-303517-4102

5213363-446062

نشریه حفاظت منابع آب و خاك، سال چهارم، شماره چهارم، تابستان ١٣٩٤

تأثیر نوع خاك و وضعیت تراکم بر منحنی مشخصه رطوبتی خاك
منصوره بایرام1* و امید بهمنی2

1*) کارشناسی ارشد؛ گروه مهندسی آب؛ دانشکده کشاورزي؛ دانشگاه بوعلی سینا؛ همدان؛ ایران
mansure.bayram@gmail.com :نویسنده مسئول مکاتبات*
2) استادیار؛ گروه مهندسی آب؛ دانشکده کشاورزي؛ دانشگاه بوعلی سینا؛ همدان؛ ایران
18697064316

تاریخ دریافت: 25/01/1394 تاریخ پذیرش: 31/06/1394

چکیده
ارزیابی کمی تراکم خاك به منظور بهبود روشهاي مدیریتی کشاورزي و کاهش مشکلات ناشی از تراکم در محیط زیست و تولید محصول ضروري است و عواملی از قبیل میزان تراکم، نوع خاك( درصد رس و پلاستیسیته) و وضعیت رطوبت تأثیر به سزایی در تراکم خاك دارند. این پژوهش ،به منظور بررسی تأثیر نوع خاك و تراکم بر روي منحنی مشخصه رطوبتی در قالب طرح آزمایشی فاکتوریل بر پایه بلوك کاملاً تصادفی به اجرا درآمد و 27 تیمار تهیه گردید. تیمار ها شامل سه نوع خاك رسی ،لوم رسی، لوم شنی که تحت سه نوع تراکم اصلاح شده، استاندارد و کاهشی قرار گرفتند و این تراکمها در سه شرایط رطوبتی 2 درصد رطوبت کم تر از رطوبت بهینه (خشک)، رطوبت بهینه و 2 درصد رطوبت بیش تر از رطوبت بهینه( مرطوب) انجام شد و نمونه دست نخورده هم به عنوان شاهد تهیه گردید. مقایسه میانگین ها توسط آزمون دانکن صورت گرفت و تجزیه آماري داده ها با استفاده از نرم افزار آماري SAS انجام شد. نتایج نشان داد که در تمامی پتانسیلها تأثیر نوع خاك بر نگهداشت آب در خاك در سطح یک درصد معنی دار شد که نشاندهندة تأثیر نوع خاك و افزایش رس و پلاستیسته بر میزان نگهداشت آب میباشد. هم چنین بر اساس نتایج نوع خاك، رطوبت و شرایط تراکم موجب افزایش اثر تراکم و همچنین افزایش تراکم به طور میانگین موجب افزایش مقدار آب نگهداري شده در خاك و تغییر خصوصیات فیزیکی و هیدرولیکی خاك گردید. در مجموع منحنی مشخصه رطوبتی به طور معنیداري با افزایش تراکم تغییر کرد.
کلیدواژه ها: پلاستیسیته؛ رطوبت؛ مکش؛ نگهداشت آب در خاك
مقدمه
با پیشرفت و توسعه تکنولوژي در سالهاي اخیر، کشاورزان به استفاده مفیدتر از نیروي کارگري ،کاهش هزینههاي تولید در هکتار و افزایش ظرفیت کاري ادوات ترغیب شدهاند. افزایش ظرفیت ماشینهاي کشاورزي، اگر چه مزیتهایی را به دنبال داشته است اما باعث فشردگی و افزایش گسترده تراکم خاك شده است (درویش پسند و همکاران ،1392). همین موضوع سبب شده که تراکم به یک مشکل جهانی تبدیل شود و بسیاري از اراضی دنیا را در برگیرد، با توجه به این مسئله شناخت و آگاهی بر روي عوامل افزایشدهندة تراکم از اهمیت بالایی برخوردار است( 1996 ,Alakukku). تراکم خاك، اثرات منفی بر روي کیفیت خاك و تولید محصول دارد و باعث کاهش خلل و فرج خاك، کاهش سرعت نفوذ آب در خاك، کاهش نفوذ میزان آب به منطقه ریشه در خاك ،اشباع شدن سطح خاك و فرسایش خاك، کاهش توانایی خاك براي نگهداري آب و هوا، کاهش رشد ریشه گیاه و کاهش پتانسیل عملکرد محصول میشود( ,McKenzie2010). همچنین تراکم خاك به عواملی چون میزان تراکم ،نوع خاك، وضعیت رطوبت و سیستم زراعی بستگی دارد
et al., 2004; Sillon et al.,2003;Radford et al.,2000; )
2003 Tarawally Miller et al.,2002; Green et al.,). تعیین مشخصات خاك غیراشباع به منظور بررسی رفتار این گونه خاكها، مستلزم انجام آزمایشهاي نسبتاً وقتگیر و پرهزینه است. در اغلب موارد تخمین این پارامترها به صورت غیرمستقیم از دقت کافی برخوردار است. منحنی مشخصه آب خاك( swcc) در تخمین رفتار خاكهاي غیراشباع، اهمیت و کاربردي ویژه دارد (پیشه پشنگ و همکاران،1385؛ بابائیان و همکاران ،1392). منحنی مشخصه رطوبتی خاك رابطهي مقدار رطوبت و مکش خاك را میدهد که براي شرح رفتار خاكهاي اشباع و غیراشباع اهمیت و کاربرد دارد بیشتر خصوصیات خاك ازجمله نفوذپذیري، حجم فشار و توزیع اندازه منافذ را میتوان از آن به دست آورد( 2005 ,Jian lin and Jian). منحنی مشخصه رطوبتی در تخمین خصوصیات خاكهاي غیراشباع کاربرد دارد( 2000 Fredlund et al.,). رمضانی و همکاران( 1391) به بررسی اثر تراکم بر ویژگیهاي فیزیکی و هیدرولیکی یک خاك لوم پرداختند و بیان کردند: منحنی مشخصه رطوبتی به طور معنیداري با افزایش تراکم تغییر میکند و با افزایش سطح فشردگی، مقدار آب نگهداري شده در خاك کاهش مییابد. کاهش تعداد منافذ و درصد جریان عبوري از آنها و هم چنین تخلخل مؤثر با افزایش نیروي وارد شده بر خاك نشان-دهندهي اثر تراکم بر ویژگیهاي هیدرولیکی خاك است .
Summer و Hill (1967) منحنی مشخصه رطوبتی را براي خاك فشرده شده در چگالی ظاهري متفاوت موردمطالعه قراردادند و دریافتند که تراکم خاك فرم منحنی رطوبتی را در طبقات مختلف بافت خاك تغییر می دهد. نتایج پژوهش Reeder و Hakanson(1994) که در 7 کشور اروپایی و آمریکاي شمالی انجام شد نشان داد که قابلیت تراکم پذیري خاك ها وابسته به درصد رس می باشد.
Abdul Kareem و Mahmood (2010) در مطالعهاي که بر روي رفتار منحنی مشخصه رطوبتی انجام دادند به نتیجه رسیدند شاخص پلاستیسیته خاك بیشترین اثر را بر روي منحنی مشخصه رطوبتی خاك دارد.).
این پژوهش به منظور تعیین منحنی مشخصه رطوبتی در تراکمهاي مختلف صورت گرفته است. با توجه به اینکه تراکم خاك یکی از مشکلات مهم در کشاورزي است و عواملی چون رطوبت، نوع خاك و میزان تراکم موجب تشدید تراکم خاك میگردند و از آنجا که در کم-تر تحقیقاتی تأثیر این عوامل به طور همزمان مورد بررسی قرارگرفته است. منحنی مشخصه رطوبتی نیز یکی از مهم-ترین پارامترها در برنامهریزي آبیاري و تولید محصول است. بنابراین ارزیابی اثرگذاري رطوبت، نوع خاك (درصد رس و پلاستیسیته) و میزان تراکم در تراکم خاك و نگه داشت آب در خاك به منظور جلوگیري از تخریب خاك و کاهش محصول از اهداف این مطالعه است.

