حفاظت منابع آب و خاک
سال:1394 | دوره:4 | شماره:3 |تعداد مقالات:6

کم آبیاری و استفاده صحیح از منابع آب شور در بخش کشاورزی از جمله راهکارهای بهینه سازی مصرف آب و ارتقای بهره وری آب می باشد. به منظور بررسی اثرات کم آبیاری و شوری آب آبیاری بر رشد رویشی نهال های خرمای رقم برحی، آزمایشی به روش فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملا تصادفی با دو عامل میزان آب آبیاری و شوری آب آبیاری در سه تکرار انجام گردید. میزان آب آبیاری در سه سطح 100، 85 و 70 درصد نیاز آبی گیاه و شوری آب آبیاری در سه سطح 2.3، 8 و 12 دسی زیمنس بر متر بودند. نیاز آبیاری بر اساس تامین کمبود رطوبت خاک و میزان شوری خاک با نمونه برداری از اعماق مختلف خاک تعیین شد. نتایج نشان داد که میزان شوری خاک رابطه مستقیم و معنی داری با هدایت الکتریکی آب آبیاری داشت، بطوری که شوری خاک در تیمار آبیاری با آب دارای هدایت الکتریکی 12 دسی زیمنس بر متر 1.73 تا 1.84 برابر مقدار آن در آبیاری با آب دارای هدایت الکتریکی 2.3 دسی زیمنس بر متر بود. شوری خاک با افزایش عمق خاک کاهش یافت. تاثیر میزان آب آبیاری بر تعداد و طول برگ و تعداد برگچه و شوری آب آبیاری بر تعداد و طول و عرض برگ، تعداد برگچه و محیط تنه نهال ها معنی دار بود. اثرات متقابل میزان آبیاری و شوری آب بر تمام صفات رویشی به جز کلروفیل برگ و عرض برگچه معنی دارگردید، بطوری که میزان افزایش این صفات در تیمار I1S1 نسبت به I3S3 از 1.3 تا 3.6 برابر در نوسان بود. بیش ترین رشد رویشی نهال های خرمای رقم برحی در آبیاری با تیمار I1S1 حاصل شد که اختلاف معنی داری با تیمار I2S1 نداشت.

رشد روزافزون جمعیت و افزایش فعالیت های کشاورزی و صنعتی از یکسو و خشکسالی های پی درپی، حفاظت بیشتر از منابع آب و خاک را اجتناب ناپذیر نموده است. این مهم موجب شده است که از آب های با کیفیت نامناسب برای آبیاری زمین های کشاورزی استفاده شود. هدف از این پژوهش بررسی اثر آبیاری با پساب های شهری و صنعتی و آب رودخانه بر برخی ویژگی های فیزیکی خاک بود. بدین منظور، این پژوهش در زمین های کشاورزی منطقه زرین شهر واقع در شهرستان لنجان که تحت آبیاری با پساب های شهری، صنعتی (هر کدام به مدت 8 سال) و آب رودخانه (20 سال) قرار داشتند انجام شد. پس از بررسی دقیق برای هر یک از تیمارهای ذکر شده در 4 تکرار از هر زمین نمونه های خاک تهیه شده و ویژگی های فیزیکی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد آبیاری با پساب های شهری و صنعتی موجب افزایش جرم ویژه ظاهری از 1.3 گرم بر سانتی متر مکعب (در تیمار آبیاری با آب رودخانه) به 1.6 و 1.7 گرم بر سانتی متر مکعب شد. پسآبیاری موجب افزایش پایداری خاکدانه ها به مقادیر 0.67 و 0.69 میلی متر در پساب های شهری و صنعتی نسبت به تیمار آب رودخانه (0.27 میلی متر) شد. کاهش هدایت هیدرولیکی خاک و نفوذپذیری و دوکوهانه شدن منحنی رطوبتی خاک از جمله دیگر واکنش های ویژگی های فیزیکی خاک به استفاده از پساب های شهری و صنعتی بود. نتایج این پژوهش نشان داد پسآبیاری بر ویژگی های فیزیکی یاد شده اثر منفی داشته و موجب تغییر در توزیع اندازه منافذ شدند از این نظر پیشنهاد می شود به هنگام استفاده درازمدت از پساب ها تاثیر آن بر ویژگی های فیزیکی خاک پایش گردد.

فرسایش خاک در مقیاس جهانی، منطقه ای و محلی یکی از معضلات اساسی می باشد. از این نظر اتخاذ تدابیر مدیریتی در مهار اثرات آن اهمیت قابل توجهی دارد. علاوه بر این، یکی از فن آوری های جدید در مقوله مهار فرسایش خاک، استفاده از مواد افزودنی از جمله پلی آکریل آمید است. از طرفی به رغم کاربرد پلی آکریل آمید در مدیریت رواناب و فرسایش خاک، تاثیر هم زمان نوع و سطح مصرف آن کم تر مورد توجه قرار گرفته است. از این رو پژوهش حاضر با هدف تعیین تاثیر پذیری هدررفت خاک در کرت های کوچک از کاربرد نوع پودری و محلول سطوح مختلف پلی اکریل آمید با مقادیر 0.4، 2 و 6 گرم بر متر مربع در شرایط آزمایشگاهی انجام شد. در این پژوهش از سه کرت کوچک به ابعاد 0.5 در 0.5 متر، با شیب 30 درصد استفاده شد. برای انجام پژوهش حاضر، پس از گذشت 48 ساعت از زمان استفاده از پلی آکریل آمید در شکل های پودری و محلول، باران با دو شدت 50 و 80 میلی متر بر ساعت به ترتیب با تداوم 17 و 8 دقیقه روی کرت ها شبیه سازی و نمونه برداری های لازم انجام شد. نتایج حاصل از آزمون آماری دلالت بر اثر معنی دار (P=0.00) شکل مصرف پلی آکریل آمید و شدت بارندگی مختلف بر میزان هدررفت خاک در سطوح مختلف مصرف پلی آکریل آمید بود. هم چنین شکل پودری مصرف پلی اکریل آمید در شرایط مورد نظر در این پژوهش از عملکرد بهتری برخودار بوده و لذا کاربرد آن به حالت محلول برای مهار هدررفت خاک پیشنهاد می شود.

