نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• فرزاد حیدری مورچه خورتی ¹
• محمد خسروشاهی ²
• راضیه صبوحی ³
• مرتضی خداقلی ⁴
• لیلا کاشی زنوزی ⁵

¹ مربی پژوهشی، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزدری، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان، اصفهان، ایران

² استاد پژوهشی، بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، تهران، ایران.

³ محقق، بخش تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزدری، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان، اصفهان، ایران.

⁴ دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات مرتع، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، تهران، ایران.

⁵ کارشناس ارشد پژوهشی، بخش تحقیقات بیابان، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، تهران، ایران.

چکیده

سابقه و هدف تحقیق
برای کنترل و کاهش فرسایش بادی تحقیقات زیادی با مواد مختلف انجام شده‌است. از آن جمله می‌توان به بررسی عملکرد بیوپلیمر گوار بر کاهش تولید گرد و غبار با غلظت‌های مختلف 5/0، 0/1 و 5/1 درصد اشاره نمود. نتایج آن نشان داد که افزودن بیوپلیمر سبب بهبود ظرفیت نگهداشت آب، افزایش مقاومت سطح و فشاری خاک و کاهش تولید گرد و غبار می‌گردد. در تحقیقی دیگر استفاده از بیوپلیمر آگارگام نشان داد که اثر قابل توجهی بر بهبود ویژگی‌های مکانیکی خاک دارد. هدف از این بررسی تأثیر کاربرد پلیمرنوکلئوس (M19) در کنترل تپه‌های ماسه‌ای می‌باشد. هدف از این تحقیق بررسی تأثیر کاربرد خاکپوش nucleos(M19) بر کاهش فرسایش بادی، کنترل تپه‌های ماسه‌ای و گرد و غبار می‌باشد.
 
مواد و روش‌ها
این تحقیق در دشت سگزی که با توجه به نزدیکی آن به مناطق شهری، تأسیسات نظامی، حمل و نقل و نیز صنایع و کارگاه‌هایی که در آن واقع شده‌اند، از جنبه جلوگیری از فرسایش بادی و بیابان‌زدایی در اولویت مطالعاتی و اجرایی قرار دارد، اجرا شد. پس از انتخاب عرصه، ابتدا دو پلات 500 مترمربعی با شرایط یکسان (یک تپه فعال با عرصه اطراف آن که دارای پوشش گیاهی دست کاشت و طبیعی) انتخاب شد. به منظور تعیین اثر خاکپوش، محدوده هر پلات توسط پیکه‌های چوبی مشخص و علاوه بر آن اطراف تپه‌های ماسه‌ای برای تعیین میزان جابجایی آن‌ها پیکه‌کوبی و سپس پلات اندازه‌گیری با مالچ nucleos(M19) توسط دستگاه سمپاش پمپی مالچی شد. در ادامه تغییرات رطوبت خاک، اطلاعاتی شامل زنده‌مانی و میزان رشد نهال و توانایی خاک‌پوش در کنترل جابجایی تپه‌ماسه‌ای و میزان تنش فشاری طی ماه‌های مختلف اندازه‌گیری و در نهایت میزان اثربخشی خاکپوش با تیمار شاهد با استفاده از آزمون T-Test مقایسه شد.
 
نتایج
نتایج حاصل از بررسی تغییرات رطوبت و اثر خاک‌پوش بر آن نشان داد که بیشترین مقدار رطوبت منطقه بعد از بارش بوده و تفاوت مشخصی بین روند خشک شدن پلات شاهد و پلات مالچ‌پاشی شده مشاهده نشد. همچنین مشخص گردید که این مالچ بر میزان رشد سالانه نهال‌ها تأثیر مثبتی دارد. طی بازه زمانی تحقیق، تپه ماسه‌ای شاهد حدود 75/0 تا 5/2 متر بسته به فصل و جهت باد جابجا شد، در صورتی که تپه ماسه‌ای مالچ‌پاشی شده کاملاً ثابت مانده‌بود. از سویی دیگر با گذشت زمان، سطح عرصه مالچ‌پاشی شده پوسته پوسته شد و علایم فرسودگی در آن مشاهده گردید.
 
