-154096191922

4728800-350621

نشریه حفاظت منابع آب و خاك، سال دوم، شماره چهارم، تابستان 1392

اثر رهاسازي اراضی بر تغییرات نفوذ آب به خاك

امیرمسعود قیومی محمدي1، شجاع قربانی دشتکی2*، فایز رئیسی3 و پژمان طهماسبی4

1) دانش آموخته کارشناسی ارشد؛ گروه خاکشناسی؛ دانشکده کشاورزي؛ دانشگاه شهرکرد؛ شهرکرد؛ ایران
2*) استادیار؛ گروه خاکشناسی؛ دانشکده کشاورزي؛ دانشگاه شهرکرد؛ شهرکرد؛ ایران؛ نویسنده مسئول مکاتبات: [email protected]
استاد؛ گروه خاکشناسی؛ دانشکده کشاورزي؛ دانشگاه شهرکرد؛ شهرکرد؛ ایران
استادیار؛ گروه مرتع و آبخیزداري؛ دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین؛ دانشگاه شهرکرد؛ شهرکرد؛ ایران

تاریخ دریافت: 16/09/1391 تاریخ پذیرش: 30/02/1392

چکیده
پارامترهاي نفوذ آب به خاك از مهمتریـن شاخصهاي ارزیـابی کیفیت خاك میباشند. نفـوذ آب به خاك یکی از ویژگیهاي کلیدي در طراحی سامانههاي آبیاري ،پژوهشهاي هیدرولوژي، مدیریت منابع آب و حفاظت خاك، طراحی و اجراي پروژه هاي زهکشی و کنترل فرسایش خاك در حوضههاي آبخیز است. هدف از این پژوهش، بررسی اثر رهاسازي اراضی بر پارامترهاي نفوذ آب به خاك در مراتع نیمه استپی کرسنک واقع در استان چهارمحال و بختیاري بود. براي این منظور، در پنج کاربري شامل مرتع، کشاورزي، رهاسازي 5- 3 سال، رهاسازي 15- 10 سال و رهاسازي بالاي 25 سال نفوذ آب به خاك در شش تکرار به روش نفوذ سنج مکشی اندازه گیري شد. نتایج پژوهش نشان داد که رهاسازي اراضی کشاورزي از طریق افزایش ماده آلی خاك، افزایش پایداري ساختمان خاك، بازآرایی ذرات خاك در راستاي پایدارتر شدن منافذ طبیعی موجود در خاك و در نتیجه افزایش پیوستگی منافذ خاك بر پارامترهاي نفوذ آب به خاك تاثیري معنی دار و مثبت دارند. میانگین هدایت آبی اشباع مزرعهاي در مرتع( 4/7 میلیمتر در ساعت) بیشتر از زمین کشاورزي( 4/4 میلیمتر در ساعت) بود. همچنین ضریب جذب نیز کاهش 30 درصدي را در زمین کشاورزي نسبت به مرتع داشت. لیکن در نتیجۀ رهاسازي اراضی کشاورزي و استقرار مجدد پوشش گیاهی، تشکیل و بازیافت خاکدانههاي درشت و افزایش پایداري خاکدانهها، بهبود نفوذ آب به خاك در منطقه را به دنبال داشته است. بر این اساس هدایت آبی اشباع پس از 25 سال رهاسازي، از 38/4 به 09/6 میلیمتر در ساعت رسیده است .

