توليد خاكپوشهاي آلي و معدني نوتركيب و ارزيابي تاثيرات آن‌ها بر ويژگيهاي رطوبتي خاكهاي فرسايشپذير

Production of Organic and Mineral Recombinant Mulches and Their Effects on Volumetric Moisture of Erodible Soils

كاهش رطوبت خاك يكي از مهمترين عوامل وقوع فرسايش بادي و پديدهي گردوغبار است. استفاده از خاكپوشها راهكاري مناسب براي حفظ و افزايش ظرفيت نگهداشت رطوبت در خاك است. اين پژوهش با هدف ارزيابي اثرات خاكپوشهاي سنتزي آلي و معدني نوتركيب بر ظرفيت نگهداشت رطوبت در مكشهاي 330، 1000، 3000، 5000 و 15000 سانتيمتر در خاكهاي حساس به فرسايش با بافت سيلت لوم پايهريزي شد. در اين پژوهش تاثيرات 3 نوع خاكپوش نوتركيب مشتمل بر خاكپوش آلي (O) تركيب زغال زيستي باگاس نيشكر، صمغ عربي و ژلاتين در سه سطح، خاكپوش آلي- معدني (M) MNF در سه سطح 1، 3 و 5 درصد و خاكپوش هيدروژل تقويت شده با نانوسيليس (H) در سه سطح 1، 3 و 5 درصد به­صورت مخلوط با خاك در پلاتهايي با ابعاد 5×30×50 سانتيمتر در رطوبت 75 درصد ظرفيت زراعي در دو دورهي انكوباسيون 2 و 4 ماهه بر روي ويژگيهاي رطوبتي خاك ارزيابي شد. آزمايش به­صورت فاكتوريل، در قالب طرح كامل تصادفي و 3 تكرار اجرا گرديد. با افزايش سطوح كاربردي تمامي تيمارها در دو دورهي زماني دو و چهار ماهه، ميزان نگهداشت رطوبت خاك در مكشهاي مذكور به­صورت معنيداري افزايش (p <0.01) يافت. همچنين افزودن تيمارها به خاك موجب افزايش معنيدار كربن آلي و ايجاد پيوندهاي آلي-معدني منجر به پايداري خاكدانهها شد. بيش­ترين مقدار كربن آلي خاك و پايداري خاكدانه به تيمار خاكپوش آلي كه تركيبي از زغال زيستي، صمغ عربي و ژلاتين است تعلق دارد. در سطوح بالاي خاكپوشهاي هيدروژل تقويت شده با نانوسيليس و MNF نيز براي دورهي زماني دو ماهه افزايش پايداري خاكدانهاي مشاهده شد. همچنين نتايج تجزيهي حرارتي خاكپوشهاي سنتزي، مقاومت حرارتي بالاي آنها را تاييد مينمايد. بالا بودن مقاومت حرارتي از جمله آيتمهاي مثبت خاكپوشهاي توليد شده است زيرا نشان ميدهد كه در صورت كاربرد در عرصهي فرسايشي، از ماندگاري بالايي برخوردار هستند. در مجموع افزودن خاكپوشهاي سنتزي آلي و معدني راهكاري موثر در راستاي تحقق اهداف مديريت پايدار منابع خاك است.

Soil moisture reduction is one of the main effective factors on wind erosion and dust storm. Mulch application is a convenient strategy to enhance soil water retention. This study was performed to evaluate the effects of recombinant organic and mineral mulches on water retention in different matric potential including 330, 1000, 3000, 5000 and 15000 cm in erodible soils (Silty loam). in this study the effectiveness of three recombinant mulch types including organic (O) combination of Bagass biochar, Arabic gum and Gelatin in three levels, organic-mineral mulch (M) named MNF in three kevels consist of 1, 3 and 5% and Hydrogel combined with nanosilica (H) in three levels 1, 3 and 5%, incorporated with soil in the plots with 5*30*50 cm dimension, at 75% of FC for 2 and 4 incubations periods were evaluated on soil moisture properties. The experiment was performed as factorial in randomized completely design with 3 replications. With increasing the treatments levels in two and four month incubation persids, soil water retention increased significantly (p < 0.01) at the proposed suctions. Also application of treatments to the soil enhanced the organic carbon and aggregate stability, meaningfully. The highest organic carbon content and aggregate stability was observed for organic mulch (the combination of Bagasse biochar, Arabic gum and Gelatine). Moreover, at high levels of Hydrogel combined with Nanosilica and also MNF the enhancement in aggregate stability was observed for two month incubation. In addition the TGA analyses clearly show the high resistance of produced mulches against temperature. The high resistance against temperature is a positive item related to the recombinant mulches in order to apply the hotspots. In general, the application of recombinant organic and mineral mulch is a convenient scenario to cover the purposes of sustainable management.