اثر تراکم سه نوع پوشش گیاهی بر میزان رواناب و رسوب در حاشیه شهر مشهد

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران

2 دانشیار، گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 دانشیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران

چکیده

فرسایش خاک و عوامل موثر بر آن، موضوعی است که در حال حاضر باعث توجه جهانی شده است. یکی از متغیرهای مهم و تاثیرگذار بر روی فرسایش خاک پوشش گیاهی است. پژوهش حاضر با هدف بررسی رابطه بینرواناب و رسوب با پوشش گیاهی و درصد تراکم آن و همچنین تاثیر پوشش گیاهی بر روی پایداری خاکدانه­ها و نفوذپذیری خاک انجام گرفت. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی به­صورت آزمایش فاکتوریل و شامل تیمارهای گل گاوزبان، شاه­تره و خاکشیر در سه تکرار انجام شد. برای بررسی اثرات درصد نوع پوشش وآسمانه­های گیاهی شامل خاک بدون پوشش گیاهی (صفر درصد تراکم یا شاهد)، 30-20% (تراکم کم)، 60-40% (تراکم متوسط) و بیش از70 درصد آسمانه گیاهی (تراکم زیاد) کرت­هایی با ابعاد یک­متر مربع در نظر گرفته شد. در انتهای هر یک از کرت­ها حجم رواناب حاصل از باران طبیعی و مقدار رسوب در بهار 1394 اندازه­گیری شد. پایداری خاکدانه­ها با روش الک تر و نفوذپذیری با استفاده از استوانه تک حلقه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیش­ترین و کم­ترین ارتفاع رواناب مربوط به پوشش گیاهی خاکشیر و گل­گاوزبان بود. در رابطه با درصد پوشش گیاهی نیزبیش­ترین و کم­ترین ارتفاع رواناب در پوشش صفر و بیش از 70 درصد مشاهده شد.غلظت رسوب در پوشش گیاهی گل­گاوزبان کم­ترین مقدار را نشان داد و با کاهش درصد آسمانه گیاهی مقدار آن افزایش یافت. در تیمارهای دارای پوشش گیاهی شاه­تره بیش­ترین مقدار نفوذ وجود داشت، ولی کم­ترین مقدار رواناب مربوط به پوشش گیاهی گل­گاوزبان بود و دلیل آن مورفولوژی متفاوت این گیاه بود. نتایج مقایسه میانگین در رابطه با پایداری خاکدانه­ها نشان داد که با افزایش درصد آسمانه­ی گیاهی پایداری خاکدانه­ها افزایش یافتو بیش­ترین پایداری خاکدانه مربوط به پوشش گیاهی گل­گاوزبان بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of three Crop Types on Run-off and Sediment Content on Margin of Mashhad city

نویسندگان [English]

  • Azam Gramei 1
  • Hojat Emami 2
  • Reza khorasani 3
1 MSc. Student, Department of Soil Science, Agricultural College, Ferdowsi University of Mashhad
2 Associate Professor, Department of Soil Science, Agriculture College of Ferdowsi University of Mashhad, Respectively., Mashhad., Iran
3 Associate professors, Department of Soil Science, Agricultural College, Ferdowsi University of Mashhad
چکیده [English]

