زمینه و هدف: با توجه به حجم گسترده کاربرد فاضلاب های شهری و خانگی در اراضی زراعی و کشاورزی حواشی شهرهای بزرگ کشور، امروزه تحقیقات منطقه ای در این زمینه و مشاهده اثرات مختلف آبیاری با فاضلاب از اهمیت به سزایی برخوردار است.روش بررسی: در این تحقیق از پساب خروجی تصفیه خانه فاضلاب پرکند آباد مشهد (TSS=138, SAR=14.6 و BOD=169.5) و آب چاه (EC=740 میکرو موس بر سانتی متر) به عنوان شاهد استفاده شد. آبیاری و انجام آزمایشات در کرت های به مساحت 4 مترمربع صورت پذیرفت، که اطراف آن ها توسط خاک مزرعه احاطه شده بود. توسط تیمارهای آب چاه و پساب فاضلاب، کرت ها به ترتیب یک الی پنج بار و به مقدار 150 میلی متر مورد آبیاری قرار گرفت. سپس توسط استوانه های هم مرکز مقدار نفوذ و بر اساس آن هدایت هیدرولیکی اشباع بالای سطح ایستابی برآورد شد. سایر پارامترهای فیزیکی و شیمیایی خاک کرت ها بر اساس رهنمودهای ارایه شده در کتاب روش استاندارد اندازه گیری شدند.یافته ها: آبیاری با فاضلاب بر چگالی ظاهری خاک تاثیر گذاشته و مقدار آن را کاهش داد، به طوری که با افزایش 1، 2، 3، 4 و 5 بار فاضلاب به ترتیب کاهشی برابر 2، 6.6، 4، 15.7 و 17.6 درصد به دست آمد. هم چنین با افزایش تعداد آبیاری با پساب فاضلاب، مقدار یون های سدیم، فسفر، نیترات و نیکل افزایش یافت به طوری که بیشترین افزایش در یون نیترات (38 درصد) و سدیم (84 درصد) مشاهده گردید. مقدار شدت نفوذ در کرت های آبیاری با آب (به هم خوردگی ساختمان خاک) و فاضلاب کمتر از حالت بدون آبیاری بود، ضمن این که در کرت های آبیاری شده توسط فاضلاب کاهش چشمگیرتری مشاهده شد. هم چنین از آبیاری دوم به دلیل تشکیل یک لایه سله، نفوذپذیری به (0.034 میلی متر در دقیقه در آبیاری دوم) میزان نهایی خود رسید، به طوری که نفوذپذیری تحت این لایه سله کنترل می شد. یکی از دلایل اصلی ایجاد لایه سله وجود یون سدیم در فاضلاب و اضافه شدن آن به خاک می باشد. به نظر می رسد که یون سدیم باعث پراکنده کردن ذرات خاک شده، که در این صورت ذرات ریز منافذ را پر نموده و از نفوذ آب جلوگیری می کند.

مقدمهمشخصات بارز بدلندها کمبود یا فقدان پوشش گیاهی، شیب­های تند و شبکه زهکشی متراکم است و به عنوان منابع مهم تولید فرسایش و رسوب در دنیا شناخته می­شوند. بارش­های شدید باران، پوشش گیاهی پراکنده، نفوذپذیری کم خاک، مواد قابل فرسایش و شیب­ها و دامنه­های نسبتا تند شرایط لازم برای ایجاد رخساره­های بدلند را فراهم می­کنند. فرسایش بدلندی تحت­تاثیر چندین خصوصیت خاک است که از جمله این عوامل می­توان به عمق خاک سطحی، محتوای کربن آلی خاک، وضعیت مواد آلی، بافت و ساختمان خاک، ظرفیت نگهداری آب در دسترس و خصوصیات انتقال آب که تعیین کننده کیفیت خاک هستند اشاره کرد. میزان تاثیر عوامل مختلف فیزیکی و شیمیایی خاک در شکل­گیری و گسترش فرسایش بدلندی از نقطه­ای به نقطه دیگر فرق می­کند.مواد و روش­هاتحقیق حاضر با هدف شناسایی مهمترین عوامل خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک و عوامل محیطی و عمق خاک در گسترش فرسایش بدلندی در حوزه آبخیز زنوزچای است. در این تحقیق عواملی از قبیل درصد ماسه، سیلت و رس، PH، EC، SAR، ماده آلی، گچ و آهک خاک در طبقات ارتفاعی مختلف و در دوجهت شرقی-غربی و در سه عمق 0-5، 5-30 و 30-60 رخساره فرسایشی بدلند مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی تاثیر خصوصیات خاک در جهات، طبقات ارتفاعی و عمق­های مختلف بر روی تشکیل و توسعه بدلند در منطقه مورد مطالعه طرح سیستماتیک-تصادفی در قالب طرح فاکتوریل با دو فاکتور کاربری اراضی و طبقات ارتفاعی، از طریق آزمون آنالیز واریانس و مقایسه میانگین به روش دانکن صورت گرفت.