تاثير پلي وينيل استات بر هدايت هيدروليكي و توليد رواناب و رسوب در يك خاك مارني

Effect of Polyvinyl Acetate on Hydraulic Conductivity, Runoff and Sediment Production in a Marl Soil

مارن ها از جمله سازندهاي حساس به فرسايش آبي هستند. پلي وينيل استات به عنوان پليمر قابل تجزيه در طبيعت است كه مصرف آن اخيراً در برنامه هاي حفاظت خاك مورد توجه قرار گرفته است. اين پژوهش به منظور بررسي تاثير پلي وينيل استات بر هدايت هيدروليكي و توليد رواناب و رسوب در يك خاك مارني انجام گرفت. براي اين منظور پليمر در پنج سطح شامل صفر، 50، 100، 150 و 200 كيلوگرم در هكتار در سه تكرار در سطح خاك مصرف گرديد. خاك هاي تيمار شده با پليمر به 15 فلوم فلزي به ابعاد 5/0 متر در 1 متر و عمق 15 سانتي متر ريخته شدند. فلوم ها در شيب 5 درجه (9 درصد) تحت پنج رخداد باران يكسان شبيه سازي شده (با شدت 40 ميلي متر بر ساعت و مدت 30 دقيقه) به فاصله حدود يك هفته قرار گرفتند. بر اساس نتايج، نفوذپذيري و هدايت هيدروليكي اشباع خاك به طور معني داري به ترتيب در سطح احتمال 05/0 و 01/0 تحت تاثير مثبت پلي وينيل استات قرار گرفت. تجزيه واريانس داده ها نشان داد كه اثر تيمارهاي پلي وينيل استات بر توليد رواناب و رسوب در سطح احتمال 05/0 معني دار بود. مقدار 50 كيلوگرم در هكتار پلي وينيل استات بيشترين تاثير را در افزايش هدايت هيدروليكي اشباع و نفوذپذيري خاك و كاهش رواناب و رسوب در خاك مارني داشت. مقدار نفوذپذيري خاك در تيمار 50 كيلوگرم در هكتار 6/16درصد نسبت به تيمار شاهد افزايش يافت. اين پژوهش نشان داد كه پلي وينيل استات مي تواند به عنوان پليمري مناسب براي بهبود ساختمان خاك و مهار رواناب و رسوب در سازندهاي مارني مصرف گردد.

Marls have been recognized as susceptible formations against water erosion. Polyvinyl acetate (PVAc) is a biodegradable polymer which can be currently applied in soil conservation programs. The study was conducted to investigate effect of the PVAc on hydraulic conductivity and runoff and sediment production in a marl soil. The PVAc was applied in soil surface at five levels consists of zero (control), 50, 100, 150 and 200 kg ha-1 with three replications. The polymerized soils were putted into fifteen flumes with a dimension of 0.5m × 1m and 15cm depth. The flumes were placed in 9% slope and affected by five simulated rainfall events (40 mm h-1 in intensity and 30 min duration) with seven days interval. Based on the results, soil infiltration and hydraulic conductivity significantly affected by the PVAc application with a statistical level of 0.05 and 0.01, respectively. Analysis of runoff and sediment data showed that the runoff and sediment production was remarkably influenced by the PVAc application. There was found that 50 kg per hectare of the PVAc have the highest effect in improving infiltration rate and hydraulic conductivity, and consequently decreasing runoff and sediment production. The infiltration rate in 50 kg per hectare of the PVAc was 16.6% higher than zero treatment (control). The study reveled that the PVAc can be successfully used in the marl areas to improve soil structure and control runoff and sediment.