در هنگام جستجو کلمه در قسمت عنوان میتوانید کلمات مورد جستجو را با کاراکتر (-) جدا کنید.
کاربرد نوع شرط:
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: شوری,ماده آلی,پایداری خاکدانه,شاخص پایدرای نرمال
- چکیده: سابقه و هدف: اکثر خاکهای مناطق خشک و نیمهخشک ایران دارای کمتر از یک درصد ماده آلی هستند که این مسئله سبب کاهش کیفیت برخی از ویژگیهای فیزیکی خاک ازجمله کاهش پایداری خاکدانهها، تخریب ساختمان خاک و کاهش هدایت هیدرولیکی اشباع میشود. با توجه به اهمیت و نقش مواد آلی در پایداری ساختمان خاک از یکسو و وجود سدیم و پتاسیم در کود گاوی و اثرات مخرب آنها بر ساختمان خاک از سوی دیگر این پژوهش با هدف بررسی تأثیر کود گاوی، لجن فاضلاب و کاتیون پتاسیم بر شاخصهای پایداری ساختمان خاک انجام شد.
مواد و روشها: در این پژوهش تاثیر کود گاوی و لجن فاضلاب شهری در سه سطح صفر، 1 و 2 درصد و کاتیون پتاسیم (کلرید پتاسیم) در سه سطح شوری 1، 3 و 5 دسی زیمنس بر متر در سه تکرار بهصورت طرح کاملاً تصادفی در قالب آرایش فاکتوریل برای مقایسه تیمارها بر شاخصهای پایداری ساختمان خاک مطالعه شد. تیمارهای یک و دو درصد کود گاوی و لجن فاضلاب به خاک اعمال شده و خاک تیمار شده در گلدان یک کیلویی ریخته شد. به همه گلدانها در ابتدا 300 میلیلیتر آب شهری اضافه شد تا به حالت اشباع برسد. سپس، آبیاری با محلولهای حاوی KCl آغاز شد و هر 7 رو ز یکبار 200 میلیلیتر محلولKCl به گلدانها افزوده شد. این دوره آبیاری 8 هفته به طول انجامید و بعد از گذشت 8 هفته شاخصهای پایداری ساختمان خاک شامل شاخص پایداری نرمال، میانگین هندسی قطر خاکدانهها و درصد تخریب خاکدانهها اندازهگیری شدند. تجزیهوتحلیل آماری دادهها توسط نرمافزار آماری JMP8 انجام شد. مقایسه میانگینها با استفاده از آزمون LSD و در سطح یک درصد انجام شد.
یافتهها: نتایج شاخصهای پایداری ساختمان خاک نشان داد که تیمار لجن فاضلاب اثر مثبت بر میانگین هندسی قطر خاکدانه-ها (GMD) و درصد تخریب خاکدانه (PAD) داشت، درحالیکه تیمار کود گاوی به دلیل بالا بودن سدیم و پتاسیم آن و اثرات مخرب این دو بر پایداری خاکدانه بر اکثر پارامترهای پایداری ساختمان خاک بهجز شاخص پایداری نرمال (NSI) اثر منفی داشت. به طور کلی میانگین هندسی قطر خاکدانهها در تیمار بدون ماده آلی و شوری سه دسی زیمنس بر متر کمترین و در تیمار یک درصد لجن فاضلاب و همین سطح شوری بیشترین مقدار بودند. همچنین شاخص NSI به ترتیب در تیمارهای شوری سه دسی زیمنس بر متر و بدون ماده آلی کمترین و در شوری یک دسی زیمنس بر متر و یک درصد کود گاوی بیشترین مقدار بود. درصد تخریب خاکدانهها نیز در شوریهای کمتر از سه دسی زیمنس بر متر با افزایش ماده آلی در بیشتر تیمارها کاهش معنی-داری نشان داد، در حالی که در شوری پنج دسی زیمنس بر متر به دلیل افزایش میزان پتاسیم و اثر مخرب آن بر پایداری ساختمان خاک تغییر ات آن معنیدار نبود.
نتیجهگیری: . با توجه به اثر مثبت لجن فاضلاب شهری در پایداری خاکدانه در کوتاهمدت در این مطالعه، و مقرونبهصرفه بودن لجن فاضلاب پیشنهاد میشود اثر افزودن لجن فاضلاب به زمینهای کشاورزی طی دورههای چندساله بر شاخصهای پایداری ساختمان خاک موردبررسی قرار گیرد.- چکیده انگلیسی: Background and Objectives: Most of the soils in arid and semi-arid regions of Iran contain less than 1 % organic matter, which lead to reduce the quality of some physical properties of the soil, including decreasing the stability of aggregates, destruction the soil structure and reducing saturated hydraulic conductivity. Considering to the importance and role of organic matter and the presence of sodium and potassium in cattle manure and their destructive effects on soil structure, this research was performed to study the effect to investigate the effect cattle manure, sewage sludge and potassium chloride on soil structure stability indices.
Materials and Methods: In this research, the effects of cattle manure and municipal sewage sludge at three rates (0, 1 and 2 %) and potassium cation (potassium chloride) at three salinity levels (1, 3 and 5 dS/m) and 3 replications as a completely randomized design and factorial arrangement were studied to compare the treatments on soil structure stability indices. Treatments of 1 and 2 % (weight) cattle manure and sewage sludge were applied to soil and treated soil filled in pots (1 kg weight). To saturate the soil, all pots were irrigated with 300 ml of urban water. Then, irrigation was made by KCl solutions and 200 ml of KCl was added to each pot every week for the period of 8 weeks. After then, soil structural stability indices including normalized stability index (NSI), geometric mean diameter of wet aggregates (GMD), and percentage of aggregate destruction (PAD) were measured. The statistical analysis of data was made by JMP8 software and comparison of means based on LSD test at P < 0.001 was performed.
Results: the results of structural stability showed that sewage sludge treatment had a positive effect on aggregate stability, percentage of aggregate destruction and geometric mean diameter of wet aggregates, while manure application due to high concentration of sodium and potassium and their destructive effects on aggregate stability had the negative effect on most structural stability, except for the normalized stability index. In general, geometric mean diameter of wet aggregates in treatment with no organic matter and salinity level of 3 dS/m was the lowest value and it showed the highest value in 1 % of sewage sludge and salinity level of 3 dS/m. Also, amounts of normalized stability index were the highest and lowest values in salinity of 1 dS/m + 1 % of manure, and salinity of 3 dS/m + no organic matter, respectively. Percentage of aggregate destruction significantly decreased at salinity levels less than 3 dS/m when organic matter increased, while it was not significantly changed at salinity of 5 dS/m due to increment of potassium and its destructive effect on soil structure.
Conclusion: Considering the positive effect of organic matter on stability of aggregates in short term, and the cost effectiveness of sewage sludge, it is suggested that the application the sewage sludge on soil structure indices in agricultural lands will be studied during several years.- انتشار مقاله: 28-05-1399
- نویسندگان: حجت امامی,سمیه غلامی جامی
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: گیاه پالایی,آلودگی خاک,فاکتور انتقال
- چکیده: سابقه و هدف: آلودگی خاک از مهمترین آلودگیهای محیط زیست، میباشد. سرب یکی از فلزات سنگین و آلایندههای مهم زیست بوم خشکی است. استفاده از گیاهان برای رفع آلودگی خاک یا گیاه پالایی، روشی مقرون به صرفه است. امروزه با توجه به افزایش آلودگی منابع خاک و مشکلات ناشی از آن، شناسایی گیاهان مفید در این زمینه ضروری به نظر میرسد. کارآیی گیاه وتیور و کلم زینتی در جذب سرب بررسی و مقایسه نشده است، بنابراین این پژوهش با هدف مقایسه میزان گیاه پالایی سرب توسط دو گیاه وتیور و کلم زینتی و معرفی گونه بهتر در این زمینه انجام شد.