بررسی نرمال بودن داده­ها توسط آزمون نرمالیته کولموگرف- اسمیرنف انجام شد. متغیرهای گچ و SAR که دارای حالت غیر نرمال بودند به ­ترتیب با استفاده از روش­های جذر و لگاریتم­گیری از اعداد به حالت نرمال درآمدند و آزمون­های آماری پارامتریک روی آن­ها انجام شد. برای تعیین میزان تاثیر عوامل خاکی بر تشکیل رخساره بدلند، آنالیز واریانس و روش دانکن مورد استفاده قرار گرفت.نتایج و بحثنتایج به­ دست آمده از آزمون t غیر جفتی و Leven برای مقایسه اختلاف میانگین­های برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک اراضی بدلند در مقایسه با اراضی شاهد نشان داد که متغیرهای pH، SAR، گچ، درصد رس، درصد سیلت و ماده آلی در سطح (01/0) معنی­دار می­باشند. با توجه به بررسی رابطه بین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک با شکل­گیری رخساره­ فرسایشی بدلند مشخص شده است که شکل­گیری بدلندها رابطه مستقیم با درصد رس، pH، EC، ماده آلی و SAR داشته و رابطه معکوسی با میزان آهک و گچ دارد. نتایج بیانگر این نکته است که با افزایش شوری شرایط برای استقرار گیاهان کاسته می­شود که نقش به­سزایی بر روی کاهش سرعت قطرات باران و نفوذ آن در داخل زمین دارند. نتایج نشان داد که عوامل شیمیایی خاک تا حد زیادی تعیین کننده ایجاد فرسایش و تشکیل بدلند هستند. به گونه­ای که با افزایش میزان pH و EC فرسایش تونلی افزایش یافته و با افزایش میزان آهک و گچ از میزان تشکیل بدلند کاسته می­شود. افزایش اجزاء ریزدانه رس سبب افزایش چسبندگی خاک مارنی شده و با افزایش مقاومت در برابر کنش آب، فرسایش سطحی غالب می­گردد. افزایش میزان شوری خاک و نسبت جذب سدیم باعث ایجاد ساختمان دانه­ای ریز در خاک می­شود که به محض رسیدن رطوبت به آنها ساختمان خاک متلاشی می­شود. مقادیر زیاد سدیم باعث کاهش هدایت آبی خاک از طریق پدیده­های تورم و پراکنده شدن کانی­های رسی می­شود. پایداری و مقاومت خاک دانه­­ها با افزایش نسبت جذب سدیم کاهش یافته و در نتیجه فرسایش خاک تشدید می­شود. ماده آلی دارای نقش حیاتی بر خصوصیات شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی خاک دارد، تغییر در میزان ماده آلی به دلیل اثرگذاری بر فعالیت­های بیولوژیک، تبادل کاتیونی، اسیدیته و میزان عناصر غذایی یکی از مهمترین شاخصه­های کیفیت شیمیایی و بیولوژیک است. بررسی­ها نشان می­دهد که ماده آلی نقش مهمی در تشکیل خاکدانه­ها داشته و ساختمان خاک را بهبود می­بخشد. نتایج به­ دست آمده از آزمون دانکن نشان­دهنده تفاوت میانگین­ها در طبقات و جهت­های مختلف و در عمق­های (5-0)، (30-5) و پایین­تر از 30 سانتیمتری در هر دو منطقه بدلند و شاهد، در سطح معنی داری 05/0 است. همچنین نتایج نشان داد که میانگین درصد رس و ماسه در ارتفاعات مختلف دارای اختلاف معنی دار در سطح 05/0 هستند.نتیجه­ گیریبا توجه به بررسی رابطه بین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک با شکل­گیری رخساره­ فرسایشی بدلند بسیاری از پژوهش­های بعمل آمده نشان می­دهد که شکل­گیری بدلندها رابطه مستقیم با درصد رس، PH، EC، ماده آلی و SAR داشته و رابطه معکوسی با میزان آهک و گچ دارد.