ساختمان خاک، شاخصی مهم برای مدیریت بهینه منابع خاک و آب می باشد. زیرا به گونه ای مستقیم، بر بسیاری از ویژگی های فیزیکی خاک همچون مقدار آب، هدایت آبی، گرما، تهویه، جرم ویژه ظاهری و تخلخل خاک اثر می گذارد. لیکن به دلیل پیچیدگی ساختمان خاک، توصیف کمی آن دشوار می باشد. یکی از روش های نوین برای توضیح کمی ساختمان خاک، استفاده از مفهوم هندسه فرکتالی است. در این روش، با تعیین بعد فرکتالی خاکدانه ها می توان وضعیت پایداری آنها را در مقیاس های مختلف به صورت کمی بررسی کرد. هدف از این پژوهش، کمی سازی ساختمان خاک با استفاده از شاخص های کلاسیک و مقایسه آن با بعد فرکتالی به دست آمده برای خاکدانه های خاک در یک پهنه گسترده بود. بدین منظور، تعداد 41 نمونه خاک دست نخورده از یک منطقه زراعی برداشت و فراوانی نسبی اندازه خاکدانه ها، جرم ویژه ظاهری و فراوانی نسبی اندازه ذرات خاک اندازه گیری شد. سپس میانگین وزنی و میانگین هندسی اندازه خاکدانه ها در دو حالت تر و خشک با استفاده از روش سری الک ها اندازه گیری شد. آنگاه برای همان نمونه ها، بعدهای فرکتالی Mandelbrot، Tyler-Wheatcraft و Rieu-Sposito برای هر دو حالت خشک و تر تعیین شد. نتایج نشان داد که بعدهای فرکتالی مدل تعداد- اندازه مندل برات در سری الک خشک و مدل تعداد- اندازه ریو- اسپوزیتو در سری الک تر با دو شاخص تجربی قطر خاکدانه ها بیشترین همبستگی را دارند.

شاخص کمبود توام از ترکیب دوازده متغیر شاخص اصلاح شده بارندگی استاندارد (SPImod) متناظر با پنجره های زمانی 1 تا 12 ماه با استفاده از توابع همبند تجربی و نظری محاسبه می شود. به دلیل دشواری و زمانبر بودن محاسبه توابع همبند نظری، محققان استفاده از فرم تجربی JDI را پیشنهاد می کنند. هدف از این مطالعه، مقایسه شاخص کمبود توام در دو حالت تجربی و نظری تحت شرایط اقلیمی ایران است. در این مطالعه، از داده های بارندگی ماهانه 42 ایستگاه سینوپتیک ایران در طی دوره آماری 2010-1966 جهت محاسبه شاخص کمبود توام استفاده شده است. در حالی که محاسبه شاخص همبند تجربی (EJDI) مبتنی بر روش پیچیده ای نمی باشد، در محاسبه شاخص کمبود توام نظری (TJDI) می بایست مناسبترین فرم تابع همبند از بین چند تابع همبند داوطلب (تی-استیودنت، کلایتون، گامبل، و فرانک) بر مبنای چند معیار اطلاعات تعیین گردد. نتایج نشان داد که در تمام ایستگاهها، مناسبترین تابع همبند نظری، تابع همبند تی-استیودنت است. مقایسه سرهای زمانی EJDI و TJDI نشان داد که هر دو دارای رفتار تقریبا مشابهی هستند، ولی EJDI دو مشکل اساسی در تمام ایستگاه های مورد نظر نشان می دهد: الف- کمینه مقدار EJDI به طور مکرر در بخشهای مختلف سری های زمانی تکرار می شود، ب- EJDI نمی تواند اوج سختی خشکسالی را در طی دوره های بحرانی خشکسالی تشخیص دهد. این در حالی است که مشکلات ذکر شده در TJDI دیده نمی شود. نتایج بدست آمده نشان دهنده ارجحیت استفاده از شاخص کمبود توام نظری جهت پایش خشکسالی تحت شرایط مختلف اقلیمی ایران می باشد.

تکنیک های آماری چند متغیره مانند تجزیه ضریب همبستگی، تجزیه مولفه های اصلی و تجزیه خوشه ای برای غلظت کل فلزات سنگین در خاک های اطراف مجتمع مس سرچشمه که یکی از بزرگترین معادن مس میوسن جهان می باشد به کار گرفته شد. تعداد 100 نمونه خاک سطحی از خاک های اطراف معدن و مجتمع فرآوری، برداشت و با استفاده از روش هضم چهار اسید و به کمک دستگاه (ICP-OES) غلظت کل فلزات سنگین اندازه گیری گردید. شاخص های زمین انباشتگی و فاکتور غنی شدگی جهت تعیین میزان آلودگی منطقه مورد مطالعه، بکار برده شد. شاخص زمین انباشتگی، خطرناک ترین عنصر را کادمیوم و کم خطرترین عنصر را روی نشان داد. فاکتور آلودگی برای کادمیوم، بیشترین آلودگی و برای کبالت، کمترین آلودگی را در منطقه نشان داد. نتایج تجزیه چندمتغیره نشان داد که همبستگی معنی داری بین سرب، روی، کادمیوم، مس، کبالت، آهن و منگنز وجود دارد. این عناصر رابطه قوی در PCA و CA با هم داشتند.