تعیین مقدار بهینه زئولیت بر تغییرات رواناب و رسوب در خاک با تیمار آتش تحت شرایط آزمایشگاهی

زمینه و هدف: تغییرات رطوبت خاک و پایداری خاکدانه ها چه در کوتاه مدت و چه در بلندمدت پس از آتش سوزی به دلیل نقش مهمی که در رشد و تغذیه گیاه و فرسایش خاک دارند از اهمیت بالایی برخوردار است. در همین راستا استفاده از افزودنی ها در حفاظت خاک و آب به منظور استفاده پایدار از منابع آب و خاک ضروری است. حفاظت خاک و آب نیازمند تعیین مقدار بهینه افزودنی های خاک می باشد تا از آلودگی های آب با کاربرد کودهای شیمیایی جلوگیری گردد. با این وجود، تعیین مقدار بهینه افزودنی های مختلف خاک با هدف کمی سازی اثر آن ها بر مولفه های رواناب و هدررفت خاک کم تر توجه شده است. پژوهش حاضر به منظور تعیین مقدار بهینه زئولیت در خاک تحت تاثیر آتش سوزی در شرایط آزمایشگاهی انجام شد. روش پژوهش: در پژوهش حاضر از افزودنی زئولیت با مقادیر ۲۵۰، ۵۰۰ و ۷۵۰ گرم بر مترمربع در خاک برداشت شده از کاربری مرتع استفاده شد. نتایج اولیه روی خاک نشان داد که بافت خاک، ماده آلی، کربن آلی و pH به ترتیب رسی، ۴۷/۰ درصد، ۲۷/۰ درصد و ۸۶/۷ بود. بعد از آماده سازی خاک و قرارگیری آن در داخل کرت ها (با مقیاس ۵/۰ مترمربع)، تیمار آتش سوزی روی خاک اعمال شد. برای این منظور مقادیر حدود ۲۵۰ گرم بقایای گونه های مرتعی هوا خشک در هر مترمربع ریخته شد و سپس آتش سوزی اعمال شد. کرت ها تحت سامانه شبیه ساز باران برای شدت بارش ۵۰ میلی متر بر ساعت قرار گرفت. سپس نمونه های رواناب و رسوب در کرت های شاهد و حفاظت شده با زئولیت در سه تکرار جمع آوری شدند. حجم کل نمونه رواناب و غلظت رسوب آن به مدت ۲۴ ساعت در حالت ثابت نگه داری شد و حجم آب اضافی نمونه ها تخلیه و در نهایت نمونه ها به مدت ۲۴ ساعت در آون با دمای ۱۰۵ درجه سانتی گراد قرار گرفت. یافته ها: نتایج آماری دلالت بر اثر معنی دار افزودنی زئولیت با مقادیر ۲۵۰، ۵۰ و ۷۵۰ گرم بر مترمربع در سطح خاک آتش سوزی روی افزایش زمان شروع رواناب (در سطح اعتماد ۹۵ درصد) و کاهش حجم رواناب (در سطح اعتماد ۹۹ درصد)، هدررفت خاک (در سطح اعتماد ۹۹ درصد) و غلظت رسوب (در سطح اعتماد ۹۹ درصد) داشت. هم چنین نتایج نشان داد که درصد حفاظت زمان شروع رواناب در تیمار زئولیت با مقادیر ۲۵۰، ۵۰۰ و ۷۵۰ گرم بر مترمربع به ترتیب ۶۱/۱، ۳۰/۱۷ و ۰۴/۲۰ درصد بوده است. درصد تغییرات حجم رواناب در خاک آتش سوزی شده با کاربرد افزدنی زئولیت با مقادیر مختلف به ترتیب ۰۰/۸، ۶۶/۱۰ و ۶۶/۲۲ درصد بود. نتایج هدررفت خاک حاکی از آن است که درصد حفاظت افزودنی زئولیت در خاک آتش سوزی شده پس از کاربرد زئولیت با مقادیر استفاده شده به ترتیب ۲۴/۱۴، ۰۳/۳۲ و ۳۳/۳۸ درصد بود. در نهایت درصد تغییرات افزودنی زئولیت در خاک آتش سوزی شده روی غلظت رسوب نیز به ترتیب ۱۳/۲۱، ۹۰/۲۴ و ۴۱/۲۱ درصد بود. نتایج: پدیده آتش سوزی در تیمار شاهد موجب کاهش تخلخل خاک و ایجاد لایه آبگریزی شده که مقدار نفوذپذیری خاک نیز کاهش یافته و همچنین منجر به خشک شدن خاک به ویژه در لایه سطحی شده و به طور قابل توجهی رواناب و انتقال رسوب را افزایش می دهد. نتایج زیرگروه بندی تیمارهای مختلف زئولیت روی زمان شروع رواناب نشان داد که زئولیت با مقدار ۷۵۰ گرم بر مترمربع در زیرگروه سوم قرار گرفت که به عنوان مقدار بهینه برای افزایش زمان شروع و کاهش حجم رواناب در شرایط پس از آتش سوزی خاک انتخاب شد. هم چنین، بررسی اثر حفاظتی و گروه بندی مقادیر مختلف زئولیت نشان داد که زئولیت با مقادیر ۲۵۰ و ۵۰۰ گرم بر مترمربع به ترتیب روی غلظت رسوب و هدررفت خاک به دلیل اثر یکسان آن با سایر مقادیر و نیز بحث صرفه اقتصادی آن بهتر بودند. بنابراین برای بررسی تغییرات مولفه های غلظت رسوب و هدررفت خاک به عنوان مقدار بهینه و کاربردی پیشنهاد می گردند.

Keywords:

اصلاح کننده های خاک , حفاظت خاک و آب , مقدار بهینه زئولیت , مولفه های رواناب و رسوب