مقایسه تاثیر اندازه اکسیدهای آلومینیم و سیلیسیم بر میزان روان‌آب و هدر رفت خاک

چکیده مبسوط سابقه و هدف: حفاظت خاک و مهار فرسایش یکی از اولویت‌های مهم بخش کشاوری و منابع طبیعی است. روش‌های مختلفی جهت اصلاح خاک و جلوگیری از فرسایش وجود دارد. یکی از راهکارهای مدیریت خاک و آب برای بهبود ویژگی‌های فیزیکی و جلوگیری از فرسایش خاک در سال‌های اخیر، افزودن مواد اصلاح کننده به خاک می‌باشد. استفاده از نانوذرات با توجه به ویژگی‌های خاص آن‌ها مثل سطح ویژه زیاد می‌تواند در اصلاح و کنترل فرسایش خاک مورد توجه قرار گیرد. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی مقایسه تاثیر اکسیدهای آلومینیم و سیلیسیم نانو و معمولی بر میزان روان آب و هدر رفت خاک بود. مواد و روش‌ها: به منظور بررسی اثر اکسیدهای آلومینیوم و سیلیسیم نانو و معمولی بر میزان روان‌آب، هدر رفت و ضریب روان آب بر روی یک خاک لوم سیلتی انتخاب شد. خاک مورد مطالعه از مرکز تحقیقات کشاورزی خراسان رضوی نمونه برداری و هوا خشک و بعد از عبور دادن از الک 4 میلی‌متری، در قالب طرح کاملا تصادفی با 9 تیمار و 3 تکرار اجرا شد. تیمارهای مورد بررسی شامل شاهد (بدون افزودن ماده اصلاحی) و نانو اکسیدهای آلومینیوم و سیلیسیم به صورت جداگانه با غلظت‌های 002/0، 005/0 درصد وزنی و اکسید آلومینیم و سیلیسیم معمولی با غلظت 002/0 و 005/0 درصد وزنی به خاک اضافه شدند و در جعبه‌هایی به وزن 6 کیلوگرم در دوره زمانی 4 ماه در رطوبت بین ظرفیت زراعی تا حدود 50 درصد آن و دمای بین 18 تا 25 درجه در گلخانه نگهداری شدند. سپسهر یک از تیمارهازیر دستگاه شبیه سازی باران در شدت 45 میلی‌متر در ساعت به مدت 20 دقیقه در شیب 5/2 درصد قرار داده شدند و حجم رواناب و هدر رفت خاک، ضریب روان آب و میانگین وزنی قطر خاکدانه‌ها در حالت تر (MWDwet) مربوط به هر تیمار اندازه‌گیری شد. تحلیل آماری و مقایسه میانگین‌ها در سطح پنج درصد بین تیمارهای مختلف بر اساس تجزیه واریانس یک طرفه و آزمون دانکن با استفاده از نرم افزار SPSS16 انجام شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که افزودن هر دو نوع مواد اصلاحی نانو و معمولی اکسیدهای آلومینیم و سیلیسیم تاثیر معنی‌داری بر پارامترهای حجم روان آب، هدر رفت خاک و ضریب روان آب داشتند. کمترین حجم روان آب، هدر رفت خاک و ضریب روان آب مربوط به غلظت 005/0 درصد نانو اکسید سیلیسیم و آلومینیم بود که تفاوت معنی‌داری در سطح 5 درصد با سایر سطوح اکسیدهای سیلیسیم و آلومینیم معمولی نشان دادند. همچنین بیشترین حجم روان‌آب، هدرفت خاک و ضریب روان‌آب مربوط به تیمار شاهد بود. علاوه‌براین تفاوت معنی‌‌داری بین غلظت‌های مشابه نانو اکسید سیلیسیم و آلومینیم از نظر پارامترهای اندازه‌گیری شده وجود نداشت. غلظت‌های مختلف هر دو نوع ماده اصلاحی میانیگین وزنی قطر خاکدانه‌ها را به طور معنی‌داری نسبت به شاهد افزایش دادند. نتیجه‌گیری: به طور کلی نتایج این تحقیق نشان دهنده تاثیر مثبت هر دو نوع ماده اصلاحی نانو و معمولی اکسید آلومینیم و سیلیسیم بر کاهش حجم روان آب، هدررفت خاک و ضریب روان آب می‌باشد و مواد اصلاحی در مقیاس نانو تاثیر بهتری نسبت به شکل معمولی از نظر کاهش حجم روان آب، هدررفت خاک و ضریب روان آب داشتند.