ارزيابي پايداري ساختمان در 21 سري از خاك‌هاي استان همدان به روش الك ‌تر و رابطه آن با برخي ويژگي‌هاي ذاتي خاك

Structural Stability Assessment Using Wet Sieving Method and its Relations with Some Intrinsic Properties in 21 Soil series From Hamadan Province

ساختمان خاك به طور مستقيم و غيرمستقيم بر بسياري از ويژگي‌هاي فيزيكي خاك از جمله نگهداري آب در خاك، هدايت هيدروليكي، تهويه و دماي خاك موثر است. همچنين ساختمان با تاثير بر مقاومت مكانيكي خاك و انتشار عناصر غذايي، بر رشد گياه و توليد محصول اثر مي‌گذارد. عوامل مختلفي مانند بافت، ماده ‌آلي و كربنات كلسيم خاك بر پايداري ساختمان (خاكدانه‌ها) موثرند. در اين پژوهش اثر اين عوامل بر پايداري مقدار خاكدانه‌هاي 21 سري از خاك هاي استان همدان با استفاده از روش الك تر بررسي شد. از شاخص ميانگين وزني قطر (MWD) خاكدانه ها براي بيان پايداري ساختمان خاك استفاده شد. سه زمان متفاوت (5، 10 و 15 دقيقه) الك‌كردن خاكدانه‌ها در آب به منظور اعمال تنش هاي مكانيكي-آبي در نظر گرفته شد. با توجه به پايداري ساختماني ضعيف خاك هاي مناطق خشك و نيمه خشك ايران، زمان‌هاي كوتاه الك كردن خاكدانه ها (يعني 5 دقيقه)، براي تشخيص تغييرات پايداري ساختمان ناشي از ويژگي هاي ذاتي مورد بررسي مناسب تر بود. در بين ويژگي هاي موثر بر پايداري ساختمان خاك، بيشترين نقش مربوط به ماده ‌آلي بود. به گونه‌اي كه براي زمان 5 دقيقه، تاثيرگذاري مقدار ماده آلي (OM) بر پايداري خاكدانه‌ها (5MWD)، حدود 18 برابر رس (Clay)و 26 برابر كربنات كلسيم (3CaCO) بود و معادله رگرسيوني آن به صورت زير به دست آمد: MWD5 (mm) = -0/267 + 0/449 OM% + 0/0245 Clay% + 0/0169 CaCO3% R2 = 84/8% ضرايب همبستگي جزيي بين درصد ماده آلي، رس و كربنات كلسيم خاك با مقدار MWD نشان داد كه در تمامي زمان-هاي الك كردن، بيشترين ضريب همبستگي جزيي را مقدار رس خاك و پس از آن مقدار OM با MWD داشت. با افزايش زمان تكان دادن الك‌ها در آب، نقش درصد رس در پايداري خاكدانه‌ها افزايش و نقش درصد ماده آلي و كربنات كلسيم كاهش يافت. بنابراين در خاك‌هاي مورد بررسي، نقش ماده آلي و رس خاك در ايجاد خاكدانه‌هاي پايدار قابل توجه است. براي اندازه گيري پايداري تر خاكدانه‌هاي خاك‌هاي مورد بررسي، زمان هاي كوتاه تكان دادن (5 دقيقه) پيشنهاد مي شود.

Soil structure could directly and indirectly affect soil water retention, hydraulic conductivity, aeration and temperature. It is also important in terms of soil mechanical impedance and nutrient diffusion in soil, which have impacts on plant growth and crop production. Many factors such as soil texture, organic matter and calcium carbonate content might change soil structural stability. The influences of these factors on aggregate stability were studied for 21 soil series from Hamadan province, Iran. Aggregate stability was measured using wet sieving method and mean weight diameter (MWD) of the aggregates was calculated. Three time durations of shaking (5, 10 and 15 min) in water were used to impose different hydromechanical stresses on soil aggregates. All of the measured intrinsic properties significantly affected structural stability. Short-time shaking (i.e. 5 min) resulted in better differentiation of soils on the basis of structural stability. This was due to the low intrinsic structural stability of aridic and semi-aridic soils in Iran. Among the intrinsic soil properties, soil organic matter had the most important role in aggregate stability. For instance, soil organic matter (OM) increased MWD of 5 min shaking (MWD5), 18 and 26 times greater than the clay and CaCO3 did, respectively. It could be predicted from the following regression equation: MWD5 (mm) = ? 0.267 + 0.449 OM% + 0.0245 Clay% + 0.0169 CaCO3% R2 = 84.8 % Partial correlation analyses showed that the highest partial correlation coefficients were observed between MWD and soil clay content and then between MWD and OM for all of the shaking times. With increasing shaking duration, clay content effect on MWD increased but the influences of Organic Matter and CaCO3 contents decreased. Generally, the organic matter and clay contents were most important soil properties regarding aggregate stability for the studied soils. The short-time (5 min) wet sieving may be recommended for structural stability assessment of the soils.