کاربرد پرلیت در افزایش رطوبت خاک

صفحه اصلی / وبلاگ
blog
کاربرد پرلیت در افزایش رطوبت خاک

برچسب ها : کشاورزی

 

مطالعه کاربرد پرلیت جهت افزایش رطوبت خاک در مناطق خشک و نیمه خشک

مهندس اشرف ملكیان

مربی گروه کشاورزی ،دانشگاه پیام نور،تهران

‫‪[email protected]

چكیده:

ایران کشوری با اقلیم عمدتاً گرم و خشک است .رشد سریع جمعیت مهمترین عامل کاهش سرانه آب تجدیدشونده کشور در قرن گذشته بوده است .با توجه به میزان منابع آب و سرانهٔ مصرف ،ایران از جمله کشورهایی است که در گروه کشورهای مواجه با کمبود فیزیکی آب قرار دارد .در این مطالعه ،برای بررسی تاثثیر کاربرد پرلیت در افزایش رطوبت خاک در ایستگاه حفاظت اب و خاک خواجه آبگیر لوزی شکل به ابعاد ‫‪ 260*260سانتیمتر احداث شده که در انتهای هر سامانه چاله ای به عمق 70سانتیمتر و به قطر 65 سانتیمتر در نظر گرفته ودر هرچاله نهال پسته کاشته شده است .با تیمارهای کوزه سفالی به ارتفاع 70سانتیمتر و به قطر 10سانتیمتر ،مواد جاذب رطوبت پرلیت با مخلوط حجمی 1 1 2 ( پرلیت – ماده آلی – خاک ) و شاهد ،بصورت طر ح آزمایشی بلوکهای کامل تصادفی در کرتهای آزمایشی در سه تکرار اجرا شد .قبل از آمار برداری در ابتدای هر سال از محل سامانه ها ،علفهای هرز را از بین برده و با غلطک دستی خاک سامانه کوبیده شده تا موجب افزایش ضریب رواناب گردد.آماربرداری ازمیزان رطوبت به مدت سه سال بوسیله دستگاه TDRاز محل چاله ها انجام گرفت .همچنین Fc ، PWPو جرم مخصوص ظاهری هر تیمار با نمونه برداری از خاکها به صورت دست نخورده جهت محاسبه آب قابل استفاده اندازه گیری گردید .بررسی نتایج داده ها و تجزیهآماری با نرم افزار SASانجام و با آزمون دانکن مورد مقایسه قرار گرفت و در سالهای مختلف با احتمال 1 و5 درصد تیمار پرلیت در ماههای تر و خشک بهترین تیمار از لحاظ ماندگاری رطوبت محسوب می شود . با توجه به نتایج حاصل از میانگین رشد طولی و قطری نهالها که نشان می دهد رشد نهالها درتیمار پرلیت بیشتر از سایر تیمارها می باشد.                             

کلید واژه :استحصال آب باران ،پرلیت ،ذخیره رطوبت خاک، سامانه سطوح آبگیر، پسته

مقدمه

از کل مساحت ایران تنها 15 درصد برخوردار از پوشش گیاهی است و بیش از 85درصد کشور ما جزو مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شود؛ از این رو انتظار بروز بحران آب در کشور غیر منطقی نیست.رشد سریع جمعیت ومتناسب با آن افزایش نیاز جامعه بر گسترش تمهیدات کشاورزی و صنعتی با توجه به عدم تکافوی منابع آبی تغذیه کننده که بعلت کمبود بارش ناشی از موقعیت خاص جغرافیایی کشور ,مستلزم شناخت جامع منابع محدود موجود در جهت استفاده بهینه از آن ذخایر ارزشمند می باشد .لذا جلوگیری از اتالف این منابع امری اجتناب ناپذیر است و نیاز به برنامه ریزی اصولی وصحیح دارد .دراین تحقیق به منظور بررسی  قایسه ‫‪میزان رطوبت خاک حاصل از اعمال مدیریت نزوالت آسمانی جهت تأمین رطوبت مورد نیاز درختان در پروفیل خاک ،اقدام به طراحی  یگیریهای لوزی شکل در دشت دامنه ای گردیده ،وظیفة اصلی این آبگیر ها جمع آوری و هدایت آب حاصل از بارش به انتهای آبیگیر و در نهایت به چاله های مورد نظر ونفوذ آن به داخل پروفیل خاک می باشد .                         

