106680501397

473049613716

نشریه حفاظت منابع آب و خاك، سال چهارم، شماره سوم، بهار 1394

تاثیر کیفیت آب آبیاري بر برخی ویژگیهاي فیزیکی خاك در اراضی تحت کشت برنج
(Oryza Sativa)

نجمه خدادادي1، شجاع قربانی دشتکی2* و شهرام کیانی3

1) دانشجوي کارشناسی ارشد؛ گروه مهندسی علوم خاك؛ دانشکده کشاورزي؛ دانشگاه شهرکرد؛ شهرکرد؛ ایران
2*) دانشیار؛ گروه علوم خاك؛ دانشکده کشاورزي؛ دانشگاه شهرکرد؛ شهرکرد؛ ایران
* نویسنده مسئول مکاتبات: [email protected]
3) استادیار؛گروه علوم خاك؛ دانشکده کشاورزي؛ دانشگاه شهرکرد؛ شهرکرد؛ ایران

1734312188976

تاریخ دریافت: 03/12/1393 تاریخ پذیرش: 31/03/1394

چکیده
رشدروزافزون جمعیت وافزایش فعالیتهاي کشاورزي و صنعتی از یکسو و خشکسالیهاي پی درپی، حفاظت بیشتر از منابع آب و خاك را اجتناب ناپذیر نموده است .این مهم موجب شده است که از آبهاي با کیفیت نامناسب براي آبیاري زمینهاي کشاورزي استفاده شود. هدف از این پژوهش بررسی اثر آبیاري با پساب هاي شهري و صنعتی و آب رودخانه بر برخی ویژگیهاي فیزیکی خاك بود .بدین منظور، این پژوهش در زمینهاي کشاورزي منطقه زرینشهر واقع در شهرستان لنجان که تحت آبیاري با پساب هاي شهري، صنعتی( هرکدام به مدت 8 سال) و آب رودخانه( 20 سال) قرار داشتند انجام شد. پس از بررسی دقیق براي هر یک از تیمارهاي ذکر شده در 4 تکرار از هر زمین نمونه هاي خاك تهیه شده و ویژگیهاي فیزیکی اندازهگیري شد. نتایج نشان داد آبیاري با پساب هاي شهري و صنعتی موجب افزایش جرم ویژه ظاهري از 3/1 گرم بر سانتیمتر مکعب (در تیمار آبیاري با آب رودخانه) به 6/1 و 7/1 گرم بر سانتیمتر مکعب شد .پسآبیاري موجب افزایش پایداري خاکدانهها به مقادیر 67/0 و 69/0 میلی متر در پساب هاي شهري و صنعتی نسبت به تیمار آب رودخانه (27/0 میلی متر) شد .کاهش هدایت هیدرولیکی خاك و نفوذپذیري و دوکوهانه شدن منحنی رطوبتی خاك از جمله دیگر واکنش هاي ویژگیهاي فیزیکی خاك به استفاده از پساب هاي شهري و صنعتی بود .نتایج این پژوهش نشان داد پسآبیاري بر ویژگیهاي فیزیکی یاد شده اثر منفی داشته و موجب تغییر در توزیع اندازه منافذ شدند از این نظر پیشنهاد می شود به هنگام استفاده درازمدت از پسابها
تاثیر آن بر ویژگیهاي فیزیکی خاك پایش گردد.
کلید واژه ها: پساب شهري؛ پساب صنعتی؛ ویژگیهاي فیزیکی خاك
مقدمه
68006208173258

