تاثير آبگريزي خاك بر منحني نگهداري رطوبت و شاخص كيفيت فيزيكي (شاخص S) در دو خاك با بافت متفاوت

Effects of Soil Water Repellency on Soil Moisture Retention Curve and S-Index in Two Soils with Different Textures

خاك آبگريز خاكي است كه وقتي قطره اي از آب روي سطح آن قرار گيرد، سريعاً خيس نمي شود. آبگريزي توسط حضور تركيبات آلي مومي پيچيده در خاك ايجاد مي شود. در طي تجزيه مواد آلي اين تركيبات مومي ذرات خاك را پوشانده و خاك به شكل آبگريز در مي آيد. با توجه به تاثيرپذيري منحني رطوبتي از اندازه و آرايش منافذ خاك، شيب منحني رطوبتي در نقطه عطف آن‌كه به‌عنوان شاخص كيفيت فيزيكي خاك (S) معرفي‌شده است، مي تواند منعكس‌كننده جنبه هاي مختلف كيفيت فيزيكي خاك از جمله نفوذ آب، نفوذ ريشه و جرم مخصوص ظاهري باشد. در تحقيق حاضر دو خاك با بافت هاي لوم رسي از جنگل و لوم شني از مرتع تبديل‌شده به زراعت ديم در اطراف شهرستان كليبر استان آذربايجان شرقي نمونه برداري و به صورت مصنوعي با اسيد استياريك در پنج غلظت متفاوت (جهت حصول پنج درجه مختلف آبگريزي) آبگريز شد و اثر آن بر منحني رطوبتي خاك، ضرايب مدل ونگنوختن و شاخص كيفيت فيزيكي خاك (S) مورد بررسي قرار گرفت. براي نيل به اهداف مذكور بررسي ها در مقياس آزمايشگاهي در استوانه هاي خاك دست‌خورده (در سه تكرار) انجام گرفت. نتايج نشان دهنده اين بود كه افزايش درجات آبگريزي ( از درجه يك تا درجه پنج) در هر دو خاك بر منحني رطوبتي خاك و ضرايب مدل ونگنوختن تاثير معني دار (05/0 > p) گذاشت. افزايش درجه آبگريزي از درجه يك تا پنج موجب شد تا مقدار شاخص S از 0592/0 به 0254/0 در خاك لوم شني و از 0681/0 به 0537/0 در خاك لوم رسي كاهش يابد. مقايسه آماري بيان گر اختلاف معني دار (05/0 > p) ضرايب n و m مدل ونگنوختن و رطوبت اشباع، رطوبت باقيمانده، ظرفيت مزرعه اي و رطوبت نقطه عطف در درجات مختلف آبگريزي بود. ضريب a مدل ونگنوختن خاك لوم شني اختلاف معني دار (05/0 > p) در درجات مختلف آبگريزي پيدا كرد. اما در خاك لوم رسي تنها خاك با درجه 2 آبگريزي موجب تغيير معني دار a مدل ونگنوختن شد.

Water repellent soil is a soil that is not immediately wetted when a drop of water is placed on its surface. Soil water repellency is formed by complex waxy organic compounds. During the decomposition of the organic matters, these waxy compounds cover soil particles and the soil becomes water repellent. Due to the influence of the size and arrangement of the pores on soil water retention curve, the slope of the retention curve at its inflection point that has been defined as soil physical quality index (S), reflects different aspects of soil physical quality such as penetration of water, air and roots and bulk density. In this study, two clay loam and sandy loam soils from the forest and grassland (converted to dryland farming) around the Kaleybar city, East-Azarbaijan province (Iran), were sampled and artificially hydrophobized by stearic acid at different concentrations to obtain five different degrees of water repellency. The purpose was to investigate the effects of water repellency on soil water retention curve, van Genuchten model coefficients and soil physical quality or S index. To achieve these objectives, laboratory-scale studies were conducted in disturbed soil columns (in triplicate). Results indicated that with increasing water repellency (from degree 1 to 5) in both soils, soil water retention curve and van Genuchten coefficients were affected significantly (p < 5%). The S index decreased from 0.0592 to 0.0254 in sandy loam soil and from 0.0681 to 0.0537 in clay loam soil with increasing water repellency from degree 1 to 5. Statistical comparison indicated significant difference (p < 0.05) in the values of the parameters n and m of van Genuchten model, saturation, field capacity, residual and inflection point moisture between various degrees of water repellency. The value of the a in van Genuchten model varied significantly (p < 0.05) among all of water repellency degrees in sandy loam, but in the clay loam only the second degree of water repellency significantly affected the value of a in van Genuchten model.