نام خانوادگی : کاظمی نام : زهرا عنوان پایان نامه: اثر سیمانی کننده ها بر دامنه رطوبتی با حداقل محدودیت در خاک با استفاده از توابع انتقالی استاد راهنما : دکتر محمدرضا نیشابوری استادان مشاور: دکتر شاهین اوستان - دکتر محمد مقدم مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد رشته: خاکشناسی گرایش: فیزیک و حفاظت خاک دانشگاه: تبریز دانشکده : کشاورزی تاریخ فارغ التحصیلی : تعداد صفحات: 187 کلید واژه ها: منحنی مشخصه رطوبتی خاک ، منحنی مشخصه مقاومت خاک ، تخلخل تهویه ای، مقاومت مکانیکی خاک. چکیده: دامنه ای از رطوبت حجمی در خاک که در آن ، محدودیت ها برای رشد گیاه در ارتباط با پتانسیل آب، تهویه و مقاومت مکانیکی خاک در کمترین مقدار خود می باشد ، دامنه رطوبتی با حداقل محدودیت (llwr) نامیده می شود. محاسبه llwr بر اساس منحنی مشخصه نگهداری آب خاک (wrc) و منحنی مشخصه مقاومت خاک (src) انجام می گیرد. در زمینه اثر سیمانی کننده ها بر llwr اطلاعات بسیار محدودی در دست هست.این پژوهش به منظور ارزیابی اثر برخی ویژگی های خاک به ویژه سیمانی کننده ها (اکسیدهای آزاد آهن-،آلومینیوم و منگنز ، کربنات کلسیم معادل و کربن آلی( ، بافت ، sar ، db و cec بر llwr و ایجاد توابع انتقالی (ptf) مناسب برای تخمین llwr صورت گرفت. بدین منظور نمونه های خاک دست نخورده و دست خورده از 32 خاک با ویژگی های فیزیکی و شیمیایی متفاوت از منطقه ای با طول جغرافیایی ”59 ’72 ? 69 الی ”34 ’78 ? 71 و عرض جغراغیایی از ”50 ’ 77 ? 42 الی ” 86 ’23 ? 43 ، واقع در اطراف اهر و هوراند در استان آذربایجان شرقی تهیه شد. نمونه های دست نخورده ازعمق صفر تا 5 سانتی متر برای تعیین منحنی های wrc و src خاک و نمونه های دست خورده برای اندازه گیری دیگر صفات به کار گرفته شد. نمونه های خاک پس از`اشباع در ستون های آب آویزان و دستگاه صفحات فشاری در 7 مکش ماتریک 0/0، 004/0، 01/0، 03/0، 1/0، 5/0 و 5/1 مگا پاسکال به تعادل رسیدند و مقاومت مکانیکی آنها به وسیله فروسنج مخروطی آزمایشگاهی در هر مکش اندازه گیری شد. مقادیر رطوبت در ظرفیت مزرعه ای در 01/0 مگاپاسکالfc) ?) و نقطه پژمردگی دائم در 5/1 مگاپاسکال((?wp با استفاده از مدل wrc و رطوبت در مقاومت مکانیکی 2 مگاپاسکال (sr ?) با استفاده از مدل src پیش بینی شد. مقدار رطوبت نظیر تخلخل تهویه ای 10 درصد (afp ? (خاک برابر 1/0-s? منظور گردید. در هر چگالی ظاهری llwr از روی چهار ضریب رطوبتی wp ? ،fc ? ، sr ? و afp ? محاسبه شد. میزان تأثیر نسبی هر یک از خصوصیات خاک بر چهار ضریب رطوبتی fc ? ،wp ? ، sr ? و afp ? و در نهایت بر llwr از طریق تجزیه رگرسیون چند گانه بررسی و توابع انتقالی برای تخمین llwr ایجاد شدند. در خاک های با چگالی ظاهری بزرگتر و مساوی 4/1 مگاپاسکال، fc ?