این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش های حفاظت آب و خاک، جلد ۲۵، شماره ۲، صفحات ۱۶۹-۱۸۵
عنوان فارسی ارزیابی حساسیّت اندازه‌های خاکدانه به فرسایش بین‌شیاری بر اساس شاخص‌های پایداری خاکدانه
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: پایداری خاکدانه یک شاخص فیزیکی مهم برای بیان حساسیّت خاک‌ها به فرسایش می‌باشد. بسته به اندازه‌ی خاکدانه، پایداری خاکدانه می‌تواند دچار تغییر شود. برخی روش‌ها شامل الک خشک، الک تر و رهاسازی قطره‌ی آب، به‌طور رایج برای ارزیابی پایداری خاکدانه‌ها در سراسر دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرند. شاخص میانگین وزنی قطر خاکدانه‌های پایدار در هر دو روش الک خشک و الک تر مورد استفاده قرار می‌گیرد و در روش آزمون قطره‌ی آب، تعداد قطره‌ی مورد نیاز برای تخریب خاکدانه تعیین می‌شود. این شاخص‌ها تنها برای ارزیابی پایداری خاکدانه در نمونه‌های خاکدانه‌‌ی با اندازه‌ی یکسان انجام می‌شود. بنابراین استفاده از این شاخص‌ها در نمونه‌های خاکدانه‌‌ی با اندازه‌ی مختلف ممکن است سبب برخی از خطاها در ارزیابی حساسیّت خاک به فرسایش ‌شود. بنابراین، این مطالعه به‌منظور ارائه‌ی شاخص مناسب پایداری خاکدانه برای اندازه‌‌های خاکدانه در برابر فرسایش بین‌شیاری در یک نمونه خاک منطقه‌ی نیمه‌خشک انجام گرفت. مواد و روش‌ها: چهار کلاس اندازه‌ی خاکدانه شامل کوچک‌تر از 2، 2 تا 4، 4 تا 8 و 8 تا 11 میلی‌متر از یک خاک کشاورزی با بافت لوم رسی در غرب زنجان، واقع در شمال غرب ایران جمع‌آوری شد. حدود 600 کیلوگرم نمونه از هر اندازه‌ی خاکدانه از عمق صفر تا 30 سانتی‌متر با استفاده از الک‌های مربوطه از زمینی کشاورزی از حجمی معادل 10 مترمکعب خاک برداشت شد. نمونه‎‌های خاکدانه به کرت‌هایی با ابعاد 120 سانتی‌متر در 130 سانتی‌متر تحت شیب 9 درصد منتقل شدند. در مجموع 12 کرت با استفاده از طرح بلوک‌های کامل تصادفی برای چهار کلاس اندازه‌ی خاکدانه با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. کرت‌ها در معرض هفت رخداد باران شبیه‌سازی شده با شدّت یکسان 70 میلی‌متر بر ساعت به‌مدّت 30 دقیقه با فواصل زمانی هفت روز قرار گرفتند. در پایان هر رخداد مقدار هدررفت خاک هر اندازه‌ی خاکدانه اندازه‌گیری شد. پایداری خاکدانه در برابر ضربه‌ی مکانیکی (MWDdry)، خیس شدن در آب (MWDwet) و ضربه‌ی قطره‌ی آب (WDT) به‌ترتیب با استفاده از روش‌های الک خشک، الک تر و رهاسازی قطره‌ی آب برای هر کلاس اندازه خاکدانه تعیین شد. به‌علاوه پایداری خاکدانه به‌ازای جرم خاکدانه به‌ترتیب برای هر سه روش با شاخص‌های MWDdry-m، MWDwet-m و WDTm بیان شد. در کنار آن، سایر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی شامل توزیع اندازه‌ی ذرات، سنگ‌ریزه، چگالی ظاهری، ضریب آب‌گذری اشباع، کربن آلی و کربنات کلسیم در آزمایشگاه اندازه‌گیری شدند. یافته‌ها: بر اساس نتایج، هم‌بستگی مثبت معنی‌دار بین اندازه‌ی خاکدانه و پایداری خاکدانه اندازه‌گیری شده با روش‌های خشک (99/0=r)، الک تر (89/0=r) و آزمون قطره‌ی آب (93/0=r) وجود داشت. با افزایش اندازه‌ی خاکدانه، پایداری خاکدانه بر اساس این روش‌ها،‌ افزایش یافت. با این وجود ارزیابی پایداری خاکدانه به‌ازای جرم خاکدانه نشان داد که هم‌بستگی منفی بین اندازه‌ی خاکدانه و پایداری خاکدانه به‌ازای جرم خاکدانه در روش الک تر (95/0-=r)، الک خشک (88/0-=r) و آزمون قطره‌ی آب (88/0-=r) وجود دارد. اگرچه خاکدانه‌های درشت نسبت به خاکدانه‌های کوچک، پایداری بیش‌تری در برابر تنش‌های خارجی مانند ضربه‌ی مکانیکی، خیس شدن در آب و ضربه‌ی قطره‌‌ی آب دارند اما پایداری آن‌ها نسبت به جرم خود، کم‌تر از خاکدانه‌های کوچک می‌باشد. بر خلاف انتظار، هدررفت خاک هر کلاس اندازه‌ی خاکدانه با افزایش پایداری خاکدانه اندازه‌گیری شده با روش‌های خشک، الک تر و آزمون قطره‌ی آب افزایش یافت در صورتی‌که هدررفت خاک با افزایش پایداری خاکدانه‌ی تعیین شده در این سه روش به‌ازای جرم خاکدانه کاهش یافت. نتیجه‌گیری: این پژوهش نشان داد که شاخص‌های MWDwet ، MWDdry و WDT، شاخص‌هایی مناسب برای ارزیابی پایداری اندازه‌های خاکدانه در یک خاک در برابر فرسایش بین‌شیاری نیستند؛ بلکه پایداری خاکدانه‌ی تعیین شده در این سه روش به‌ازای جرم خاکدانه مفهومی بهتر برای ارزیابی حساسیّت اندازه‌های خاکدانه به فرسایش بین‌شیاری هستند. در این میان، MWDwet-m، به‌عنوان مناسب‌ترین شاخص در این زمینه است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Evaluating the susceptibility of aggregate sizes to interrill erosion using aggregate stability indices
