بررسی اثر کاربرد ترکیبی و جداگانه افزودنی های آلی و غیرآلی خاک بر کاهش رواناب- رسوب نهشته های لسی

مقدمه  فرسایش خاک یکی از مهم ترین عوامل تهدید کمیت و کیفیت خاک محسوب می شود که پیامدهای ناخواسته آن را می توان به عنوان یکی از بزرگ ترین مشکلات امروزی زیست بوم های مختلف تلقی نمود. با توجه به رشد جمعیت و نیاز به امنیت غذایی، فرسایش خاک به عنوان یک مشکل جهانی قلمداد شده و در کشورهای در حال توسعه این مشکل حادتر است. لذا، اعمال روش های مدیریتی مناسب برای مهار فرسایش خاک از اهمیت بالایی در مدیریت و حفظ منابع طبیعی برخوردار است. از آنجایی که مهار زیستی، مدیریتی فرسایش خاک و استفاده از پوشش گیاهی بومی و یا غیربومی در شرایط بحرانی و به ویژه مناطق مستعد به فرسایش بسیار سخت و یا غیرممکن است، از میان اقدامات مختلف مدیریتی موجود، لازم است روش هایی به کار گرفته شوند که بتوان خاک را در محل خود و در اولین گام های تاثیر عوامل فرساینده حفاظت نمود. یکی از مهم­ترین عوامل کنترل­کننده رواناب و فرسایش خاک، کاربرد افزودنی­ های خاک است. باید به این نکته نیز توجه نمود که این افزودنی ها تاثیر مخربی بر خاک نداشته باشند. بنابراین پژوهش حاضر، با هدف ارزیابی عملکرد جداگانه و ترکیبی از تاثیر افزودنی­ های آلی (زغال زیستی) و غیرآلی (پلی آکریل آمید و پلی وینیل استات) بر تغییرات رواناب و فرسایش بر روی خاک ­های لسی در آزمایشگاه شبیه ­ساز باران و فرسایش خاک انجام شد. مواد و روش ­ها خاک مورد استفاده در این پژوهش، از لایه سطحی )صفرتا۱۰ سانتی متر) خاک لسی اراضی مرتعی منطقه قزقان دره شهرستان درگز و  حساس به فرسایش جمع آور شد. پس از انتقال به آزماشگاه برای حفظ پایداری نسبی خاکدانه ­ها از الک چهار میلی متری عبور داده شد. برای انجام پژوهش حاضر از کرت­ هایی با عرض، طول و ارتفاع یک، دو و ۲۵/۰ متر استفاده شد. شیب مورد نظر نه درصد و حدودا متناسب با شرایط عمومی منطقه استفاده شد. سپس برای ایجاد لایه نفوذناپذیر، تا عمق ۱۵ سانتی متری کرت ها از پوکه معدنی پر شد. جهت انجام پژوهش حاضر از تیمار زغال زیستی به ­عنوان افزودنی آلی خاک و از پلی­ آکریل­ آمید و پلی­وینیل­استات به عنوان افزودنی غیرآلی خاک استفاده شد. تیمارهای حفاظتی در شرایط آزمایشگاهی و با استفاده از شبیه­ ساز باران با شدت بارندگی ۸۴ میلی متر بر ساعت و با تداوم نیم ساعته و پلات­ های ۲×۱ متر با شیب نه درصد به کار برده شد. در بررسی منابع از پژوهش های صورت گرفته، از پلی آکریل آمید آنیونی به میزان شش گرم بر مترمربع و به صورت پودری به سبب تاثیر آن در کاهش رواناب و رسوب و نیز از پلی وینیل استات به میزان شش گرم بر مترمربع استفاده می شود. زغال زیستی مورد استفاده در پژوهش حاضر نیز حاصل از چوب درختان جنگلی به مقدار ۷۰۰ گرم در مترمربع استفاده شد. نتایج و بحث استفاده از تیمارهای حفاظتی از جریان یافتن رواناب در سطح خاک لسی جلوگیری نموده در نتیجه باعث افزایش زمان شروع رواناب و کاهش حجم رواناب شده و در نهایت منجر به کاهش ضریب رواناب می­شود. نتایج بررسی تیمارهای مورد مطالعه نشان داد که استفاده از ترکیبات آلی و غیرآلی بر خصوصیت زیستی مورد اندازه گیری نیز تاثیرگذار بوده و این تاثیرات هم کاهشی و هم افزایشی بود. استفاده از ترکیباتی مانند زغال زیستی به دلیل دارا بودن میزان ماده آلی بالا بر خصوصیات زیستی خاک اثر مثبتی داشته و باعث افزایش فعالیت ریزجانداران و به تبع آن افزایش پارامترهایی مانند کربن بیومس میکروبی می شود. ترکیب زغال زیستی می تواند منجر به بهبود خصوصیات فیزیکوشیمیایی و میکروبیولوژیکی خاک شود. نتایج نشان داد که استفاده از افزودنی­ های آلی و غیرآلی به صورت جداگانه و ترکیبی توانست باعث کاهش غلظت رسوب تا ۶۹/۹۴ درصد، کاهش ضریب رواناب تا ۲/۵۹ درصد و کاهش فرسایش خاک تا ۶/۸۹ درصد، افزایش میزان نفوذپذیری آب تا ۳/۵ درصد، افزایش pH تا ۹/۷ درصد و افزایش مقدار کربن آلی تا ۹/۲ درصد می­ شود. میزان هدررفت سه عنصر غذایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم به ویژه در تیمارهای آلی نسبت به شاهد افزایش داشت. براساس نتایج به دست آمده از این پژوهش، بهترین تیمار استفاده همزمان پلی وینیل استات و زغال زیستی بوده است. نتیجه گیری  نتایج بررسی تیمارهای مورد مطالعه در این تحقیق نشان داد که به طور کلی به کار بردن افزودنی­ های آلی و غیرآلی به صورت جداگانه و هم زمان  باعث کاهش میزان رسوب شدند. به طور کلی در مورد تاثیر تیمارهای به کار برده شده در این مطالعه بر میزان هدررفت خاک این گونه می­توان گفت که اصلاح خصوصیات فیزیکی و حتی شیمیایی خاک باعث افزایش مقاومت آن در برابر فرسایش و عوامل فرساینده می شود. در مورد اهمیت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک نیز می توان گفت که خصوصیات فیزیکی در درجه اول بوده و اصلاح آن ها اهمیت بیشتری در کاهش میزان فرسایش داشته؛ با این وجود تغییر و اصلاح خصوصیات شیمیایی خاک که توسط انواع افزودنی­ های آلی صورت می­ پذیرد نیز می­ تواند با تاثیر بر خصوصیات فیزیکی نقش خود را در کاهش میزان فرسایش ایفا کند. در مجموع می­توان اظهار داشت که استفاده از زغال زیستی، پلی وینیل استات و پلی آکریل آمید آنیونی به صورت جداگانه و ترکیبی با هدف بررسی اثر آن­ ها در حفاظت خاک و آب و خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک، می­ تواند راهکاری مفید، کارا و موثر باشد. در نهایت استفاده از افزودنی ­های دیگر و سطوح مختلف برای اراضی لسی و بررسی کیفیت و عناصر رواناب بعد از افزودن تیمارها در عرصه پیشنهاد می­ شود.

Keywords:

Soil amendments , Soilt conservation , Runoff , Erosion , Ghozghan Valley. , افزودنی های خاک , حفاظت خاک , رواناب , فرسایش , قزقان داره.