بررسی مقاومت مکانیکی خاک تحت سطوح مختلف تیمارهای تراکم و سیمانی شدن و تأثیر توسعه ریشه ذرت و گندم بر آن در شرایط آزمایشگاهی

نویسندگان

1 دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 دانشجوی دکتری، گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

3 استاد گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

doi
10.22059/ijswr.2022.335187.669152
چکیده

افزایش مقاومت مکانیکی خاک از طرفی سبب مستحکم­تر شدن خاک و ثبات آن در برابر عوامل بیرونی می­شود و از طرفی سبب محدودیت توسعه ریشه و فرایند جذب آب توسط ریشه از خاک اطراف آن می­گردد. در این مطالعه محدودیت­ها و مزایای احتمالی ناشی از مقاومت مکانیکی خاک در وضعیت بهینه رطوبتی بررسی شد. از دو عامل تراکم و سیمانی کردن به‌منظور افزایش مقاومت به فروروی خاک مرطوب استفاده شد و برای جلوگیری از اثرات نوسان رطوبت بر مقاومت مکانیکی اولیه خاک، از سامانه تثبیت مکش استفاده شد تا رطوبت خاک در مکش ماتریک 40 سانتی­متر (معادل با تخلخل تهویه­ای 10 درصد) تثبیت گردد. 132 واحد آزمایشی (گلدان) در سطوح مختلف تیمارهای تراکم (جرم مخصوص ظاهری معادل با 52/1، 56/1، 6/1، 66/1، 69/1 و 71/1 مگاگرم بر مترمکعب) و سیمان (سیمان اضافه شده معادل با صفر، 3/0، 6/0، 9/0، 2/1 و 5/1 درصد جرمی) اقدام به کشت گیاهان ذرت و گندم شد تا اثر احتمالی توسعه ریشه بر افزایش مقاومت مکانیکی اولیه خاک در قالب یک آزمایش فاکتوریل و طرح کامل تصادفی تعیین گردد. نتایج نشان داد که مقاومت مکانیکی خاک در اثر هر دو تیمار تراکم و سیمان از مقادیر کم تا مقادیر محدودکننده افزایش یافت و دامنه­ای از خاک­های سست تا مستحکم در اثر این دو تیمار ایجاد شد. مقاومت مکانیکی خاک در تیمار شاهد و برخی سطوح اولیه دو تیمار تراکم و سیمان در حد خاک­های سست قرار داشت ولی توسعه ریشه گیاه سبب شد استحکام خاک در تیمار شاهد و تراکم به مقدار قابل‌توجهی افزایش یابد. از طرفی توسعه ریشه سبب شد محدودیت خاک از نظر دردسترس‌بودن آب برای گیاه فراتر از حد بالای دامنه بحرانی (5/2 مگاپاسکال) قرار گیرد؛ بنابراین باتوجه‌به کارکرد مورد انتظار خاک، تغییرات مقاومت مکانیکی در اثر تراکم، سیمان و توسعه ریشه می­تواند به‌عنوان فرصت یا محدودیت عمل نماید.