مواد و روشها: آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با آرایش فاکتوریل در شرایط گلخانه به اجرا درآمد. تیمارها شامل دو نوع گیاه وتیور (Vetiveria zizanioides ) و کلم زینتی (Brassica oleraceae ) و سه سطح آلودگی خاک به سرب شامل 50، 250 و 500 میلی گرم در کیلوگرم از منبع نیترات سرب، در سه تکرار بودند. پس از اندازه گیری سرب انباشته شده در خاک به روش DTPA ، سرب ریشه و اندام هوایی گیاهان، فاکتور انتقال (انتقال از ریشه به اندام هوایی) و فاکتور تجمع زیستی ریشه (انتقال از خاک به ریشه) نیز اندازهگیری شدند. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرمافزار JMP و مقایسه میانگینها با روش LSD انجام شد.
یافتهها: نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد در ریشه و خاک تاثیر نوع گیاه، سطوح آلودگی خاک و اثر متقابل این دو عامل بر میزان انباشت سرب در سطح یک درصد و در اندام هوایی تاثیر نوع گیاه و سطوح آلودگی خاک در سطح پنج درصد و اثر متقابل این دو عامل در سطح یک درصد معنیدار بود. بیشترین انباشت سرب در ریشه و اندام هوایی در تیمار وتیور با سطح آلودگی 250 میلی-گرم سرب بر کیلوگرم خاک اتفاق افتاد و بیشترین انباشت سرب خاک مربوط به تیمار کلم زینتی با سطح 500 میلیگرم سرب بر کیلوگرم خاک بود. وتیور در مقایسه با کلم زینتی میزان سرب را در ریشه و اندام هوایی خود به ترتیب 5/3 و 2/1 برابر بیشتر تجمع نمود و انباشت سرب در ریشه وتیور 4 برابر اندام هوایی این گیاه و در ریشه کلم زینتی 5/1 برابر اندام هوایی آن بود. در تمام سطوح آلودگی، فاکتور انتقال در هر دو گیاه ، کمتر از یک و فاکتور تجمع زیستی ریشه وتیور از کلم زینتی بیشتر بود.
نتیجهگیری: با وجود توانایی هر دو گیاه در انباشت سرب در ریشه و اندام هوایی خود، وتیور عملکرد بهتری در جذب سرب و کاهش غلظت سرب خاک داشت بنابراین کاربرد آن برای اهداف گیاه پالایی توصیه میشود.- چکیده انگلیسی: Background and Objectives: Soil contamination is one of the most important pollutants in the environment. Lead (Pb) is one of the heavy metals and important pollutant in arid ecosystem. The use of plants to remove contaminated soil or Phytoremediation is an economical method. Todays due to increasing the pullution of soil sources and resultant problems, identification the resistant plant species against soil pollution is essential. Effeciency of Vetiver and Brassica to Pb uptake has not studied and compared, therefore, this study was carried out in order to compare the Phytoremediation capacity of Pb by two plants i.e. Vetiveria zizanioides and Brassica oleraceae, and to indentify the better specie for this purpose.
Materials and Methods: A completely randomized design with factorial arrangement in greenhouse conditions was carried out. Treatments included two types of plants (Vetiveria zizanioides and Brassica oleraceae) and three rates of Pb contamination in soil (50, 250 and 500 mg / kg prepared from lead nitrate) in three replicates. After measuring the amount of Pb in soil by DTPA, the concentration of Pb in root and shoot of plants, Translocation factor (translocation from roots to shoots) and Bio-accumulation factor (translocation from soil to roots) were measured, too. Data analysis was performed using JMP software and comparison of means by LSD method.
Results: The results of analysis of variance showed that the effect of plant type, soil contamination rates and their interaction on accumulation content of lead in root and soil were Significant at p < 0.01, while the effect of soil contamination rate on the shoots of plant was Significant at p < 0.05. The highest accumulation contents of lead in roots and shoots were found in Vetiver plant containing 250 mg / kg of soil pollution rate treatment. Also, the highest amount of Pb accumulation in soil was related to Brassica containing 500 mg/kg of soil treatment. Vetiver in root and shoots accumulated Pb 3.5 and 2.1 times more than Brassica, respectively. In addition, the accumulation content of Pb in the roots of Vetiver was 4 times higher than its shoots, while the concentration of Pb in roots of Brassica was 1.5 times greater than its shoots. Translocation factor in both plant was less than 1, while bio-accumulation factor of Vetiver was greater than that of Brassica in all Pollution rates.
Conclusion: Despite the ability of both plants to accumulate lead in their roots and shoots, Vetiver had the better performance in lead uptake from soil and reduced lead amount in soil, so its application is recommended for Phytoremediation purposes.- انتشار مقاله: 15-05-1398
- نویسندگان: حجت امامی,سمیه گاراژیان,امیر فتوت,الهام امیری
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: مالچ,هدررفت خاک,تثبیت,ماسه های روان,دوغاب میکروسیلیس
- چکیده: مسابقه و هدف: فرسایش بادی و حرکت ماسههای روان بهعنوان یکی از مهمترین علل بیابانزایی و تخریب زمین در مناطق خشک و نیمه-خشک، نقش بسزایی در آسیب به خاک و منابع طبیعی، آلودگی هوا، تهدید سلامت جوامع و آشفتگیهای اجتماعی و اقتصادی ایفا میکند. ازاینرو، تثبیت ماسههای روان از اهمیت ویژهای برخوردار است. یکی از روشهای اساسی در کنترل فرسایش بادی و تثبیت ماسههای روان افزایش مقاومت لایه سطحی خاک با استفاده از مالچ است. ارائه روشی ساده با استفاده از مواد ارزان برای تولید مالچی پایدار برای کاهش هدررفت خاک و کنترل حرکت ماسههای روان بسیار مهم است. در سالهای اخیر استفاده از پسماندهای صنعتی ارزانقیمت و ایمن بهعنوان مالچ مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. این تحقیق با هدف بررسی اثر سوسپانسیون میکروسیلیس بهعنوان محصول ثانویه کارخانه-های فروسیلیس و تولید آلیاژهای سیلیکون و فروسیلیکون بر هدررفت خاک انجام شد.
مواد و روشها: به همین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد. برای تعیین میزان هدررفت خاک از دستگاه سنجش فرسایش بادی (تونل باد) استفاده شد. نمونه ماسه بادی پس از توزین در سینیهایی به ابعاد 3/0 × 1 مترمربع و عمق 2 سانتیمتر ریخته شد. مالچ سوسپانسیون میکروسیلیس 50 درصد (با نسبت 1:1 با آب) در چهار سطح پوشش (25، 50، 75 و 100 درصد)، دو ضخامت (یک و دولایه)، دو زمان (7 و 60 روز) و 3 تکرار روی سینیهای ماسه پاشیده شد. سینیهای ماسه به مدت 20 دقیقه تحت تأثیر بادی با سرعت 15 متر بر ثانیه، معادل شدیدترین بادهای منطقه موردمطالعه، قرار گرفتند و سپس مقدار مواد فرسایشیافته هریک از تیمارها توزین شد.
