اثر پلی اکریل آمید در کنترل فرسایش پاشمانی در زمان‌های مختلف بارش

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی آبخیزداری، دانشگاه اردکان

2 نویسنده مسئول: دکتری مهندسی آبخیزداری دانشکده منابع طبیعی نور، دانشگاه تربیت مدرس

3 استادیار گروه آبخیزداری دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اردکان

چکیده

فرسایش پاشمانی، مرحله‌ی اولیه‌ی فرسایش آبی است که با برخورد قطرات باران به سطح خاک سبب جدا شدن ذرات خاک می­گردد. در این تحقیق به بررسی تاثیر مقادیر مختلف پلی­اکریل­آمید (0، 2/0، 4/0 و 6/0 گرم بر مترمربع) بر روی مقدار فرسایش پاشمانی در سه مدت زمان بارندگی 10، 20 و 30 دقیقه با استفاده از باران­ساز FEL3 در آزمایشگاه بر روی خاک مارنی با شدت 120 میلی­متر بر ساعت پرداخته شد. نتایج حاکی از آن است که بین مقادیر مختلف پلی­اکریل­آمید در زمان­های مختلف بارندگی از لحاظ کاهش میزان پاشمان اختلاف معنی­دار آماری وجود دارد. اثر متقابل دو فاکتور مدت بارش و مقدار پلی­اکریل­آمید برکنترل میزان پاشمان اختلاف معنی­داری در سطح 95 درصد نشان نداد. به علت فرسایش پذیری بالای خاک مارنی[s1] ، مقدار کم این ماده نتوانست تلفات پاشمان را به خوبی کنترل کند، هرچند آن را به میزان کم کاهش داد. نتایج تحلیل آماری در مدت­های مختلف بارش نشان داد که مقادیر مختلف پلی­اکریل­آمید در زمان 10 دقیقه نسبت به تیمار شاهد اختلاف معنی­دار نداشت ولی در مدت 20 و 30 دقیقه مقدار ماده در کنترل فرسایش نسبت به شاهد معنی­دار بود. همچنین با تداوم بارندگی، میزان پاشمان افزایش یافت و با افزایش میزان پلی­اکریل­آمید فرسایش پاشمانی کاهش داشت، به گونه­ای که بیش­ترین تاثیر در زمان 30 دقیقه و مقدار 6/0 گرم بر مترمربع پلی­اکریل­آمید نسبت به شاهد می­باشد که فرسایش را 2/21 درصد کاهش داد.



 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Polyacrylamide for Splash Erosion Control in Rainfall Different Durations

نویسندگان [English]

  • Nafiseh Ghezelseflu 1
  • mahdi Boroghani 2
  • Somayeh Soltani 3
1 MSc Graduated department of watershed management Ardakan University
2 PhD departments of Natural Resources Noor, TarbeatModares University,
3 Assistant Professor Department of watershed management Ardakan University
چکیده [English]

Splash erosion is the first stage in the process of water erosion that results of disperse particles soil with rain drops. This study was conducted to determine the effects of different rate of Polyacrylamide, PAM, (0, 0.2, 0.4, and 0.6 gram per square meter) on marl soils in rainfall different durations (10, 20 and 30 minute) using FEL3 rainfall simulator with rain intensity 120 mm/hr at laboratory. The results showed that all of the PAM levels (0, 0.2, 0.4 and 0.6) in the three rainfall durations (10, 20 and 30 minute) had significant differences in decreasing splash erosion in comparison with control treatment. However the interaction effect of rain duration and PAM levels, were not statistically significant. Low rate of PAM (0.2 g.m2) cannot control splash erosion as well as, however decreased it less. The statistical analyzes showed there was no statistical significance noted at a rain duration of 10 min, however at rain duration 20 and 30 min, with different amounts of PAM, there was a significant difference in splash erosion control.  When rain duration increased from 10 to 30 minute, the splash erosion enlarged. So, the splash erosion decreased due enhancement of PAM level, as the most effect was observed in rain duration 30 min and 0.6 g.m2 PAM rate respect to control treatment which is 21.2% effective in decreasing erosion.

کلیدواژه‌ها [English]

  • PAM
  • Marl soil
  • Rain duration
  • Rainfall Simulator
  • Splash erosion

- افراسیاب،پ.، چاری،م،م و هاشم­زاده وندی،ح. 1392. بررسی اثر پلی­اکریل­آمید بر رواناب، فرسایش خاک و نفوذ آب در اراضی شیب­دار با استفاده از شبیه­ساز باران. مجله پژوهش آب در کشاورزی. 27. 2. 281-290

2- بروغنی،م و حیاوی،ف.1390. کاربرد پلی­اکریل­آمید در کنترل فرسایش پاشمانی بر روی خاک­های مارنی. پژوهش­های فرسایش محیطی. 1: 31-42.

3- تمرتاش،ر.، ریحانی،ب.، طاطیان،م و رضایی پاشا،م. 1386. مطالعه ارتباط خصوصیات شیمیایی خاک­های مارنی با پوشش گیاهی در شهرستان بیرجند. مجموعه مقالات دهمین کنگره علوم خاک ایران، کرج 4 تا 6 شهریور: صفحه 246.

