بخشی از مقاله
چکیده
سیستمهای زهکشی زیرزمینی، شرایط مناسب برای کشت سالانه و ایجاد تنوع زراعی در اراضی شالیزاری شمال ک شور را فراهم میکنند. این تغییرات ساختاری و مدیریتی، از طریق تاثیر بر هدایت هیدرولیکی ا شباع و تخلخل موثر خاک، ساختمان خاک را تحت تاثیر قرار میدهند. هدف از این تحقیق، برر سی اثر طولانی مدت سی ستمهای مختلف زهک شی زیرزمینی - عمق 0/9 و فا صله 30 متر: D0.9L30، عمق 0/65 و فا صله 30 متر: D0.65L30 و عمق 0/65 و فاصله 15 متر: - D0.65L15 بر هدایت هیدرولیکی میبا شد.
مقادیر عمق سطح ای ستابی و دبی زهکشها در فصول مختلف 1390 - تا - 1394 بعد از نصب سیستمهای زهکشی زیرزمینی در اراضی شالیزاری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری اندازهگیری شد. مقدار هدایت هیدرولیکی با استفاده از روش زهآب خروجی و روابط هوخهات و گلوردام محاسبه شد. سیستمهای زهکشی کمعمق تاثیر بیشتری بر بهبود هدایت هیدرولیکی خاک در مقایسه با سی ستمهای عمیقتر دا شتند. متو سط مقادیر هدایت هیدرولیکی حا صله با روش گلوور- دام در سی ستمهای D0.9L30، D0.65L30 و D0.65L15 بهترتیب به میزان 77، 40 و 39 درصد بیشتر از مقادیر متناظر با روش هوخهات بود.
مقدمه
ساختمان خاک در شالیزارها از سرعت مرطوب شدن، چرخه رطوبتی، میزان رس موجود، تناوب زراعی، پادلینگ و سایر عوامل زراعی و مدیریتی تاثیر میپذیرد. نتایج پژوهشها - لوی و همکاران، - 2005 نشان داد که سرعت مرطوب شدن خاک و بافت آن بر روند تغییرات پایداری خاکدانه موثر است. افزایش درصد رس، رابطه معنیداری با پایداری خاکدانهها دارد و تغییرات متناوب در شرایط رطوبتی خاکهای شالیزار، بر خلاف خاکهای غیر شالیزار، تاثیر به سزایی بر بازگ شت مواد آلی خاک، دینامیک عناصر غذایی، نگهداشت کربن و حاصلخیزی خاک دارد - ویت و هافله، . - 2005
در اثر عملیات گلخرابی یا پادلینگ در اراضی شالیزاری، خاک سطحی تا عمق مشخصی کاملا زیر و رو میشود بهنحوی که ساختمان خاک از بین رفته و خصو صیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آن متاثر می شوند.
در تحقیقی - شارما و دیداتا، - 1985 گزارش شد که در نتیجه گلخرابی، جرم مخصوص ظاهری خاکهای رسی و لوم رسی کاهش یافته ولی با گذشت زمان و تهنشین شدن ذرات، مقدار آن افزایش مییابد. مقدار نفوذ در ابتدای عملیات گلخرابی، زیاد است و با گذشت زمان کمتر میشود که دلیل آن تهنشینی ذرات معلق، رشد ریشه و جلبکها میباشد
با افزایش شدت گلخرابی، ضریب آبگذری لایهای از خاک که تحت تاثیر این عملیات قرار میگیرد، کاهش مییابد
یکی از مشخصات اساسی غالب خاکهای اراضی شالیزاری شمال کشور، بافت سنگین و زهکشی طبیعی ضعیف این خاکها میباشد - درزی نفتچالی و همکاران، . - 2014 نامناسب بودن وضعیت زهکشی این اراضی، باعث ایجاد شرایط غر قابی و ما ندابی طولانی مدت و افزایش شور و سدیمی شدن و در ن ها یت تخریب خاک میشود که نتی جه آن، کاهش بهرهوری شالیزارها و تولید برنج میبا شد
