اثر سیستم های آبیاری سطحی و قطره ای بر انتقال آلاینده در یک خاک درز و ترک دار

سابقه و هدف:

 بررسی بیلان جرم آلاینده انتقال یافته در پروفیل خاک در مدیریت های طولانی مدت عملیات کشاورزی ضرروی است. لذا این پژوهش با هدف بررسی میزان تاثیرگذاری درز و ترک بر جریان ترجیحی، زمان انتقال ترجیحی آلاینده نیترات و بیلان جرمی انتقال یافته در دو سیستم آبیاری مختلف طراحی گردید.

بدین منظور در این پژوهش، 9 ستون PVC به ارتفاع 60 سانتی متر و قطر 16 سانتی متر استفاده شد. هر ستون از خاک لوم-رسی به ارتفاع 50 سانتی متر پر گردید و دو بخش درز و ترک به عرض 1 سانتی متر و پر شده با شن درشت با قطر 710 میکرومتر در طول ستون خاک ایجاد شد. تیمارهای آزمایش شامل دو دسته، تیمار اصلی درز و ترک و تیمار فرعی سیستم آبیاری بود. تیمارهای اصلی در سه سطح عبارت بودند از: بدون درز و ترک (M)، عدم ارتباط جانبی بین درز و ترک و خاک (MC-S)، ارتباط کامل بین درز و ترک و خاک (MC-C). عبارت بودند از آبیاری سطحی (SI) و آبیاری قطره ای سطحی با دبی 2 و 4 لیتر در ساعت (DI4 & DI2). برنامه آبیاری شامل 1 ساعت تزریق آب مقطر، 2 ساعت تزریق محلول نمکی (176 و 8/61 میلی گرم یون خالص نیترات و کلراید) و 4 ساعت تزریق آب مقطر بود. قبل از شروع، تمام ستون های آزمایش به مدت 5 ساعت تارسیدن به شرایط اشباع کامل آبیاری شدند. زه آب خروجی در زمان 15، 30 و 60 دقیقه به صورت مجزا از ماتریکس خاک و درز و ترک جمع آوری شدند.

نتایج نشان داد بیلان جرم نیترات و کلراید انتقال یافته SI و DI4 تفاوت چندانی نداشتند. نیترات زه آب در سیستم آبیاری DI2 تقریبا نصف SI و DI4 بود. درحالی که جرم کلراید انتقال یافته در سیستم آبیاری DI2 بیشتر از سایر سیستم های آبیاری بود. نتایج نشان داد که زمان سفر کلراید بویژه در درز و ترک MC-C کوتاهتر از نیترات است. نتایج نشان داد که جرم نیترات و کلراید از بخش درز و ترک بیش از 5/1 برابر سایر تیمارها بود که تاکیدی بر نقش جریانات از درز و ترک در خاک های یک منطقه در انتقال آلاینده نیترات و کلراید به سمت آبهای زیرزمینی می باشد.

نتایج نشان داد در جریان های سریع آب مثل SI، بیلان جرمی نیترات انتقال یافته بیشتر و در جریانات کندتر آب مثل DI2، بیلان جرمی کلراید آبشویی شده بیشتر بود. جریان های ترجیحی بویژه در تیمارهای دارای تبادلات کامل بین ماتریکس خاک و درز و ترک بیشتر رخ داد و در زمان انتقال کلراید در مقایسه با نیترات جریان های ترجیحی بیشتر نقش داشتند.