سال

چهارم
شماره
/

3
/
بهار

94

سال

چهارم

شماره

/

3

/

بهار

94

با توجه به اهمیت کشاورزي پایدار در دو دهۀ اخیر و آگاهی بشر به آسیب پذیري منابع خاك، آب و اتمسفر زمین و نیاز به حفاظت از آنها براي بقاي تمدن انسانی ،توجه نسبت به کیفیت خاك در دنیا افزایش یافته است. منابع خاك، هم داراي ویژگیهاي ذاتی بوده که توسط عوامل شکل دهندة آنها تعیین می شوند و هم صفاتی دینامیک و پویا دارند که تصمیمات انسانی و عملیاتمدیریتی آنها را تحت تاثیر قرار می دهند (نوروزي وهمکاران ،1392). از این رو دانستن کیفیت خاك به معنايارزیابی و مدیریت خاك است به صورتی که در حالحاضر به طور بهینه نقش خود را ایفا کند و به منظور حفظ آن براي استفاده هاي آتی، تخریب آن متوقف شود .هنگامی که خاك ها داراي قابلیت کم نفوذ آب به خاك ،رواناب سطحی، سخت شدگی، تهویه نامناسب، قابلیت ریشه دوانی ضعیف باشند کیفیت فیزیکی نامطلوبی دارند (2004 ,Dexter).
رشدروزافزون جمعیت جهان وافزایش فعالیت هاي کشاورزي وصنعتی از یک سو وخشکسالی هاي پی درپی باعث شده است که در سالهاي اخیر تقاضا براي مصرف آب افزایش یابد و در نتیجه فشار بسیار زیادي بر منابع آب وارد گردد و از کیفیت آن ها کاسته شود.کاربرد پساب براي آبیاري باید همیشه با تغییرات مهم در محیط زیست، جامعه و فواید آن مقایسه شود. هدف اولیه از استفاده از پساب تامین آب آبیاري در زمینهاي کشاورزي است و بیشتر توجه به سمت استفاده از پساب در اراضی کشاورزي می باشد( 2008Stewart., ). پژوهشها نشان میدهد استفاده از برخی فاضلابها مشکلاتی از جمله تخریب ساختمان خاك، کاهش پایداري خاکدانهها ،کاهش هدایت هیدرولیکی خاك، سلهبندي سطح، افزایش فرسایش و رواناب، تراکم خاك و کاهش تهویه خاك ،تجمع عناصر کم مصرف در خاك را در پی خواهد داشت (2007 ,.Bhardwajet al).اثر آبیاري با کیفیت نامناسببر تخریب ساختمان و منافذ موجود در خاك از راه دو پدیدهي تورم کانی هاي رسی و از هم پاشیدگی خاکدانهها رخ میدهد که ناشی از مقدار زیاد سدیم محلول است .این فرایندها سبب کاهش اندازه و پیوستگی منافذ می گردند( 2002 ,Barlow and Nash) و از راه تاثیر بر ساختمان خاك، توزیع اندازه ي منافذ، پیوستگی و اعوجاج منافذ بر بسیاري از ویژگیهاي فیزیکی و هیدرولیکی خاك میتواند مؤثر باشد.آقابراتی و همکاران( 1388) نیزدریافتند که استفاده از فاضلاب به جاي آب کانال، موجب بهبود ویژگیهاي فیزیکی خاك مانند نفوذپذیري، تخلخل و پیدایش ساختمان اسفنجی در خاك شد.
از اثرات مهم استفاده از پساب اثر آن بر هدایت هیدرولیکی است.پاسخ خاك به پساب بستگی به ویژگی هاي پساب مصرف شده دارد. تفاوت در ویژگی هاي پساب مصرفی، با تاثیر بر حرکت آب در خاك بر ویژگی هاي هیدرولیکی خاك موثر است. این تفاوت ها می تواند به دلیل تفاوت در ترکیبات محلول نفوذ یافته یا در نتیجه تغییر در ویژگی هاي فیزیکی و شیمیایی خاك مانند ساختمان، نفوذپذیري و توزیع اندازه ذرات خاك در اثر آبیاري با پساب باشد( ,.Razzaghi et al2015). Dawes (2004) دریافت که کاربرد فاضلاب در ایالت کوینزلند استرالیا در خاكهاي لومی رسی، لومی رسی شنی، لوم و لوم شنی در مدت 5/2 تا 19 سال ،نگهداري آب خاك را افزایش و حجم خلل و فرج و هدایت هیدرولیکی را نیز کاهش داده است. ذرات معلق آلی و معدنی موجود در فاضلاب خام و پساب تصفیه شده باعث انسداد خلل و فرج خاك به ویژه