واژه هاي کلیدي: تغییر کاربري اراضی؛ ضریب جذب؛ نفوذپذیري؛ هدایت هیدرولیکی

-2438348768

مقدمه
مدیریت و حفاظت منابع خاك و آب براي آینده کشاورزي، امري ضروري است. نظارت صحیح بر منابع طبیعی، نسلهاي آینده را قادر خواهد ساخت تا بتوانند نیازهاي خود و مایحتاج فرزندانشان را تأمین نمایند. لازمه این مدیریت، استفاده از منابع خاك و آب به منظور دستیابی به یک بازده مطلوب به ازاي هر واحد نهاده مصرفی میباشد. کیفیت خاك تحت تأثیر مدیریتهاي مختلف زراعی تغییر میکند و مدیریتهایی که مطلوب نباشند، موجب افت کیفیت آن خواهند شد (قربانی دشتکی و همایی، 1386؛ قربانی دشتکی و همکاران، 1386؛ قربانی دشتکی و همکاران، 1388). مراتع بیش از نیمی از اراضی کشور را در بر گرفته و نقش بسیار مهمی در چرخه ي آب و عناصر غذایی خاك ایفا می کنند. خاك مراتع بهدلیل دارا بودن مواد آلی نسبتاً زیاد و ساختمان مناسب همواره مورد توجه کشاورزان بوده و این ویژگیها باعث تغییر در مدیریت مراتع شده است. یکی از عوامل مدیریـتی مهم در مراتع، تغییـر کاربري آنها به زمینهاي کشاورزي است که با ایجاد بههم خوردگی سطح خاك و تاثیر بر میزان پوشش گیاهی اثر زیادي بر نفوذپذیري، رطوبت خاك، میزان رواناب و میزان فرسایش دارد. تغییر در مدیریت و کاربري مراتع و اعمال عملیات خاكورزي تاثیر زیادي بر ماده آلی و دیگر ویژگی هاي فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی این خاك ها داشته است و در بسیاري از موارد بهطور مستقیم باعث کاهش مواد آلی خاك شده است. در نتیجه کاهش مواد آلی، پایداري ساختمان کاهش یافته و در نتیجه فرسایش و تخریب خاك مراتع افزایش مییابد. تخریب ساختمان خاك، ویژگی هایی نظیر جرم ویژه ظاهري و نفوذ آب به خاك را تحت تاثیر قرارداده و در نهایت بر حاصلخیزي و قابلیت کشت خاك تاثیرمیگذارد (4002 ,.et al
.(Ebrahimi
فرآیند نفوذ آب به خاك یکی از مهمترین اجزاي چرخهي آب در طبیعت است که بهشدت تحت تاثیر عوامل مدیریتی خاك قرار می گیرد. نفوذ آب به خاك در مدیریت منابع آب، طراحی سازههاي زهکشی و برآورد رواناب سطحی اهمیت فراوان دارد (قربانی دشتکی و همکاران ،1389). نفوذ آب به خاك به عوامل متعددي مانند بافت، کاربري و مدیریت زمین، میزان سنگریزه، ریشه گیاه، مواد آلی، میزان لاشبرگ سطحی، رطوبت اولیه، نسبت جذب سدیم، جرم ویژه ظاهري خاك، شدت بارندگی و دماي آب و خاك بستگی دارد( 8002 ,.Zhou et al).
در اراضی کشاورزي، خاكورزي یک منبع مهم تغییر در تغییرات مکانی و زمانی ویژگیهاي هیدرولیکی خاك است( 4991 ,.Prieksat et al). بسته به تاریخچهي کشت ،اقلیم و مدیریت خاك، هدایت هیدرولیکی تحت شرایط بدون شخم یا حداقل شخم نسبت به شخم مداوم میتواند بیشتر( Benjamin, 1993)، یا کمتر شود( ,.Miller et al
1994) و یا تغییري در آن ایجاد نشود( Bodhinayake and Si, 2004). تغییر در پیوستگی، اندازه و میزان منافذ خاك دراثر خاكورزي بهشدت روي ویژگیهاي هیدرولیکی خاك سطحی تاثیرگذار است. هر چند برخی مطالعات نشان داده است که اثرات شخم بر شدت نفوذ پایدار نیست (4991 ,.Jones et al)، لیکن عموماً در سامانههاي خاك-ورزي، هدایت هیدرولیکی خاك افزایش مییابد و سپس به دلیل برگشت ساختمان ایجادشده بهوسیلهي خاكورزي دوباره هدایت هیدرولیکی خاك کاهش مییابد .
68250048292529

سال

دوم

/

شماره

4
/

تابستان

92

سال

دوم

/

شماره

4

/

تابستان

92

(Bormann and Klaassen, 2008). تراکم خاك در اثر عبور ماشینآلات یا چراي دام می تواند باعث تخریب منافذ درشت خاك شود و بنابراین هدایت هیدرولیکی را کاهش دهد( Heddadj and Gascuel-Odoux, 1999). قربانی دشتکِی و همکاران نفوذ آب به خاك را در منطقه تنگ نثار بِن واقع در استان چهارمحال و بختیاري که بهطور همزمان داراي مراتع حفاظت شده و مراتـع تخریب
تغییرات