مواد وروشها:

 

ایستگاه تحقیقاتی حفاظت اب و خاک خواجه در موقعیت جغرافیاایی 46 درجه و 38 دقیقه و 77 ثانیه الی 46 درجه و 40 دقیقه طول شرقی ‫‪ و 38 درجه و 9 دقیقه تا 38 درجه و 10 دقیقه و 5 ثانیه عرض شمالی  با ارتفاع متوسط 1550 متراز سطح دریا واقع میباشد .اقلیم منطقه براساس روش دومارتن نیمه خشک سرد میباشد.مطالعه خاکشنا سی محال اجارای طرح نشاان داد که این خاکها   در سیستم جدید طبقه بندی امریکایی از رده Aridisolsو تحت رده Orthidsو گروه بزرگ ‫‪Calciorthids  میباشد و دارای رژیم رطوبتی اریدیک Aridicو رژیم حرارتی Mesicاست .خاکی عمیق و دارای آهک با بافت لوم رسی سیلتی تا سنگین لوم رسی بوده و رنگ خاک در حالت مرطوب 7.5 YR 4/4تاا 7.5YR5/4  و در حالت خشک 7.5 YR 4/4تا 7.5 YR 6/4و نفوذپذیری از متوساط تاا آهسته ( 1- 0 ساانتیمتر بر ساعت) متغیر میباشد.بر اساس مطالعات گیاهی انجام یافته ،مراتع منطقه خواجه جزو مراتع نیمه استيی بوده که عالباً مراتع فقیر وخیلی فقیر را شامل میشوند و میزان تولید در ان ناچیز است .گیاهان غالب منطقهArtemisia ، salsola persica ،fragransو salsola tomentosaو انواع بوته ها گندمیان یکساله میباشد.                         

روش تحقیق :

‫‪1 - مطالعات خاکشناسی عرصه انتخاب شده بر اساس پایان نامه ها و تحقیقات انجام شده توسط دانشجویان ارشد دانشگاه تبریز               

‫‪2 - انتخاب محل مناسب در ایستگاه تحقیقاتی خواجه با شیب  2 الی 6در صد                                

‫‪3 -  بلوک بندی و کرت بندی بر اساس تیمارها و تکرارهای طرح بطوریکه به بلوکها و کرتها هیچگونه روان آبی از بیرون وارد نمی شود.                                                                         

‫‪ 4 - طراحی و اجرای سامانه های سطوح آبگیر لوزی شکل بطوریکه هیچگونه روان آبی از بیرون وارد سامانه نمیشود.

‫‪ 5 - تیمارها بصورت تصادفی در هر بلوک و کرت به شرح اعمال شده است .

الف) تیمار Aشاهد که در داخل چاله فقط خاکی که از کندن چاله به بدست آمده بود ریخته شده است.

ب ) تیمار Bدر داخل چاله های مربوطه مخلوط پرلیت خاک و ماده آلی پوسیده ریخته شده است .

پ ) تیمار Cدر داخل چاله ها کوزه سفالی به ارتفاع 70سانتیمتر جا گزاری شده و اطراف آن با مخلوطی از خاک محل و کود آلی و ماسه پر شده است

‫‪ 6-  آمار برداری از تیمارهای موردنظر بوسیله دستگاه TDRاز عمقهای  070  و 0   50و 030توسط سنسورهای عمودی درصد رطوبت اندازه گیری و متوسط آنها بصورت زیل تجزیه وتحلیل شده است.

 

 

‫‪نتایج :

اندازه گیری رطوبت هر ساله با دستگاه TDRبرای ماهای تر و خشک اندازه گیری گردید .متوسط رطوبت ماههای تر نشان می دهد که رطوبت در تیمار پرلیت با   8/18 درصد رطوبت حجمی بیشترین ماندگاری و تیمار شاهد با  37/14 درصد کمترین ماندگاری را نشان میدهد .همچنین در ماههای خشک سال تیمار پرلیت با ‫‪21/6  رصد بیشترین ماندگاری و تیمار کوزه با 75/3  رطوبت کمترین ماندگاری را دارد .تجزیه داده ها بااستفاده از آزمن دانکن در جداول 1 الی 4 و نمودارهای 1 و 2 آورده شده    است.                                   

جدول شماره یک : متوسط رطوبت در ماههای تر

اعماق به CM

 

30.00

50.00

70.00

14.40

15.40

16.30

A1

17.90

19.20

20.20

B1

16.10

17.40

18.90

C1

12.30

13.30

14.30

A2

16.50

17.20

18.40

B2

15.40

15.80

16.60

C2

13.60

14.54

15.30

A3

19.80

20.90

21.70

B3

16.50

17.00

18.00

C3

 

نمودار شماره یک : متوسط رطوبت در ماههای تر

 

 

 

جدول شماره 2 : گروه بندی آمار رطوبت 1383 در ماههای تر از طریق آزمون دانکن در سطح احتمال 1%و 5%

 