-،wp ? و sr ? با درصد رس خاک همبستگی مثبت و llwr با درصد رس همبستگی منفی و معنی دار داشتند کربنات کلسیم معادل خاک با fc ? و sr ? هبستگی مثبت نشان داد امٌا به دلیل اثر مشابه آن بر fc ? و sr ? اثر آن بر llwr مشاهده نشد. sr ? همبستگی مثبت و afp? همبستگی بالای منفی با چگالی ظاهری نشان داد و در نهایت اثر چگالی چگالی ظاهری بر llwr منفی شد. در میان ضرایب رطوبتی اثر کربن آلی فقط بر fc ? معنی دار و مثبت بود بنابر این اثر آن بر llwr نیز مثبت به دست آمد. اکسید های آزاد آلومینیوم دیتیونیتی بر wp ? و sr ? اثر مثبت و بر fc ? و llwr اثر منفی داشت. اکسید های منگنز اگزالاتی با sr ? وllwr همبستگی مثبت و با wp ? همبستگی منفی داشتند. افزایش اکسید های آهن اگزالاتی نیز باعث کاهش fc ? و sr ? گردیده و اثر آن بر llwr معنی دار نبود. همچنین بین sar با fc ? ،wp ? و sr ? همبستگی مثبت داشت اما اثر آن بر llwr معنی دار نشد. در تابع انتقالی به دست آمده برای برآورد llwr بزرگترین ضریب متعلق به رس بوده و پس از آن به ترتیب oc، db و اکسید های منگنز اگزالاتی بر llwr تاثیر گذار بودند. محاسبه llwr از روی چهار ضریب رطوبتی fc ? ،wp ? ، sr ? و afp ? که برای هر کدام از ptf های معین از متغیرهای مستقل مورد بررسی در این پژوهش ایجاد شدند ، در مقایسه با برآورد مستقیم llwrاز طریق ptf های ایجاد شده ، از دقت بالاتری برخوردار بود. در ایجاد ptf های برآورد -کننده برای چهار ضریب رطوبتی ، گروه بندی خاک ها به db های مساوی یا بزرگتر از 4/1 و کوچکتر از 4/1 مگاگرم بر متر مکعب خطای برآورد rmse)) را به طور قابل ملاحظه ای کاهش داد. به عبارت دیگر تلاش در ایجاد یک ptf برای برآورد هر یک از چهار ضریب رطوبتی در کل 32 خاک با کاهش دقت برآورد در llwr روبرو گردید. گروه بندی خاک ها بر اساس درصد رس نیز توانست دقت ptf-های برآورد گر چهار ضریب رطوبتی و در نهایت llwr را بالا ببرد.مقایسه rmse توابع انتقالی تخمین گر بر اساس گروه بندی db و گروه بندی درصد رس نشان داد که گروه بندی خاک ها بر اساس db خطای برآورد چهار ضریب رطوبتی fc ? ،wp ? ، sr ? ، afp ? و llwr را در مقایسه با گروه بندی بر اساس درصد رس به میزان بیشتری کاهش دهد. واژه های کلیدی: دامنه رطوبتی با حداقل محدودیت در خاک، منحنی مشخصه رطوبتی خاک، منحنی مشخصه مقاومت خاک، تخلخل تهویه ای، مقاومت مکانیکی خاک، سیمانی کننده ها، توابع انتقالی.

