بخشی از مقاله
چکیده
جامعه ی امروزی به دلیل استفادهی بیش از حد از خاک، با تخریب خاک مواجه است. خاک به مواد اصلاحی نیاز دارد تا وضعیت فیزیکی و شیمیایی آن بهبود پیدا کند. معادن زغال سنگ سبب تولید باطله هایی میشوند که اثرات زیانباری را برای محیط زیست به همراه دارد. در این پژوهش از باطلههای زغال سنگ به عنوان مادهی اصلاحی خاک استفاده شد و از 5 سطح تیمار باطله به مقدار 0 - شاهد - ، 5، 10، 30 و 50 تن در هکتار استفاده شد. عناصر سنگین موجود در باطله اندازهگیری شده و میزان آن کمتر از حد استاندارد بود و مانعی برای استفاده جهت مادهی اصلاحی نداشت. نتایج نشان داد استفاده از باطله سبب کاهش معنیدار جرم مخصوص ظاهری و در نتیجه سبب افزایش تخلخل خاک میشود. اسیدیتهی باطله و کاتیونهای موجود در آن موجب بهبود وضعیت خاکدانهها شد و میزان پایداری و ضریب آبگذری اشباع خاک با افزایش باطله، افزایش یافت.
واژه های کلیدی: باطلهی زغال سنگ، خاک، تخلخل، پایداری، اصلاح فیزیکی
مقدمه
خاک یکی از اجزای بسیار خاص از زیست کره است و به عنوان یک بافر طبیعی برای کنترل و انتقال عناصر شیمیایی و مواد به اتمسفر، هیدروسفر، و موجودات زنده عمل میکند. با این حال، مهمترین نقش خاک بهرهوری است که برای بقای انسان مهم است؛ بنابراین اصلاح و نگهداری از توابع زیست محیطی و کشاورزی خاک مسئولیت بشر است - پندیاز، . - 2011 معدنکاری یکی از پایههای اصلی توسعهی بشری محسوب میشود. استخراج از معادن باعث تولید باطلههایی میشود که بدون استفاده باقی میمانند و بر روی محیط زیست نیز اثر سو دارد - حیدری زاده و همکاران، . - 1392 زغال سنگ جسمی متخلخل با منافذ مویینه و سوراخهایی با اندازههای مختلف و ساختاری اسفنجی است که در نتیجه مایعات و گازها را به راحتی درون خود نفوذ میدهد . - Querol et. al, 2008 - باطلهها میتوانند برحسب نوع فرآیند، دانه درشت و یا دانه ریز باشند و با توجه به ماهیت مواد معدنی و روش فرآوری، ترکیب فیزیکی و شیمیایی آنها نیز متفاوت میباشد. بنابراین مدیریت باطلهها به ترکیب فیزیکی و شیمیایی باطله، محل کارخانه و دیگر پارامترها وابسته است - رضایی، . - 1391 پژوهشهای انجام شده نشان میدهد استفاده از باطله سبب افزایش تخلخل و منافذ درشت خاک میشود . - Joost et.al, 1985 - هدف از این پژوهش استفادهی مثبت از باطلههایی است که تجمع آن آثار زیست محیطی مخربی دارد و بررسی تاثیر آن بر اصلاح و بهبود برخی خواص فیزیکی خاک میباشد.
مواد و روشها
در این پژوهش باطلههای معدن زغال سنگ سوادکوه جهت مخلوط شدن با خاک از الک 120 مش رد شدند. 15 گلدان برای 5 تیمار و 3 تکرار در خاک سنگین در نظر گرفته شد. پس از وزن کردن 10 کیلوگرم خاک برای هر گلدان، با توجه به جرم مخصوص ظاهری خاک و با در نظر گرفتن 30 سانتی متر ارتفاع گلدان تیمارهای باطله با خاک مخلوط شد و در گلدان مخصوص به خود قرار گرفت. تیمارها از پنج سطح مختلف از باطله تشکیل شد که با نسبت - 0شاهد - ، 5، 10، 30 و 50 تن در هکتار با خاک مخلوط شد. در این پژوهش از گلدانهایی با گنجایش 10 کیلوگرم استفاده شد و پس از اختلاط خاک با باطله، گلدانها به طور تصادفی و به مدت 3 ماه در گلخانه قرار گرفتند. با توجه به اندازهگیری رطوبت ظرفیت مزرعهی دو نوع خاک مورد استفاده، در طول مرحلهی انکوباسیون، گلدانها در حد ظرفیت رطوبت مزرعه نگه داشته شدند. . پس از گذشت مرحلهی انکوباسیون، پارامترهایی از قبیل جرم مخصوص حقیقی، جرم مخصوص ظاهری، تخلخل، پایداری خاکدانه به روش الک خشک و ضریب آبگذری اشباع خاک اندازهگیری شد، سپس تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از نرم افزار SPSS انجام
نتایج و بحث
در این پژوهش از باطلهی زغال سنگ به عنوان مادهی اصلاحی خاک استفاده شد. از آنجایی که زغال دارای عناصر سنگین است، میزان این عناصر اندازهگیری و با مقدار استاندارد جهانی مقایسه شد - جدول . - 2 طبق نتایج به دست آمده میزان عناصر سرب و کادمیوم در نمونهی باطله کمتر از میزان استاندارد بود و میزان این عناصر مانعی برای استفاده از باطله به عنوان مادهی اصلاحی خاک نمیباشد. pH باطله ی مصرفی 5/6 بود و استفاده از آن باعث کاهش معنیدار در سطح 5 درصد در سطوح مختلف در خاک گشته است. بنابراین به نظر میرسد استفاده از باطلهی زغال سنگ برای اصلاح خاکهای قلیایی مناسب میباشد.
خاکهای سنگین در حالت خشک سفت بوده و در صورت داشتن رطوبت زیاد معمولا بیش از حد چسبنده میشوند و کار با ادوات کشاورزی در این نوع خاکها مشکل میباشد. در صورتی که اگر کلوئیدهای این خاک در شرایط اسیدیته و در وضعیت کاتیونی مناسب قرار داشته باشند، قادر به تشکیل خاکدانه و ساختمان فیزیکی مناسب میباشد و خواص خوبی را از نظر فیزیکی، نگهداری آب و فعالیت و توسعهی ریشه را از خود نشان میدهد. پایداری خاکدانهها پس از افزودن باطله به خاک افزایش معنیدار پیدا کرد. ضریب آبگذری اشباع با پایداری خاک رابطهی مستقیم دارد و همانطور که در نتایج مشاهده شد، هرچه پایداری خاک افزایش مییابد، میزان ضریب آبگذری اشباع خاک هم افزایش مییابد. تیمار 50 تن در هکتار باطله دارای بیشترین میزان پایداری و ضریب آبگذری اشباع خاک، و تیمار شاهد دارای کمترین مقدار این دو پارامتر بود.
از آنجا که باطله بیشتر بر روی خواص فیزیکی تاثیر میگذارد بهتر است برای اصلاح خاک از کودهای فسفره و پتاسه استفاده کرد. اعداد با حروف متفاوت در هر ستون نشان دهنده اختلاف معنیدار در سطح احتمال 5 درصد آزمون LSD میباشد.
