بررسی وقوع جریان ترجیحی در خاک تحت سیستم آبیاری سطحی و قطره ای

جریان ترجیحی سبب انتقال سریعتر آلاینده ها و عناصر غذایی مفید خاک با سرعت بالاتر از هدایت هیدرولیکی ماتریکس خاک به سمت لایه های زیرین خاک و آبهای زیرزمینی میشود و ریسک آلودگی خاک و آب افزایش میدهد. بدین منظور در این پژوهش، ۹ ستون PVC به ارتفاع ۶۰ سانتیمتر و قطر ۱۶ سانتیمتر استفاده شد. هر ستون از خاک لوم-رسی به ارتفاع ۵۰ سانتیمتر پر گردید و دو بخش درز و ترک به عرض ۱ سانتیمتر و پر شده با شن درشت با قطر ۷۱۰ میکرومتر در طول ستون خاک ایجاد شد. تیمارهای آزمایش شامل دو دسته، تیمار اصلی درز و ترک و تیمار فرعی سیستم آبیاری بود. تیمارهای اصلی در سه سطح عبارت بودند از: بدون درز و ترک (M)، عدم ارتباط جانبی بین درز و ترک و خاک (MC-S)، ارتباط کامل بین درز و ترک و خاک .(MC-C) عبارت بودند از آبیاری سطحی (SI) و آبیاری قطره ای سطحی با دبی ۲ و ۴ لیتر در ساعت (DI۴ & DI۲) برنامه آبیاری شامل ۱ ساعت تزریق آب مقطر، ۲ ساعت تزریق محلول نمکی ۱۷۶) و ۶۱/۸ میلیگرم یون خالص نیترات و کلراید) و ۴ ساعت تزریق آب مقطر بود. قبل از شروع، تمام ستونهای آزمایش به مدت ۵ ساعت تا رسیدن به شرایط اشباع کامل آبیاری شدند. زه آب خروجی در زمان ۱۵، ۳۰و ۶۰ دقیقه به صورت مجزا از ماتریکس خاک و درز و ترک جمع آوری شدند. نتایج نشان داد که بیشترین وقوع جریان ترجیحی بر اساس اختلاف زمان رخنه محاسبه ی و زمان رخنه مشاهده ی در سیستم آبیاری SI، DI۴ و در نهایت در DI۲ مشاهده میشود. همچنین بین سرعت جریان آب در مسیرهای عبوری و احتمال وقوع جریان ترجیحی ارتباط قوی وجود داشت. بیشترین احتمال وقوع جریان ترجیحی در بخش درز و ترک برای آنیون کلراید بویژه تحت سیستمهای SIو DI۴ است.

Keywords:

آبیاری قطره ای سطحی , انتقال نیترات , احتمال جریان ترجیحی , درز و ترک