بررسي انواع مدل هاي آبشويي در دو منطقه جنوب شرق استان خوزستان
بررسي انواع مدل هاي آبشويي در دو منطقه جنوب شرق استان خوزستان
بررسي انواع مدل هاي آبشويي در دو منطقه جنوب شرق استان خوزستان
نويسنده:کامران محسني فر(*) ، ابراهيم پذيرا(**) ، پيام نجفي (***)
Evaluation of Different Types of Leaching Models in Two Pilots of south east khoozestan province
برطبق نظر ريو و همکاران در خاک هايي که بيش از حد شور مي باشند ، مي توان با کاربرد 30 سانتيمتر آب با کيفيت خوب ، عمقي معادل 30 سانتيمتر خاک را آبشويي و محيط مناسبي جهت رشد گياه فراهم آورد . بر اساس مطالعاتي که وي بر روي يک خاک لومي ـ رسي ـ سيلتي با متوسط هدايت الکتريکي عصاره اشباع بيش از 40 دسي زيمنس بر متر انجام داد ، فرمول تجربي زير را به منظور برآورد مقدار آب مورد نياز آبشويي ارائه کرده است . کاربرد اين فرمول در شرايطي است که میزان آب محاسبه شده به روش غرقابي دائم به خاک اعمال مي شود ( به نقل از محمدي ، 1370 )
به ترتيب ميانگين غلظت املاح در همان عمق از خاک قبل و پس از آبشويي مي باشد (پذيرا ، 1367 ) .
ماکينگ ( Making ) پس از انجام مطالعاتي معادله ريو را به صورت زر تغيير داد و روي محور x ها و روي محور y ها قرار داد و اولين مدل را ارائه کرد ( به نقل از پذيرا ، پاييز ، 1367 ، 1369 ) .
(2)
وان هورن نتايج متضادي را با کاربرد معادله (2) و حتي با همان بافت خاک ( لومي شني تا لومي سيلتي ) گزارش نموده است . اشکال اين مدل عدم توجه به شوري تعادلي ( ECe ) و رطوبت اوليه خاک مي باشد ( به نقل از حيدري ، 1373 )
ال . پي . روزوف فرمول تجربي زير را به منظور محاسبه مقدار آب آبشويي مورد نياز خاک هاي سولونچاک ارائه نمود ( به نقل از پذيرا ، 1367 ) .
(3)
مقدار آب آبشويي ، رطوبت خاک در حد ظرفيت مزرعه مقدار آب ذخيره شده در خاک قبل از آبشويي همه بر حسب متر مکعب در هکتار و n ضريب مي باشد ، که طبق پيشنهاد روزوف بين 5/0/ 2و تغيير مي کند . ضريب n ، با توجه به افزايش شوري خاک و نامناسب بودن خواص مکانيکي آن ، بزرگتر شده ، به تبعيت از آن مقدار آب مورد نياز آبشويي نيز افزايش مي يابد . ولوبيو ( V.R.Volobuev ) فرآيند آبشويي را به وسيله ي زير بيان نمود ( به نقل از حيدري ، 1373 ) .
(4)
: عمق آب مورد نياز آبشويي ، : مقدار آب مورد نياز جهت رسيدن رطوبت خاک به حد ظرفيت مزرعه ، : مقدار آب مورد نياز جهت رسيدن رطوبت خاک از ظرفيت زراعي به حد اشباع ، : مقدار آبي که پس از رسيدن به خاک به حد اشباع از آن عبور مي کند .
کوودا رابطه زير را جهت آب مورد نياز آبشويي پيشنهاد نمود ( به نقل از حيدري ، 1373 ) :
(5) ضريبي که بستگي به شرايط مکانيکي خاک دارد و براي خاک هاي شني ، لوم و رسي به ترتيب 0/5 و 1 و 2 و ضريب مربوط به عمق آب زيرزميني ( متر ) و براي اعماق آب زيرزميني برابر 2 ـ 1/5 و 5 ـ 2 و 10 ـ 7 متر به ترتيب برابر 3 و 1/5 و 1 است . ضريب براي شوري آب زيرزميني در حد کم تا متوسط، زياد و خيلي زياد به ترتيب 1 و 2 و 3 مي باشد ( حيدري ، 1373 ) .