یافتهها: نتایج نشان داد که با افزایش سطح پوشش و ضخامت مالچ هدررفت خاک کاهش معنیداری یافت(P ≤ 0.01) . در سطح پوشش 100 درصد میزان هدررفت خاک بیش از 2 برابر در مقایسه با سطح پوشش 25 درصد کاهش یافت و با افزودن دولایه مالچ سوسپانسیون میکروسیلیس نیز میزان هدررفت خاک را 3/55 درصد نسبت به یک لایه آن کاهش داد. مالچ سوسپانسیون میکروسیلیس 50 درصد با تراکم 100 درصد در ضخامت دولایه بهدلیل کمتربودن میزان هدررفت خاک و مهمتر از آن حفظ پایداری با گذشت زمان، بهعنوان بهترین تیمار به دست آمد.
نتیجهگیری: با وجود تأثیر قابل توجه مالچ سوسپانسیون میکروسیلیس در کاهش هدرروی خاک، مشاهده میشود که کارایی آن با گذشت زمان کاهش یافته است، اما از آنجاییکه در تیمارهای حاوی دو لایه مالچ میزان فرسایش خاک با وجود تفاوت معنیدار کم است، به نظر میرسد با افزودن ضخامت بیشتری از مالچ میتوان از تلفات شدید خاک در مقابل باد جلوگیری نمود.- چکیده انگلیسی: Background and objectives: Wind erosion and sand dune movement as one of the most important reasons for desertification and land degradation in arid and semiarid areas, incorporates significantly in soil and natural resources damages, air pollution, health threat and socio-economic disturbances. Stabilization of sand dunes is therefore very important. One of the fundamental methods to control wind erosion and to stabilize sand dunes is the use of mulches on the soil surface. Providing a simple method using cheap materials for preparing a durable mulch in order to decrease soil losses is of high importance. Recently the use of industrial cheap and secure wastes as mulches are attracting more attention. The present study was conducted with the aim of investigating the effect of micro silica slurry as a byproduct in the manufacture of silicon or ferrosilicon alloy, on soil losses of sand dunes.
Materials and Methods: Therefore, an experiment was carried out in factorial conducted as a completely randomized design at 3 replicates. Wind erosion meter was used to measure the soil losses. For preparing the treatments, trays with the sizes of 100 cm (length) × 30 cm (width) × 2 cm (depth) were filled with sand samples and their surfaces were level. Filled trays with sands were used for mulching. Micro silica slurry was sprayed over trays in 4 coverage percentages (25%, 50%, 75% and 100%), two thicknesses (one and two- layer) and two times (7 and 60 days). Sand trays were then weighed and exposed to a wind speed of 15 ms-1 at the height of 20 cm for 20 minutes (similar to the intensive wind flows of the studied area). Trays were weighed again and the amount of eroded materials were determined according to the weight differences of trays. Data were analyzed using MSTAT and EXEL software.
Results: Results showed that soil losses decreased significantly (P ≤ 0.01) with the increase in coverage percentage and thickness of micro silica slurry. Soil losses decreased more than 2 times at the micro silica slurry coverage surface of 100 percent in comparison with the coverage surface of 25 percent and soil losses decreased 55.3 % in treatments containing two layers of micro silica slurry in comparison with one layer treatments. The 50 percent micro silica slurry with the coverage percentage of 100% and tow layer thickness represented the best results in decreasing soil losses.
Conclusion: Despite the significant effect of micro silica slurry mulch on soil losses decrease, its ability decreases with time. But as the soil losses are low in treatments containing two layers, it seems that more soil losses can be controlled by increasing the mulch thickness.- انتشار مقاله: 25-06-1396
- نویسندگان: فاطمه نقی زاده اصل,حمیدرضا عسگری,حجت امامی,محمد جعفری
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: فرسایش بادی,تله رسوبگیر,عملیات مدیریتی,نهال کاری
- چکیده: مقدمه: فرسایش بادی از عمده معضلات در بسیاری از نقاط جهان به ویژه مناطق خشک و نیمه خشک محسوب میشود و همچنین از عوامل مهم در تخریب و از بین رفتن خاکها به شمار میرود. دو استراتژی کلی برای مقابله با فرسایش بادی وجود دارد. استراتژی اول افزایش مقاومت بستر دارای فرسایش در مقابل عوامل فرساینده و استراتژی دوم کاهش قدرت عوامل فرساینده است. کشت نهال راهکار موثرتری برای کاهش سرعت باد، مقابله با فرسایش بادی و تثبیت شنهای روان است. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی تاثیر عملیات مدیریتی مکانیکی و بیولوژیکی بر مقدار رسوبات بادی در منطقه تل حمید طبس بود.
مواد ور روشها: به منظور تعیین نقش هر یک از عملیات مدیریتی بر میزان فرسایش بادی و کنترل آن، تلههای رسوبگیر در فواصل مختلف بین عاملهای حفاظتی در سه طبقه ارتفاعی نیم، یک و یک و نیم متری سطح زمین نصب شد. تیمارهای حفاظتی شامل T1 (4 ردیف تاغ و سه ردیف گیاه بومی سبط)، T2 (حفرخندق و خاکریز)، T3 (یک ردیف گیاه بوتهای ترات، سه ردیف تاغ و گیاه بومی سبط) و T4 (خاکریز و تراورس کوبی) بودند. سپس متناظر با هر رسوبگیر ، یک رسوبگیر شاهد در مکانی که فاقد اقدامات حفاظتی بود نصب شد. عملیات حفاظتی به مدت سه سال در منطقه اجرا شده بود. پس از این مدت تلههای رسوبگیر در آذر 1394 نصب شدند و با استناد به اطلاعات به روز هواشناسی، مقدار رسوبات پس از هر طوفان (معمولا دو نوبت در هر ماه)، از دی ماه 1394 تا (فصول زمستان و بهار) جمعآوری و وزن شدند.
نتایج و بحث: نتایج نشان داد که عاملهای حفاظتی انجام شده در منطقه در کاهش میزان رسوب موثر بودند و تاثیر تیمارهای T1 و T2 در کاهش مقدرا فرسایش بادی به طور قابل توجهی بیشتر از سایر تیمارها بود. بیشترین کاهش در ارتفاع 5/0 متری دیده شد، بنابراین می توان نتیجه گرفت عملیات مکانیکی و بیولوژیکی میتواند به طور قابل توجهی سبب جلوگیری از حرکت غلطشی ذرات شن شود. مقدار رسوبات بادی در فصل بهار (به خاطر رطوبت کمتر و وزش باد شدید) بیشتر از فصل زمستان بود. همچنین بیشترین مقدار رسوبات بادی در ماههای اردیبهشت و خرداد و بالعکس کمترین مقدرا در دی ماه مشاهده شد. علاوه بر این در بین عملیات حفاظتی در هر دوفصل یهار وز مستان، کمترین رسوبات مربوط به تیمار عملیت مکانیکی (خاکریز و ایجاد کانال) و بیشترین مقدار نیز متعلق به تیمار عملیات بیولوژیکی (چهار ردیف تاغ و گیاه بومی سبط) بود. زیرا تیمارهای T4 و T3 به عنوان اولین مانع در مقابل باد قرار داشتند و در پشت آنها تیمار T2 قرار داشت که به مسیزان قابل توجهی سرعت باد را کاهش میداد و درنتیجه در هنگام برخورد با تیمار T2 سرعت و انرژی کمی داشت. در نتیجه این امر، مقدار رسوبات در تیمار T2 کمترین مقدرا بود.
