رابطه ي بين پايداري خاكدانه و تشكيل اندوده ي سطحي و اثر آن بر فرسايش خاك در شرايط آزمايشگاهي

Relationship between Aggregate Stability and Surface Sealing Formation and its

تشكيل اندوده ي سطحي از مشكلات رايج زمين هاي زراعي مناطق خشك و نيمه خشك بوده و به گونه اي محسوس بر فرآيندهاي نفوذپذيري و فرسايش خاك تاثير مي گذارد. در اين پژوهش، 18 نمونه خاك سطحي از استان هاي گيلان، قزوين و زنجان انتخاب و پس از اندازه گيري ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي آن، ميانگين وزني و هندسي و بعد فركتال خاكدانه ها نيز محاسبه گرديد. هر نمونه خاك با استفاده از يك سيني پاشمان (30×35 سانتي متر) به مدت 30 دقيقه تحت بارش مصنوعي قرار گرفت و شدت فرسايش ناشي از بارندگي و رواناب در فاصله هاي زماني گوناگون اندازه گيري شد. پس از پايان آزمايش، نمونه هاي دست نخورده ي اندوده ي سطحي جمع آوري گرديد و پس از تهيه ي مقاطع نازك، اندوده ي سطحي تشكيل شده با نرم افزارImage tools از راه تعيين درصد تخلخل مورد بررسي قرارگرفت. رگرسيون چند متغيره، براي آزمون رابطه ي بين پايداري خاكدانه و ويژگي هاي خاك و بين ميزان رواناب و فرسايش و پايداري خاكدانه بكار رفت. نتايج نشان داد كه رابطه اي معني دار بين نمايه هاي پايداري خاكدانه و تشكيل اندوده ي سطحي وجود دارد، اما در اين ميان، رابطه ي بين ميانگين هندسي قطر خاكدانه ها و درصد تخلخل اندوده ي سطحي داراي ضريب تشخيص بالاتري بود. پايداري خاكدانه خود با بافت و ماده ي آلي همبستگي داشت. ميزان فرسايش و رواناب نيز تابعي از ويژگي هاي خاك از جمله بافت، ماده ي آلي، درصد سديم تبادلي و پايداري خاكدانه بود.

Surface seal formation which is common in cultivated soils of semi arid and arid regions significantly affects infiltration and soil erosion and creates serious problems for crop production. Soil samples (18 samples) were selected from Guilan, Qhazvin and Zanjan provinces. The soil samples were analyzed for electrical conductivity, pH, organic matter, cation exchange capacity, primary and secondary particle size distribution, mean weight diameter and geometric mean diameter, fractal dimension of aggregates, and bulk density. For estimating erosion rate and runoff, soil samples packed in a 30×35 cm drainable detachment tray and subjected to simulated rainfall for 30 minutes. Runoff rate and sediment concentration were measured during the experiment. An undisturbed surface sample was collected to identify seal formation by thin section analysis using image tools software. Collected data were examined by multiple regression analysis to determine the relations between aggregate stability, seal formation, runoff and soil erosion and soil properties. There was a significant relationship between aggregate stability indices and surface sealing formation which controls runoff and erosion rate. Results indicated that runoff rate and soil erosion are related to soil texture, organic matter, sodium exchange percentage and aggregate stability.