بررسي اثر شيب و ويژگي‌هاي خاك در رطوبت خاك در برخي كشتزارهاي ديم شمال غرب ايران

Investigating the Role of Slope Gradient and Soil Properties in the Variations of Soil Water Content in Rainfed Lands of Semi-Arid Regions, Northwest of Iran

محتواي آب خاك نقشي مهم در رشد گياه به ­ويژه در كشتزارهاي ديم مناطق خشك و نيمه‌ خشك ايفاء مي ­كند. آگاهي از عوامل مؤثر بر ميزان نگهداشت آب در خاك براي مديريت آب حاصل از بارش ­آسماني و هم­چنين درك طيف وسيعي از فرآيندهاي هيدرولوژيكي شامل نفوذ، رواناب، و تبخير و تعرق ضروري است.اين متغير تحت تأثير هم‌زمان آب‌ و هوا، ويژگي هاي خاك، پوشش زمين و توپوگرافي قرار دارد. در اين بررسي، تغييرات محتواي آب خاك در هفت كشتزار گندم ديم با شيب چهار، هشت، 11، 15، 18، 20 و 24 درصد تحت شرايط آيش در غرب استان زنجان مورد بررسي قرار گرفت. محتواي آب خاك در عمق 20 سانتي‌متر در سه كرت (۱/۵ متر × ۲/۵ متر) با فاصله پنج روز در طول دوره رشد گندم زمستانه از سال 1394 تا 1395 اندازه‌گيري شد. محتواي آب خاك تغييرات زيادي را طي دوره پژوهش نشان داد كه با تغيير ماهانه بارش همگام بود. تفاوتي معني ­دار بين كشتزار­ها از نظر محتواي آب خاك وجود داشت (۰/۰۱>P). محتواي آب خاك از شيب چهار تا 11 درصد به شدت كاهش يافت اما كاهش آن در شيب­ هاي بالاتر (15-24 درصد) ناچيز بود. كاهش در محتواي آب خاك در كشتزار­ها به افزايش رواناب سطحي در آن­ها مربوط بود. ماتريس همبستگي (r) براي تعيين اثرات ويژگي­ هاي كشتزار­ها (درجه شيب و خصوصيات خاك) نشان داد كه محتواي آب خاك با درجه شيب، شن، رس، ماده آلي و نفوذپذيري خاك همبستگي معني ­داري در سطح يك درصد دارد. تجزيه‌ و تحليل رگرسيون چندگانه نشان داد كه محتواي آب خاك رابطه­ اي معني­ دار با شيب و مقدار شن دارد (۰/۰۱>P و ۰/۷۸=2R). بر اين اساس محتواي آب خاك در كشتزارهاي ديم مناطق نيمه ­خشك را مي­ توان با استفاده از درجه شيب و مقدار شن خاك برآورد نمود.

Soil water content (SWC) plays an important role in plant growth, particularly in rainfed lands in arid and semi-arid regions. Knowledge of the variability of SWC is critical for understanding a range of hydrological processes including infiltration, runoff, and evapotranspiration. It is an integrative state variable affected by climate, soil properties, land cover, and topography. In this study, the variability of SWC was investigated in seven wheat rainfed lands with 4%, 8%, 11%, 15%, 18%, 20%, and 24% slope under fallow conditions in west of Zanjan province. The SWC was measured at a depth of 20 cm in three plots (1.5 m×2.5 m) with 5-day interval during the growing period of winter wheat from 2014 to 2015. The SWC showed a large variation during the study period which was associated with the monthly variation of precipitation. Significant (P< 0.01) difference in the SWC was found among the lands. The SWC steadily decreased from 4% to 11% slope and showed a negligible decline in higher slopes (15-24%). Decrease in the SWC in the lands was attributed to increases in the surface runoff. Correlation matrix (r) for determining the effects of land characteristics (slope gradient and soil properties) showed that the SWC was significantly correlated with slope gradient, sand, clay, organic matter contents, and soil infiltrability. Multiple regression analysis indicated the SWC was significantly (R2= 0.78, P< 0.01) related to slope gradient and sand content. The SWC in the semi-arid rainfed lands can be reliably estimated using the slope gradient and sand content in the soil.