نتیجهگیری: به طور کلی عملیات مکانیکی و بیولوژیکی مقدرا رسوبات بادی را نسبت به شاهد به میزان قابل توجهی کاهش دادند. بر خلاف دیدگاه عمومی که عملیات مدیریت بیولوژیکی میتوانند فرسایش بادی را کاهش دهند به علت شرایط نامناسب رشد نهال-های تاغ و گیاهان به علت دورههای خشکی و کمبود آب، کارآیی آنها در کاهش سرعت و انرژی باد به ویژه در تیمارهای T1 و T3 بیشتر از عملیات مکانیکی (تیمار T2) نبود. به نظر میرسد نهالهای تاغ در مدت سه سال به اندازه کافی رشد نکرده و اگر برای مدت طولانیتری به رشد خود ادامه دهند ممکن است سبب کاهش قابل توجه فرسایش بادی شوند. بر اساس نتایج این پژوهش، کاربرد همزمان عملیات مکانیکی و بیولوژیکی برای کنترل فرسایش بادی در مناطق خشک مثل طبس ضروی است.- چکیده انگلیسی: Introduction: Wind erosion is a serious problem in many parts of the world, especially in arid and semi-arid regions and it is an important factor in soil degradation and loss. In most area, conservation operations against the wind erosion are appropriate practices.There are two main strategies to combat wind erosion. These first strategy is to increase the strength of erodible bed against erosive factorsand second one is to reduce the force of erosive factors. Seedling is the more effective solution to reduce speed of wind, to combat wind erosion and to stabilize the drifting sands. Therefore, the objective of this research was to study the effect of mechanical and biological management practices on the amount of wind sediment in Tal-Hamid area, which is located in Tabas (Khorasan Razavi province, Iran).
Materials and methods: In order to determine the role of each management practices on wind erosion and its control, sediment traps were established at different distance between conservational practices at 0.5, 1 and 1.5 meters from the surface of the earth. Conservational treatments included T1 (4 rows seedlings of Haloxylon persicum and 3 rows native plant of Stipagrostis) T2 (fence and sand channel), T3 (one row of Hammada Salicornica, 3 rows seedlings of Haloxylon persicum, and one row Stipagrostis), and T4 (moat and Railroad tie). Also, a control sediment trap was regarded in adjacent area without any conservational practices. The management practices had been performed for 3 years. After then sediment traps were established in December 2015, and according to wheatear information, after each wind storm (two times in each month) the trapped sediments were collected and weighted in established sediment traps for each treatments from January to June 2016 (spring and winter seasons).
Results and discussion: The results showed that all conservational practices were effective to reduce amount of sediment and the effect of T1 and T2 in reduction the wind sediment was considerably greater than other treatments. The more reduction of sediment load was found at height less than 0.5 m, therefore it can be concluded that the biological and mechanical practices could considerably prevent the saltation movement of sand particles. The wind sediment during the spring (due to lower moisture content and greater wind speed) was more than the winter. In addition, among the conservational treatments, the lowest value of wind sediments was related to mechanical management practices (fence and channel) and the highest amount of wind sediments was related to biological management practices (four rows of Haloxylon, and native plant i.e. Stipagrostis) in both seasons, because T4 and T3 are the first hedges against wind direction and they are located behind T2, and considerably have decreased the speed of wind, therefore when low speed wind reach to T2 its speed and energy is low. As a result of this, the sediment load In T2 was the lowest.
Conclusion: In general, biological and mechanical management practices decreased considerably the amount of wind sediment compared to the control. In spite of common viewpoint, the biological management practices may decrease the wind erosion, but due to unsuitable growth of Haloxylon seedlings and plants as a result of drought duration and deficiency of water, their efficiency in reduction of wind speed and energy especially T1 and T3 was not more than mechanical management practices (T2). It seems that during 3 years Haloxylon seedlings have not been grown sufficiently, and if they grow for long time, they can decrease the wind erosion considerably. According to results of this research, application both simultaneous biological and mechanical practices are needed to control wind erosion in arid regions such as Tabas.- انتشار مقاله: 18-06-1397
- نویسندگان: مهسا معمارزاده,حجت امامی,علیرضا کریمی
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: هدایت هیدرولیکی اشباع,شاخص کیفیت فیزیکی خاک,منحنی مشخصه رطوبتی خاک,مدل ون گنوختن
- چکیده: چکیده
سابقه و هدف: مدیریت صحیح اراضی باعث بهبود ویژگیهای فیزیکی و هیدرولیکی خاک و کنترل فرسایش در مناطق خشک و نیمه خشک میشود. استفاده از پوشش گیاهی به عنوان یک ابزار بیومهندسی در جهت بهبود ویژگیهای هیدروفیزیکی خاک و حفاظت آن در برابر عوامل فرساینده فاکتور مناسبی میباشد. پلیاکریل آمید آنیونی (PAM) نیز در این زمینه کاربرد گستردهای یافته است. در مطالعات پیشین اثر وتیور و PAM بر شاخصهای 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 ویژگیهای هیدرولیکی و شاخص کیفیت فیزیکی خاک (Sgi) در کرت-های آزمایشی انجام شد.
مواد و روشها: این پژوهش در کرتهای 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 همزمان 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 تیمارهای مختلف در مکشهای ماتریک صفر، 5، 10، 30، 50، 100، 300، 500، 1000 و 1500 کیلوپاسکال اندازهگیری شد. سپس مدل منحنی رطوبتی ونگنوختن با استفاده از نرمافزار RETC به دادههای آزمایشی برازش داده شد و پارامترهای مدل مذکور با روش حداقل مربعات خطا برآورد گردید. همچنین هدایت هیدرولیکی اشباع (KS) و شاخص Sgi تعیین گردید. جهت تجزیه و تحلیل دادهها، آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار طراحی شد و تحلیل آماری پارامترهای مدل ونگنوختن، شاخص Sgi و هدایت هیدرولیکی اشباع با استفاده از نرمافزار SPSS 23 انجام گردید.
یافتهها: نتایج بهدست آمده در این پژوهش نشان داد که PAM و وتیور با افزایش خاکدانهسازی و پایداری آنها و بهبود ویژگیهای 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 مولکولهای آبدوست 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 حالیکه PAM تأثیر چندانی در پارامتر α نشان نداد. PAM و وتیور پارامتر n را به ترتیب افزایش و کاهش دادند. همچنین PAM و وتیور با اثر بر خاکدانهسازی و بهبود ساختمان و شرایط فیزیکی خاک، شاخص Sgi را افزایش دادهاند. در مجموع اثر وتیور بر پارامترهای مدل ون گنوختن و بهبود ویژگیهای هیدرولیکی خاک بیشتر ازPAM بود و تلفیق وتیور و PAM بیشترین تأثیر را نشان داد.
نتیجهگیری: به طور کلی بر اساس نتایج این پژوهش، روش بیومهندسی کمهزینه و بادوام بر پایه کاربرد وتیور جهت بهبود ویژگیهای فیزیکی و ساختمانی خاک در مناطق نیمهخشک مانند ایران پیشنهاد میشود.- چکیده انگلیسی: Background and Objectives: Suitable land management result in improving the soil hydro-physical properties and erosion control in arid and semi-arid regions. Application the cover crop as bioengineering tool is a good choice to improve soil hydro-physical properties and to protect the soil against erosive factors. Anionic polyacrylamide (PAM) has been widely used in this field, as well. In literature, the individual effect of Vetiver and PAM on Soil structural stability and erosion indices has been investigated. The objective of this study was to investigate and compare the effect of vetiver cultivation system, PAM and their combination on hydraulic properties and physical quality index of soil in experimental plots.