لافلر و شارما اعتقاد به مدل ريو داشتند و براي خاک هاي خودشان ضرايب معادله را حساب کردند و هدايت الکتريکي تعادلي و رطوبت اوليه خاک نيز توجه نمودند ( به نقل از پذيرا 1380 ) .
(6)
1 ـ شرايط غرقاب دائم :
(8)
(9)
(10)
(11)
کاهش پيدا کرده است . تا عمق 100 سانتي متري خاک با اضافه کردن 100 سانتي متر آب آبياري به صورت ميانگين از 5/53 به 35/13 کاهش پيدا کرده است .
با توجه به شکل 2 ملاحظه مي شود که در مورد هدايت الکتريکي 67/86 % املاح تا عمق 100 سانتيمتري شسته شده و تنها 32/13 % املاح اوليه در خاک باقي مانده است و در مورد درصد سديم تبادلي 96/84 % شسته شده و 04/15 % در خاک باقي مانده است .
شکل 2 نشان مي دهد که با افزايش عمق آب آبشويي درصد املاح و سديم باقي مانده در خاک کمتر خواهد بود و عمق 0 ـ 25 سانتي متري در زير بقيه منحني ها قرار گرفته است و به همين ترتيب براي اعماق بعدي به ترتيب زير هم قرار گرفته اند . دليل اين که منجني ها به صورت منظم بدون برخورد با هم کاهش پيدا کرده اند مي توان به يکنواخت بودن بافت خاک يا هموژن بودن خاک اشاره کرد .
همانطور که درشکل 2 ملاحظه مي شود در عمق 25 ـ 0 با اضافه کردن 25 سانتي متر آب بيش از 90 % املاح اوليه شسته شده اند و با اضافه کردن آب در تناوب هاي بعد افزايش زيادي در شستشوي املاح مشاهده نمي شود . به فرض براي عمق 100 ـ 0 با اضافه کردن 25 سانتي متر آب کمتر از 50 % املاح اوليه شسته شده در حالي که اضافه کردن 75 سانتي متر آب به اين عمق به ميزان 90 % املاح شستشو يافته است . بنابراين برای شستشوي املاح لازم است عمق مورد اصلاح را تعيين و به همان مقدار آب به خاک اضافه نمود ، زيرا در غير اين صورت اگر کمتر از عمق مورد اصلاح آب داده شود ، عمل شستشو کم است و مشکل شوري را به وجود خواهد آمد و اگر بيشتر از عمق مورد اصلاح استفاده شود ، باعث افزايش هزينه ، بدون کاهش چشمگير املاح مي گردد .
شکل 2 بيانگر اين واقيعت است که همراه با کاربرد 75 سانتي متر آب آبياري به منظور شستشوي املاح ، شستشوي سديم نيز موازي با آن صورت مي گيرد و نياز به اضافه کردن مواد اصلاح کردن نخواهد داشت . با توجه به حدول 7 ، از 100 سانتي متر آب داده شده به خاک به عنوان آب آبياري به علت کمبود رطوبت تا عمق 100 سانتي متري ، به ميزان 8 سانتي متر عمق آب که عملا صرف شستشوي رطوبت کسر گردد ، تا آن مقدار آبي که باعث شستشوي املاح گرديده در محاسبات وارد شود .
به دست آمد به اين معني که با توجه به هدايت الکتريکي آب آبياري (25/20 ) ديگر نمي توان شوري خاک را از این مقدار کاهش داد . ( هدايت الکتريکي تعادلي خاک را 5/1 تا 2 برابر هدايت الکتريکي آب آبياري در نظر مي گيرند ) .
علت کم کردن هدايت الکتريکي تعادلي از هر کدام داده هاي مربوط و به دست آوردن عمق آب خالص به عمق آب ناخالص ، عموميت دادن به مدل به دست آمده و جدا کردن شرايط محيطي و رطوبت اوليه از آزمايش مي باشد .