نتیجه‌گیری
اولین نکته در استفاده از این پلیمر به عنوان خاکپوش، دو فاز شدن آن در بازه زمانی حمل و انبارداری تا زمان مالچ‌پاشی می‌باشد. به نحوی که دو لایه به‌طور واضح از هم قابل تشخیص می‌باشد. در نتیجه، در موقع آماده‌سازی امولسیون نهایی، برای یکنواخت شدن پلیمر، همزدن آن امری ناگزیر است و می‌تواند از جمله خصوصیات منفی پلیمر مورد استفاده تلقی شود.
این مالچ بر تغییرات رطوبت خاک تأثیر مثبت گذاشته و سبب افزایش نگهداشت رطوبت در خاک شده‌است. از سوی دیگر مقایسه رشد نهال‌های موجود در عرصه مالچ‌پاشی شده و شاهد نیز نشان دهنده تأثیر مثیت آن بر رشد نهال‌ها می‌باشد.
تنها نکته مثبت و مهم این خاکپوش، انعطاف‌پذیری بالای آن پس از مالچ‌پاشی می‌باشد. به نحوی که تردد با احتیاطبر روی آن امکان‌پذیر می‌باشد. در نهایت یک طی گذشت بازه زمانی یک ساله ابتدا ترک‌های ریزی در سطح عرصه تحقیق مشاهده شد و به مرور بر تعداد و عمق ترک‌ها افزوده شد و سپس این ترک‌ها باعث پوسته پوسته شدن سطح عرصه مالچ‌پاشی شده گردید. به دنبال این عارضه، ناپایداری و علایم فرسودگی در عرصه مالچ‌پاشی شده، مشاهده شد. ولی هیچ‌گونه جابجایی و تغییر مکانی در تپه مالچ‌پاشی شده مشاهد نشد. باید توجه داشت که ممکن است با گذشت زمان و ایجاد تخریب بیشتر در سطح عرصه مالچ‌پاشی شده و به‌دنبال پوسته پوسته شدن بیشتر، سطح مالچ‌پاشی شده به‌طور کامل تخریب شده و فرسایش تپه نیز آغاز شود که با توجه به این موارد استفاده از نوع مالچ در این عرصه و عرصه‌های مشابه توصیه نمی‌شود.

کلیدواژه‌ها

• پلیمر
• مالچ
• فرسایش بادی
• گرد و غبار
• فناوری زیست محیطی

20.1001.1.17350875.1402.30.2.2.2

عنوان مقاله [English]

Investigation of the effect of nucleos polymer mulch (M19) on controlling wind erosion in the Segzi plain in east Isfahan

نویسندگان [English]

• Farzad Heidari moorchekhortei ¹
• Mohammad Khosroshahi ²
• Razieh Saboohi ³
• Morteza Khodagholi ⁴
• Leila Kashi Zenouzi ⁵

¹ Research Instructor, Soil and Water Conservation Research Department, Isfahan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Isfahan, Iran

² Professor, ِDesert Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Tehran, Iran

³ Researcher, Soil and Watershed Protection Research Department, Isfahan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Isfahan, Iran

⁴ Researcher, Soil and Watershed Protection Research Department, Isfahan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Isfahan, Iran

⁵ Research Senior Expert, Desert Research Department, National Forestry and Rangeland Research Institute, Tehran, Iran

چکیده [English]

Background and objectives
Research has been done on different materials to control and reduce wind erosion. Among them, we can mention the performance of agar gum biopolymer in reducing dust production at different concentrations of 0.5, 1.0, and 1.5%. Its results showed that the addition of biopolymer improves the water-holding capacity, increases the surface and compressive strength of the soil, and decreases dust production. In another study, agar gum biopolymer significantly improved soil mechanical properties. This study investigates the effect of polymer nuclei (M19) on controlling sand dunes. This research investigates the effect of nucleos (M19) mulch on reducing wind erosion and controlling sand dunes and dust.
 
Methodology
This research was carried out in Segazi Plain, a study and implementation priority due to its proximity to urban areas, military facilities, transportation, as well as industries and workshops located there, from the aspect of preventing wind erosion and desertification. After choosing the field, two plots of 500 square meters with the same conditions (an active hill with an area around it with natural and hand-planted vegetation) were selected. To determine the effect of soil cover, the area of each plot was determined by wooden stakes. In addition, the surrounding sand dunes were staked to measure their displacement. A pump sprayer mulched the measuring plot with nucleos (M19) mulch. Following the soil moisture changes, information including seedling survival and growth rate, soil cover's ability to control sand dune displacement, and compressive stress was examined during different months. Finally, the effectiveness of soil cover was compared with the control treatment using the T-test.
 
Results
 The results of examining the changes in humidity and the effect of soil cover on it showed that the highest humidity in the area was after rain. No clear difference was observed between the drying process of the control plot and the mulched plot. It was also found that this mulch positively affects seedling growth rates. During the research period, the control sand dunes moved about 0.75 to 2.5 meters depending on the season and wind direction. In contrast, the mulched sand dunes remained stable. On the other hand, with time, the mulched field's surface became flaky, and signs of wear and tear were observed.
Conclusion
The first point about using this polymer as a soil cover is its two phases during transportation and storage until mulching. In such a way, the two layers can be clearly distinguished. As a result, mixing is necessary for the uniformity of the polymer during the preparation of the final emulsion. This can be considered as one of the negative characteristics of the used polymer. This mulch positively affected soil moisture changes and increased soil moisture retention. On the other hand, the comparison of the growth of the seedlings in the mulched field and control also shows its effect on the growth of the seedlings. This soil cover's only positive and critical feature is its high flexibility after mulching in such a way that it is possible to drive on it with caution. Finally, after a year, cracks were first detected in the research field. Gradually, the number and depth of cracks increased, which caused the mulched field surface to become flaky. Following this complication, instability and signs of wear and tear were observed in the mulched area. However, no movement or change in location was observed in the mulched hill. It should be noted that with time, more destruction occurs on the surface of the mulched area. Following more flaking, the mulched surface may be destroyed, and hill erosion may begin. Considering these cases, mulching in this and similar areas is not recommended.

کلیدواژه‌ها [English]

• Polymer
• mulch
• wind erosion
• dust
• environmental technology