تأثیر توزیع اندازه ذرات اولیه بر پایداری خاکدانه در کلاس¬های مختلف اندازه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

توزیع اندازه ذرات یکی از ویژگی­های مهم فیزیکی خاک محسوب می­شود که خود شامل توزیع اندازه ذرات اولیه و ثانویه می­باشد. تحقیق حاضر به بررسی ارتباط بین توزیع اندازه ذرات اولیه (شن، سیلت و رس) و ثانویه (خاکدانه) در مقیاس­های مختلف اندازه خاکدانه می­پردازد. به این منظور، نمونه­برداری خاک از شش سیستم کشت شامل گندم، جو، ذرت، یونجه، آیش و زمین شخم­خورده، از دو عمق 10-0 و 20-10 سانتی­متر در سه تکرار انجام شد. هر نمونه خاک اصلی به سه کلاس اندازه­ای (نمونه فرعی) شامل 25/0-0 میلی­متر (کلاس ریز)، 1-25/0 میلی­متر (کلاس متوسط) و 5-1 میلی­متر (کلاس بزرگ) تقسیم گردید. نتایج نشان داد که سیستم کشت تأثیر معنی­داری بر توزیع اندازه ذرات ثانویه در سطح احتمال یک درصد دارد. برای خاک­های اصلی، درصد شن و سیلت به­ترتیب همبستگی منفی و مثبت معنی­داری با درصد خاکدانه­های بزرگتر از 25/0میلی­متر نشان دادند در حالی­که تأثیر رس از این نظر معنی­دار نشد. درصد ذرات اولیه شن، سیلت و رس در هر سه کلاس اندازه خاکدانه، تفاوت معنی­داری با سایر کلاس­ها داشت، به نحوی­که با افزایش اندازه خاکدانه­ها (به سمت کلاس­های بزرگتر)، فراوانی ذرات شن افزایش و درصد ذرات سیلت و رس کاهش معنی­داری نشان داد. سه کلاس اندازه خاکدانه­های ریز، متوسط و درشت، به ترتیب حاوی 5/45، 9/55 و 8/60 درصد شن، 0/36، 5/27 و 3/24 درصد سیلت و 8/17، 6/16 و 8/14 درصد رس بود. البته در هر سه کلاس اندازه خاکدانه­ها، درصد ذرات شن بیشتر از درصد سیلت و رس بود. با افزایش اندازه خاکدانه­ها از کلاس اندازه 1-25/0 به کلاس 5-1 میلی­متر، درصد ذرات پایدار در آب بزرگتر از 25/0میلی­متر افزایش معنی­داری نشان داد. نتایج همچنین حاکی از آن بود که در دو کلاس اندازه 5-1 و 1-25/0 میلی­متر، درصد شن همبستگی منفی و معنی­داری با درصد خاکدانه­های پایدار در آب بزرگتر از 25/0 میلی­متر نشان داد در حالی­که این همبستگی با درصد سیلت و رس مثبت بود. یافته­های این تحقیق روشن ساخت که هرچند با افزایش اندازه ذرات ثانویه، فراوانی ذرات شن افزایش و درصد ذرات سیلت و رس کاهش می­یابد ولی شن باعث کاهش و سیلت و به­ویژه رس باعث افزایش پایداری خاکدانه می­شود. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Primary Particle Size Distribution on Aggregate Stability at Different Size Classes

نویسندگان [English]

  • Majid Mahmoodabadi
  • Bahareh Ahmadbeygi
چکیده [English]

Particle size distribution (PSD) is one of the most important soil physical properties consisting of the primary and secondary PSD. The purpose of this study was to investigate the relationship between the primary PSD (sand, silt and clay) and  the secondary PSD at different scales of aggregates. Sampling was done from two soil layers of 0-10 and 10-20 cm at farms with different cultivation systems including wheat, barley, maize, alfalfa, fallow and tilled lands, with three replications. Each soil sample was divided into three subsamples (size classes) of 0-0.25mm, 0.25-1mm and 1-5 mm. Results showed that the cultivation system had significant effects (p<0.01) on the secondary PSD. There was a negative significant correlation between the sand percentage and water stable aggregates(WSA) >0.25mm, while the correlation was positive for the silt fraction. Moreover, clay content had no significant influence on  the WSA>0.25mm. The percentages of sand, silt and clay particles in all the  aggregate classes were significantly different, so that with increasing the aggregates size, the sand fraction increased, while the silt and clay contents significantly decreased. The fine, medium and large aggregate classes consisted of 45.5, 55.9 and 60.8 percent of sand, 36.0, 27.5 and 24.3 percent of silt and finally 17.8, 16.6 and 14.8 percent of clay, respectively. However, in the all classes, the content of sand was higher than those of  silt and clay. In addition, with increasing aggregate size from 0.25-1 mm to 1-5 mm, the percentage of WSA>0.25mm increased, significantly. The results also indicated that in these two classes, the sand fraction had negative relationship with the WSA>0.25mm, while the relationships for silt and clay particles were positive. The findings of this research revealed that although the content of sand was higher in larger aggregates, but sand particles led to aggregate instability, however silt and particularly clay particles improved aggregate stability.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aggregates stability
  • Cultivation system
  • Particle size distribution
  • Soil texture