شده بود به روش تـک استوانهاي (قطر 30 سانتیمتر) اندازهگیري کردند. نتایج نشان داد که میانگین نفوذ تجمعی آب به خاك در کاربري مرتع بیشتر از مقدار آن در مراتع تخریب شده بود. به نظر میرسد عملیات شخم و شیار انجام شده و در نتیجه تخریب مرتع، یکی از دلایل کاهش نفوذ آب به خاك در مراتع تخریب شده نسبت به مراتع حفاظت شده باشد. زیرا در اثر عملیات شخم و شیار، ماده آلی خاك براي تجزیه میکروبی سهل الوصولتر شده و در نتیجه ساختمان خاك تخریب و همچنین سخت لایهاي با نفوذپذیري کم در خاكرخ ایجاد میگردد. میانگین هدایت آبی اشباع (Kfs) در مرتع( 112/0 سانتیمتر در دقیقه) بیشتر از میانگین هدایت آبی اشباع در مرتع تخریب شده (100/0 سانتیمتر در دقیقه) بود. مقایسه میانگین هدایت آبی اشباع در این دو کاربري بیانگر اثر منفی فعالیتهاي بشر بر یکی از شاخصهاي کیفیت خاك است (قربانی دشتکی و همکاران ،1389).
پژوهش Shukla و همکاران( 2003) نشـان داد تغییـرک اربري زم ین روي ویژگ یه اي فیزیک ی، ش یمیایی و بیولوژیکی خاك تاثیرگذار است و ظرفیت نفوذ تحت تأثیر ساختمان خاك و کاربري زمین است. مطالعه Cameron و همکاران( 1981)، نیز نشان داد که تغییر کـاربري زمـین ازپوشش طبیعی یا نیمهطبیعی به شخم دائمی و چراگاه روي جرم ویژه ظاهري، تخلخل، نفوذ، ذخیره آب، ویژگیهـايانتق ال آب و روان اب تاثیرگ ذار اس ت .Zimmermann و همکاران( 2006) طی پژوهشی در کاربــري هـاي جنگـل،مرتع مشجر و مرتـع بیان کردند هرچه از طـرف مرتـع بـه
ط رف جنـگ ـل م یروی م نفوذپ ذیري خ اك و ه دایت هیدرولیکی اشباع در سطح و عمق 20 سانتیمتـري خـاكافزایش مییابد .Wahren و همکاران بیان کردند که هدایت هیدرولیکی اشباع و ظرفیت زراعی در مناطق جنگلـی بـیندو تا چهار برابر بیشتر از اراضی زراعی است .Mohanty و همکاران( 1996) تغییرات زیاد هدایت هیدرولیکی نزدیک اشباع را ناشی از توزیع ناهمگن منافذ درشت و اثر هـوايمحبوس در منافذ خاك بیان کردند.
بهدنبال رهاسازي اراضی کشاورزي و تشکیل خاکدانه-هاي درشت، نفوذپذیري خاك افزایش مییابد، بنابراین رواناب سطحی کاهش، ظرفیت نگهداري آب افزایش و فرسایشپذیري خاك تنزل مییابد( 2004Bonet, ؛ Dunjo 3002 ,.et al). به بیان دیگر، هنگامی که گیاهان در اراضی رها شده مستقر میشوند و توالی ثانویه پیشرفت میکند ،بهدلیل تنظیم طبیعیِ بهترِ رواناب سطحی همراه با اصلاح طبیـعیِ حاصلخیـزي خاك و کیـفیت بیشتر آب، فرسایش خاك و انتقال رسوبات کاهش نسبی نشان میدهند( Jose
2009 ,.et al., 2007; Ghorbani-Dashtaki et al). این فرآیند بهویژه در مناطق کوهستانی و اراضی شیبدار مرتعی که تحت کشت بودهاند، بسیار مهم میباشد.
2992368115745

سال

دوم

/

شماره

4
/

تابستان

92



قیمت: تومان

دسته بندی : منابع آب خاک

دیدگاهتان را بنویسید