گروه بندی دانکن در سطح احتمال 1%

گروه بندی دانکن در سطح احتمال 5%

میانگین در صد رطوبت

تیمار

A

A

18.08

B

AB

AB

17.87

C

B

B

14.37

A

 

 

 

جدول شماره 3 : متوسط رطوبت در ماههای خشک

 

اعماق به CM

 

30

50

70

3.7

3.9

4.4

A1

7.7

8.0

8.6

B1

3.6

4.9

6.1

C1

3.1

4.0

4.5

A2

4.1

5.0

6.0

B2

3.8

4.2

5.1

C2

3.0

3.3

3.9

A3

4.1

5.7

6.7

B3

4.4

5.1

5.8

C3

 

نمودار شماره 2 : متوسط رطوبت در ماههای خشک

 

 

 

 

 

جدول شماره 4 : گروه بندی آمار رطوبت  در ماههای خشک از طریق آزمون دانکن در سطح احتمال 1%و 5%

گروه بندی دانکن در سطح احتمال 1%

گروه بندی دانکن در سطح احتمال 5%

میانگین در صد رطوبت

تیمار

A

A

6.21

B

B

B

4.77

C

B

C

3.75

A

 

 

در سال اول در چاله هر تیمار نهال پسته کاشته شد و در ابتدای کاشت ارتفاع و قطر یقه اندازه گیری گردید ودر سال سوم رشد ارتفاع و قطر یقه نهالها را اندازه گیر ی کردیم ،که نتایج آن به شرح زیر می باشد:

در تیمار شاهد به طور متوسط با 7 سانتیمتر رشد ارتفاع و 2 میلیمتر رشد قطر یقه کمترین رشد و تیمار پرلیت 35سانتیمتر رشد ارتفاع و 10 میلیمتر رشد قطر یقه بیشترین رشد را داشتند .نتایج حاصل از میانگین رطوبتها در پروفیل تیمارها نشان میدهد که در ماههای تر در کلیه تیمار ها آب ذخیره شده بیشتر از آب قابل استفاده می باشد ولی در ماههای خشک نیاز به آبیاری تکمیلی داریم که در تیمار پرلیت با  38/17 بیشترین آب قابل استفاده و تیمار شاهد با    96/15 کمترین مقدار آب قابل استفاده رت در اختیار گیاه قرار می دهد.

‫‪  1550و در مورد گیاه پسته و نیاز آبی آن در منطقه که در هر دوره 240 روزه 5850 میلیمتر و در تیمار شاهد ‫‪میلیمترمی باشد در تیمار پرلیت  1800 میلیمتر توسط بارندگی ذخیره شده و نیاز به آبیاری تکمیلی در تیمار پرلیت 4000و در تیمار شاهد  6000 می باشد.

 

بحث و نتیجه گیری :

منطقه خواجه از لحاظ مطالعات خاکشناسی و ژئولوژی از بافت نیمه سنگین و سنگین و تشکیالت رسی و مارنی به همراه ماسه سنگهای سیلتدار و آهکی تشکیل یافته است .میزان نفوذپذیری خاک کم ،میزان نزولات آسمانی منطقه پایین و تشکیل رواناب به خصوص در بارشهای شدید مالحظه میشود .لذا در چنین مناطقی لزوم در نظر گرفتن تدابیر لازم جهت حفظ و ماندگاری رطوبت خاک و استفاده بهینه از نزوالت جوی در جهت ایجاد پوشش گیاهی و تولید علوفه امری مهم تلقی میگردد .یکی از این راهکارها استفاده ازتکنیکهای مختلف از جمله سامانه های سطوح آبگیر لوزی شکل با اتخاذ تیمارهای مختلف در قسمت آبگیر سامانه با احداث چالههای آبگیر و اعمال تیمارهای مختلف در داخل چاله جهت افزایش نفوذ پذیری و نگهداری رطوبت می باشد و چنانکه در تحقیق حاضر آمده است در خاکهای با بافت نیمه سنگین و سنگین و با وضعیت اقلیمی مناطقی همچون خواجه استفاده از تیمار شاهد (خاک منطقه) کارآیی خوبی نخواهد داشت که شاید یکی از دلایل آن را نفوذناپذیر شدن قسمتهای سطحی خاک در ابتدای بارش به علت چسبندگی شدید ذرات رسی در اثر ضربات  باران برشمرد که خود عامل موثر در ایجاد سله و کاهش نفوذ پذیری خواهد شد .این امر در آماربرداری رطوبت با دستگاه TDRکامالً مشهود است.

