تغييرات زماني فرآيندهاي تخريب و پاشمان در خاك مارني تحت باران شبيه سازي شده

Temporal Variations of Aggregates Breakdown and Splash Particles Processes in a Marl Soil Under Simulated Rainfall

فرآيندهاي تخريب خاكدانه ها و پاشمان ذرات خاك از مهم ترين پيامدهاي برخورد قطرات باران بر سطح خاك مي-باشند. اين تحقيق به منظور بررسي تغييرات زماني فرآيندهاي تخريب و پاشمان در خاك بكر مارني در استان زنجان انجام گرفت. آزمايش در هشت تيمار زمان بارندگي با سه تكرار در قالب طرح كاملا تصادفي در سال 1389 انجام شد. براي اين منظور پس از جمع آوري خاكدانه هاي با قطر 6 تا 8 ميلي متر، خاكدانه ها در 24 جعبه مسطح به ابعاد 30 سانتي متر در 40 سانتي متر قرار داده شدند. جعبه ها در فواصل زماني مختلف (5/7، 15، 5/22، 30، 5/37، 45، 5/52 و 60 دقيقه) زير دستگاه شبيه ساز باران با شدت ثابت 40 ميلي متر بر ساعت قرار گرفتند. ميزان تخريب با مقايسه ميانگين وزني قطر خاكدانه ها قبل و بعد از بارندگي به روش الك خشك و ميزان پاشمان از جمع آوري ذرات خاك پراكنده شده در اطراف جعبه ها طي هر رخداد بارندگي و تعيين وزن خشك آن ها به دست آمد. بر اساس نتايج رابطه مثبت معني داري بين زمان بارندگي و تخريب خاكدانه (01/0, p < 99/0R2=) و نيز پاشمان ذرات خاك (05/0, p < 95/0R2=) وجود داشت. در ابتداي بارندگي (5/7) دقيقه ميزان تخريب خاكدانه ها بيشتر از پاشمان ذرات خاك بود. با تداوم بارندگي، ميزان پاشمان نيز به دنبال تخريب خاكدانه ها افزايش يافت و در زمان 45 دقيقه به دليل تخريب بيشتر خاكدانه ها، سله در سطح نمايان شد. در اين زمان، ميزان تخريب و پاشمان تقريباً به اوج رسيد. پس از اين زمان، تشكيل سله از تخريب بيشتر خاكدانه ها و تا اندازه اي از پاشمان بيشتر ذرات جلوگيري كرد. بين ميزان پاشمان ذرات و تخريب خاكدانه ها رابطه مثبت معني دار (05/0, p < 98/0R2=)وجود داشت.

Aggregate breakdown and splash particles are the most important results of raindrops impact on soil surface. The study was conducted to investigate the temporal variations of breakdown and splash processes in a virgin marl soil in Zanjan Province. The experiment was carried out as a completely randomized design with eight rainfall duration treatments and three replications, in 2010. Twenty four flat boxes with dimensions of 30 cm× 40 cm were filled with soil aggregates (6-8 mm). The aggregates boxes were placed under a rainfall simulator with a constant intensity of 40 mm h-1.The aggregate breakdown values was obtained based on comparison of the mean weight diameter of the aggregates before and after rainfall events. The splash values were determined from the dry weight of soil particles that had splashed out around the boxes during each rainfall event. Based on the results, there were significant relationships between the rainfall duration and both the aggregate breakdown (R2= 0.99, p < 0.01) and the particles splash (R2=0.95, p < 0.05). The aggregate breakdown value was low at the beginning of rainfall (7.5 min), but it increased with increasing rainfall duration and, subsequently, soil surface was crusted in 45 min. At this time, aggregate breakdown and particles splash values were almost maximized. After 45 min, aggregate breakdown and particles splash values were negligibly increased due to crust formation at soil surface. There was a significant relationship between the particles splash and the aggregate breakdown (R2=0.98, p < 0.05).