تعيين مقدار بهينه زئوليت به منظور مهار رواناب و رسوب خاك آتش سوزي شده تحت شرايط آزمايشگاهي

زمينه و هدف: تغييرات رطوبت خاك و پايداري خاكدانه ها چه در كوتاه مدت و چه در بلندمدت پس از آتش سوزي به دليل نقش مهمي كه در رشد و تغذيه گياه و فرسايش خاك دارند از اهميت بالايي برخوردار است. در همين راستا استفاده از افزودني ها در حفاظت خاك و آب به منظور استفاده پايدار از منابع آب و خاك ضروري است. حفاظت خاك و آب نيازمند تعيين مقدار بهينه افزودني هاي خاك مي باشد تا از آلودگي هاي آب با كاربرد كودهاي شيميايي جلوگيري گردد. با اين وجود، تعيين مقدار بهينه افزودني هاي مختلف خاك با هدف كمّي سازي اثر آن ها بر مؤلفه هاي رواناب و هدررفت اجزاي خاك كم تر توجه شده است. پژوهش حاضر به منظور تعيين مقدار بهينه زئوليت در خاك تحت تاثير آتش سوزي در شرايط آزمايشگاهي انجام شد. روش پژوهش: در پژوهش حاضر از افزودني زئوليت با مقادير 250، 500 و 750 گرم بر مترمربع در خاك برداشت شده از كاربري مرتع استفاده شد. نتايج اوليه روي خاك نشان داد كه بافت خاك، ماده آلي، كربن آلي و pH به ترتيب رسي، 0.47 درصد، 0.27 درصد و 7.86 بود. بعد از آماده سازي خاك و قرارگيري آن در داخل كرت ها (با مقياس 0.5 مترمربع)، تيمار آتش سوزي روي خاك اِعمال شد. براي اين منظور مقادير حدود 250 گرم بقاياي گونه هاي مرتعي هوا خشك در هر مترمربع ريخته شد و سپس آتش سوزي اِعمال شد. كرت ها تحت سامانه شبيه ساز باران براي شدت بارش 50 ميلي متر بر ساعت قرار گرفت. سپس نمونه هاي رواناب و رسوب در كرت هاي شاهد و حفاظت شده با زئوليت در سه تكرار جمع آوري شدند. حجم كل نمونه رواناب و غلظت رسوب آن به مدت 24 ساعت در حالت ثابت نگه داري شد و حجم آب اضافي نمونه ها تخليه و در نهايت نمونه ها به مدت 24 ساعت در آون با دماي 105 درجه سانتي گراد قرار گرفت. يافته ها: نتايج آماري دلالت بر اثر معني دار افزودني زئوليت با مقادير 250، 50 و 750 گرم بر مترمربع در سطح خاك آتش سوزي روي افزايش زمان شروع رواناب (در سطح اعتماد 95 درصد) و كاهش حجم رواناب (در سطح اعتماد 99 درصد)، هدررفت خاك (در سطح اعتماد 99 درصد) و غلظت رسوب (در سطح اعتماد 99 درصد) داشت. هم چنين نتايج نشان داد كه درصد حفاظت زمان شروع رواناب در تيمار زئوليت با مقادير 250، 500 و 750 گرم بر مترمربع به ترتيب 1.61، 17.30 و 20.04 درصد بوده است. درصد تغييرات حجم رواناب در خاك آتش سوزي شده با كاربرد افزدني زئوليت با مقادير مختلف به ترتيب 8.00، 10.66 و 22.66 درصد بود. نتايج هدررفت خاك حاكي از آن است كه درصد حفاظت افزودني زئوليت در خاك آتش سوزي شده پس از كاربرد زئوليت با مقادير استفاده شده به ترتيب 14.24، 32.03 و 38.33 درصد بود. در نهايت درصد تغييرات افزودني زئوليت در خاك آتش سوزي شده روي غلظت رسوب نيز به ترتيب 21.13، 24.90 و 21.41 درصد بود. نتايج: پديده آتش سوزي در تيمار شاهد موجب كاهش تخلخل خاك و ايجاد لايه آبگريزي شده كه مقدار نفوذپذيري خاك نيز كاهش يافته و همچنين منجر به خشك شدن خاك به ويژه در لايه سطحي شده و به طور قابل توجهي رواناب و انتقال رسوب را افزايش مي دهد. نتايج زيرگروه بندي تيمارهاي مختلف زئوليت روي زمان شروع رواناب نشان داد كه زئوليت با مقدار 750 گرم بر مترمربع در زيرگروه سوم قرار گرفت كه به عنوان مقدار بهينه براي افزايش زمان شروع و كاهش حجم رواناب در شرايط پس از آتش سوزي خاك انتخاب شد. هم چنين، بررسي اثر حفاظتي و گروه بندي مقادير مختلف زئوليت نشان داد كه زئوليت با مقادير 250 و 500 گرم بر مترمربع به ترتيب روي غلظت رسوب و هدررفت خاك به دليل اثر يكسان آن با ساير مقادير و نيز بحث صرفه اقتصادي آن بهتر بودند. بنابراين براي بررسي تغييرات مولفه هاي غلظت رسوب و هدررفت خاك به عنوان مقدار بهينه و كاربردي پيشنهاد مي گردند.