تأثیر آبگریزی خاک بر مشخصات نفوذ در دو خاک لوم رسی و لوم شنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 1- دانشجوی دکتری علوم خاک، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز

2 2- استاد گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز

3 3- استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز

4 4- استاد مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج

چکیده

نفوذ آب در خاک و ویژگی­های آن، در مدیریت آب و خاک مزرعه از جنبه­های مختلف مهم می­باشد. آبگریزی خاک پدیده­ای است که غالباً در خاک­های جنگلی رخ می­دهد و نفوذ را به‌شدت کاهش داده و تخریب خاک را به شیوه­های مختلف شدت می­بخشد. در تحقیق حاضر از دو خاک غالب منطقه با بافت­های لوم رسی و لوم شنی از اطراف شهرستان کلیبر استان آذربایجان­شرقی نمونه­برداری و به­صورت مصنوعی با اسید استئاریک در پنج درجه مختلف آبگریز شد. شدت آبگریزی به‌روش آزمون زمان نفوذ قطره آب (WDPT) اندازه­گیری و اثر آبگریزی بر نفوذ تجمعی و ضرایب معادلات نفوذ کوستیاکف و فیلیپ بررسی شد. نتایج نشان‌دهنده این بود که با افزایش درجه آبگریزی در هر دو خاک مقدار نفوذ تجمعی، متوسط سرعت نفوذ در شروع آزمایش و متوسط سرعت نفوذ نهایی (حاصل از میانگین داده­های نفوذ در سه تکرار) کاهش یافت. با افزایش درجه آبگریزی از درجه یک به درجه پنج مقدار متوسط سرعت نفوذ اولیه از 37/1 به 31/0 سانتی­متر بر دقیقه در خاک لوم شنی و از 50/1 به 23/0 سانتی­متر بر دقیقه در خاک لوم رسی رسید. همچنین با افزایش درجه آبگریزی از درجه یک به درجه پنج سرعت نفوذ نهایی برای خاک لوم شنی از  037/0 به 0001/0 سانتی­متر بر دقیقه و برای خاک لوم رسی از 020/0 به 008/0 سانتی­متر بر دقیقه رسید. افزایش آبگریزی در هر دو خاک بر ضرایب مد­ل­های نفوذ مذکور تأثیرگذار بود. به‌طوری‌که ضرایب جذبی خاک (c کوستیاکف و S فیلیپ) بیشترین کاهش در مقابل افزایش آبگریزی را داشتند. ارزیابی مدل­ها نشان داد که مدل کوستیاکف مدل بهتری در مقایسه با مدل فیلیپ برای برآورد میزان نفوذ تجمعی در درجه­های متفاوت آبگریزی می­باشد.
 
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Soil Water Repellency on Infiltration Characteristics of Two Sandy Loam and Clay Loam Soils

نویسندگان [English]

  • H Beyrami 1
  • MR Neyshabouri 2
  • AM Nazemi 3
  • F Abbasi4 4
چکیده [English]

Soil water infiltration and its characteristics are important in water management both in agriculture and hydrology. Water repellency of soil, a phenomenon that often occurs in forest soils, reduces infiltration greatly and enhances soil degradation by various ways. In this study two clay loam and sandy loam soils were sampled from Kaleybar forest area, East Azarbaijan province. They were artificially hydrophobized into five different degrees of water repellency by using stearic acid. Water drop penetration time test (WDPT) was applied to assess the severity of the repellency. Effects of the repellency were investigated on cumulative infiltration and infiltration coefficients of the Kostiakov and Philip models. Results indicated that in the both soils, cumulative and average infiltration rate (average of triplicate infiltration measurement data) at the beginning of the experiment and the average steady state infiltration rate decreased with increasing of repellency from degree 1 to 5. The average value of the initial infiltration rate decreased from 1.37 to 0.31 in sandy loam soil, and from 1.50 to 0.23 in clay loam soil with increasing the severity of the repellency from degree one to five. Steady state infiltration rate was greatly reduced from 0.037 to 0.0001 in sandy loam soil, and from 0.02 to 0.008 in clay loam soil.  Water repellency significantly affected Kostiakov c and Philip sorptivity S. The Kostiakov model in comparison to the Philip model was more appropriate for estimating cumulative infiltration in different degrees of water repellency.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Cumulative infiltration
  • Kostiakov model
  • Philip model
  • Water drop penetration time test (WDPT)
  • Water repellency