Materials and Methods: This study was performed in loamy soil plots of a loamy soil in Agriculture Campus, Ferdowsi University of Mashhad. The experimental treatments include vetiver cultivation (VP0), PAM (20 (P2) and 40 (P4) kg ha-1), simultaneous application of vetiver and PAM concentrations (VP2, and VP4). In addition, P0 (no PAM and vetiver) was regarded as control treatment. The soil moisture contents for different treatments were measured at 0, 5, 10, 50, 100, 300, 500, 1000, and 1500 kPa. According to this data the van Genuchten’s equation was fitted to the soil moisture characteristic curve using the RETC software, and the parameters of model were estimated by the least square error methods. Also, saturated hydraulic conductivity and soil physical quality index were determined. This study was designed based on randomized complete blocks in a factorial arrangement with 3 replications. Data of van Genuchten’s parameters, Sgi index, and Ks were analyzed using SPSS 23 software.
Results: The results showed that vetiver and PAM through increasing the aggregation and stability of soil structure, and improving the structural properties increased θs, and ks. However, the effect of PAM on ks depends on its concentration and viscosity. Vetiver decreased θr, and the hydrophilic molecules of PAM polymer increased θr. Vetiver increased considerably the value of α parameter and decreased air entry value by increasing the soil macro-pores. Although, the value of α parameter was not affected by PAM. Vetiver increased the value of n parameter, while PAM decreased its value. Also, vetiver and PAM increased the Sgi through the aggregation and improving the soil structure and physical condition. In general, vetiver had more effect on parameters of van Genuchten model and improvement of soil hydraulic properties than the PAM and the combination of vetiver and PAM showed the greatest effect.
Conclusion: Generally, the results of this research indicated that the very low cost and long-term bioengineering technique based on vetiver system can be recommended to improve physical and structural properties of soil in semi-arid regions such as Iran.- انتشار مقاله: 10-03-1396
- نویسندگان: الهام امیری خبوشان,حجت امامی,علیرضا آستارایی,محمدرضا مصدقی
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: نانو اکسید سیلیسیم,تلفات خاک,نانو اکسید آلومینیم,روان آب
- چکیده: چکیده مبسوط
سابقه و هدف: حفاظت خاک و مهار فرسایش یکی از اولویتهای مهم بخش کشاوری و منابع طبیعی است. روشهای مختلفی جهت اصلاح خاک و جلوگیری از فرسایش وجود دارد. یکی از راهکارهای مدیریت خاک و آب برای بهبود ویژگیهای فیزیکی و جلوگیری از فرسایش خاک در سالهای اخیر، افزودن مواد اصلاح کننده به خاک میباشد. استفاده از نانوذرات با توجه به ویژگیهای خاص آنها مثل سطح ویژه زیاد میتواند در اصلاح و کنترل فرسایش خاک مورد توجه قرار گیرد. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی مقایسه تاثیر اکسیدهای آلومینیم و سیلیسیم نانو و معمولی بر میزان روان آب و هدر رفت خاک بود.
مواد و روشها: به منظور بررسی اثر اکسیدهای آلومینیوم و سیلیسیم نانو و معمولی بر میزان روانآب، هدر رفت و ضریب روان آب بر روی یک خاک لوم سیلتی انتخاب شد. خاک مورد مطالعه از مرکز تحقیقات کشاورزی خراسان رضوی نمونه برداری و هوا خشک و بعد از عبور دادن از الک 4 میلیمتری، در قالب طرح کاملا تصادفی با 9 تیمار و 3 تکرار اجرا شد. تیمارهای مورد بررسی شامل شاهد (بدون افزودن ماده اصلاحی) و نانو اکسیدهای آلومینیوم و سیلیسیم به صورت جداگانه با غلظتهای 002/0، 005/0 درصد وزنی و اکسید آلومینیم و سیلیسیم معمولی با غلظت 002/0 و 005/0 درصد وزنی به خاک اضافه شدند و در جعبههایی به وزن 6 کیلوگرم در دوره زمانی 4 ماه در رطوبت بین ظرفیت زراعی تا حدود 50 درصد آن و دمای بین 18 تا 25 درجه در گلخانه نگهداری شدند. سپسهر یک از تیمارهازیر دستگاه شبیه سازی باران در شدت 45 میلیمتر در ساعت به مدت 20 دقیقه در شیب 5/2 درصد قرار داده شدند و حجم رواناب و هدر رفت خاک، ضریب روان آب و میانگین وزنی قطر خاکدانهها در حالت تر (MWDwet) مربوط به هر تیمار اندازهگیری شد. تحلیل آماری و مقایسه میانگینها در سطح پنج درصد بین تیمارهای مختلف بر اساس تجزیه واریانس یک طرفه و آزمون دانکن با استفاده از نرم افزار SPSS16 انجام شد.
یافتهها: نتایج نشان داد که افزودن هر دو نوع مواد اصلاحی نانو و معمولی اکسیدهای آلومینیم و سیلیسیم تاثیر معنیداری بر پارامترهای حجم روان آب، هدر رفت خاک و ضریب روان آب داشتند. کمترین حجم روان آب، هدر رفت خاک و ضریب روان آب مربوط به غلظت 005/0 درصد نانو اکسید سیلیسیم و آلومینیم بود که تفاوت معنیداری در سطح 5 درصد با سایر سطوح اکسیدهای سیلیسیم و آلومینیم معمولی نشان دادند. همچنین بیشترین حجم روانآب، هدرفت خاک و ضریب روانآب مربوط به تیمار شاهد بود. علاوهبراین تفاوت معنیداری بین غلظتهای مشابه نانو اکسید سیلیسیم و آلومینیم از نظر پارامترهای اندازهگیری شده وجود نداشت. غلظتهای مختلف هر دو نوع ماده اصلاحی میانیگین وزنی قطر خاکدانهها را به طور معنیداری نسبت به شاهد افزایش دادند.
نتیجهگیری: به طور کلی نتایج این تحقیق نشان دهنده تاثیر مثبت هر دو نوع ماده اصلاحی نانو و معمولی اکسید آلومینیم و سیلیسیم بر کاهش حجم روان آب، هدررفت خاک و ضریب روان آب میباشد و مواد اصلاحی در مقیاس نانو تاثیر بهتری نسبت به شکل معمولی از نظر کاهش حجم روان آب، هدررفت خاک و ضریب روان آب داشتند.- چکیده انگلیسی: Extended Abstract
Background and Objectives: Soil conservation and erosion control is one of the important priority in agriculture and natural resources. There is different methods for soil reclamation and erosion control. Application of amendments in soil is one of the methods for improving the soil physical properties and prevent the soil erosion in last years. Regard to unique characteristics of nano particles such as high specific area, they can be used for soil reclamation and erosion control. Therefore, the aim of this research was to compare the effect of nano silicon oxide (nSio2), nano Aluminum oxide (nAl2o3), silicon oxide (Sio2) and, Aluminum oxide (Al2o3) on runoff and soil loss.