بررسی میزان ماندگاری و تغییرات رطوبت نشان میدهد که میزان حفظ رطوبت در تیمارپرلیت بهتر از سایر تیمارها میباشد به طوری که این تغییرات برای تیمار شاهد کمتر ولی برای تیمار پرلیت بیشتر است.به هر حال در چنین عرصه های که بافت خاک سنگین و نفوذ پذیری کم است باید با افزایش نفوذ پذیری و ایجاد سامانه های مناسب از جمله لوزی شکل که مثل قیف عمل میکند نزوالت آسمانی را به هر میزان و در هر فصل به پروفیل خاک هدایت نمود وبا روشهای مختلف در درون پروفیل ماندگار کرد .با توجه به نوع رسهای این منطقه که از کانیهای ایلیت و ورمیکولیت تشکیل یافته و خود این کانیها رطوبت را در خود نگه میدارند تیمار شاهد نیز در این طرح دارای ماندگاری رطوبت خوبی است و با توجه به آب قابل استفاده در تیمارها که بدست آمده است .تیمار پرلیت بیشترین و تیمار شاهد کمترین آب را میتواند در اختیار گیاه قراردهد و میتوان با توجه به نیاز آبی گیاهان مختلف مقدار آب مورد نیاز را جهت آبیاری تکمیلی محاسبه نمود .

 

 

پیشنهادات:

‫‪‫در این مناطق جهت حفظ ونگهداری رطوبت در پروفیل خاک برای احداث باغات دیم ایجاد سامانه های سطوح آبگیر با چاله های گیرنده آب الزم و ضروری است که هم جلو فرسایش را می گیرد و هم نزوالت آسمانی را گرفته و ذخیره می کند ..الزم به توضیح است جهت بدست آوردن نتیجه بهتر ،ادامه تحقیقات در این زمینه و اجرا ی فاز دوم طرح بصورت آزمایشی الزامی بوده و ادامه آماربرداری از این طرح پیشنهاد میگردد و با توجه به کشت نهال چند ساله در این طرح نتایج آتی قابل بررسی و ارزیابی میباشد.

همچنین پیشنهاد میگردد با توجه به رسی و مارنی بودن چنین مناطقی و ایجاد سله در سطح خاک جهت بدست آوردن نتیجه بهتر به روی چاله های کشت مقداری ماسه و یا مخلوط پرلیت و ماسه در سطح خاک برای جلوگیری از تشکیل سله استفاده گردد.

 

منابع :

‫‪ -1با باخانلو .محمود 1364 .گزارش نهای طرح تحقیقاتی تاثیر عملیات آبخیزداری در ذخیره نزولات آسمانی

‫‪ -2باستانی ,ش 1370 .تکنیک های آبیاری با راندمان باال جهت کشت محصوالت یکساله و چند ساله, مجله کشاورزی و دام .شماره 11 ص 30 – 33

‫‪ -3باستانی ,ش .1372 .آبیاری زیرزمینی با استفاده از لوله های کوزه ای سفالی ,مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع .ص1 - 20-

‫‪ -4نجفی .انوشیروان و ا ،برزگر 1376.گزارش نهای طرح تحقیقاتی جنگلکاری با آب باران و ارزیابی رشد درختان با انواع روشهای سطوح آبگیر -مرکز تحقیقات منابع طبیعی و اموردام استان آذربایجانشرقی

‫‪ -5عاصمی .اسماعیل و کاظم رفته گری نژاد . 1363 .طرح پرلیت اداره کل صنایع انستینو .دفتر صنایع استانداری آذربایجان شرقی .نشریه شماره 3

‫‪ -6شرفا .مهدی . 0866.اثر پرلیت و هیدروپلاس  بر تخلخل – ظرفیت نگهداری رطوبت و آبگذری خاکها .پایان نامه کارشناسی ارشد خاکشناسی دانشگاه تهران ص122

‫‪ -7آکادمی علوم آمریکا . 1974 .آب بیشتر برای مناطق خشک .برگردان :موسوی سید فرهاد و احمد شایان . 1364 .انتشارات مرکز نشر دانشگاهی ص  160 .

‫‪ -8مهدیزاده ,پ .1355 .تحقیق در صرفه جویی مصرف آب و کاربرد کوزه های سفالین برای ایجاد فضای سبز کشت درختان مثمر و غیر مثمر در مناطق خشک کویر.نشریه ساالنه کمیته ملی آبیاری و زهکشای. ص40-50

 

‫‪9- Alemi, M.H. 1980. Distribution of Water and salt in soil under trickle and

‫‪pot irrigation regimes. Agricultural Water Management, vol. 3, pp.195‫‪203.

‫‪‫‪Coptu-G.N 1994 Conserving for Plant Production . J. of Ecological-10

‫‪Management . No . 70PP.322-332

‫‪