تأثيرپذيري توليد رواناب و هدررفت خاك از افزودني نرمه ضايعاتي در كرت‌هاي آزمايشگاهي كوچك

Effectability of Runoff Generation and Soil Loss from Application of Residual Fine Amendments in Small Experimental Plots

سابقه و هدف: فرسايش خاك يك چالش بزرگ جهاني بوده كه مهار آن با استفاده از روش‌هاي مناسب و متناسب ضروري است. در اين راستا طي سال‌هاي اخير پژوهش‌هاي مختلفي با استفاده از افزودني‌ها و اصلاح كننده‌هاي شيميايي به‌منظور كاهش اثرات مخرب رواناب و هدررفت خاك صورت پذيرفته است. محدوديت‌هاي محيط زيستي، اثربخشي كم و زمان‌بر بودن، دسترسي كم و حجم زياد مورد نياز، كاربرد افزودني‌ها در شكل معمول را با چالش مواجه كرده است. بنابراين به‌سبب عملكرد مناسب افزودني‌ها در كاهش هدررفت خاك و آب، اصلاح و ارتقاء كيفيت عملكرد افزودني‌ها اجتناب‌ناپذير است. در حال حاضر ضايعات و پسماندهاي مختلفي در صنايع مهم و از جمله چوب و كاغذ توليد مي‌شود. در اين خصوص مي‌توان به نرمه‌ها و ذرات ريز موجود در پساب كارخانه‌هاي كاغذ اشاره نمود. نرمه ضايعاتي، قطعات ريزي از الياف بوده كه به‌صورت اجتناب‌ناپذير در فرآيندهاي توليد كاغذ و بازيافت آن خرد مي‌شود. لذا با توجه به مشكلات ناشي از مقدار بيش از حد نرمه‌ها در فرآيند توليد كاغذ و مقوا و در عين حال قابليت مناسب حفظ و نگه‌داري آب توسط آن‌ها به‌نظر مي‌رسد كه مي‌توان از آن به‌عنوان يك ماده افزودني طبيعي براي كاهش هدررفت خاك و آب استفاده نمود. مواد و روش‌ها: پژوهش حاضر با هدف بررسي تأثيرپذيري توليد رواناب و هدررفت خاك از افزودني نرمه ضايعاتي در كرت‌هاي آزمايشگاهي كوچك انجام شد. براي اين منظور ابتدا از خاك مورد مطالعه‌ي حواشي جاده مرزن آباد-كندلوس واقع در غرب استان مازندران نمونه‌برداري صورت گرفت. خاك مورد نظر پس از هوا خشك كردن از الك دو و هشت ميلي‌متري عبور داده و براي لايه بالايي كرت‌هايي با ابعاد 50 ×50 سانتي‌متر و با ارتفاع 30 سانتي‌متر قرار داده و تمامي كرت‌هاي مورد نظر از پايين تا عمق 18 سانتي‌متر از پوكه معدني به‌عنوان لايه زه‌كش پر شد. افزودني نرمه ضايعاتي به شكل مايع و پاشش يكنواخت در سه سطح 0/5، يك و 1/5 ليتر بر مترمربع و با سه تكرار به‌همراه تيمار افزودني آب خالص و تيمار شاهد (خشك) روي 24 كرت و در مقياس آزمايشگاهي و تحت شبيه‌سازي باران با شدت حدود 70 ميلي‌متر بر ساعت و دوام 30 دقيقه انجام پذيرفت. يافته‌ها: نتايج پژوهش نشان داد كه افزودني نرمه با سه سطح 0/5، يك و 1/5 ليتر بر مترمربع، ميزان رواناب توليدي را به‌ترتيب 35-، 5- و 15+ درصد و با اختلاف غيرمعني‌دار (p>0.05) و ميزان هدررفت خاك را 47، 84 و 71 درصد و با اختلاف معني‌دار (p<0.05) نسبت به تيمار شاهد (خشك) كاهش داده است. در واقع نتايج حاصل از اين پژوهش حد بهينه استفاده از افزودني نرمه در كاهش رواناب و هدررفت خاك را به‌ترتيب 1/5 و يك ليتر بر متر‌مربع تأييد نمود. نتيجه‌گيري: نتايج پژوهش حاضر ضرورت استفاده از افزودني‌هاي زيست سازگار را به‌لحاظ بهره‌گيري از پساب كارخانه‌هاي كاغذ و جلوگيري از ورود آن به منابع آب و خاك و هم‌چنين كاهش ميزان رواناب و هدررفت خاك در مناطق حساس كشور براي زمينه‌سازي توسعه پايدار را بيان مي‌دارد.

Background and objectives Soil erosion is a major global challenge that its control by appropriate and proportionate methods is necessary. In recent years, various studies have been carried out using amendments and chemical stabilizers to reduce the detrimental effects of runoff and soil erosion. Environmental problems, low efficacy and time-consuming, low availability and high volume requirements have challenged the use of amendments in the usual form. Therefore, due to the proper performance of the amendments to reduce runoff and soil loss, improving the quality of the amendment is inevitable. Nowadays, various wastes are currently produced in important industries, including wood and papermill. In this regard, the fine corrugated and small particles in the effluent of paper mills can be mentioned. Residual fine amendments is a part of fibers that are unavoidably crushed in paper production and recycling processes. Therefore, due to the problems caused by the excessive amount of fines in the process of paper production and the ability to store water in the soil, it seems that it can be used as a natural amendment to reduce runoff and soil loss. Materials and Methods The present study was carried out to investigate the effectability of runoff generation and soil loss from fine corrugated amendments at small experimental plots. To conduct the study, the soil carried out from the marginal area of the Marzanabad-Kandalous region located in the west of Mazandaran Province. The soil was air-dried and then crossing a 3 mm sieve to put into 50 × 50 cm plots with a height of 30 cm was filled from the bottom to a depth of 18 cm of mineral pumices as a drainage layer and for the top layer of soil 2 and 8 mm. Treatments were studied at three levels of 0.5, 1 and 1.5 )L m-2 (and each with three replications in liquid form and uniform spraying on 18 plots with pure water additive and control (dry) and in laboratory scale under rainfall simulation was performed with intensity of some 70 )mm h-1 (and duration of 30 minutes. Results The results showed that use of fine amendment with three levels of 0.5, 1 and 1.5 )L m-2 (decreased runoff volumes (p>0.05) and soil losses (p<0.05) of -35, -5, and +15; 47, 84, and 71 % compared to those of the treated plots by fine, respectively. Discussion and Conclusion The results of this study show that the application of biocompatible amendment from wastewater of papermills is recommended to prevent entering into the water and soil resources in order to reduce runoff generation and soil losses in sensitive areas of the country facilitating sustainable development. It further leads to reduce runoff generation and soil losses in sensitive areas of the country facilitating sustainable development.