در لایههاي سطحی شده و نفوذپذیري کاهش مییابد و همین امر موجب کاهش هدایت هیدرولیکی خاك میگردد. پروان(1383) دریافت هدایت هیدرولیکی اشباع به میزان 30 درصد در لایه سطحی خاك در اثر آبیاري طولانی مدت با پساب کاهش یافت .Goncolves و همکاران (2007) با بررسی هدایت هیدرولیکی اشباع و غیر اشباع خاك تحت آبیاري با آب و پساب به مدت 24 ماه دریافتند که هر دو ویژگی نسبت به شاهد (بدون آبیاري) کاهش یافت و مقدار کاهش در تیمار آبیاري با آب بیشتر بود. ایشان با اندازهگیري جرم ویژه ظاهري خاك و افزایش آن، گرفتگی منافذ ریز خاك را یکی از دلایل کاهش هدایت هیدرولیکی خاك دانستند .از طرفی روحانی شهرکی و همکاران( 1384) بیان کردند که پساب در خاك به عنوان یک ماده شیمیایی اصلاح کننده عملکرده و موجب تغییر خواص فیزیکی خاك شده و بر اثرآن هدایت هیدرولیکی اشباع افزایش می یابد .Morales وهمکاران( 2007) نیز دریافتند در اثر آبیاري با پسابهدایت هیدرولیکی اشباع خاك در لایه 45 سانتیمتري بالاي خاك افزایش یافت.
استفاده از پساب موجب ورود مواد آلی به خاك شده و مواد آلی بر ساختمان و ویژگیهاي جذبی خاك اثر می گذارد و در نتیجه نگهداري آب در خاك را تحت تاثیر قرار میدهد. تغییر در آب و هوا و روش هاي مدیریتی باعث تغییر در مواد آلی میشوند. تاثیر مواد آلی بر منحنی رطوبتی مانند رس است و مواد آلی موجب میشوند که شیب منحنی رطوبتی به تدریج تغییر کرده و در یک مکش معین مقدار آب نگهداري شده افزایش یابد .آبیاري با پساب ممکن است با تغییر ویژگیهاي خاك مانند ماده آلی، بهبود ساختمان و افزایش تخلخل خاك در اثر افزایش ماده آلی منجر به تغییر شکل منحنی رطوبتی شود (2007 ,.Munir et al).
کیفیت آب بر نفوذپذیري آن موثر است. این تاثیر بیان کننده آن است که ذرات خاك تا چه حد در اثر کیفیت هاي مختلف آب به هم چسبیده و یا از هم جدا میشوند. تورم سبب میشود که خاکدانه ها شکسته شده و سبب فروپاشی ذرات خاك و در نهایت سرعت نفوذ آب را کاهش میدهند.نفوذ آب به خاك با ضریب هدایت هیدرولیکی اشباع خاك نسبت مستقیم داشته و هر چه مقدار آن بیشتر باشد قابلیت نفوذ بیشتر میشود. وجود منافذ بزرگ و سطح متخلخل خاك موجب افزایش نفوذ اولیه شده لیکن نفوذ نهایی تغییري نمیکند بنابراین شخم و یا دیسک فقط نفوذ اولیه را افزایش میدهد. خاكهاي رسی به دلیل کاهش هدایت هیدرولیکی مانع جریان نفوذ
شده و آن را کند می کند( علیزاده ،1386). Alizadeh و همکاران( 2001) در تحقیقات خود به این نتیجه دست یافتند که آبیاري ذرت با پساب تصفیه شدهي شهري به مدت 2 سال، کاهش 6/15 درصدي ظرفیت نفوذپذیريخاك را در مقایسه با زمان قبل از آغاز تحقیق به دنبالداشته است. که دلیل اصلی این امر را مقادیر بالاي موادجامد معلق در فاضلاب و کیفیت شیمیایی فاضلابدانستند .زادهوش و فرداد( 1375) گزارش کردند در کاربرد پساب در اصفهان براي کشت گندم روي خاك رسی، میانگین جرم ویژه ظاهري خاك و درصد رطوبت در ظرفیت مزرعه در مدت یک سال روند خاصی را دنبال نمی کند .لیکن در یک مقایسه معلوم گردید که زمینهاي آبیاري شده با پساب به مدت 9 سال داراي جرم ویژه ظاهري کمتر، درصد رطوبت بیشتر در ظرفیت مزرعه و نفوذ نهایی کمتر نسبت به مزرعهي آبیاري نشده با پساب میباشد.
3383288203185

سال

چهارم
/
شماره

3
/
بهار

9
4

سال



قیمت: تومان

دسته بندی : منابع آب خاک

دیدگاهتان را بنویسید