زهکشی زیرزمینی علاوه بر کنترل سطح ای ستابی، از شور شدن خاک در اثر جریان کاپیلاری از آب زیرزمینی شور جلوگیری میکند و آب شویی املاح از ناحیه ری شه پروفیل خاک را ت سهیل می نماید. اجرای سی ستم زهک شی زیرزمینی در ارا ضی هندو ستان که دارای م شکل شوری، قلیایی و غرقابی بودند، سبب کاهش سطح ایستابی و شوری خاک بهمیزان 25 و 50 درصد نسبت به اراضی فاقد زهکشی زیرزمینی شد
زهکشی با بهبود پیو ستگی ذرات خاک، سبب افزایش چگالی ظاهری و سختی خاک می شود. جذب آب بهوسیله خاک منجر به آماس لایه شخم میشود که نتیجه آن کاهش جرم مخصوص ظاهری خاک شالیزار در شرایط استغراق میباشد. در اثر زهکشی، رطوبت خاک بهتدریج تا حد ظرفیت مزرعه کاهش مییابد که نتیجه آن، افزایش تدریجی جرم مخ صوص ظاهری خاک میبا شد. زهک شی زیرزمینی با کنترل سطح ای ستابی و ایجاد منطقه هوازی عمیقتر، باروری و حاصلخیزی خاکهای دارای زهکشی ضعیف را بهبود میبخشد
با توجه به فراهم شدن امکان کشت دوم بر اثر زهکشی، کشت کلزا پس از برنج، سبب کاهش فرسایش خاک در طول زمستان، جذب نیترات اضافی از خاک و کاهش آبشویی طی بارندگیهای شدید زمستانه شده و ریشه کلزا با نفوذ در خاک شالیزار موجب تخلیه اسیدهای آلی در خاک و تبدیل فسفر خاک به فرم محلول میشوند
با توجه به مساحت قابل ملاحظه شالیزارها در شمال کشور و روند رو به رشد تجهیز این اراضی به زهکشی زیرزمینی، برر سی اثرات طولانی مدت زهک شی زیرزمینی بر و ضعیت خاک شالیزارها از جنبههای مختلفی حایز اهمیت ا ست. در این تحقیق، روند تغییرات هدایت هیدرولیکی اشباع و تخلخل موثر خاک شالیزارهای دارای سیستمهای مختلف زهکشی زیرزمینی، در طی چند فصل کشت، مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روشها
منطقه مطالعه
این تحقیق در اراضی شالیزاری تجهیز و نوسازی شده دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری واقع در کیلومتر 9 جاده ساری- دریا انجام شد. عرض و طول جغرافیایی منطقه به ترتیب 36/39 درجه شمالی و 53/04 درجه شرقی بوده و ارتفاع آن از سطح دریا -15 متر میبا شد. متو سط 10 ساله بارندگی 643 میلیمتر و متو سط دمای هوا 17/6 درجه سانتی گراد ا ست. بافت لایههای مختلف خاک تا عمق 150 سانتیمتری، اغلب از نوع سیلتی رس و از 150 تا 200 سانتیمتری، ر سی است.
سیستمهای زهکشی زیرزمینی
در سال 1390، سه نوع سیستم زهکشی زیرزمینی معمولی متشکل از عمق 0/9 متر با فاصله زهکش 30 متر - D0.9L30 - ، عمق 0/65 متر با فا صله زهکش 15 متر - D0.65L15 - و عمق 0/65 متر با فا صله زهکش 30 متر - D0.65L30 - در مزرعه مورد مطالعه نصب شدند. طول کلیه خطوط زهکش، 100 متر و جنس لولهها پیویسی موجدار با قطر 100 میلیمتر میباشد که با شیب 0/2 درصد نصب شدند. از مواد معدنی - شن و ماسه دانهبندی شده - بهعنوان پوشش اطراف لولههای زهکش استفاده شد. زهآب کلیه خطوط زهکش به درون یک کانال روباز به عمق 1/2 متر تخلیه میشود.
قبل از ن صب سی ستمهای زهک شی زیرزمینی، مزرعه مورد مطالعه تنها در ف صول بهار و تاب ستان تحت ک شت برنج قرار میگرفت. پس از احداث زهکشهای زیرزمینی، امکان کشت کلزا در فصول پاییز و زمستان فراهم شد.