به منظور بررسی اثرات کاربرد پساب به عنوان آب آبیاری و کاربرد لجن فاضلاب به عنوان کود بر خصوصیات فیزیکی و برخی خصوصیات شیمیایی خاک، تحقیقی گلخانه ای در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. بدین منظور برای آبیاری دو نوع آب شامل چاه و پساب و برای لجن فاضلاب پنج سطح کاربرد شامل صفر، 50، 100، 200 و 300 تن در هکتار انتخاب گردید. لجن فاضلاب در واحدهای آزمایشی با لایه 30 سانتیمتر سطحی با یک خاک لوم شنی مخلوط شد. آبیاری تیمارها نیز هر هفته به مقدار 5 تا 6 سانتیمتر (با آب چاه و پساب) انجام گرفت. پس از گذشت چهار ماه خصوصیات مختلف خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمون های آماری انجام شده در زمینه اثرات جداگانه کاربرد لجن فاضلاب نشان داد که کاربرد لجن موجب افزایش معنی دار EC و کربن آلی و کاهش معنی دار pH، چگالی ظاهری، مقاومت در برابر نفوذ مکانیکی و هدایت هیدرولیکی اشباع می شود. کاربرد پساب نیز موجب افزایش معنی دار EC و ظرفیت نگهداشت آب خاک گردید. در زمینه اثرات متقابل، هر چند کاربرد توامان پساب و لجن فاضلاب در بسیاری از پارامترهای خاک تغییراتی ایجاد می نماید، اما هیچ کدام از تغییرات ایجاد شده از لحاظ آماری معنی دار نمی باشد. تغییرات مشاهده شده در بافت خاک، چگالی حقیقی و نفوذپذیری بسیار ناچیز بود.

در مناطق خشک به علت کمبود بارندگی جمع آوری سیلاب به روش گوناگونی صورت می گیرد. یکی از روش های استحصال سیلاب در استان خراسان بندسار می باشد. در این تحقیق اثر استحصال سیلاب در بندسارها بر برخی از خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی سه حوزه آبخیز کوچک مود، سیوجان و علی آباد در شهرستان بیرجند انتخاب شده و مورد مطالعه قرار گرفتند. در هر یک از حوزه ها یک بندسار انتخاب کرده و در داخل آن چهار و در خارج آن یک پروفیل به عمق 90 سانتی متر حفر گردید. در هر یک از پروفیل ها از سه عمق 30-0، 60-30 و 90-60 سانتی متری نمونه برداری گردید و برخی از خصوصیات شیمیایی و فیزیکی خاک اندازه گیری شد. سپس نتایج به دست آمده از آزمایش ها تجزیه و تحلیل شدند. نتایج حاصل از مقایسه میانگین ها نشان می دهد که بجز درصد آهک، ازت کل خاک و مقدار اسیدیته که در داخل و خارج بندسار در سطح 1 درصد اختلاف معنی دار نداشتند، دیگر صفات اندازه گیری شده در داخل و خارج بندسار در سطح 1 درصد دارای تفاوت معنی داری می باشند. بر اساس نتایج به دست آمده، استحصال سیلاب در بندسارها، بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک موثر می باشد. البته این تاثیر بر خصوصیات فیزیکی خاک بیشتر بوده به طوری که افزایش درصد رس، سیلت و ماده آلی، باعث بهبود ساختمان خاک شده است. از لحاظ خصوصیات شیمیایی، مقدار ماده آلی و معدنی افزایش می یابد. ولی این تغییرات چشمگیر نیست. به طور کلی استحصال سیلاب در بندسارها هم از جهت تغذیه سفره های آب زیرزمینی و هم از جهت زراعت سیلابی موثر می باشد و توجه به این مقوله می تواند تا حدودی مشکلات کم آبی در مناطق خشک را برطرف سازد.