Soil erosion and effective factor on its rate have been focused in the world wide cover crop is the most important and effective factor on soil erosion. This research was carried out to investigate the relationship between run-off and sediment load with cover crop and crop canopy and to study the effect of cover crop on aggregate stability and water infiltration rate. The experiment was performed as a completely randomized design and factorial arrangement in plots of 1 m2 square (1*1m) at less than 5% slope. The studied treatments include Borago (B), fumitory (F) and flixweed (W) at 0% (without cover crop), 20-30% (low density), 40-60% (medium density), and ˃70% (high density) and 3 replications. At the end of each plots volume of run-off and sediment content due to natured rainfall were measured in spring 2015. Also, mean weight diameter (MWD) of wet aggregate and water infiltration rate were measured. The results showed that. The highest and lowest volume of run-off height were noted in W and B treatments, respectively. The lowest value of sediment content was obtained in B treatment too and by decreasing the crop canopy, the sediment concentration was decreased. There was the highest water infiltration rate and the lowest one was assigned to B treatment, which are due to different root morphology. The comparison of MWD showed that with increasing the crop canopy, MWD increased and the maximum value of MWD was noted in B treatment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Aggregate stability
  • Crop canopy
  • Infiltration
  • Soil erosion
بیات ر.، قرمزچشمه،ب، رفاهی، ح. 1384 . بررسی نقش پوشش گیاهی در مدیریت تولید رسوب. مجموعه مقالات اولین همایش مدیریت رسوب. سازمان آب و برق خوزستان. 30 فروردین. اهواز، ایران.
رفاهی،ح. 1388. فرسایش آبی و کنترل آن. چاپ ششم. انتشارات دانشگاه تهران. 672 صفحه.
 زنگی آبادی،م.، رنگ­آور،ع.ا. رفاهی،ح.، شرفاء،م.، بی­همتا،م.ر. 1389. بررسی مهمترین عوامل تأثیرگذار بر فرآیند فرسایش خاک در مراتع نیمه خشک کلات . آب و خاک 4.24: 737-744.
مهدوی،ع.، نوری امامزاده­یی،م.ر.، مهدوی نجف آبادی،ر.، طباطبایی،س.ح. 1390. مکانیابی عرصه­های مناسب تغذیه مصنوعی سفره­های زیرزمینی به روش منطق فازی در حوضه آبریز دشت شهرکرد. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی, علوم آب و خاک 58.15: 63-76.
Adélia,N., Nunes,A., António,C., Almeida,D.E., Celeste,O., Coelho,A. 2011. Impacts of land use and cover type on runoff and soil erosion in a marginal area of Portugal. Aplied Geography. 31:687-699.
Angima,S.D., Scott,D.E., O’Nill,M.K., Ong,C.K., Weesies, G.A. 2003. Soil erosion prediction using RUSLE for central Kenyan highland condition. Agricultural ecosystems and Environmental. 97:295-308.
Ayed,G., Mohammad,M., Adam, A. 2010. The impact of vegetative cover type on runoff and soil erosion under different land uses, Catena. 81:97–103.
Choudhary,M.A., Lal,R., Dick,W.A. 1997. Long-term tillage effects on runoff and soil erosion under simulated rainfall for a central Ohio soil. Soil and tillage research. 42.3:175-184.
Fattet,M., Fu,Y., Ghestem,M., Ma,W., Foulonneau,M., NespoulousJ., Le Bissonnais,Y., Stokes, A. 2011. Effects of vegetation type on soil resistance to erosion: Relationship between aggregate stability and shear strength, Catena. 87:60–69.
Francis,C., Thornes,J.B. 1990. Runoff hydrographs from three Mediterraneanvegetation cover types. In J.B. Thornes (Ed.), Vegetation and erosion (pp.363-384). Chischester: Wiley.
Gimeno-García,E., Andreu,V., Rubio, J.L. 2007. Influence of vegetation recoveryon water erosion at short and medium-term after experimental fires ina Mediterranean shrub land. Catena. 69:150-160.
Girmay,G., Sing,B.R., Nyssen,J., Borrosen,T.  2009. Runoff and sediment-associated nutrient losses under differentland uses in Tigray, Northern Ethiopia. Journal of Hydrology. 376:70–80.
Gyssels,G., Poesen,J., Bochet,E., Li,Y. 2005. Impact of plant roots on the resistance of soils to erosion by water: a review. Progress in Physical Geography. 29:189–217.
King,K.W., Richardson,C.W., Willians,J.R. 1996. Simulation of sediment and nitrate loss on a vertisol with conservation practices. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers. 39:2139-2145.
Lado,M., Paz,A., Ben-Hur,M. 2004. Organic matter and aggregate-size interactions in saturated hydraulic conductivity. Soil Science Society of America Journal. 68:234-24.
Lebron,I, Suarez,DYoshida,T. 2002. Gypsum effect on the aggregate size and geometry of three sodic soils underreclamation. Soil Science Society of America Journal. 66:92-98.
Le Bissonnais,Y., Cerdan,O., Lecomte,V., Benkhadra,H., Souchère,V., Martin,P. 2005. Variability of soil surface characteristics influencing runoff and interrill erosion. Catena. 62:111–124.
Lassabatere,L., Angulo-Jaramillo,R., Soria-Ugalde,J.M., Cuenca,R., Braud,I., Haverkamp,R. 2006. Beerkan estimation of soil transfer parameters through infiltration experiments-Best. Soil science society of America journal. 70:521-532.
Morin,J.,Kosovsky,A. 1995. The surface infiltration model. Journal of Soil and Water Conservation 50:470-476.
Meyer,L.D., Wishmeier,E.H. 1962. Rainfall erosion by rainfall and overland flow trans. American Society of Agricultural Engineers 8:572-577.
Ozcan,A.U., Erpul,G., Basaran,M., Erdogan,H.E. 2008. Use of USLE/GIS technology integrated with geostatistics to assess soil erosion risk in different land uses of Indagi MountainPass—C¸ ankırı, Turkey. Environmental Geology. 53: 1731–1741.
Oztas,T., Koc,A., Comakli,B. 2003. Change in vegetation and soil properties longe a slope on overgrazed and eroded rangelands. Journal of Arid Environment 55:93–100.
Page,A., Miller,R.H. Keeney,D.R. 1982. Methods of Soil Analysis. 2th ed. Part 2: Chemical and biological properties. Soil Science Society of America Publisher.
Rao,K.P.C., Steenhuis,T.S., Cogle,A.L., Srinivasan,S.T., Yule,D.F., Smith,G.D. 1998. Rainfall infiltration and runoff from analfisol in semi aridtropical India, I. No-till systems. Soil and Tillage Research. 48: 61-69.
Ravi,S., David,D.B.S., Travis,E., Huxman,P.D. 2010. Land degradationindrylands: Interactions among hydrologic–aeolian erosion and vegetation dynamicsGeomorphology. 116:236–245.
Römkens,M.J.M., Helming,K., Prasad,S.N. 2002. Soil erosion under different rainfall intensities, surface roughness, and soil water regimes. Catena. 46:103–123.
Santos,F.L., Reis,J.L., Martins,O.C., Castanheria,N.L. Serralherio,R.P. 2003. Comparative assessment of infiltration, runoff and erosion of sprinkler irrigation soils. Biosystems Engineering. 86.3:355-364.
Scott,D.F. 1997. The contrasting effects of wildfire and clearfelling on the hydrology of a small catchment. Hydrology Processes. 11:543–555.
Six,J., Bossuyt,H., Degryze,S., Denef,K. 2004. A history of research on the link between(micro) aggregates, soil biota, and soil organic matter dynamics. Soil and Tillage Research. 79:7-31.
Vasquez-Mendez.,R., Ventura-Ramos,E., Sandoval,k., Hernández-Sandoval,L., Parrot,J.F., Nearing,M.A. 2010. Soil erosion & runoff in different vegetation patches from semi-arid central mexico, Catena. 89: 162-169.
Verhaegen,T. 1984. The influence of soil properties on the erodibility of Belgian loamy soils: A study based on rainfall simulationexperiments. Earth Surface Processes and Landforms. 9.6:499-507.