بخشی از مقاله
خلاصه
با توجه به نقش و اهمیت شاخصهای تراکم خاک - چگالی و تخلخل - و تاثیر آنها بر نفوذ آب در خاک، ایجاد سیلاب و رواناب، لزوم اصلاح خاکهایی که با مشکل تراکم روبرو میباشند ضروری بهنظر میرسد. در این پژوهش اثر دو اصلاح کننده آلی - پلیوینیلاستات و پلیاکریلآمید هر یک در چهار سطح صفر، 0/05، 0/1 و 0/2 گرم در کیلوگرم خاک - و دو اصلاح کننده معدنی - پوکه معدنی و پرلیت هر یک در چهار سطح صفر، 0/5، 1 و 2 گرم در کیلوگرم خاک - در سه بازه زمانی 10، 30 و 60 روز پس از کاربرد بر چگالی ظاهری و تخلخل خاک در یک خاک آهکی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بررسی شد.
کاربرد اصلاح کنندهها در خاک سبب کاهش معنیدار چگالی ظاهری خاک شد. همچنین کاربرد پلی اکریل آمید، پرلیت و پوکه معدنی میزان تخلخل خاک را افزایش داد در صورتی که پلی وینیل استات تاثیری بر تخلخل خاک نداشت. گذشت زمان اثر معنیداری بر چگالی ظاهری خاک در خاکهای تیمار شده با همه اصلاحکنندهها نداشت و تنها گذشت زمان در خاکهای تیمار شده با پلی اکریل آمید اثر معنیدار بر تخلخل خاک داشت.
در مسائل مربوط به نفوذ آب در خاک اصلاح کننده پرلیت اثر بهتری در مقایسه با سایر اصلاحکننده از خود نشان داد بنابراین در خاکهایی با مشکلاتی از قبیل نفوذ پذیری کم خاک، چگالی ظاهری زیاد خاک، تخلخل کم خاک و ... پرلیت میتواند تاثیر مثبت مناسبی بر اصلاح خاک داشته باشد و کاربرد این ماده بهساز در مناطقی با بارندگی زیاد میتواند سیل و رواناب و فرسایش آبی خاک را کاهش دهد.
.1 مقدمه
در نواحی خشک و نیمه خشک ایران، خاکها دارای ویژگیهای نامطلوبی میباشند برای اصلاح خاک، ایجاد تغییر فیزیکی و افزایش ظرفیت و نگهداری آب، مواد بسیار متنوعی به خاک افزوده میشود. تجقیقات نشان میدهد مواد اصلاحی مانند پلی اکریل آمید، پلی وینیل استات، پوکه معدنی و پرلیت با کاهش جرم مخصوص ظاهری و مقاومت سله در لایه سطحی خاک و افزایش تخلخل و سرعت نفوذ آب به خاک سبب بهبود وضعیت فیزیکی خاکها گردیده است.
سمائی و همکاران - 1389 - با بررسی اثر پلیمرهای T C108 ، R 790 و NC 218 بر ویژگیهای فیزیکی خاک بیان کردند پلیمرهای اضافه شده به این خاکها سبب افزایش ضریب آبگذری اشباع، افزایش پایداری خاکدانهها در حالت خشک و تر، کاهش رس قابل پراکنش و کاهش چگالی توده خاک گردید. در آزمایشی که زیتین و آران - 2003 - در اسپانیا به منظور بررسی اثر کمپوست روی خواص فیزیکی خاک انجام دادند، مشخص شد که با اضافه کردن کمپوست به خاک، درصد تخلخل افزایش و جرم مخصوص ظاهری خاک نسبت به شاهد کاهش پیدا میکند.
تجادا و گوانزالز - 2008 - همچنین با کاربرد کودهای آلی کمپوست، ورمی کمپوست و کود دامی در خاک، کاهش جرم مخصوص ظاهری و افزایش منافذ خاک را گزارش کردند و بیشترین اثر را به کمپوست نسبت دادند. نتایج گوپتا و همکاران - 1997 - نیز نشان داد که با کاربرد ماده آلی در خاک، جرم مخصوص ظاهری خاک به دلیل افزایش خلل و فرج خاک کاهش مییابد.
آگلیدس و لوندرا - 2000 - گزارش کردند که هدایت الکتریکی اشباع و غیر اشباع، جرم مخصوص ظاهری، تخلخل کل، توزیع اندازه منافذ، مقاومت فرروی خاک، خاکدانهسازی و پایداری خاکدانه در خاکهای لومی و رسی تیمار شده با کمپوست حاصل از ضایعات شهری و لجن فاضلاب بهبود می یابد. نتایج به دست آمده از برخی مطالعات نشان می دهد که ماده آلی به عنوان یک ماده سیمانی کننده عمل کرده و برای هماوری نمودن ذرات خاک و تشکیل خاکدانههای مقاوم اهمیت دارد.
نیروی چسبندگی بیشتر به واسطه تشدید نیروهای هم چسبی بین ذرات معدنی و پلی مرهای آلی قابلیت خیس شدن خاکدانهها و در نتیجه تخریب و فروپاشی آنها را کاهش میدهد. علاوه بر این با افزودن مواد آلی به دلیل افزایش تخلخل خاک، جرم مخصوص ظاهری کاهش مییابد Puget - ،. - 2006 با توجه به نقش و اهمیت ویژگیهای فیزیکی خاک از جمله چگالی ظاهری و تخلخل خاک این پژوهش با هدف بررسی اثر چهار اصلاح کننده آلی و معدنی بر تغییرات چگالی ظاهری خاک در سه دوره زمانی 10، 30 و 60 روز پس از کاربرد اصلاح کنندهها انجام شد.
