ارزیابی کارایی بهسازهای زیستی در مهار فرسایش بادی خاک

پدیده مخرب بیابان­ زایی و فرسایش بادی امروزه از مهم ترین بحران­ های زیست محیطی در جهان است که از چالش­ های جدی در برابر تولید پایدار و مدیریت اراضی کشاورزی محسوب می­شود. در پژوهش حاضر، اثر فرآیند ترسیب میکروبی کربنات کلسیم به ­عنوان یک بهساز زیستی و سازگار با محیط زیست جهت مهار فرسایش بادی و تثبیت خاک مورد مطالعه قرارگرفته است. بدین منظور با استفاده از شبیه­سازی در تونل باد، میزان فرسایش نمونه­های سیمانی شده از طریق زیستی در دامنه­ای از سرعت ­های مختلف باد (صفر تا ۹۸ کیلومتر بر ساعت) در دو نوع خاک با بافت شنی و سیلتی به­صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی در سه تکرار بررسی گردید. بررسی سرعت آستانه حرکت ذرات خاک نشان داد که در خاک هوا­خشک با بافت سیلتی ذرات خاک در سرعت ۸ کیلومتر بر ساعت و خاک شنی ذرات خاک در باد با سرعت ۱۰ کیلومتر بر ساعت شروع به حرکت کردند. درصورتی­ که در تمامی نمونه­های سیمانی شده با روش زیستی، ذرات در سرعت ۹۷ کیلومتر بر ساعت حرکت نکردند. همچنین نتایج نشان داد شار تلفات خاک در تمامی تیمارهای سیمانی شده با روش زیستی در سرعت­های مختلف باد در مقایسه با نمونه­های شاهد کاهش معنی­داری داشتند. تفاوت در مقدار تلفات خاک در بین نمونه­های سیمانی شده با روش زیستی و تیمارهای شاهد در سرعت­های بالای باد بسیار چشمگیر بود. به طوری که در سرعت­های بیش از ۵۷ کیلومتر بر ساعت میزان تلفات خاک در تیمارهای شاهد به یکباره افزایش قابل ­ملاحظه ای نشان داد، درصورتی ­که در خاک­های تیمار شده با باکتری میزان تلفات خاک بسیار ناچیز و در حدود ۵/۲ کیلوگرم در مترمربع در ساعت بود. همچنین نتایج نشان داد که مقدار کربنات کلسیم معادل و مقاومت فروروی سطح خاک در تیمارهای سیمانی شده با روش زیستی نسبت به تیمارهای شاهد به­ طور معنی­داری افزایش داشت که این امر نشان دهنده تشکیل یک لایه مقاوم سطحی بر روی نمونه­های سیمانی شده است. مقایسه بین باکتری­های مورد استفاده در این پژوهش نیز نشان داد که Bacillus infantis و  Paenibacillus sp۳کارایی بالایی در مهار فرسایش بادی داشتند. بنابراین بنظر می­رسد که سیمانی شدن به روش زیستی می­تواند روشی موثر برای تثبیت ذرات سطح و مهار فرسایش بادی خاک باشد.

Keywords:

اوره آز , تثبیت خاک , سیمان زیستی , شار تلفات خاک