مطالعه اثر توزيع اندازه ذرات خاك بر شدت فرسايش بادي

Effect of soil particle size distribution on wind erosion rate

فرسايش بادي يكي از پديده هايي است كه باعث تخريب اراضي در مناطق خشك و نيمه خشك شده و چالشي جدي در برابر توليد پايدار و مديريت اراضي كشاورزي محسوب مي شود. شدت فرسايش به سرعت باد و ويژگي هاي خاك سطحي بستگي دارد. يكي از مهم ترين عوامل موثر بر شدت فرسايش بادي، زبري تصادفي است كه به توزيع اندازه ذرات سطحي وابسته است. اين پژوهش با توجه به محدوديت هاي اندازه گيري فرسايش در شرايط صحرايي، به بررسي نقش توزيع اندازه ذرات بر شدت فرسايش با استفاده از تونل باد مي پردازد. به اين منظور، با استفاده از دو خاك زراعي و ماسه اي، چهار توزيع اندازه ذرات مختلف ايجاد گرديد. اندازه بزرگ ترين ذرات موجود در سطح خاك 5 و 15 ميلي متر و براي خاك ماسه اي 2 ميلي متر بود كه در معرض سرع تهاي مختلف باد ، زراعي 2 15 و 18 متر بر ثانيه در ارتفاع 20 سانتي متري و در 3 تكرار قرار گرفت. نتايج نشان داد ،9 ، شامل: 2 كه با افزايش سرعت باد، شدت فرسايش افزايش يافته كه ميزان افزايش بستگي به توزيع اندازه ذرات دارد. همچنين، نتايج بيانگر آن بود كه اندازه بزرگ ترين خاك دانه هاي موجود در سطح، نقش مهمي در كنترل فرسايش داشته، به طوري كه با افزايش اندازه ذرات، شدت فرسايش بادي به طور معني داري 4 برابر / 0 ميلي متر) در خاك زراعي 4 / كاهش مي يابد. درصد خاك دانه هاي درشت (بزرگ تر از 25 خاك ماسه اي بود و به همين دليل، شدت فرسايش آن به مراتب ك متر از خاك ماسه اي بوده است.2 برابر افزايش اندازه بزرگ ترين / 2 ميلي متر ( 5 - همچنين، با افزايش اندازه بزر گترين خاك دانه ها از 5 3 برابر كاهش يافت. / ذرات) براي باد با سرعت 15 متر بر ثانيه در خاك زراعي، شدت فرسايش 5 يافته هاي اين پژوهش، اهميت پرداختن به توزيع اندازه ذرات خاك دانه را در بررسي فرسايش بادي، بيش از پيش روشن مي سازد. واژ ههاي كليدي: تونل باد، اندازه خاك دانه، زبري سطحي، سرعت وزش، شبيه سازي باد

Abstract1 Wind erosion is one of the phenomena which causes land degradation in arid and semiarid regions and is a serious challenge for sustainable production and farmland management. The rate of wind erosion depends on wind velocity and surface properties of the soil. Random roughness is one of the most important factor affecting wind erosion, which depends on soil particle size distribution. Due to some limitations in field measurement of erosion, this study was carried out to investigate the effect of particle size distribution on erosion rate using wind tunnel. For this purpose, two cropland soils and sandy soils were applied to create four different particle size distributions. The largest aggregates on the surface of cropland soil were 2, 5 and 15 mm and on the sandy soil was 2 mm, which were subjected to different wind velocities of 2, 9, 15 and 18 m s-1 at the height of 20 cm with three replications. The results showed that by increasing wind velocity, erosion rate was intensified. The erosion rate depends on surface particle size distribution. The results also indicated that the size of largest aggregates on soil surface has an important influence on erosion rate. The cropland soil had higher percentage of macroaggregates ( > 0.25 mm) than the sandy soil; Consequently its erosion rate was significantly lower. In addition, increasing aggregate size from 2 to 5 mm for the velocity of 15 m s-1, led to 3-fold decrease in erosion rate. Keywords: Wind tunnel, Aggregate, Surface roughness, Wind velocity, Wind