. نتایج نشان داد میانگین شاخص s وقوع جریان ترجیحی در خاک دست نخورده و عدم وقوع آن را در خاک دست خورده تایید نمود. همچنین بالا بودن میزان این شاخص در خاک لوم رسی دست نخورده نسبت به لوم شنی دست نخورده افزایش شدت وقوع جریان ترجیحی در خاک ریز بافت را تایید کرد . شاخص 1µ وقوع جریان ترجیحی را در خاک دست نخورده و عدم وقوع آن را در حالت دست خورده تائید کرد، اماشدت وقوع جریان ترجیحی را در خاک لوم شنی دست نخورده بیشتر از لوم رسی دست نخورده نشان داد. میانگین شاخص s?/im? در خاک لوم رسی بیشتر از خاک لوم شنی است، که نشان دهنده شدت بیشتر وقوع جریان ترجیحی در خاک لوم رسی است. این شاخص وقوع جریان ترجیحی در خاک دست نخورده و عدم وقوع آن را در حالت دست خورده تائید کرد. شاخص mi خاک لوم شنی دست نخورده کمتر از لوم رسی دست نخورده است. این نشان می دهد در خاک لوم شنی سرعت بالاتری نسبت به خاک لوم رسی وجود دارد، که با توجه به بافت درشت و بالا بودن هدایت هیدرولیکی این خاک قابل توجیه است. مقایسه بین خاک دست نخورده و دست خورده (در هر دو بافت) نشان می-دهد در خاک دست خورده این شاخص بالاتر از 35/0 است و به معنی عدم وقوع جریان ترجیحی است. بررسی تطابق بین شاخص ها در خاک دست نخورده (لوم شنی و لوم رسی) نشان داد تمامی شاخص ها، وقوع جریان ترجیحی را نشان می دهند، بنابراین در خاکهای دست نخورده مطابقت بین شاخص های ذکر شده دیده می شود. با این تفاوت که شاخص های mi و 1µ شدت وقوع جریان ترجیحی را در خاک لوم شنی بیشتر از خاک لوم رسی، و شاخص های s?/im? و s شدت وقوع جریان ترجیحی را در خاک لوم رسی بیشتر از خاک لوم شنی نشان می دهند که بیانگر اختلاف قابلیت این شاخص-ها است. در خاک لوم شنی دست خورده شاخص های s و mi وقوع جریان ترجیحی و شاخص های 1µ و s?/im? و s عدم وقوع آن را نشان می دهند، بنابراین در خاک دست خورده لوم شنی شاخص های s و mi با 1µ و s?/im? هماهنگی و مطابقت ندارند. در خاک دست خورده لوم رسی شاخص های 1µ و s?/im? و mi عدم وقوع جریان و شاخص s وقوع جریان ترجیحی را نشان می-دهد. بنابراین استنباط می شود در خاک دست نخورده این شاخص ها با یکدیگر مطابقت بیشتری داشته ولی زمانی که ساختمان خاک بهم می خورد تطابق بین شاخص ها کم شده و به عبارتی در پیش بینی وقوع و عدم وقوع جریان ترجیحی دچار مشکل خواهیم شد. شاخص pfsp به تنهایی قادر نیست وقوع و عدم وقوع جریان را نشان دهد و به عبارتی ابتدا باید توسط سایر شاخص ها جریان ترجیحی تشخیص داده شود سپس با این شاخص شدت وقوع جریان بیان شود و به عبارت دیگر وابسته به حضور سایر شاخص ها است. رنگ آمیزی مسیرهای جریان با نیگروزین سیاه نشان می دهد که الگوی نفوذ ماده رنگی در خاک لوم رسی دست نخورده متفاوت تر از خاک لوم-شنی دست نخورده است. در ستون خاک لوم شنی تا عمق 10-15 حرکت نیگروزین تقریباً به فرم پیستونی بوده و بعد از آن نفوذ و حرکت به پائین از مسیر کانال های درشت و منافذ حاصل از فعالیت ریشه است، بنابراین می توان گفت احتمالاً در عمق مذکور از خاک کانال های جریان ترجیحی بیشتری برای حرکت ماده رنگی داشته است. در خاک لوم رسی در مقایسه با لوم شنی فراوانی منافذ درشت (7/41 درصد) به دلیل فعالیت زیاد ریشه و توسعه قوی ساختمان باعث شده که از همان ابتدای ستون خاک حرکت محلول رنگی عمدتاًّ از مسیر کانال های ریشه صورت بگیرد و لذا عمق نفوذ (تا 35 سانتی متری) نیز بیشتر شده است. وقتی ساختمان خاک بهم می خورد عمق نفوذ در مقایسه با درصد سطح رنگ آمیزی شده بیشتر کاهش می یابد، به عبارت دیگر حرکت جانبی املاح در خاک دست خورده بیشتر می-گردد. به نظر می رسد کاربرد دقیق این شاخص ها در خاک دست نخورده است، و در صورت تخریب ساختمان خاک در نتیجه خاک ورزی و یا هرگونه عملیاتی که منجر به از بین رفتن منافذ درشت خاک شود شاخص های مذکور قادر نخواهند بود در کنار یکدیگر وقوع و عدم وقوع جریان ترجیحی را به درستی پیش بینی نمایند.