Materials and Methods: In order to investigate the effect of aluminum silicon oxides, and nano size scale of this materials on runoff and soil loss a silt loam was selected. The studied soil was collected from Agricultural Research Center of Khorasan Razavi province, was air dried, and passed through 4.0-mm sieve. The experiment was conducted as a completely randomized design with 9 treatments and 3 replications. The studied treatments include control (without any amendment) nano aluminum oxide (0.002 and 0.005%), nano silicon oxide (0.002 and 0.005%), aluminum oxide (0.002 and 0.005%) and silicon oxide (0.002 and 0.005%). After addition the different treatments to soil in boxes of 6 Kg, they were incubated for 4 months at moisture range from field capacity (FC) to 50% of FC at 18-25oC in greenhouse condition. The experiments was performed in slope of 2.5% using rainfall simulation with rainfall intensity of 45 mm h-1 for 20 min and after then runoff volume , soil loss, runoff coefficient and mean weight diameter of wet aggregates (MWDwet) were measured. Statistical analysis by one way analysis and comparison of means at P Results: The results showed that application of both type of amendments had a significant effect on runoff, soil loss and runoff coefficient. The minimum values of runoff, soil loss and runoff coefficient were obtained by application of 0.005 % of nano silicon and -aluminum oxides and they had the significant difference with other treatments. Also, the highest values of runoff, soil loss and runoff coefficient were noted in control treatment. There was no significant difference between the similar concentrations of nano silicon oxide and nano aluminum oxide. The different concentrations of both amendments increased significantly the mean weight diameter of wet aggregates compared to the control.
Conclusion: The results of this research demonstrated the positive effects of aluminum and silicon oxides in decreasing the runoff, soil loss and runoff coefficient, and nano materials was better than coarse oxides for decreasing the runoff and soil loss.- انتشار مقاله: 25-01-1395
- نویسندگان: حجت امامی,نواز اله مرادی,علیرضا آستارایی,امیر فتوت
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله مدیریت خاک و تولید پایدار
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: بافت خاک,رطوبت خاک,فرکتال
- چکیده: اگرچه از روشهای مستقیم برای اندازهگیری ویژگیهای هیدرولیکی خاک استفاده میشود، اما این روشها، وقتگیر و هزینهبر میباشند. این پژوهش با هدف تخمین بعضی از ویژگیهای هیدرولیکی خاک با استفاده از بعد فرکتالی ذرات جامد خاک در 40 نمونه خاک انجام شد. پس از تعیین بافت و جرم مخصوص ظاهری خاک، مقادیر رطوبت در نه مکش شامل صفر، 10، 30، 50، 100، 300، 500، 1000 و 1500 کیلو پاسکال اندازهگیری شد. از پارامترهای فوق برای تعیین پارامترهای معادلهی ونگنوختن (m و α) در نرمافزار RETC استفاده شد. همچنین بعد فرکتالی ذرات جامد خاک بر اساس درصد رس تعیین شد و از آن برای تخمین مقادیر رطوبت معادلات بروکز و کوری و ونگنوختن استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر ضریب همبستگی بین رطوبت اندازهگیری شده با مقادیر تخمینی در هر سه خاک لوم سیلتی، لوم و لوم شنی نسبتا بالا بود، ولی دقت مدلها در برآورد رطوبت در کلاس لوم سیلتی بیشتر از دو کلاس بافتی دیگر بود. همچنین استفاده از بعد فرکتالی برای تخمین پارامترهای m و α معادلهونگنوختن در هر سه کلاس بافتی خاک از دقت بالایی برخوردار بود و مشابه با رطوبت خاک، دقت تخمین این پارامترها در کلاس بافتی لوم سیلتی بیشتر از کلاسهای بافتی لوم و لوم شنی بود. به طور کلی نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که استفاده از بعد فرکتالی در تخمین ویژگی-های هیدرولیکی در خاکهای ریز بافت تا نسبتا متوسط از اعتبار بالایی برخوردار است و کارآیی آن در خاکهای متوسط و درشت بافت پایین است.
- چکیده انگلیسی: Although direct methods are used for measuring the soil hydraulic properties, but they are time consuming, difficult and the costing. This research was performed to estimate soil hydraulic characteristics using fractal dimension of solid particles in 40 soil samples. After determining soil texture and bulk density, soil moisture was measured at 9 pressure heads 0, 10, 30, 50, 100, 300, 500, 1000, and 1500 KPa. The above parameters were used for determining the parameters of Van Genuchten equation (m and α) in RETC software. Also fractal dimension of solid particles was determined based on clay percentage it was used for estimating the moisture contents in Brooks and Corey and Van Genuchten equations. The results showed that correlation coefficient values between measured and estimated soil moisture contents were slightly high in all soil texture classes, i.e. silty clay, loam and sandy loam and the precision of models in estimating soil moisture contents of silty loam classes was higher than other classes. Also, using of fractal dimension for estimating the m and α parameters of Van Genuchten equation had the high precision in all 3 soil textures and similar to soil moisture contents, the precision of these estimated parameters in silty clay soil texture class was more than loam and sandy loam classes. In general, the results of this research showed that using of fractal dimension for estimation the hydraulic characteristics has a high validation in fine and slightly moderate soil textures, and its efficiency is low in moderate and coarse textures.
- انتشار مقاله: 28-11-1393
- نویسندگان: حجت امامی,حجت امامی,حجت امامی,حجت امامی
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: تحقیقات بذر
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: خشکی,رشد گیاهچه,شاخص بنیه بذر,بنتونیت,کاهو
- چکیده: بهمنظور بررسی تأثیر خشکی و بنتونیت بر شاخصهای جوانهزنی بذر کاهو آزمایش فاکتوریل بر پایهی طرح کاملا تصادفی، با سه تکرار در دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل 5 سطح خشکی حاصل از پلی اتیلن گلایکول (صفر، 5/0-، 1-، 5- و 10- بار) به عنوان فاکتور اول و 4 سطح بنتونیت (صفر، 50، 100 و 150 میلیمولار) بهعنوان فاکتور دوم انتخاب شدند. نتایج نشان داد که با افزایش تنش خشکی کلیه شاخصهای جوانهزنی شامل درصد و سرعت جوانهزنی، شاخص جوانهزنی، شاخص بنیه بذر، وزن تر و خشک گیاهچه، طول ساقهچه و ریشهچه و انرژی جوانهزنی کاهش و میانگین زمان جوانهزنی افزایش یافت. درصد و سرعت جوانهزنی، شاخص بنیه بذر، وزن تر و خشک گیاهچه، طول ساقهچه و ریشهچه در سطح 100 میلیمولار بنتونیت دارای بیشترین مقدار بودند. بیشترین و کمترین میانگین زمان جوانهزنی به ترتیب در خشکی 10- ، بنتونیت صفر (45/4 روز) و خشکی صفر، بنتونیت 100 میلیمولار (32/1 روز) مشاهده شد. بیشترین طول ساقهچه و ریشهچه به ترتیب (20/62 و 85/66 میلیمتر) در خشکی صفر و بنتونیت 100 میلیمولار به دست آمد. وزن تر گیاهچه از تیمار خشکی صفر و بنتونیت 100 میلیمولار به خشکی 10- بار و بنتونیت صفر کاهش 26/85 درصدی را نشان داد. در غلظت 150 میلیمولار بنتونیت، بین بنتونیت و بذر در جذب آّب رقابت ایجاد شده که بنتونیت بر بذر غلبه کرده و نتوانسته در بهبود صفات موثر باشد. براساس نتایج بهدست آمده، غلظت 100 میلیمولار بنتونیت جهت بهبود جوانهزنی بذور کاهو پیشنهاد میگردد.