.2 مواد و روش ها
در این تحقیق خاک مورد نیاز از عمق صفر تا 30 سانتی متری خاک سری کوی اساتید با بافت لوم رسی - Loamy-skeletal over fragmental carbonatic mesic fluventic - در ایستگاه تحقیقات دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز واقع در منطقه باجگاه در ارتفاع 1852 متری از سطح آزاد دریا و واقع بر طول جفرافیای 52 درجه و 46 دقیقه و عرض جغرافیایی 29 درجه و 50 دقیقه نمونه برداری شد. پس از هوا خشک کردن، خاک از الک 4/75 میلی متر عبور داده شد و بخشی از نمونه خاک جهت تعیین ویژگی های اولیه خاک از الک 2 میلی متر عبور داده شد. در خاک مورد آزمایش ویژگی های اولیه با استفاده از روش های استادارد معمول اندازه گیری شد.
آزمایش در شرایط آزمایشگاه به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. تیمارها عبارت بودند از: دو اصلاح کننده آلی شامل پلی اکریل آمید و پلی وینیل استات هر یک در چهار سطح صفر، 0/05، 0/1 و 0/2 گرم اصلاح کننده در کیلوگرم خاک و دو اصلاح کننده معدنی شامل پوکه معدنی - پومیس - و پرلیت هریک در چهار سطح صفر،0/5، 1 و 2 گرم اصلاح کننده در کیلوگرم خاک. اندازه گیریها در سه زمان 10، 30 و 60 روز پس از افزودن اصلاح کنندهها به خاک انجام شد. به این ترتیب که در تیمارهای بدون اصلاح کنندههای آلی و معدنی مورد نظر، مقدار 5 کیلوگرم از خاک مورد نظر به گلدانهای پلاستیکی 5 کیلوگرمی منتقل شد.
مقدار مورد نیاز پلی اکریل آمید برای تیمارهای 0/05، 0/1 و 0/2 گرم در کیلوگرم خاک به صورت پودری به خاک گلدانها اضافه و کاملا با خاک گلدان ها مخلوط شد. در تیمارهای پلی وینیل استات، 0/05 - ، 0/1 و 0/2 گرم در کیلوگرم خاک - به دلیل سیال بودن پلی وینیل استات، مقدار مورد نیاز از این پلیمر توزین و با اب مقطر رقیق و به خاک گلدانها اضافه شد و پس از خشک شدن خاک، به طور کامل با خاک مخلوط شد. در تیمارهای پرلیت 0/5 - ، 1و 2 گرم در کیلوگرم - نیز مقدار پرلیت مورد نیاز به صورت پودری توزین و به نمونههای خاک اضافه و به طور کامل با خاک مخلوط شد.
به دلیل درشت بودن دانههای پوکه معدنی، ابتدا پوکه معدنی مقداری خرد شد و سپس از الک 4 میلی متر عبور یافته و دانه بندی آن نیز تعیین شد - میانگین وزنی قطر ذرات پوکه معدنی به کاربرده شده 0/9 میلی متر بود - . سپس مقدار مورد نیاز پوکه معدنی به خاک گلدانها اضافه و به طور کامل با خاک مخلوط شد. گلدانها در شرایط آزمایشگاه در دمای 25 تا 30 درجه سانتیگراد و در حالت رطوبت ظرفیت مزرعه با توزین هفتگی و اضافه کردن آب مقطر نگهداری شدند.
اندازه گیریهای مورد نظر در سه زمان 10، 30 و 60 روز پس از شروع آزمایش انجام شد. در هر مرحله سه تکرار از هر یک از تیمارهای شاهد، 0/05، 0/1 و 0/2 گرم در کیلوگرم پلی اکریل آمید و پلی وینیل استات و 0/5، 1 و 2 گرم در کیلوگرم پرلیت و پوکه معدنی انتخاب و چگالی ظاهری به شرح زیر اندازه گیری شد. به این ترتیب که از نمونههای خاک دست نخورده با استفاده از رینگهای استیل مخصوص نمونهبرداری به قطر 3/4 و ارتفاع 5 سانتی متر استفاده شد پس از برداشتن نمونهها از عمق 0 تا 15 سانتی متر خاک، نمونهها با قرار دادن در تشت آب اشباع شدند. سپس نمونهها توزین شدند و به مدت 24 ساعت در حرارت 105 درجه ی سانتی گراد آون قرار داده شدند. بعد از بیرون آوردن از آون نمونهها مجددا وزن شدند و با استفاده از فرمول زیر چگالی ظاهری خاک محاسبه شد.
که درآن ⍴ چگالی ظاهری خاک، M جرم خاک خشک بعد آون، V جرم خاک خشک - با توجه به ابعاد رینگ به دست میآید- میباشد. تخلخل خاک نیز از تفاوت وزن خاک اشباع با خاک خشک شده در آون به دست آمد.
.3 نتایج و بحث
.1,3 جرم مخصوص ظاهری
نتایج نشان داد - جدول - 1 کاربرد پلی اکریل آمید در تمامی سطوح سبب کاهش معنی دار چگالی ظاهری خاک به ترتیب به میزان 6، 9 و 6 درصد در مقایسه با شاهد شد. نتایج همچنین نشان داد - جدول - 2 در خاکهای تیمار شده با پلی اکریل آمید گذشت زمان تاثیر معنی داری بر تغییر چگالی ظاهری خاک نداشت. نتایج به دست آمده برای خاکهای تیمار شده با پلی وینیل استات نشان داد با افزایش میزان مصرف این ماده چگالی ظاهری خاک کاهش یافت