اندازه گیری خصوصیات هیدرولیکی خاک اعم از منحنی مشخصه ی آب خاک و هدایت هیدرولیکی اشباع توسط روش های صحرایی و آزمایشگاهی که به نام روش های مستقیم شناخته شده اند پر هزینه، وقت گیر و دشوار می باشد. به همین جهت توابع انتقالی بعنوان جایگزینی مناسب برای این اندازه گیری ها مورد توجه قرار گرفته اند. در این مطالعه توانایی چهار نوع تابع انتقالی (راولز – براکنسیک، سکستون و همکاران، سویل پار 2 و رزتا) در برآورد شاخه ی جذب و واجذب منحنی مشخصه ی آب خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. شاخه واجذب منحنی مشخصه ی آب خاک در آزمایشگاه با استفاده از دستگاه ستون آب آویزان و دستگاه صفحه ی فشاری اندازه گیری شد. شاخه جذب منحنی مشخصه ی آب خاک و هدایت هیدرولیکی اشباع و غیر اشباع با روش صحرایی شانی اندازه گیری گردید. همچنین هدایت هیدرولیکی اشباع با روش بار افتان در آزمایشگاه اندازه گیری شد. هدایت هیدرولیکی اشباع اندازه گیری شده با روش بار افتان با مقادیر هدایت هیدرولیکی اشباع برآورد شده با توابع انتقالی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد تابع انتقالی جبرو عملکرد بهتری نسبت به بقیه توابع انتقالی برای برآورد هدایت هیدرولیکی اشباع در منطقه مورد مطالعه دارد. در این تحقیق، مدل فراکتال ارائه شده توسط راولز و همکاران تعدیل گردید. مدل تعدیل شده، برآورد بهتری از هدایت هیدرولیکی اشباع نشان داد. بر اساس نتایج حاصله توابع انتقالی توانایی برآورد شاخه واجذب منحنی مشخصه ی آب خاک را داشته ولی شاخه جذب منحنی مشخصه ی آب خاک را بطور رضایت بخشی شبیه سازی نکردند. نرم افزار رزتا کمترین مقدار جذر میانگین مربعات خطا (031/0 = rmse) را در برآورد شاخه واجذب منحنی مشخصه آب خاک نشان داد. تابع انتقالی کمپل نتیجه رضایت بخشی برای شبیه سازی شاخه واجذب منحنی مشخصه نشان نداد. لذا این تابع برای منطقه مورد مطالعه تعدیل گردید. نتایج نشان داد با تابع انتقالی کمپل تعدیل شده، شاخه واجذب منحنی مشخصه را، با دقت قابل قبول می توان شبیه سازی کرد

چکیده رشد روز افزون رایانه های نسل جدید امکان استفاده و بکارگیری مدل های ریاضی پیچیده تر جهت پیش بینی جریان آب و جذب ریشه در خاک و به تبع آن دینامیک رشد گیاه را با دقت بالاتری فراهم کرده است. با توجه به اینکه یک مدل دینامیک مخصوص جریان آب در منطقه ریشه کلزا ارائه نشده است و با در نظر گرفتن اهمیت کلزا بعنوان یک گیاه روغنی مهم در این مطالعه رشد و جریان آب در ناحیه ریشه کلزای بهاره برای استراتژی های مختلف آبیاری شبیه سازی گردید و یک مدل شبیه ساز رشد و جریان آب در مزرعه کلزا ارائه شد. در این مدل سازی برای تخمین رطوبت خاک در عمق های مختلف ناحیه ریشه از معادله ریچاردز استفاده شد. شبیه سازی ماده خشک کلزا بر اساس تابش تجمعی رسیده به سطح زمین و جذب شده توسط گیاه انجام شد. اثر کاهش تعرق نیز در شبیه سازی ماده خشک گیاه با اعمال روش جدیدی