چکیده انگلیسی مقاله Background and objectives: Soil aggregate stability is an important physical indicator of the soil's susceptibility to water erosion. Aggregate stability can vary, depending on the aggregate size. Some methods including the dry-sieving, wet-sieving and water-drop test were currently used to evaluate the stability of aggregates in the worldwide. Mean weight diameter of stable aggregates was used for the dry-sieving and wet-siewing method. In the water-drop test, aggregate stability is evaluated using the number of water drops needed for disrupting the aggregates. These indices are used to evaluate the soil structural stability for given size of aggregates. However, there are different sizes of aggregates in the soil. So, application of these indices may cause some errors in evaluating the soil's susceptibility to water erosion processes. Therefore, this study was conducted to develop a proper aggregate stability for different aggregate sizes in view point of interrill erosion in a semi-arid soil sample. Materials and Methods: Four aggregate size classes including < 2, 2-4, 4-8, 8-11 mm were collected from an agricultural soil with texture of clay loam in west of Zanjan, north west of Iran. A-600 kg aggregate sample was taken from 0-30 cm surface soil with about 10 m3 in volume for each aggregate sizes by sieving the aggregates in the field. The aggregate samples were packed to the erosion plots with 120 cm × 130 cm in dimensions installed in a 9% uniform slope. A total of twelve plots were investigated using the randomized complete block design for four aggregate size classes with three replications. The plots were exposed to seven simulated rainfalls with 70 mm h-1 in intensity for 30-min with 7-day interval. Soil loss resulted by interrill erosion from each aggregate size was determined during each rainfall simulation. The stability of each aggregate size against mechanical impact (MWDdry), wetting force (MWDwet) and rainderop impact (WDT) was determined using the dry-sieving, wet-sieving and water-drop test methods for each aggregate size class, respectively. Additionally, the aggregate stability per aggregate mass were computed and defined as MWDwet-m, MWDdry-m and WDTm, respectively. Beside this, other physicochemical properties including particle size distribution, gravel, bulk density, saturated hydraulic conductivity, organic carbon and calcium carbonate were determined using the conventional methods in the lab. Results: Based on the results, significant positive correlations were found between the aggregate size and the stability of aggregates determined using the methods of dry-sieving (r= 0.99), wet-sieving (r= 0.89) and water-drop-test (r= 0.93). The aggregate stability determined using all methods increased with an increase in the aggregate size. Newetheless, evaluating the aggregate stability per aggregate mass indicated that negative correlations existe between the aggregate size and MWDwet-m (r= -0.95), MWDdry-m, (r= -0.88) and WDTm (r= -0.88). Although the coarse aggregates rather than smaller aggregates are resitant against external stresses such as mechanical impacts, wetting force and rainderop impact but their stability per their mass is small. Contrary to our expectation, soil loss by interrill erosion of each aggregate size classes increased with increasing the aggregate stability determined using the dry-sieving, wet-sieving and water-drop-test methods whereas it decreased with increasing the aggregate stability determined using these methods on the basis of the aggregate mass. Conclusion: This study revealed that MWDwet, MWDdry and WDT are not the proper indices to evaluate the stability of aggregate size with the view point of its resistance to interrill erosion. The aggregate stability determined in these methods per aggregate mas is a new approch to evaluate the susceptibility of various aggregate sizes of a soil to interrill erosion. Among these indices, MWDwet-m is the best indicator in this field.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله علیرضا واعظی |
گروه خاکشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه زنجان

سعید رحمتی |
دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیک و حفاظت خاک دانشگاه زنجان

حسین بیات |
کارشناسی ارشد فیزیک-حفاظت دانشگاه زنجان

نشانی اینترنتی http://jwsc.gau.ac.ir/article_4157_01cd4eea8a8d987c98b0403b6604cf5e.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1379/article-1379-804738.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات