تاثیر خاکپوش ماسه بادی و نانو ذرات رس در آبیاری سفالی بر تغییرات رطوبت، دما و پایداری خاکدانه در مناطق خشک، منطقه مورد مطالعه: شهرستان نیمروز

کمبود نزولات جوی و خشک سالی از عوامل موثر بر بحران کم آبی در مناطق خشک بشمار می رود که این فرایند با توجه به بالا بودن میزان تبخیر در این مناطق ضمن کاهش میزان بهره وری از آب، باعث کاهش رطوبت خاک می شود. از این رو، کاربرد روش های حفاظتی با کاهش میزان تبخیر و حفظ رطوبت خاک علاوه­بر بهبود رشد و عملکرد گیاه، باعث افزایش بهره وری آب می­شود. هدف از اجرای این پژوهش، بررسی تاثیر خاکپوش ماسه بادی و نانو رس در آبیاری سفالی بر تغییرات دما و رطوبت در یکی از کانون­های فرسایشی منطقه سیستان است. بدین منظور، در ابتدا طی عملیات میدانی از رسوبات بادی انباشت شده در دشت سیستان و همچنین، رسوبات سیلابی بستر رودخانه هیرمند (رسوبات حمل شده طی سیلاب های ورودی از کشور افغانستان) نمونه برداری شد. با تعیین اندازه ذرات نمونه های رسوب به منظور تهیه خاکپوش ماسه بادی بزرگ ترین اندازه ذرات رسوبات بادی با استفاده از الک جدا شد. برای تهیه نانو ذرات رس نیز رسوبات سیلابی با استفاده از آسیاب گلوله ای ضمن بررسی اندازه ذرات و تعیین عناصر اصلی (با استفاده از روش XRF) پودر شد. در ادامه، با آماده سازی تیمارهایی متشکل از خاکپوش ماسه بادی، نانو رس و شاهد با نصب ترمومتر و پروب در اعماق ۱۰، ۳۰ و ۵۰ سانتی متر اقدام به اندازه گیری دما و رطوبت خاک (با استفاده از رطوبت سنج) برای یک دوره ۱۸۶روزه شد. همچنین، در پایان دوره آزمایش به منظور بررسی شاخص های پایداری خاکدانه با نمونه برداری از اعماق مختلف شاخص میانگین وزنی (MWD) و شاخص میانگین هندسی (GMD) قطر خاکدانه ها بر اساس روش الک خشک اندازه گیری شد. یافته ها نشان داد که در توزیع رطوبت و دما در تیمارهای مورد مطالعه اختلاف معنی دار در سطح پنج درصد وجود دارد. بیشترین رطوبت ذخیره شده در عمق ۱۰ سانتی متر در تیمار خاکپوش ماسه بادی اندازه گیری شد (به­ترتیب ۲/۱ و ۴/۱ برابر بیشتر از میزان رطوبت ذخیره شده در تیمارهای نانو ذرات رس و شاهد). همچنین، در عمق ۳۰ و ۵۰ سانتی متر بیشترین میزان رطوبت حفظ شده مربوط به تیمار نانو ذرات رس است (به­ترتیب ۲/۱ و ۶/۱ برابر بیشتر از لایه های فوق الذکر در تیمارهای خاکپوش ماسه بادی و شاهد). در بررسی تغییرات دما در اعماق ۱۰، ۳۰ و ۵۰ سانتی­متر، بیشترین و کمترین میزان دما به­ترتیب مربوط به تیمارهای شاهد و خاکپوش ماسه بادی می باشد. بر اساس نتایج به­دست آمده، با ایجاد لایه خاکپوش ماسه بادی در سطح خاک دمای خاک در لایه سطحی نسبت به تیمارهای شاهد و نانو ذرات رس به­ترتیب ۳۳ و ۲/۱۷ درصد کاهش یافت. در بررسی شاخص های پایداری خاکدانه نیز یافته ها نشان داد که تفاوت معنی داری بین مقادیر شاخص های میانگین وزنی و میانگین هندسی قطر خاکدانه ها در تیمارهای مورد مطالعه وجود دارد و بیشترین مقادیر شاخص های مورد مطالعه مربوط به تیمار نانو رس می باشد (در سطح پنج درصد). در مجموع، بر اساس نتایج به­دست آمده از این پژوهش، استفاده از خاکپوش ماسه بادی و نانو رس با کاهش دما و بهبود پایداری خاکدانه ها باعث افزایش ۳۰ تا ۴۵ درصدی رطوبت حجمی خاک در لایه های زیرسطحی و همچنین، افزایش مدت زمان حفظ رطوبت در خاک و کاهش دور آبیاری در مقایسه با حالت بدون اقدام حفاظتی در خاک شده است که کاربرد قابل توجه روش های مورد استفاده در این پژوهش با تامین رطوبت مورد نیاز گیاه برای استقرار پوشش گیاهی در کانون های فرسایشی منطقه مورد مطالعه است.

کلیدواژه ها:

بحران کم آبی ، خشک سالی ، رطوبت سنج ، سیستان ، نانو رس