بخشی از مقاله
مقدمه
به منظور برنامهریزی و مدیریت صحیح در زمینه حفاظت خاک در یک منطقه برآورد مقدار فرسایش و شناخت عوامل مؤثر بر آن حائز اهمیت است. ازجمله این عوامل فرسایشپذیری خاک میباشد که به حساسیت ذرات خاک در مقابل کنده شدن و انتقال گفته می شود و توسط عوامل مختلف از جمله بافت، ساختمان، میزان مواد آلی، میزان و نوع کانیهای رسی و نفوذپذیری خاک کنترل می شود
بررسی های کاسترو و لوگان - 1991 - نشان داد که آهک از یک سو با افزایش pH موجب میشود گروههای هیدروکسیل سطح رسها بیشتر یونیزه و در نتیجه بار منفی بیشتری تولید شود و از سوی دیگر و جود کاتیون کلسیم در هما وری1 رسها و پایداری آنها مؤثر است. تاجیک و همکاران - 1383 - بیان کردند که افزایش نسبت جذب سدیم پایداری خاکدانه ها را کاهش و در نتیجه باعث افزایش میزان فرسایش میشود.
آزمایشات انجام شده توسط سانتوس و همکاران - 2003 - نشان داد که خاکهای شنی اثر ضربه قطره باران را بهتر کاهش میدهند و به دلیل داشتن سرعت نفوذ آب بیشتر، رواناب و فرسایش کمتری را موجب میشوند. گون و همکاران - 1988 - گزارش کردند که با افزایش میزان سیلت، فرسایشپذیری افزایش مییابد.
در بیشتر منابع از جمله چارمن و مورفی - 2000 - گزارش شده است که افزایش میزان رس به دلیل خاصیت چسبندگی رس، معمولاً فرسایش-پذیری خاک را کاهش میدهد. در حالی که ریچرت و نورتون - 1994 - گزارش کردند که افزایش میزان رس همواره منجر به افزایش پایداری خاکدانهها نمیشود و تحت تأثیر ویژگیهای فیزیکو شیمیایی و مینرالوژیکی رسها هم میباشد.
در مورد کانیهای رسی، واکیندیکی و بن هور - - 2002 گزارش کردند که خاکهای حاوی اسمکتیت حساسیت بیشتری نسبت به فرسایش آبی در مقایسه با خاکهای کائولینیتی دارند. بنابراین هدف از این تحقیق تعیین نوع و میزان نسبی کانیهای رسی موجود در خاکهای مورد مطالعه و بررسی اثر برخی از ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و مینرالوژیکی روی فاکتور فرسایشپذیری میباشد.
مواد و روشها
این تحقیق در بخشی از خاکهای دشت تبریز به وسعت تقریباً 926 کیلومتر مربع واقع در شمال غرب ایران صورت گرفت. از لحاظ موقعیت جغرافیایی این دشت بین ' 45 ° 28 تا 46° 14' طول شرقی و' 37°56 تا 38°17' عرض شمالی قرار گرفته است. در ابتدا یازده خاک با خانواده های مختلف انتخاب، اطلاعات مربوط به برخی ویژگیهای یازده سری خاک سطحی از جمله توزیع اندازه ذرات، ماده آلی، کربنات کلسیم معادل، ظرفیت تبادل کاتیونی، گچ و واکنش خاک که قبلا توسط احمدی - 2010 - تعیین شده بود مورد استفاده قرار گرفت از افقهای سطحی هر کدام از این خاکها به منظور انجام آزمایشهای مینرالوژیکی نمونهبرداری و به آزمایشگاه منتقل شدند و آنالیز نمونهها با استفاده از روشهای استاندارد ارائه شده توسط - کیونز و دیکسون، 1986؛ مهرا و جکسون، - 1960 انجام شد، کانی شناسی نمونهها با استفاده از دستگاه تفرق اشعه ایکس - XRD - انجام و سپس و نوع و میزان نسبی کانی های رسی موجود در هر خاک با استفاده از روش کیفی و آنالیز نیمه کمی 1 تعیین شد. آنالیزهای آماری هم روی دادههای آزمایشگاهی بدست آمده توسط نرم افزار SPSS صورت گرفت.