4- حزباوی،ز.، صادقی،س،ح.، یونسی،ح و بهزادفر،م.1392. ضرورت استفاده از پلیمرها در مدیریت منابع آب و خاک. اولین کنفرانس ملی راهکارهای دست­یابی به توسعه پایدار در بخش­های کشاورزی، منابع طبیعی و محیط زیست.

5- شکفته،ح.، رفاهی،ح.ق و گرجی،م. 1384. بررسی اثر ماده شیمیایی پلی­اکریل­آمید بر فرسایش و روان آب خاک­ها. مجله علوم کشاورزی ایران.36. 1 :177-186.

6- شهبازی،ع.، سرمدیان،ف.، رفاهی،ح. ق و گرجی،م.1384. تاثیر پلی­اکریل­آمید بر کنترل فرسایش و روان آب خاک­های شور-سدیمی. مجله علوم و کشاورزی ایران .36. 5: 1103-1112.

7- قربانی واقعی،ح.، بهرامی،ح.، غفاریان مقرب،م.ه.، شهاب،ح و طلیعی طبری،ف. 1387. کارایی پلی­اکریل­آمید آنیونی در افزایش سرعت نفوذ آب به خاک. مجله تحقیقات آب و خاک ایران. 39 . 1: 84-77.

8- واعظی،ع.، رستمی،ع و محمدی،م.ح. 1390. تغییرات زمانی فرآیندهای تخریب و پاشمان در خاک مارنی تحت باران شبیه­سازی شده، مجله پژوهش­های خاک ( علوم خاک و آب).25. 4. 361-372

9- Awad,Y.M., Blagodatskaya,E., OK,Y.S and Kuzeyakov,Y. 2012. Effects of Polyacrylamide, Biopolymer, and Biochar on Decomposition of Soil Organic Matter and Plant Residues as Determined by 14C and Enzyme Activities.

 

10- Ben-Hur,M. 1994. Runoff, erosion, and polymer application in moving – sprinkler irrigation. Soil Science Society of America Journal. 158:283-290.

11- Boroghani,M., Mirnia,S.K., Vahhabi,J., Ahmadi,S.J and Charkhi,A. 2011. Nanozeolite synthesis and the effect of on the runoff and erosion control under rainfall simulator. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 5.12: 1156-1164.

12- Boroghani,M., Hayavi,F and Noor,H. 2012. Affectability of splash erosion by Polyacrylamide application and rainfall intensity. Soil and water research. 7.4: 159-165.

13- El-Morsy,E.A. 1991. Efficient amendment use as anti-surface sealina of sodic soils upon leaching : SEM study. Egyptian Journal of Soil Science. 31: 253-264.

14- Entry,J.A and Sojka,R.E. 2008. Carbon and nitrogen Stable Isotope Rations can Estimate Anionic Polyacrylamide Degradation in Soil, Geoderma. 145: 8-16.

15- Khaitan,S., Erickson,L.E., Hutchinson,S.L., Karthikeyan,R. 2003. Biodegradation of petroleum hydrocarbons in a soil containing polyacrylamide. Proceedings. Biochemical engineering symposium, Iowa State University.

16- Kinnell,P.I.A. 2005. Rain drop impact induced erosion processes and prediction: a review, Published on line in Wiley Inter Science (www.interscience.wiley.com),1-31 DOI:10.1002/hyp.5788

17- Morgan,R.P.C. 1987. Field studies of rain splash erosion. Earth surf, Processes. 3.3: 295-299.

18- Oztas,T., Ozbek,AK., Aksakal,E. 2000. Structural developments in soil treated with Polyvinylalcohol.12- Pla, S.I. 2003. Erosion research in Latin America, In: Gabriel D. and Comelis W. (eds.), Proceeding of International Symp, 25 Year of Assessment of Erosion, Ghent, Belgium, 19-27.

19- Qinjuan,C., Qiangguo,C and Wenjun,M. 2008.Comparative study on rain splash erosion of representative soils in China, Chinese Geographical Science. 18.2: 155-161.

21- Sepaskhah,A.R., Bazrafshan-Jahromi,A.R. 2006.Controlling runoff and erosion in sloping land with polyacrylamide under a Rainfall Simulator. Biosystems Engineering. 93:474- 497.

22- Shin,M.H., Won,C.H., Jang,J.R., Choi,Y.H., Shin,J.Y., Lim,K.J and Choi,J.D. 2013. Effect of Surface Cover on the Reduction of Runoff and Agricultural NPS Pollution from Upland Fields. Paddy Water Environment. 11:493-501.

 

23- Sojka,R.E., Orts,W.J and Entry,J.A. 2004. Soil physics and hydrology: conditioners. In: Hillel D(ed) Encyclopedia of soil science. Elsevier. Oxford UK 10: 301-306.

24- Sozogi,A.A., Leib,B.G., Redulla,C.A., Stevens,R.G., Mathews.G.R., Strausz,D.A. 2007. Erosion control practices integrated with polyacrylamide for nutrient reduction in rill irrigation runoff, Agricultural Water Management. 9: 43-50.

25- Xiubin,H.E and Zhandin,H. 2001. Zeolite application for enhancing water infiltration and retention in loess soil, Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences, Resources, Conservation and Recycling. 34: 45-52.