نوع مقاله : مقالات پژوهشی
نویسندگان
- نوشین رمضانی 1
- غلام عباس صیاد 1
- عبدالرحمن برزگر 1
- یعقوب منصوری 2
- غلامحسین حق نیا 3
- سلمان طاهری‌زاده 4
1 گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز
2 گروه ماشین آلات کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز
3 گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد
4 دانشگاه علمی کاربردی اصفهان
چکیده
چکیده
تراکم حاصل از عملیات کشاورزی می تواند باعث تغییر منافذ هدایت کننده آب در خاک شود. فشردگی منافذ خاک باعث تخریب ساختمان خاک، کاهش ارتباط روزنهها به یکدیگر و در نتیجه کاهش کیفیت خاک و جمعیت های گیاهی و ریز جانداران می گردد. مطالعه ای به منظور بررسی مسیرهای نفوذ آب در خاک و کمی کردن میزان نفوذ آب بر اساس مساحت رنگی در سطوح مختلف فشردگی در یک خاک لومی در اهواز در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی، با پنج تیمار (شاهد (بدون عبور)، یک بار، دو بار، چهار بار و هشت بار عبور تراکتور) و در سه تکرار انجام شد. در مزرعه، محلول ردیاب رنگی بریلیانت بلو سی اف سی به‌طور یکنواخت توسط باران ساز با سرعت پنج میلی متر در ساعت و به مدت هشت ساعت به هر تیمار اضافه گردید. مسیرهای جریان رنگی با استفاده از دوربین های دیجیتال عکس برداری شدند. تصاویر دیجیتالی توسط تکنیک پردازش تصویر تجزیه و تحلیل شده و توزیع مکانی ماده ردیاب رنگی به صورت کمی در هر تیمار مشخص گردید. نتایج این مطالعه نشان داد ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی خاک در اثر تراکم ایجاد شده به‌طور معنی داری تحت تأثیر قرار گرفتند. بیشترین اثر تراکم در عمق 20-0 سانتی متر بود و از این عمق به بعد تغییراتی در خصوصیات فیزیکی خاک در اثر تراکم ایجاد شده مشاهده نگردید. همچنین نتایج حاصل از پردازش تصاویر نشان دادند که میزان نفوذ ماده ردیاب رنگی (به عنوان شاخص نفوذ آب در خاک) در بیشترین سطح فشردگی خاک (تیمار هشت بار عبور تراکتور) نسبت به تیمار شاهد 5/77 درصد کاهش داشت. در تیمار شاهد نفوذ ماده ردیاب رنگی یکنواخت بوده در صورتی که در تیمارهای چهار و هشت بار عبور تراکتور میزان نفوذ سطحی بسیار کم ولی در عمق های پایین تر به علت جریان ترجیحی نفوذ ماده ردیاب رنگی دیده شد. تراکم تعیین شده با اندازه گیری های آزمایشگاهی هم‌خوانی خوبی با نتایج حاصل از اندازه گیری های نفوذ ماده ردیاب رنگی داشت. الگوهای جریان نه تنها اطلاعاتی در مورد اثرات تراکم ارائه می دهد بلکه نشان می دهد که تراکم چگونه جریان آب در خاک را تغییر می دهد.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Effects of Soil Compaction on Water flow in Soil Using dye Tracers and Image Processing
نویسندگان [English]
- N. Ramezani 1
- Gh.A. Sayyad 1
- A.R. Barzegar 1
- Y. Mansuri 2
- Gh. Haghnia 3
- S. Taherizadeh 4
1 Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz
2 Department of Agricultural Machinery Engineering, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz
3 Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad
4 Applied University Esfahan
چکیده [English]
Abstract
Compaction developed by agricultural practices may change water conducting soil pores. Compacted soil pores results in destruction of soil structure, reduces pore connection and hence reduction of soil quality which in turn affects the population of microorganisms in soils. A research was performed to study the pathways of water through the soil and quantify infiltration based on colored area at different levels of compaction in a loamy soil at Ahwaz University Compus in southern Iran. A completely randomized block design was used with five treatments: (blank with no passing, once, twice, three times, four times and eight times of tractor passings) with three replications. In the field, Brilliant blue CFC solution was used as a dye tracer and added uniformally to each treatment with a rate of 5 mm h-1 for a period of 8 hours using a custom designed rain simulator. Colored flow paths were photographed by a digital camera. Digital pictures were analyzed with image processing techniques and surface distribution of dye tracer was quantitatively determined for each treatment. Our results showed that physical and hydraulic characteristics of soil was significantly affected by compaction. The highest impaction was observed at 0-20 cm. From this depth downward, no change was seen in soil physical characteristics due to compaction. The results of image processing also revealed that dye infiltration (as an index of water infiltration) had a 77.5 percent reduction at the highest compaction level (8 times tractor passing) when compared to blank. Dye tracer pattern was uniform in blank while in 4 and 8 times teraffic surface infiltration was little where as in lower depths dye transter was observed due to preferential flow. Although laboratory measurements indicated the compaction levels at different depths, it was not detected by dye tracer results. On the other hand, flow patterns show compaction effects and informations regarding changes developed in soil water infiltration.
Keywords: Brilliant blue CFC, Flow patterns, Rain simulator
)
ارسال نظر در مورد این مقاله