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

چکیده سابقه و هدف: مدیریت صحیح اراضی باعث بهبود ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی خاک و کنترل فرسایش در مناطق خشک و نیمه خشک می شود. استفاده از پوشش گیاهی به عنوان یک ابزار بیومهندسی در جهت بهبود ویژگی های هیدرو فیزیکی خاک و حفاظت آن در برابر عوامل فرساینده فاکتور مناسبی می باشد. پلی اکریل آمید آنیونی (PAM) نیز در این زمینه کاربرد گسترده ای یافته است. در مطالعات پیشین اثر وتیور و PAM بر شاخص های 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 ویژگی های هیدرولیکی و شاخص کیفیت فیزیکی خاک (Sgi) در کرت-های آزمایشی انجام شد. مواد و روش ها: این پژوهش در کرت های 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 هم زمان 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 تیمار های مختلف در مکش های ماتریک صفر، 5، 10، 30، 50، 100، 300، 500، 1000 و 1500 کیلو پاسکال اندازه گیری شد. سپس مدل منحنی رطوبتی ون گنوختن با استفاده از نرم افزار RETC به داده های آزمایشی برازش داده شد و پارامتر های مدل مذکور با روش حداقل مربعات خطا برآورد گردید. هم چنین هدایت هیدرولیکی اشباع (KS) و شاخص Sgi تعیین گردید. جهت تجزیه و تحلیل داده ها، آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار طراحی شد و تحلیل آماری پارامتر های مدل ون گنوختن، شاخص Sgi و هدایت هیدرولیکی اشباع با استفاده از نرم افزار SPSS 23 انجام گردید. یافته ها: نتایج به دست آمده در این پژوهش نشان داد که PAM و وتیور با افزایش خاکدانه سازی و پایداری آن ها و بهبود ویژگی های 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 مولکول های آب دوست 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 حالی که PAM تاثیر چندانی در پارامتر α نشان نداد. PAM و وتیور پارامتر n را به ترتیب افزایش و کاهش دادند. هم چنین PAM و وتیور با اثر بر خاکدانه سازی و بهبود ساختمان و شرایط فیزیکی خاک، شاخص Sgi را افزایش داده اند. در مجموع اثر وتیور بر پارامتر های مدل ون گنوختن و بهبود ویژگی های هیدرولیکی خاک بیشتر ازPAM بود و تلفیق وتیور و PAM بیشترین تاثیر را نشان داد. نتیجه گیری: به طور کلی بر اساس نتایج این پژوهش، روش بیومهندسی کمهزینه و بادوام بر پایه کاربرد وتیور جهت بهبود ویژگی های فیزیکی و ساختمانی خاک در مناطق نیمه خشک مانند ایران پیشنهاد میشود.

کلیدواژه ها:

منحنی مشخصه رطوبتی خاک ، مدل ون گنوختن ، هدایت هیدرولیکی اشباع ، شاخص کیفیت فیزیکی خاک