نسبت به هدايت الکتريکي نهايي به هدايت الکتريکي اوليه خاک تا عمق 100 سانتي متري خاک به 12 % و در مورد سديم تبادلي نسبت به 23 % رسيده است . در مورد نسبت عمق خالص آب آبشويي ( آب آبشويي ) به عمق ناخالص آب آبشويي ( آب آبياري ) در عمق 100 سانتي متري پس از کاربرد 100 سانتيمتر آب آبياري به 92/0 رسيده است . همان طور که در جدول 8 ملاحظه مي شود پس از تست يازده مدل تجربي با برنامه SPSS در مورد هدايت الکتريکي ضرايب معادلات حساب شده و مدل معکوس باضريب همبستگي 92 % بالاترين همبستگي و مدل خطي با ضريب همبستگي 54 % کمترين همبستگي را داشته است . معادله معکوس با ضرايب حساب شده به صورت زير مي باشد .
(12)
(13)
شکل 3 نشان مي دهد که در منطقه دوم بدون اضافه کردن اسيد ، در مورد هدايت الکتريکي 25/92 % املاح تا عمق 100 سانتيمتري شسته شده و تنها 75/7 % املاح اوليه در خاک باقي مانده است و در مورد درصد سديم تبادلي 42/83% شسته شده و 85/16 % در خاک باقي مانده است . در عمق 25 ـ 0 با اضافه کردن 25 سانتي متر آب بيش از 90 % املاح اوليه شسته شده اند و با اضافه کردن آب در تناوب هاي بعد افزايش زيادي در شستشوي املاح مشاهده نمي شود همچنين براي عمق 100 ـ 0 با اضافه کردن 25 سانتيمتر آب کمتر از 40 % املاح اوليه شسته شده در حالي که اضافه کردن 100 سانتي متر آب به اين عمق به میزان 90 % املاح شستشو يافته است .
در شکل 3 خطوط خط چين تغييرات درصد سديم و خط هاي ممتد مربوط به شوري مي باشد .
با توجه به اين نمودار ملاحظه مي شود که در کاربرد آب آبشويي به ميزان 25 سانتي متر اختلاف زيادي بين منحني هاي شستشوي املاح و سديم وجود دارد ولي در تناوب هاي بعدي و به خصوص 100 سانتي متري هماهنگي بيشتري از خود نشان مي دهند . در يک جمع بندي کاربرد 100 سانتيمتر آب به مظنور اصلاح 100 سانتي متر خاک شستشوي املاح همراه باسديم و هماهنگ با آن صورت گرفته و خطر سديمي شدن خاک وجود ندراد .
همان طور که در جدول 9 ملاحظه مي شود پس از تست يازده مدل تجربي با برنامه SPSS در مورد هدايت الکتريکي ضرايب معادلات حساب شده است و مدل معکوس با ضريب رگرسيون 80 % بالاترين همبستگي به دست آمده است و مدل خطي با ضريب همبستگي 29 % کمترين ضريب را داشته است . معادله معکوس با ضرايب حساب شده به صورت زير مي باشد .
(14)
(15)
معکوس (16)
(21)
پذيرا ، ا . 1367 . روش عملي آبشويي متناوب خاک هاي رسوبي شور و قليا منطقه شاوور ـ استان خوزستان . موسسه تحقيقات خاک و آب . نشريه 2 ـ سال چهارم .
پذيرا . ا . 1369 . گزارش مطالعات اصلاح و بهسازي خاک و اراضي با تاکيد بر موارد فيزيک وشيميايي خاک هاي شور و قليا دشت هنديجان ـ استان خوزستان . تهران . کميته امور آب وزارت جهاد سازندگي .
پذيرا ، ا . 1380 . معضل گرايش کيفيت منابع توليد ( خاک و آب ) به شوري و سديمي شدن و آثار آن در کشاورزي . کميته ي امور آب وزارت جهاد سازندگي .