در نظر گرفته شد. برای شبیه سازی شاخص سطح برگ، تابعی وابسته به درصد محدودیت آب آبیاری و ماده خشک ارائه گردید. برای شبیه سازی دینامیک رشد ریشه روش جدید وابسته به تغییرات نسبت ماده خشک ریشه به ماده خشک اندام هوایی و محدودیت آب آبیاری تکوین و در مدل سازی دینامیک جذب آب استفاده شد. نسبت ماده خشک ریشه به ماده خشک اندام هوایی گیاه بصورت تابعی از درصد محدودیت آب آبیاری ارائه گردید. برای پیش بینی تعرق در شرایط بدون محدودیت آب، روشی بر اساس شاخص سطح برگ تکوین و در مدل-سازی مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از روش فوق نیازی به نورسنجی در مزرعه، جهت جداسازی تبخیر از تعرق و تخمین نور جذب شده توسط پوشش گیاهی نیست. همچنین برای تخمین دمای ساعتی سطح خاک در ساعات روز معادله جدید براساس سطح برگ، زاویه ارتفاع خورشیدی و عامل تصویر سایه ارائه شد. مدل توسعه داده شده، مقادیر درصد رطوبت خاک، ماده خشک، شاخص سطح برگ، عمق ریشه، مراحل فنولوژیکی گیاه و تبخیر-تعرق روزانه گیاه کلزای بهاره رقم rgs003 را بصورت خروجی داده و توانایی تخمین دمای سطح خاک و هدایت هیدرولیکی غیر اشباع خاک مزرعه را نیز دارد. از مدل توسعه داده شده می توان در برنامه ریزی آبیاری، بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر رشد گیاه، بررسی تأثیر تک تک عوامل ورودی روی رشد و جریان آب خاک بدون تداخل تأثیر عوامل دیگر استفاده نمود. برای تهیه داده های مزرعه ای آزمایشی شامل چهار تیمار آبیاری i1، i2، i3 و i4 بترتیب برابر نیاز آبی بالقوه، 20 درصد، 35 درصد و 50 درصد کمتر از نیاز آبی بالقوه بصورت بلوک های کامل تصادفی در طول دو سال اجرا گردید. علاوه بر ارائه یک مدل جدید برای شبیه سازی رشد و جریان آب در مزرعه کلزا، بسیاری از خصوصیات کلزا که برای مدل سازی لازم است، برای منطقه تعیین شد. مقادیر ضریب استهلاک نوری، عامل تصویر سایه و کارآیی مصرف انرژی برای منطقه تعیین شد. مراحل رشد و مقادیر ضریب گیاهی کلزا با استفاده از اندازه گیری های لایسیمتری تعیین گردید. تبخیر-تعرق فصلی کلزا در سال زراعی اول و دوم بترتیب برابر 582 و 4/540 میلی متر بدست آمد. نسبت وزن ریشه به وزن اندام های هوایی اندازه گیری شد، بطوریکه کمترین و بیشترین مقدار آن بترتیب برای تیمارهای آبیاری کامل و پنجاه درصد محدودیت آب بدست آمد. مقدار ماده خشک تولیدی در اندام های هوایی گیاه در تیمار بدون محدودیت آب در سال اول و دوم بترتیب برابر 25/10 و 02/11 تن بر هکتار، مقدار حداکثر شاخص سطح برگ بترتیب برابر 48/4 و 27/4 و حداکثر عمق ریشه بترتیب برابر 80 و 73 سانتی متر اندازه-گیری شد. مدل توسعه یافته، با استفاده از داده های مزرعه ای سال اول و دوم جهت واسنجی و اعتبار سنجی اجرا شد. بررسی های آماری نشان داد که در هر دو حالت واسنجی و اعتبار سنجی، بین مقادیر پیش بینی شده و اندازه گیری شده ی اختلاف معنی داری در سطح احتمال 5 درصد وجود ندارد.