- چکیده انگلیسی:
- انتشار مقاله: 17-09-1392
- نویسندگان: اکرم ولیزاده قلعهبیگ,سیدحسین نعمتی,علی تهرانیفر,حجت امامی
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: تخلخل,زئولیت,کود گاوی,رس قابل پراکنش در آب,واژههای کلیدی: پایداری ساختمان
- چکیده: سابقه و هدف: برای مدیریت بهینه منابع آب و خاک توجه به ویژگیهای فیزیکی خاک بهخصوص ساختمان خاک ضروری است. ویژگیهای فیزیکی خاک با اضافه کردن مواد آلی و معدنی بهبود مییابد. اضافه کردن برخی مواد آلی همواره باعث افزایش کارایی جذب عناصر و بهبود خصوصیات فیزیکی خاک میشود اما اثر برخی از مواد معدنی نظیر زئولیت علی رغم تأثیر مثبت بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک میتواند تأثیر منفی نیز داشته باشد که احتیاج به تحقیق بیشتری دارد. بنابراین، این تحقیق با هدف تأثیرکاربرد زئولیت و کود گاوی بر برخی پارامترهای فیزیکی خاک انجام شد.
مواد و روشها: به منظور بررسی تأثیر زئولیت و کود گاوی بر برخی پارامترهای فیزیکی در خاک زیر کشت گیاه ذرت آزمایش گلدانی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار در گلخانه پژوهشی در شرایط کنترل شده انجام شد. فاکتورهای آزمایشی شامل زئولیت طبیعی در سه سطح (صفر، 6، 12 درصد وزنی) و کود گاوی پوسیده در سه سطح ( صفر، 5/0، 1 درصد وزنی یا صفر، 20، 40 تن هکتار) بودند. خاک آزمایشی از عمق 30-0 سانتیمتری نمونهبرداری شد. ویژگیهای اولیه خاک، کود گاوی و زئولیت طبق روشهای استاندارد اندازه گیری شد. خاک هر گلدان با تیمارهای آزمایشی با نسبتهای معین مخلوط و بذر ذرت در آن کاشته شد. مراقبت روزانه و آبیاری کلیه گلدانها با آب مقطر در حد ظرفیت زراعی براساس روش وزنی تا قبل از گلدهی گیاه ذرت به مدت 75 روز انجام گرفت. در پایان دوره رشدی گیاه از طوقه جدا و خاک هرگلدان هوا خشک شد. پارامترهای فیزیکی شامل جرم مخصوص ظاهری، درصد رطوبت اشباع، رس قابل پراکنش در آب و میانگین وزنی قطر خاکدانهها براساس روشهای استاندارد اندازهگیری شدند.
یافتهها: نتایج نشان داد که افزایش مقدار زئولیت، باعث افزایش درصد رطوبت اشباع (تخلخل کل خاک)، رس قابل پراکنش در آب و کاهش جرم مخصوص ظاهری و میانگین وزنی قطر خاکدانهها (الک خشک) شد. کود گاوی باعث کاهش معنیدار جرم مخصوص ظاهری، رس قابل پراکنش در آب و افزایش میانگین وزنی قطر خاکدانهها (الک تر)شد. علیرغم تأثیر مثبت زئولیت بر روی جرم مخصوص ظاهری و درصد رطوبت اشباع، روی پارامترهای رس قابل پراکنش در آب و میانگین وزنی قطر خاکدانهها (الک تر) تأثیر منفی داشت.
نتیجهگیری: زئولیت مانند هر ترکیب دیگر ممکن است اثرات مثبت و منفی داشته باشد. علیرغم تأثیر مثبت زئولیت روی برخی پارامترها، بر رس قابل پراکنش در آب و میانگین وزنی قطر خاکدانهها (الک تر) تأثیر منفی داشت. با توجه به اثر مثبت کود گاوی بر رس قابل پراکنش در آب و میانگین وزنی قطر خاکدانهها تلفیق کود گاوی با زئولیت جهت تعدیل اثر منفی زئولیت تا حدودی قابل توصیه است.- چکیده انگلیسی: Abstract
Background and Objectives: In order to optimize the management of soil and water resources, it is necessary to pay attention to the physical properties of soil, especially the soil structure. The soil physical property is improved by adding some mineral and organic matter. The positive effect of organic matter on soil properties and plant nutrition is clear, but adding some mineral materials like zeolite to soil in order to improve soil properties needs to more investigation. Therefore, the aim of this research effect of application of zeolite and cow manure on some physical parameters of soil.
Materials and Methods: In order to study, the effect of zeolite and cow manure on some soil physical parameters a factorial experiment was conducted based on completely randomized design with three replications in a greenhouse under the controlled conditions. The experimental factors consisted of natural zeolite at three levels (0, 6, 12 %) and cow manure at three levels (0, 0.5, 1%). Experimental soil samples were taken at a depth of 0-30 cm. Primary soil characteristics, cow manure and zeolite were measured according to standard methods. Soil of each pot was planted with experimental treatments with mixed ratios and corn seeds. All the pots watered with distilled water at field capacity based on weight before maize flowering plants for 75 days. At the end of the growth period, the plant was separated from the crown and the soil was dried. Physical parameters including bulk density, saturation moisture content, water dispersible clay and mean weight diameter of aggregates were measured according to standard methods.
Results: The results showed that the adding of zeolite levels increased the saturated moisture content (total soil porosity), the water dispersible clay and decreased the bulk density and the mean weight diameter of aggregates (dry sieve). The cow manure had no significant effect on bulk density, total porosity and saturated moisture content. However, the water dispersible clay and the mean weight diameter of aggregates (wet sieve) were significantly decreased by adding organic matter. Despite the positive effect of zeolite on bulk density and saturated moisture content, it showed a negatively effect on the water dispersible clay and the mean weight diameter of aggregates (wet sieve).
Conclusions: Zeolite, like any other compound, may have a positive or negative effect. Despite the positive effect of zeolite on some parameters, there was a negative effect on water dispersible clay and the mean weight diameter of aggregates. With considering the improving influence of organic matter on water dispersible clay and the mean weight diameter of aggregates the combination of cow manure with zeolite could somehow reduce the negative effects of zeolite.- انتشار مقاله: 06-12-1396
- نویسندگان: سیده زهره تقدیسی حیدریان,رضا خراسانی,حجت امامی
- مشاهده
- جایگاه : پژوهشی
- مجله: مجله پژوهشهای حفاظت آب و خاک
- نوع مقاله: Journal Article
- کلمات کلیدی: رگرسیون گام به گام,هدررفت خاک,فرسایش تونلی,بالاکند
- چکیده: سابقه و هدف: فرسایش آبکندی یکی از مهمترین انواع فرسایش از نظر تولید رسوب و تخریب اراضی در سراسر جهان میباشد که در نقاط مختلف ایران نیز رخ میدهد (12، 19، 26). ویژگیهای توپوگرافی حوضه زهکشی آبکندها و ویژگیهای خاک از جمله عاملهای موثر بر گسترش آبکندها میباشند (17). در پژوهشهای مختلف تاثیر ویژگیهای مختلف خاک بر تشکیل آبکندها نیز گزارش شده است (22 و 25). هدف این پژوهش تعیین نوع فرایند هیدرولوژیکی تشکیل آبکند با استفاده از شاخص توپوگرافی، بررسی تاثیر ویژگیهای خاک سطحی و زیر سطحی بر گسترش آبکند در طی دو سال و انتخاب مهمترین آنها میباشد.
