطح خاک میتواند مقاومت سطحی خاک را در برابر جریان فرسایندهی باد افزایش دهد. هدف این مطالعه بررسی کارایی خاکپوشهای معدنی (نانورس مونتموریلونایت)، شیمیایی (پلیمر پلیوینیلاستات) و زیستی (زغال زیستی و هیدروژل سلولز) در زمانهای مختلف برای اصلاح برخی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی خاک و کنترل فرسایش بادی بود. همچنین دوام و پایداری این خاکپوشها در زمانهای مختلف با چهار چرخه تر و خشک شدن بررسی شد. آزمایش فاکتوریل به صورت طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار اجرا شد. فاکتورها شامل (1) نوع خاکپوش شامل چهار سطح: نانورس مونتموریلونایت، پلیمر پلیوینیلاستات، زغال زیستی و هیدروژل سلولز کاه گندم، (2) غلظت خاکپوش شامل نانورس مونتموریلونایت: 0، 16 و 32 ، پلیمر پلیوینیلاستات: 0، 8 و 16 و زغال زیستی و هیدروژل سلولز: 0، 65 و 200 گرم بر متر مربع و (3) زمان شامل 21، 42، 63 و 126روز بودند. خاک مورد مطالعه از کانون گرد و غبار جنوب شرق اهواز نمونهبرداری شد. سینیهای تونل باد با ابعاد 5×30×50 (سانتیمتر) با خاک پر شدند. خاکپوش نانورس و پلیمر پلیوینیل استات روی سینیها به صورت یکنواخت اسپری شد. خاکپوش زغال زیستی و هیدروژل سلولز کاه گندم ابتدا با خاک مخلوط شد سپس با اسپری نمودن آب روی سطح خاک رطوبت در حد 75 درصد ظرفیت زراعی ثابت نگهداشته شد. پس از گذشت مدت زمان مورد نظر ویژگیهای خاک اندازهگیری شد و سینیها در تونل با سرعت باد 20 متر بر ثانیه (در ارتفاع 15 سانتیمتری سطح نمونه) به مدت 5 دقیقه قرار داده شدند. مقدار فرسایش خاک به روش وزنی تعیین شد. سپس در هر زمان بهترین تیمار از هر خاکپوش (از نظر کاهش فرسایش بادی)، انتخاب شده و تحت چرخه تر و خشک شدن (چهار چرخه) قرار گرفت. نتایج نشان داد در خاکهای اصلاح شده با زغال زیستی و هیدروژل سلولز با گذشت زمان مقدار فرسایش خاک کاهش یافت اما در خاکپوش نانورس مونتموریلونایت و پلیمر پلیوینیلاستات با گذشت زمان مقدار آن افزایش یافت. مقدار فرسایش در خاک تیمار شده با هیدروژل سلولز 3/99 درصد کاهش یافت. بیشترین مقدار مقاومت فروروی و برشی خاک در خاکپوش هیدروژل سلولز در زمان چهارم مشاهده شد که به ترتیب برابر با 1038 و 123 کیلوپاسکال بدست آمد. با گذشت زمان پایداری خاکدانهها در حضور هیدروژل سلولز و زغال زیستی افزایش و در پلیمر پلیوینیلاستات و نانورس مونتموریلونایت کاهش یافت. بین پایداری و بعد فرکتال خاکدانهها رابطه منفی مشاهده شد. مقدار فرسایش خاک در زمان چهارم در خاکهای اصلاح شده با هیدروژل سلولز، زغال زیستی، پلیمر پلیوینیلاستات و نانو رس مونتموریلونایت به ترتیب 99، 71، 84 و 85 درصد و بعد از چهار چرخه تر و خشک شدن، به ترتیب 98، 64، 76 و 81 درصد نسبت به خاک شاهد کاهش یافت. با توجه به نتایج این پژوهش هیدروژل سلولز به عنوان یک پلیمر زیستی و سازگار با محیط زیست، خاکپوشی مناسب برای کنترل فرسایش بادی است.