بهره برداری از سیلاب های فصلی در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. یکی از راهکارهای مناسب به منظور مهار و استفاده ی بهینه از سیلاب ها در این مناطق از طریق پخش آنها در عرصه های مستعد پخش می باشد. پخش سیلاب در آبخوان ها و رسوب گذاری در سطح خاک آنها می تواند باعث تغییرات زیادی در ویژگی های خاک عرصه چه در سطح و چه در عمق شود. از این رو به منظور بررسی تأثیر پخش سیلاب بر ویژگی های خاک عرصه ی پخش و تغییرات آنها در ایستگاه تحقیقاتی پخش سیلاب پلدشت استان آذربایجان غربی، سه نوار اول شبکه ی a انتخاب گردید. در سال 91 در هر نوار عرصه ی پخش در شش مکان و در نوار شاهد در چهار مکان نفوذپذیری اندازه گیری و نمونه برداری از خاک به صورت تصادفی از عمق های 20-0، 40-20 و 60-40 سانتی متری صورت گرفت. نمونه ها، هم دست خورده و هم دست نخورده، برای انجام آزمایش های لازم به آزمایشگاه منتقل گردیدند. داده ها و اطلاعات سال های 81 تا 85 نیز از مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی تهیه گردید. ارزیابی تغییرات ویژگی های خاک از طریق تجزیه واریانس داده ها در قالب طرح بلوک های کاملاً تصادفی نامتعادل و همچنین مقایسه ی میانگین داده های به روش t انجام شد. نتایج نشان داد که پخش سیلاب همه ی ویژگی های اندازه گیری شده ی خاک را به غیر از درصد گچ تحت تأثیر قرار داده است. درصد شن اعم از عمق و نوار به طور معنی دار تا 66/0 برابر کاهش و درصد سیلت به طور معنی دار تا 41/1 برابر افزایش نشان داد. درصد رس تا سال 85 به طور معنی دار تا 15/1 برابر افزایش و بعد از آن تا سال 91 تا 33/0 برابر کاهش داشته است. این تغییرات در برخی نوارها و عمق ها به حدی بود که موجب تغییر کلاس بافت گردید. درصد رطوبت اشباع در عمق 20-0 سانتی متری نوار اول و در عمق 20-0 و 40-20 سانتی متری نوار دوم و سوم به طور معنی دار تا 87/0 برابر افزایش نشان داد. جرم مخصوص ظاهری در عمق 20-0 سانتی متری نوار اول و دوم روند خاصی نداشت و تغییرات قابل توجهی نشان نداد اما در بقیه ی عمق ها و نوار سوم مخصوصاً از سال 85 تا سال 91 به طور معنی دار تا 1/25 درصد افزایش یافت. هدایت الکتریکی خاک در نوار اول روند خاصی ندارد ولی در نوار دوم و سوم در هر سه عمق به طور معنی دار حتی تا 6/5 برابر افزایش نشان می دهد که دلالت بر تجمع املاح در پروفیل خاک دارد. نسبت جذب سطحی سدیم به غیر از عمق 20-0 سانتی متری نوار اول در بقیه ی عمق ها و نوارها به طور معنی دار حتی تا 15/7 برابر بالا رفت و دلیل بر تجمع تدریجی na در خاک است. درصد کربن آلی و نیتروژن کل در هر سه نوار در عمق 20-0 و 40-20 سانتی متری به طور معنی دار افزایش نشان می دهد. نفوذپذیری خاک در نوار اول تا سال 84 و در نوار دوم و سوم تا سال 85 به طور معنی دار از 28 تا 76 درصد کاهش داشته ولی در نوار اول و سوم از سال های ذکر شده تا سال 91 به طور معنی دار و قابل توجه تا 3/2 برابر افزایش نشان داد. علت این افزایش احتمالاً ایجاد منافذ زیستی در اثر استقرار و رشد گیاهان مختلف بوده است. همچنین پخش سیلاب سبب کاهش معنی دار واکنش خاک 1/6 درصد و افزایش معنی دار درصد کربنات کلسیم معادل تا 87/1 برابر، فسفر قابل جذب خاک تا حدود 200 درصد و پتاسیم قابل جذب خاک تا 3/85 درصد شده است اما تغییرات آنها در طول سال های اجرای طرح از روند نامنظمی برخوردار بوده که نشان-دهنده ی تغییرات در نوع رسوبات حمل شده و جاگذاری شده به وسیله ی سیلاب است.