مواد و روش ها نمونهبرداري خاك
69530208094387

سال

چهارم

/
شماره

سال

چهارم

/

شماره

خاك مورداستفاده در این تحقیق، از مرکز تحقیقات کشاورزي همدان تهیه گردید. نمونهبرداري از عمق 30-0 سانتی متري و از 3 نوع خاك لوم رسی، لوم، لوم شنی صورت گرفت. براي تعیین بافت خاكهاي موردمطالعه، درصد ذرات اولیه (شن، سیلت، رس) به روش هیدرومتري بر پایه قانون استوکز اندازهگیري گردید و سپس با استفاده از نرم افزار 4.2TAL for Windows که براساس سیستم طبقه بندي وزارت کشاورزي آمریکا و مثلث بافت خاك( USDA) میباشد، بافت خاك تعیین شد. مشخصات بافت خاكهاي موردمطالعه در جدول 1 ارائه شده است از هر بافت خاك، 9 نمونه دست خورده (سه نوع تراکم تحت سه شرایط رطوبتی) و یک نمونه دست نخورده و به طورکلی 30 نمونه تهیه گردید. هر سه نوع خاك تحت سه نوع تراکم ازجمله تراکم اصلاح شده ،تراکم استاندارد و تراکم کاهشی قرار گرفتند و تراکمها در سه شرایط رطوبتی شامل 2 درصد رطوبت کمتر از رطوبت بهینه (خشک)، رطوبت بهینه و 2 درصد رطوبتبیشتر از رطوبت بهینه (مرطوب) صورت گرفت.
جدول 1. مشخصات بافت خاكهاي موردمطالعه
شن (%) سیلت (%) رس (%) بافت خاك
16/25 13/4 70/35 رسی
41/15 32/2 26/65 لوم رسی
64/2 22/05 13/75 لوم شنی
تراکم خاك
جدول 2. ویژگیهاي خاكهاي متراکم
رسی لوم رسی لوم شنی
خاك رطوبت حداکثر وزن رطوبت حداکثر وزن رطوبت حداکثر وزن
240792-499432

تراکم بهینه مخصوص بهینه مخصوص بهینه مخصوص
(%) 3خشک (%) 3خشک (%) 3خشک
(kN/m ) (kN/m ) (kN/m )
18/83 0/057 15/98 0/1014 14/57 0/125 اصلاح شده
16/95 0/095 14/68 0/142 13/91 0/164 استاندارد
15/64 0/138 13/97 0/167 13/085 0/225 کاهشی

4272528054763

سال

چهارم

/

شماره

4
/

تابستا

سال



قیمت: تومان

دسته بندی : منابع آب خاک

دیدگاهتان را بنویسید