حيدري ، ن . 1373 . ارائه و کاربرد مدل ها و روابط نظري آبشويي املاح و توازن نمک در ارتباط با اصلاح و بهسازي خاک هاي شور و سديمي . موسسه تحقيقات مهندسي زراعي . گزارش پژوهشي . نشريه شماره 16 .
درويش ، م . 1384 . نگاهي اجمالي به بخش تحقيقات بيابان . گزارش پژوهشي نشريه شماره 28 .
محمدي ، ج . 1370 . مقايسه دو روش آبشويي از خاک هاي شور و قليا واقع در منطقه رودشت اصفهان . رشته کشاورزي . پايان نامه کارشناسي ارشد . دانشگاه صنعتي اصفهان .
DREGNE ,H.E.1976/Developments in soil science ,No.6.Soils of arid regions.Elsvier scientific
Publishing company .Amesterdam.237p.
GHASSEMI.f.Jakeman.A.and NIX .H.1991.Human induced salinization and the use of quantitative methods.Enviroment-Internationl.17(6):581-594.
چکيده :
کلمات کليدي :
آبشويي ، شوري زدايي ، سديم زدايي ، مواد اصلاح کننده ، خوزستانمقدمه :
برطبق نظر ريو و همکاران در خاک هايي که بيش از حد شور مي باشند ، مي توان با کاربرد 30 سانتيمتر آب با کيفيت خوب ، عمقي معادل 30 سانتيمتر خاک را آبشويي و محيط مناسبي جهت رشد گياه فراهم آورد . بر اساس مطالعاتي که وي بر روي يک خاک لومي ـ رسي ـ سيلتي با متوسط هدايت الکتريکي عصاره اشباع بيش از 40 دسي زيمنس بر متر انجام داد ، فرمول تجربي زير را به منظور برآورد مقدار آب مورد نياز آبشويي ارائه کرده است . کاربرد اين فرمول در شرايطي است که میزان آب محاسبه شده به روش غرقابي دائم به خاک اعمال مي شود ( به نقل از محمدي ، 1370 )
(1)
ماکينگ ( Making ) پس از انجام مطالعاتي معادله ريو را به صورت زر تغيير داد و روي محور x ها و روي محور y ها
(2)
وان هورن نتايج متضادي را با کاربرد معادله (2) و حتي با همان بافت خاک ( لومي شني تا لومي سيلتي ) گزارش نموده است . اشکال اين مدل عدم توجه به شوري تعادلي ( ECe ) و رطوبت اوليه خاک مي باشد ( به نقل از حيدري ، 1373 )
ال . پي . روزوف فرمول تجربي زير را به منظور محاسبه مقدار آب آبشويي مورد نياز خاک هاي سولونچاک ارائه نمود ( به نقل از پذيرا ، 1367 ) .
(3)
(4)
کوودا رابطه زير را جهت آب مورد نياز آبشويي پيشنهاد نمود ( به نقل از حيدري ، 1373 ) :
(5)
لافلر و شارما اعتقاد به مدل ريو داشتند و براي خاک هاي خودشان ضرايب معادله را حساب کردند و هدايت الکتريکي تعادلي
(6)
پذيرا و کاواچي در سال 1981 مدلي براي خاک هاي ايران ارائه کردند ، که براي قسمت مرکزي خوزستان مي باشد و مشابه مدل ريو است ( به نقل از پذيرا ، 1380 ) :
(7)
1 ـ شرايط غرقاب دائم :
(8)
(9)
(10)
(11)
مواد و روش ها :
نتايج و بحث :
با توجه به شکل 2 ملاحظه مي شود که در مورد هدايت الکتريکي 67/86 % املاح تا عمق 100 سانتيمتري شسته شده و تنها 32/13 % املاح اوليه در خاک باقي مانده است و در مورد درصد سديم تبادلي 96/84 % شسته شده و 04/15 % در خاک باقي مانده است .
شکل 2 نشان مي دهد که با افزايش عمق آب آبشويي درصد املاح و سديم باقي مانده در خاک کمتر خواهد بود و عمق 0 ـ 25 سانتي متري در زير بقيه منحني ها قرار گرفته است و به همين ترتيب براي اعماق بعدي به ترتيب زير هم قرار گرفته اند . دليل اين که منجني ها به صورت منظم بدون برخورد با هم کاهش پيدا کرده اند مي توان به يکنواخت بودن بافت خاک يا هموژن بودن خاک اشاره کرد .