خاک آبگریز خاکی است که وقتی قطره ای از آب روی سطح آن قرار گیرد، سریعاً خیس نمی شود. آبگریزی خاک شرایطی است که توسط ترکیبات آلی مومی پیچیده ایجاد می شود. در طی تجزیه مواد آلی این ترکیبات ذرات خاک را پوشانده و خاک به شکل آبگریز در می آید. آبگریزی خاک ها یک ویژگی تأثیرگذار در رشد گیاهان، هیدرولوژی سطحی، زیرسطحی و فرسایش خاک می باشد. گزارش-های گوناگونی بیانگر حضور آبگریزی در خاک های متنوع در انواع مختلفی از آب و هوا می باشند، با این حال مطالعات چندانی در ارتباط با تأثیر آبگریزی بر روی پارامترهای مدل های انتقال املاح و به-خصوص شاخص های جریان ترجیحی در خاک صورت نگرفته است. در تحقیق حاضر دو خاک با بافت های لوم رسی از جنگل و لوم شنی از مرتع تبدیل شده به زراعت دیم در اطراف شهرستان کلیبر استان آذربایجانشرقی نمونه برداری و به صورت مصنوعی با اسید استئاریک در پنج غلظت متفاوت برای حصول پنج درجه مختلف آبگریزی (صفر تا 4) آبگریز شده و اثر آن بر نفوذ آب، شاخص کیفیت فیزیکی خاک و پارامترهای مدل های انتقال برومید (مدل روان - انتشار (cde) و مدل روان - ساکن (mim)) و نیز شاخص های جریان ترجیحی در خاک بررسی گردید. برای نیل به اهداف مذکور بررسی ها در مقیاس آزمایشگاهی در ستون های خاک دست خورده انجام گرفت. درجه یا شدت آبگریزی به روش آزمون زمان نفوذ قطره آب (wdpt) اندازه گیری شد. چگونگی انتقال برومید در خاک آبگریز با استفاده از محلول برومید کلسیم (01/0 مولار) برای بدست آوردن منحنی رخنه برومید در ستون های آزمایشی دست خورده بررسی و در نهایت شاخص های جریان ترجیحی و پارامترهای مدل های انتقال فوق الذکر با استفاده از نرم افزار cxtfit بدست آمد. بررسی وقوع جریان ترجیحی در ستون های خاک از طریق آنالیز تصویری (با عبور دادن محلول رنگی نیگروزین از ستون خاک) با نرم افزار digimizer نیز انجام شد.

هدف این پژوهش، بررسی اثر ورمی‏کمپوست و پومیس بر حدود آتربرگ و سه شاخص خرد شوندگی (fi)، شکل پذیری (pi) و چروکیدگی (si) در سه کلاس بافت (لوم شنی، لوم رسی و لوم سیلتی) از اراضی شهرستان خواجه در استان آ- شرقی بود. این خاک ها دارای مقادیر کم ماده آلی، تجمع آهک و گچ بوده و دارای ویژگی های نامناسب فیزیکی از جمله استواری محکم در حالت مرطوب، سخت شونده همراه با تشکیل سله و ترک های زیاد و عمیق در وضعیت خشک هستند و بهمین خاطر خاکهای مشکل‏دار محسوب می‏شوند. پژوهش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط آزمایشگاه اجرا شد. فاکتور اول شامل نوع و مقدار اصلاح کننده در 5 سطح (شاهد، 3? ورمی کمپوست، 6? ورمی کمپوست ، 3? پومیس و 6? پومیس) و فاکتور دوم سه کلاس بافت بودند. نمونه‏‏برداری از اراضی مذکور به صورت دست‏نخورده(0-5) برای اندازه‏گیری چگالی ظاهری (db) ودست خورده(0-20) برای سایر ویژگی‏های فیزیکی و شیمیایی خاک و همچنین انکوباسیون با ورمی‏کمپوست و پومیس انجام شد.