نتایج و بحث
نتایج حاصل از پراش نگاشتهای پرتو ایکس نشان داد که خاکهای منطقه مورد مطالعه عمدتاً حاوی کانیهای ایلیت، اسمکتیت، کوارتز، کلریت و کائولینیت میباشند و مقدار نسبی هر کدام از کانیها توسط آنالیز نیمه کمی، در یازده سری خاک مورد مطالعه تعیین شدند. بعد از بررسی نرمال بودن داده ها با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون، همبستگی بین فاکتور فرسایشپذیری بین شیاری اندازهگیری شده توسط احمدی - 2010 - و ویژگی-های فیزیکی و شیمیایی محاسبه شد
جدول -1 ضرایب همبستگی برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک با فاکتور فرسایش پذیری.
ارتباط مثبت و معنیدار بین فاکتور فرسایشپذیری و میزان رس در این تحقیق با نتایج یودگو و همکاران - 2007 - مطابقت دارد و آنها دلیل این امر را به احتمال حضور کانی انبساط پذیر اسمکتیت درخاک نسبت دادند. در واقع با توجه به نتایج این تحقیق میتوان گفت که افزایش میزان رس در خاکهای حاوی کانی اسمکتیت موجب افزایش فرسایشپذیری میشود. در رابطه با ارتباط مثبت و معنیدار بین فاکتور فرسایشپذیری و SAR مطابق با نتایج تاجیک و همکاران - 1383 - میباشد.
با توجه به تحقیقات ویلیامز و همکاران - 1983 - میتوان گفت که وجود رابطه مثبت و معنی دار بین SP و فاکتور فرسایش پذیری به خاطر حضور کانی اسمکتیت که تمایل بالایی به جذب آب دارد، میباشد. همچنین در این تحقیق ارتباط منفی و معنیدار در سطح یک درصد بین Ki و میزان شن بدست آمد که مقاومت ذرات شن را در مقابل فرسایش نشان میدهد
ارتباط مثبت و معنی دار بین میزان سیلت Ki مطابق نتایج تحقیقات گون و همکاران - 1988 - میباشد. برخلاف نتایج بسیاری از محققین، یک ارتباط مثبت و معنیدار در سطح 5 درصد بین میزان کربنات کلسیم و Ki مشاهده شد البته مرزوک و بلک - 1991 - گزارش کردند که فرسایشپذیری بالا در خاکهای آهکی به خاطر حضور کربنات کلسیم در اندازه سیلت میباشد که خاکهای آهکی مورد مطالعه دارای چنین شرایطی می-باشند. همچنین یک ارتباط مثبت و معنی دار بین واکنش خاک و فاکتور فرسایشپذیری مشاهده گردید که در واقع افزایش pH منجر به افزایش بار منفی وابسته به pH روی سطح مواد آلی شده ودر نتیجه افزایش نیروی دافعه بین ذرات رس و مواد آلی به وجود آمده که باعث پراکنش رس و افزایش فرسایش میشود
همچنین در مورد کانیهای رسی هم بعد از بررسی نرمال بودن داده ها ، با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون، همبستگی بین کانیهای رسی و فاکتور فرسایشپذیری بین شیاری محاسبه گردید - جدول. - 2
جدول -2 مقادیر ضریب همبستگی بین فاکتور فرسایش پذیری و کانیهای رسی
با توجه به کانی اسمکتیت ارتباط مثبت و معنی دار و کانی کوارتز ارتباط منفی و معنی داری در سطح یک درصد با فاکتور فرسایش پذیری بین شیاری داشتند، و بر اساس بررسیهای سایر محققین در مورد اثر کانی اسمکتیت در افزایش میزان فرسایش و نیز حضور کوارتز به عنوان یک کانی مقاوم به فرسایش در خاک
نتایج حاصل از همبستگی در این تحقیق قابل توجیه میباشد و نیز مخلوط کانیهای کلریت- ورمیکولیت هم در سطح پنج درصد یک ارتباط منفی و معنی دار با فاکتور فرسایشپذیری دارد، که با توجه به اینکه کانیهای کلریت و ورمیکولیت از جمله کانیهای با قابلیت پراکنش پایین می-باشند - وان الفن، - 1977، همبستگی منفی و معنی دار این دو کانی با فاکتور فرسایشپذیری نیز میتواند قابل توجیه و تفسیر باشد. بنابراین در هر خاک جهت بررسی میزان فرسایشپذیری لازم است کلیه عوامل مؤثر در فرسایش پذیری مد نظر قرار گیرند و با شناخت صحیح هر کدام از این عوامل میتوان در مناطقی با میزان فرسایش پذیری بالا و خاکهای مستعد به فرسایش، اقدامات مدیریتی صحیح را انجام داد و از هدر رفت زیاد خاک در این مناطق جلو گیری به عمل آورد.