همانطور که درشکل 2 ملاحظه مي شود در عمق 25 ـ 0 با اضافه کردن 25 سانتي متر آب بيش از 90 % املاح اوليه شسته شده اند و با اضافه کردن آب در تناوب هاي بعد افزايش زيادي در شستشوي املاح مشاهده نمي شود . به فرض براي عمق 100 ـ 0 با اضافه کردن 25 سانتي متر آب کمتر از 50 % املاح اوليه شسته شده در حالي که اضافه کردن 75 سانتي متر آب به اين عمق به ميزان 90 % املاح شستشو يافته است . بنابراين برای شستشوي املاح لازم است عمق مورد اصلاح را تعيين و به همان مقدار آب به خاک اضافه نمود ، زيرا در غير اين صورت اگر کمتر از عمق مورد اصلاح آب داده شود ، عمل شستشو کم است و مشکل شوري را به وجود خواهد آمد و اگر بيشتر از عمق مورد اصلاح استفاده شود ، باعث افزايش هزينه ، بدون کاهش چشمگير املاح مي گردد .
شکل 2 بيانگر اين واقيعت است که همراه با کاربرد 75 سانتي متر آب آبياري به منظور شستشوي املاح ، شستشوي سديم نيز موازي با آن صورت مي گيرد و نياز به اضافه کردن مواد اصلاح کردن نخواهد داشت . با توجه به حدول 7 ، از 100 سانتي متر آب داده شده به خاک به عنوان آب آبياري به علت کمبود رطوبت تا عمق 100 سانتي متري ، به ميزان 8 سانتي متر عمق آب که عملا صرف شستشوي رطوبت کسر گردد ، تا آن مقدار آبي که باعث شستشوي املاح گرديده در محاسبات وارد شود .
علت کم کردن هدايت الکتريکي تعادلي از هر کدام داده هاي مربوط و به دست آوردن عمق آب خالص به عمق آب ناخالص ، عموميت دادن به مدل به دست آمده و جدا کردن شرايط محيطي و رطوبت اوليه از آزمايش مي باشد .
نسبت به هدايت الکتريکي نهايي به هدايت الکتريکي اوليه خاک تا عمق 100 سانتي متري خاک به 12 % و در مورد سديم تبادلي نسبت به 23 % رسيده است . در مورد نسبت عمق خالص آب آبشويي ( آب آبشويي ) به عمق ناخالص آب آبشويي ( آب آبياري ) در عمق 100 سانتي متري پس از کاربرد 100 سانتيمتر آب آبياري به 92/0 رسيده است . همان طور که در جدول 8 ملاحظه مي شود پس از تست يازده مدل تجربي با برنامه SPSS در مورد هدايت الکتريکي ضرايب معادلات حساب شده و مدل معکوس باضريب همبستگي 92 % بالاترين همبستگي و مدل خطي با ضريب همبستگي 54 % کمترين همبستگي را داشته است . معادله معکوس با ضرايب حساب شده به صورت زير مي باشد .
(12)
(13)
شکل 3 نشان مي دهد که در منطقه دوم بدون اضافه کردن اسيد ، در مورد هدايت الکتريکي 25/92 % املاح تا عمق 100 سانتيمتري شسته شده و تنها 75/7 % املاح اوليه در خاک باقي مانده است و در مورد درصد سديم تبادلي 42/83% شسته شده و 85/16 % در خاک باقي مانده است . در عمق 25 ـ 0 با اضافه کردن 25 سانتي متر آب بيش از 90 % املاح اوليه شسته شده اند و با اضافه کردن آب در تناوب هاي بعد افزايش زيادي در شستشوي املاح مشاهده نمي شود همچنين براي عمق 100 ـ 0 با اضافه کردن 25 سانتيمتر آب کمتر از 40 % املاح اوليه شسته شده در حالي که اضافه کردن 100 سانتي متر آب به اين عمق به میزان 90 % املاح شستشو يافته است .