الکتروسینتیک یک شیوه ابتکاری برای اصلاح خاکهای آلوده به فلزات سنگین بوده و کارایی بالایی به ویژه از نظر کاهش زمان برای حذف فلزات سنگین از خاکهایی با ضریب آبگذری کم نسبت به روشهای متداول دارد. با این حال، روش مذکور در خاکهای آهکی و دارای ظرفیت جذب بالا برای فلزات سنگین، نیاز به مطالعه بیشتر دارد. در این پژوهش اصلاح یک خاک آهکی (23 درصد آهک) آلوده به zn، cd و pb که از مزرعه ای در مجاورت کارخانه سرب و روی شهرستان زنجان نمونه برداری شده بود، به روش الکتروسینتیک در ستونهای خاک دستخورده بررسی شد. خاک مورد نظر دارای غلظت بالایی از فلزات سنگین (mg kg?1 1400 zn =، mg kg?1 15cd = و mg kg?1 250 pb =) بود. در این تحقیق، علاوه بر تأثیر مدت زمان اعمال جریان الکتریکی (5 ، 10 و 15 روز)، تأثیر متغییرهایی نظیر محتوای رطوبتی اولیه خاک (اشباع، fc و fc7/0)، نوع محلولهای الکترولیت (آب مقطر، اسید استیک 01/0 مولار و edta 01/0 مولار)، تعدیل ph الکترولیت از طریق سامانه گردش الکترولیت و سامانه آندهای نزدیک شونده (جابجائی آند) و تأثیر شیب ولتاژ (33/1 و v cm-1 66/2) بر حذف سه فلز zn، cd و pb از خاک مذکور، بررسی شدند. نتایج این پژوهش نشان داد که کارایی حذف فلزات مذکور بطور چشمگیری تحت تأثیر مدت زمان اعمال جریان الکتریکی، مقدار رطوبت خاک، نوع محلول الکترولیت، ph الکترولیت و جابجایی آند قرار دارد. در بین سطوح رطوبتی مختلف، حذف سه فلز در حالت اشباع با آب مقطر بالاترین مقدار را داشت، بطوریکه 33/31 درصد zn، 62/33 درصد cd و 82/18 درصد pb بعد از اعمال جریان الکتریکی به مدت 10 روز از خاک حذف شدند. با کاهش رطوبت از حالت اشباع به fc7/0 ، میانگین درصد حذف برای سه فلز مذکور بترتیب به44/18، 97/20 و 25/12 درصد رسید. حداکثر مقدار حذف zn، cd و pb از خاک با محلولهای آب مقطر، اسید استیک و edta بترتیب 22/26، 28/29، 89/13 درصد، 88/27، 51/30 و 05/13درصد و 25/43، 36/40 و 26/26 درصد بود. ظاهراً محلول 01/0 مولار edta به علت ایجاد کمپلکسهای پایدار با فلزات سنگین، بالاترین درصد حذف zn، pb و cd را داشت. بکارگیری محلول اسید استیک به علت مقدار بالای آهک خاک (% 23) در افزایش کارایی روش موثر واقع نشد. در سامانه جابجایی آند، درصد حذف برای سه فلز مذکور، بترتیب به 87/44، 83/45 و 39/26 درصد افزایش یافت. جابجائی آند مانع تجمع فلزات مذکور در میانه ستون گردید و مهاجرت یونی را تسریع کرد. جریان گردشی با بکارگیری آب مقطر موجب افزایش جزئی در کارایی حذف شد که دلیل آن پایین بودن دبی جریان (حدود 3/0 میلی لیتر در دقیقه) به علت هدایت هیدرولیکی پایین خاک بود. در تمام تیمارها و به ویژه در سامانه جابجایی آند، میانگین درصد حذف با شیب ولتاژ ثابت 66/2 ولت بر سانتی متر ستون خاک افزایش قابل توجهی نسبت به شیب ولتاژ v/cm 33/1 داشت. علت آن افزایش شدت جریان الکتریکی (عامل انتقال)، با افزایش ولتاژ بود. در بین سه فلز سنگین مورد نظر، در تیمارهای مختلفcd بیشترین مقدار حذف از خاک را داشت و zn و pb از نظر میانگین درصد حذف در مراتب بعدی قرار داشتند.