سولیفلکسیون عبارت است از جابجایی قشر گلی بر سطح زیربنای ثابت که در مناطق مجاور یخچالی و کوهستان­ها رخ می دهد. این فرآیند کمتر از فرآیندهای سریع (زمین لغزش) و انتقالات ژئوشیمیایی بر برهنه شدن کوه­ها تأثیر می گذارد، ولی به دلیل گستردگی، تأثیر زیادی بر تکامل مناظر کوهستانی دارد. این در حالی است که به عنوان عامل اختلال طبیعی دست کم گرفته شده و نقش اکولوژیکی آن در حفظ تنوع زیستی نادیده گرفته می شود. به منظور بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک­ سولیفلکسیون های مختلف، 4 سایت در حوضه آبریز رودخانه درونگر، واقع در شمال شرق کشور، براساس نوع پله ای یا زبانه ای انتخاب شدند. سپس از میکروتوپوگرافی مختلف شامل قسمت های پیشانی، کف و حاشیه نمونه گیری (درمجموع 24 نمونه) انجام و بافت، کربن آلی، فسفر و پتاسیم قابل دسترس، pH، هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم معادل، رطوبت اشباع، پایداری خاکدانه و تخلخل اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که تأثیر نوع سایت و میکرومورفولوژی بر تخلخل و فسفر قابل دسترس خاک معنی دار نبود. در سایر خصوصیات موردمطالعه تنها اثر ساده نوع سایت موردمطالعه معنی دار بود. مقادیر pH، هدایت الکتریکی، رطوبت اشباع و پتاسیم قابل دسترس در سایت 1 و 2 در مقایسه با دو سایت دیگر کمتر بوده و اختلاف معنی داری داشت. این روند در مورد کربن آلی، پایداری خاکدانه و کربنات کلسیم معادل برعکس بود و بیشترین مقدار این فاکتورها در سولیفلکسیون های نوع پله­ای مشاهده شد. به نظر می رسد تأثیر جابجایی خاک و ارتباط متقابل برخی خصوصیات خاک و اثرگذاری آن ها بر روی هم می­تواند باعث به وجود آمدن خصوصیات مختلف در خاک سولیفلکسیون های موردبررسی باشد.

تغییر کاربری اراضی، تأثیر زیادی بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک می گذارد. در این پژوهش تأثیر رهاسازی اراضی کشاورزی که به مدت حداقل 10 سال رهاشده اند بر شاخص های pH، EC، وزن مخصوص ظاهری، پایداری خاکدانه ها، میزان فسفر، نیتروژن و کربن آلی خاک، معدنی شدن کربن آلی، کسر متابولیکی و کربن زیست توده میکروبی در دو عمق صفر تا 20 و 20 تا 40 سانتی متری در 3 منطقه به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که رهاسازی اراضی کشاورزی پایداری خاکدانه ها را به طور معنی دار افزایش و میزان رس قابل انتشار را کاهش داد. جرم مخصوص ظاهری نیز در اثر رهاسازی اراضی کشاورزی در کلیه مناطق به جز در منطقه قلعه کهنه کاهش یافت. نتایج تجزیه وتحلیل ویژگی های شیمیایی خاک حاکی از کاهش pH خاک در کلیه مناطق و اعماق به جز در منطقه قلعه کهنه بود. نتایج بیولوژیکی نیز نشان داد که رهاسازی اراضی کشاورزی سبب تغیر ویژگی های بیولوژیکی شد. رهاسازی اراضی کشاورزی در هر سه منطقه منجر به افزایش کربن زیست توده میکروبی و تنفس میکروبی خاک شد. بالا بودن تنفس میکروبی در اراضی رهاشده به احتمال زیاد به کربن آلی بیشتر در این خاک ها مرتبط است. هدر رفت ماده آلی خاک بر اثر کشت و کار و مدیریت نامناسب خاک اغلب عامل اصلی کاهش تنفس خاک در اراضی کشاورزی نسبت به اراضی رها شده است. به طور خلاصه، تغییر کاربری اراضی از کشاورزی به رهاشده باعث بهبود شاخص های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی کیفیت خاک، به ویژه لایه سطحی خاک گردید که نهایتاً بهبود کیفیت خاک را در تمامی مناطق مورد مطالعه در پی داشته است. از این رو، می توان چنین نتیجه گرفت که رهاسازی اراضی کشاورزی با افزایش ورود کربن به خاک، بهبود خاکدانه ها و بهبود فعالیت میکروبی خاک باعث افزایش سلامت خاک گردیده است.