بخشی از مقاله
چکیده
ثبات و پایداری خاکدانه ها یکی از مهمترین خواص فیزیکی خاک است که میزان مقاومت خاک یا حساسیت آن را نسبت به فرسایش آبی و بادی تعیین می-نماید . میانگین وزنی قطر خاکدانهها به عنوان معیاری از شاخص های پایداری خاکدانهها میباشدکه وسیعاً مورد استفاده قرار میگیرد. در کشاورزی پایدار، حفاظت و مدیریت پایدار خاک و جلوگیری از تخریب ساختمان خاک از اهمیت ویژهای برخوردار است.
تخریب ساختمان خاک تحت تأثیر عوامل مختلف، باعث نامطلوب شدن خصوصیات فیزیکی همچون کاهش تهویه و کاهش نفوذپذیری خاک میشود. نتیجه این عمل افزایش آبدوی سطحی و به دنبال آن فرسایش خاک میباشد، که نهایتاً این امر موجب کاهش عملکرد محصولات زراعی میشود. بنابراین انجام این نوع بررسیها جهت شناخت نحوه تغییرات پایداری خاکدانهها و نیز جرم مخصوص ظاهری خاک متأثر از کاربرد مواد آلی مختلف جهت اعمال مدیریت صحیح زراعی ضروری به نظر میرسد. در این تحقیق مشاهده شد که هر چه به درصد ماده آلی خاک افزوده میشود پایداری خاکدانه به طور چشمگیری افزایش مییابد و دارای R2 بالایی نیز میباشد . - 0/78 - این موضوع در سطح 5 درصد معنیدار شد.
-1مقدمه
در کشاورزی پایدار، حفاظت و مدیریت پایدار خاک و جلوگیری از تخریب ساختمان خاک از اهمیت ویژهای برخوردار است .[3] تخریب ساختمان خاک تحت تأثیر عوامل مختلف، باعث نامطلوب شدن خصوصیات فیزیکی همچون کاهش تهویه و کاهش نفوذپذیری خاک می شود. نتیجه این عمل افزایش آبدوی سطحی و به دنبال آن فرسایش خاک می باشد. که نهایتاً این امر موجب کاهش عملکرد محصولات زراعی میشود .[1] یکی از عواملی که منجر به تخریب ساختمان خاک میشود، پدیده قلیاییت است که ناشی از وجود سدیم تبادلی زیاد میباشد. سدیم تبادلی زیاد از دلایل اصلی جدا شدن رس از خاکدانهها، افزایش پراکنش رسها، فروپاشی خاکدانهها و به دنبال آن ناپایداری ساختمان خاک میباشد. به این صورت که با جذب سدیم توسط خاکدانهها، مقدمات فروپاشی خاکدانهها فراهم میشود.
سدیم با قرار گرفتن در محل تبادلی سطح رسها، باعث افزایش ضخامت لایه الکتریکی دوگانه پخشیده شده که این عمل منجر به آماس و پخشیدگی رسها و تخریب خاکدانهها میشود. هرچه سدیم بیشتر جذب شود شدت این عمل بیشتر میشود. با افزایش غلظت سدیم، فرصت برای قرار گرفتن سدیم به جای کلسیم در سطح کانیهای خاک بیشتر فراهم میشود .[4] با انجام این عمل، هماوری و انعقاد جای خود را به پخشیدگی و پراکنش رسها میدهد. به همین دلیل خاکهایی که سدیمی میشوند خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و بیولوژیکی نامطلوبی خواهند داشت و توان تولید محصول نیز در آنها کم است .[5]
پیشنیاز لازم برای تشکیل ساختمان خاک، هماوری رسها، تشکیل خاکدانه های کوچک و تشکیل خاکدانههای بزرگ از خاکدانههای کوچک و پایداری آنها، ماده آلی میباشد .[6] مواد آلی با داشتن گروههای عاملی فراوان قدرت تشکیل کمپلکسهای آلی-معدنی را دارا میباشند و نقش عمدهای در پایداری خاکدانهها ایفا میکنند. همچنین با تجزیه تدریجی ماده آلی در خاک، انواع متابولیتها و اسیدهای آلی تولید میشود که علاوه بر اینکه سبب چسبندگی بیشتر ذرات خاک به یکدیگر میشود، با افزایش فشار جزئی گاز CO2 سبب حلالیت بیشتر ترکیبات معدنی حاوی کلسیم در خاک میشود که این عمل به آزادسازی بیشتر یون کلسیم منجر میگردد .[7] با توجه به نقش کلسیم به عنوان عامل منعقد کننده ذرات رس، انتظار میرود که میزان پراکنش رسها کاهش یابد. با توجه به موارد ذکر شده میتوان گفت که حفظ ماده آلی خاک در راستای اصول حفاظت خاک و نیل به اهداف کشاورزی پایدار است .[8]
-2مواد و روشها
مناطق مورد مطالعه و نمونهبرداری بخشهایی از اراضی نیمهخشک قزوین و زنجان بود. شرایط آب و هوایی این دو استان با این تحقیق مطابقت داشت. تعداد 25 نمونه از این اراضی برداشته شد. برای نتیجهگیری بهتر تعداد معدودی نمونه نیز از اراضی جنگلی گیلان تهیه گردید. نمونهبرداری به صورت تصادفی از عمق صفر تا 30 سانتیمتر صورت پذیرفت. خصوصیات اندازهگیری شده در این پژوهش عبارتنداز: جرم مخصوص ظاهری به روش پارافین، بافت خاک به روش پیپت، ماده آلی خاک به روش والکی بلک، ظرفیت تبادل کاتیونی به روش باور، درصد سدیم تبادلی با اندازهگیری سدیم تبادلی،هدایت الکتریکی با EC نگار، PH ، توزیع اندازه ذرات خاک بودند.
برای تعیین میزان پایداری خاکدانه از دستگاه باران ساز کوچک دستی استفاده شد. این دستگاه دارای مخزنی مستطیل شکل حاوی آب مقطر بود. شدت باران نازلها در حدود 20 میلیمتر بر ساعت بود. هر کدام از نمونه ها در 5 رخداد باران به فاصله 4 روز قرار داده شدند. خاکدانههای درشتتر مقاومت بیشتری نسبت به ریزترها داشتند. فاصله زمانی هر رخداد بارندگی 30 دقیقه گرفته شد. نمونههای تهیه شده پس از توزین به مدت 48 ساعت در آون 105 درجه خشک شد و در نهایت میزان رسوب نیز گزارش گردید. در ضمن از تمام مراحل نمونه برداری و کار آزمایشگاهی عکسبرداری به عمل آمد. تجزیه و تحلیل دادهها نیز با استفاده از SPSS نسخه 18 صورت پذیرفت. دادههای به دست آمده از نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت تا اثرات هر یک از ویژگیهای فیزیکو شیمیایی خاک مخصوصاً ماده آلی بر پایداری خاکدانه مشخص شود.
-3نتایج و بحث
جدول -1 ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک مورد مطالعه
-1-3تغییرات میزان پایداری خاکدانه با افزودن ماده آلی
بر اساس آزمایشهای انجام شده، پایداری خاکدانهها با گذشت زمان از شروع آزمایش هرچه ماده آلی افزوده میشود افزایش مییابد .[9] در ابتدای آزمایش چون میزان ماده آلی کم بود پایداری به ندرت وجود داشت ولی بعداً افزایش یافت .
