تحلیل تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی اشباع و عوامل مؤثر بر آن در لایه‌های مختلف نیمرخ خاک شالیزارها

نویسندگان

1 موسسه تحقیقات برنج کشور

2 دانشیار موسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

3 استاد گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

4 بخش مهندسی آب، دانشده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

doi
10.22092/ijsr.2024.364156.732
چکیده

تحلیل و آگاهی از تغییرات مکانی ویژگی­های هیدرولیکی خاک برای موازنه آب-خاک و مدیریت آبیاری شالیزار­ها مهم است. هدف این پژوهش تعیین تغییرات مکانی هدایت هیدرولیکی اشباع (Ks) و عوامل مؤثر بر آن (بافت خاک، کربن آلی و رطوبت اشباع خاک) در شالیزارها بود. با الگوی نمونه­برداری شبکه ردیفی تصادفی،  از 120 نیمرخ در زمین­های آبیاری غرقابی نمونه­برداری شد. در هر نیمرخ، از لایه­های گلخراب رویی، کفه­شخم فشرده، و خاک غیراشباع زیر این کفه­ نمونه­برداری شد. در این نمونه­ها، ویژگی­های بافت، کربن آلی، چگالی ظاهری، رطوبت اشباع و هدایت هیدرولیکی اشباع خاک (به روش بار افتان) اندازه­گیری شد. بیشترین غیریکنواختی با ضریب تغییرات (CV) بالا، چولگی مثبت و توزیع لوگ­نرمال در داده­های Ks مشاهده شد که نشان­دهنده جریان ترجیحی ناشی از وجود منافذ زیستی و ترک­های تنش­های خشکی پیشین است. نتایج تجزیه زمین­آمار نشان داد که متغیر Ks در لایه­های گلخراب و خاک غیراشباع زیر کفه شخم از مدل­های دارای سقف کروی و نمایی با ساختار مکانی به ترتیب متوسط تا ضعیف، و در کفه شخم فشرده از مدل خطی با شیب کم پیروی نمود. ضریب تغییرات Ks در کفه شخم 299% بود که از لایه­های بالایی 121% و پایینی 284% بیشتر بود. نزدیک بودن رفتار Ks به متغیرهای تصادفی در این افق عمدتاً ناشی از وقوع پیشامدهایی مانند وجود منافذ زیستی و کانال­هایی از ریشه گیاه و حرکت جانوران است که منجر به جریان ترجیحی می­گردد. باوجود ضعیف تا متوسط بودن ساختار مکانی متغیرها، روش درون­یابی کریجینگ برای Ks در مقایسه با وزن دادن عکس فاصله، صحت بیشتری داشت. الگوی توزیع مکانی Ks در لایه گلخراب رویی نشان داد که مقادیر زیاد Ks در این لایه در نقاطی با مقدار رس کم وجود دارد، اما در خاک­های کفه شخم واقع در نیمه غربی ناحیه موردمطالعه، باوجود زیاد بودن مقدار رس به علت وجود منافذ زیستی، مقدار Ks هم زیاد بود. این نتیجه نشان می­دهد که در شرایط این پژوهش، کفه شخم فشرده نمی­تواند نقش کلیدی خود را برای کاهش هدایت هیدرولیکی اشباع و نگهداری آب در خاک اجرا نماید. الگو و اندازه تغییرات مکانی Ks و عوامل مؤثر بر آن به مدیریت آبیاری ویژه هر مکان وابسته است.