تاثير آبگريزي خاك بر مشخصات نفوذ در دو خاك لوم رسي و لوم شني

Effects of Soil Water Repellency on Infiltration Characteristics of Two Sandy Loam and Clay Loam Soils

نفوذ آب در خاك و ويژگي هاي آن، در مديريت آب و خاك مزرعه از جنبه هاي مختلف مهم مي باشد. آبگريزي خاك پديده اي است كه غالباً در خاك هاي جنگلي رخ مي دهد و نفوذ را به‌شدت كاهش داده و تخريب خاك را به شيوه هاي مختلف شدت مي بخشد. در تحقيق حاضر از دو خاك غالب منطقه با بافت هاي لوم رسي و لوم شني از اطراف شهرستان كليبر استان آذربايجان شرقي نمونه برداري و به صورت مصنوعي با اسيد استياريك در پنج درجه مختلف آبگريز شد. شدت آبگريزي به‌روش آزمون زمان نفوذ قطره آب (WDPT) اندازه گيري و اثر آبگريزي بر نفوذ تجمعي و ضرايب معادلات نفوذ كوستياكف و فيليپ بررسي شد. نتايج نشان‌دهنده اين بود كه با افزايش درجه آبگريزي در هر دو خاك مقدار نفوذ تجمعي، متوسط سرعت نفوذ در شروع آزمايش و متوسط سرعت نفوذ نهايي (حاصل از ميانگين داده هاي نفوذ در سه تكرار) كاهش يافت. با افزايش درجه آبگريزي از درجه يك به درجه پنج مقدار متوسط سرعت نفوذ اوليه از 37/1 به 31/0 سانتي متر بر دقيقه در خاك لوم شني و از 50/1 به 23/0 سانتي متر بر دقيقه در خاك لوم رسي رسيد. همچنين با افزايش درجه آبگريزي از درجه يك به درجه پنج سرعت نفوذ نهايي براي خاك لوم شني از 037/0 به 0001/0 سانتي متر بر دقيقه و براي خاك لوم رسي از 020/0 به 008/0 سانتي متر بر دقيقه رسيد. افزايش آبگريزي در هر دو خاك بر ضرايب مد ل هاي نفوذ مذكور تاثيرگذار بود. به‌طوري‌كه ضرايب جذبي خاك (c كوستياكف و S فيليپ) بيشترين كاهش در مقابل افزايش آبگريزي را داشتند. ارزيابي مدل ها نشان داد كه مدل كوستياكف مدل بهتري در مقايسه با مدل فيليپ براي برآورد ميزان نفوذ تجمعي در درجه هاي متفاوت آبگريزي مي باشد.

Soil water infiltration and its characteristics are important in water management both in agriculture and hydrology. Water repellency of soil, a phenomenon that often occurs in forest soils, reduces infiltration greatly and enhances soil degradation by various ways. In this study two clay loam and sandy loam soils were sampled from Kaleybar forest area, East Azarbaijan province. They were artificially hydrophobized into five different degrees of water repellency by using stearic acid. Water drop penetration time test (WDPT) was applied to assess the severity of the repellency. Effects of the repellency were investigated on cumulative infiltration and infiltration coefficients of the Kostiakov and Philip models. Results indicated that in the both soils, cumulative and average infiltration rate (average of triplicate infiltration measurement data) at the beginning of the experiment and the average steady state infiltration rate decreased with increasing of repellency from degree 1 to 5. The average value of the initial infiltration rate decreased from 1.37 to 0.31 in sandy loam soil, and from 1.50 to 0.23 in clay loam soil with increasing the severity of the repellency from degree one to five. Steady state infiltration rate was greatly reduced from 0.037 to 0.0001 in sandy loam soil, and from 0.02 to 0.008 in clay loam soil. Water repellency significantly affected Kostiakov c and Philip sorptivity S. The Kostiakov model in comparison to the Philip model was more appropriate for estimating cumulative infiltration in different degrees of water repellency.