در شکل 3 خطوط خط چين تغييرات درصد سديم و خط هاي ممتد مربوط به شوري مي باشد .
با توجه به اين نمودار ملاحظه مي شود که در کاربرد آب آبشويي به ميزان 25 سانتي متر اختلاف زيادي بين منحني هاي شستشوي املاح و سديم وجود دارد ولي در تناوب هاي بعدي و به خصوص 100 سانتي متري هماهنگي بيشتري از خود نشان مي دهند . در يک جمع بندي کاربرد 100 سانتيمتر آب به مظنور اصلاح 100 سانتي متر خاک شستشوي املاح همراه باسديم و هماهنگ با آن صورت گرفته و خطر سديمي شدن خاک وجود ندراد .
همان طور که در جدول 9 ملاحظه مي شود پس از تست يازده مدل تجربي با برنامه SPSS در مورد هدايت الکتريکي ضرايب معادلات حساب شده است و مدل معکوس با ضريب رگرسيون 80 % بالاترين همبستگي به دست آمده است و مدل خطي با ضريب همبستگي 29 % کمترين ضريب را داشته است . معادله معکوس با ضرايب حساب شده به صورت زير مي باشد .
(14)
(15)
معکوس (16)
(21)
نتيجه گيري
پذيرا ، ا . 1367 . روش عملي آبشويي متناوب خاک هاي رسوبي شور و قليا منطقه شاوور ـ استان خوزستان . موسسه تحقيقات خاک و آب . نشريه 2 ـ سال چهارم .
پذيرا . ا . 1369 . گزارش مطالعات اصلاح و بهسازي خاک و اراضي با تاکيد بر موارد فيزيک وشيميايي خاک هاي شور و قليا دشت هنديجان ـ استان خوزستان . تهران . کميته امور آب وزارت جهاد سازندگي .
پذيرا ، ا . 1380 . معضل گرايش کيفيت منابع توليد ( خاک و آب ) به شوري و سديمي شدن و آثار آن در کشاورزي . کميته ي امور آب وزارت جهاد سازندگي .
حيدري ، ن . 1373 . ارائه و کاربرد مدل ها و روابط نظري آبشويي املاح و توازن نمک در ارتباط با اصلاح و بهسازي خاک هاي شور و سديمي . موسسه تحقيقات مهندسي زراعي . گزارش پژوهشي . نشريه شماره 16 .
درويش ، م . 1384 . نگاهي اجمالي به بخش تحقيقات بيابان . گزارش پژوهشي نشريه شماره 28 .
محمدي ، ج . 1370 . مقايسه دو روش آبشويي از خاک هاي شور و قليا واقع در منطقه رودشت اصفهان . رشته کشاورزي . پايان نامه کارشناسي ارشد . دانشگاه صنعتي اصفهان .
DREGNE ,H.E.1976/Developments in soil science ,No.6.Soils of arid regions.Elsvier scientific
Publishing company .Amesterdam.237p.
GHASSEMI.f.Jakeman.A.and NIX .H.1991.Human induced salinization and the use of quantitative methods.Enviroment-Internationl.17(6):581-594.
پی نوشت ها :
*فارغ التحصيل کارشناسي ارشد ، رشته خاکشناسي واحد علوم و تحقيقات تهران ، دانشگاه آزاد اسلامي .
** استاد گروه خاکشناسي واحد علوم و تحقيقات تهران ، دانشگاه آزاد اسلامي .
***استاديار دانشکده کشاورزي دانشگاه آزاد اسلامي واحد خوراسگان.
مقالات مرتبط
تازه های مقالات
ارسال نظر
در ارسال نظر شما خطایی رخ داده است
کاربر گرامی، ضمن تشکر از شما نظر شما با موفقیت ثبت گردید. و پس از تائید در فهرست نظرات نمایش داده می شود
نام :
ایمیل :
نظرات کاربران
{{Fullname}} {{Creationdate}}
{{Body}}