مواد و روشها: برای تعیین فرآیند غالب هیدرولوژیکی در ایجاد این نوع فرسایش، آستانه توپوگرافی تشکیل آبکند به صورت رابطه برای آبکندهای سه حوضه اُرتاداغ، ملااحمد و سرچم استان اردبیل تعیین شد، که S شیب و A مساحت حوضه زهکشی آبکندها است و a و b ضرائب محیطی هستند. همچنین به منظور تعیین اثر ویژگیهای خاک بر گسترش آبکندها، در هر حوضه مجموعهای مشابه از آبکندها گزینش و تغییر حجم و سطح مقطع آبکند در چهار نقطه از طول آن، به عنوان شاخص گسترش آبکند در دو سال اندازهگیری شد. با تعیین 19 ویژگی در خاک سطحی و زیر سطحی آبکندها و نیز خاک حوضه زهکشی آنها، تاثیر این ویژگیها بر گسترش آبکندها بررسی گردید. در انتها با استفاده از رگرسیون گام به گام، مدلهای رگرسیونی پیش بینی گسترش آبکند تعیین و مهمترین عوامل موثر بر آن در هر حوضه معرفی شدند. دقت مدلهای رگرسیونی با استفاده ار دوآماره R2 و RMSE بررسی گردید.
یافتهها: نتایج نشان داد که در حوضه سرچم توان b آستانه توپوگرافی مثبت است و فرآیند تونلی شدن عامل اصلی ایجاد آبکند است، در حالی که در دو حوضه دیگر مقدار آن منفی بوده و رواناب آبکندها را شکل داده است. نتایج آنالیز همبستگی میان ویژگیهای خاک و گسترش آبکندها نشان داد که در حوضه سرچم گسترش آبکند با فرسایشپذیری و وجود ترکیبهای قابل انحلال در خاک زیر سطحی ارتباط بیشتری دارد، در حالی که در دو حوضه دیگر فرسایش پذیری خاک سطحی و زیر سطحی به یک اندازه در گسترش آبکند مهم است. نتایج مدلهای رگرسیونی نشان داد به طور کلی مدلهایی که از مجموع ویژگیهای خاک سطحی و زیر سطحی آبکند به عنوان متغییر مستقل برای پیش بینی تغییر سطح مقطع آبکند استفاده کردند، دارای دقت بیشتری بودند. در مدل رگرسیونی پیش بینی تغییر حجم آبکند از مجموعه ویژگیهای حوضه زهکشی به عنوان متغییر مستقل استفاده شد. این مدل در دو حوضه اُرتا داغ و سرچم دقت قابل قبولی داشت ولی در ملااحمد از دقت کمتری برخوردار بود. نتایج رگرسیون نشان داد در حوضه اُرتاداغ MWD، مقدار شن خیلی ریز و رس خاک سطحی، مقدار گچ، آهک و رس قابل پراکنش خاک زیر سطحی و درصد پوشش گیاهی و شاخص CROSS حوضه زهکشی آبکندها، در ملااحمد درصد کربن آلی و جرم مخصوص ظاهری خاک سطحی و درصد رس قابل (Dclay) و SAR خاک زیر سطحی و درصد شیب متوسط حوضه زهکشی آبکندها و در سرچم، جرم مخصوص ظاهری و درصد رس قابل پراکنش خاک سطحی ، مقدار سیلت، شن و جرم مخصوص ظاهری خاک زیر سطحی و شماره منحنی (CN) و ضریب گردی میلر حوضه زهکشی آبکندها بیشترین تاثیر را بر گسترش آبکندها داشتهاند.
نتیجهگیری: شاخص توپوگرافی کارایی لازم را جهت تعیین نوع فرایند هیدرولوژیکی تشکیل آبکند دارد. در منطقه سرچم گسترش آبکند با ویژگیهای مربوط به انحلال پذیری خاک زیر سطحی ارتباط داشت ولی در دو منطقه دیگر فرسایش پذیری خاک سطحی و زیر سطحی بر گسترش آبکندها موثر بودند. بین ویژگیهای حوضه آبریز آبکندها نیز ویژگیهایی که بر تولید رواناب موثرند، بیشترین نقش را در گسترش آبکند داشتند.- چکیده انگلیسی: Background and objectives: Gully erosion is an important type of soil erosion worldwide with respect to sediment production and land degradation that also occurs in different parts of Iran (12, 19, 26). Topography and soil properties of gully's drainage catchment have important effects on gully's development (17). Various studies reported the effect of soil on gully formation (22, 25). The objective of this study is investigate hydrologic process of gully forming by topography index and determining of surface and subsurface soil properties effect on gully extension in 2 year and select the most important of this properties.
Materials and Methods: In order to determine the main hydrological process that shapes the gully's shapes three regions of Ardabil province were selected including Orta Dagh, Mola Ahmad and Sarcham, and topographic threshold of gully forming was determined as where S and A are the slope and area of gully's drainage catchment, respectively and a and b are the regional coefficients. Furthermore to investigate the effect of soil properties on gully's development in each region, a set of similar gullies were selected and the changes of volume and cross section area for gullies in four points along its length were measured as indicator of gully development during a two years time. 19 different soil properties at surface and subsurface layer of gullies and at drainage area were measured and their effects on gully development were investigated. At the end, stepwise regression models were introduced to predict the value of gully development and to determine the main factors of gully development in each catchment. Precision of regression models determined with R2 and RMSE.
Results: The results showed that in Sarcham catchment b power of topographic threshold was positive, therefore piping and tunnel erosion seems to be main reason for gully forming but in two other catchments the values of b power was negative therefore runoff may have caused gully formation. Correlation analysis between soil properties and gully's development revealed that in Sarcham catchment erodibility and presence of soluble materials in subsurface layers of soil had a strong relation with gully development. While in other two catchments, erodibility of surface and subsurface layers of soil had similar effects on gully development. In general, application of regression models that used total data set of surface as well as subsurface as independent variable for prediction of cross sectional area changes showed higher precision. For prediction of changes of gully volume, total properties of drainage area were used as independent variables. The precision of this model in Orta Dagh and Sarcham was high but in Mola Ahmad was low. The results of stepwise regression model demonstrated that in Orta Dagh catchment, MWD, very fine sand, clay contents in surface layer, gypsum, calcium carbonate, dispersible clay in subsurface layer, percentage of plant cover and CROSS index in drainage area of gully, in Mola Ahmad catchment, organic carbon and bulk density at surface layer, dispersible clay content and SAR in subsurface layer, and mean slope of gully drainage area and in Sarcham catchment, bulk density and dispersible clay content in surface layer, bulk density, silt and sand contents in subsurface layer, and curve number (CN) and Miller shape index of gully drainage area had more meaningful effect on gully development.
Conclusion: Used topography index had careful for determining of gully formation hydrological process. In Sarcham gully's extension related to soluble material in subsurface soil but in two other region gully's extension related to erodibility of surface and subsurface soil. Between properties of gully catchment properties that effected on runoff volume had main effect on gully's extension.- انتشار مقاله: 19-04-1394
- نویسندگان: حسین شهاب,حجت امامی,غلامحسین حق نیا,اباذر اسمعلی,مجید محمود آبادی
- مشاهده