تعیین بهترین ترکیب سرباره فولاد سازی (فولاد مبارکه) به عنوان مالچ جهت تثبیت رسوبات فرسایش یافته بادی در خاک های منطقه شرق اصفهان

یکی از مسائل مهم مناطق خشک و نیمه خشک هدررفت و فرسایش خاک به وسیله باد می باشد. حرکت شن های روان و ایجاد طوفان های گرد و غبار خسارات زیادی را به انسان وارد می کند. از طرف دیگر نیز سرباره از محصولات فرعی و زائد صنایع فولاد-سازی است که به صورت ضایعات، دفع شده و انباشت می شود و نحوه استفاده از آن به عنوان موضوعی اساسی مطرح است. بطوری-که به ازای تولید یک تن فولاد، حدود 150 کیلوگرم از این ماده تولید می شود. بطور کلی سرباره حاوی 17% آهن، 5/52% اکسید کلسیم، 92/8% دی اکسید سیلیسیم، 2/2% اکسید منیزیم و مقدار زیادی عناصر ضروری دیگر است. در این تحقیق به بررسی و کاربرد استفاده از سرباره به عنوان مالچ جهت کنترل فرسایش بادی و تثبیت شن های روان با استفاده از دستگاه تونل باد پرداخته شده است. به این منظور یکی از بحرانی ترین کانون های فرسایش بادی در اصفهان بنام دشت سگزی که در شرق این استان واقع است و دارای خاک های فرسایش پذیر می باشد، به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب شد. در پژوهش حاضر سرباره فولاد سازی به عنوان پوشش مورد استفاده قرار گرفت. تیمارهای آزمایش شامل ضخامت در 2 سطح (1 و 2 لایه)، درصد پوشش در 4 سطح (25%، 50%، 75% و 100%)، دانه بندی در 3 سطح (30-15، 30-45 و 60-45 میلی متر) و سرعت باد در 7 گروه (5/13-5/12 و 5/12-5/ 11،5/11- 5/10 ،5/10-5/9 ،5/9-5/8 ،5/8-5/7 ،5/7- 5/6 متر بر ثانیه) و اثرات متقابل آنها و 4 تکرار در نظر گرفته شد و به منظور ایجاد بادهایی با سرعت معین در طول زمان مشخص از دستگاه سنجش فرسایش بادی که نوعی تونل باد قابل حمل است استفاده گردید. نمونه های خاک برداشت شده از منطقه سگزی، از ضخامت 20-0 سانتی متر بوده، که ابتدا تحت تیمارهای مختلف سرعت باد قرار گرفته و سرعت آستانه فرسایش بادی بدست آمد. سپس در پایه زمانی 5 دقیقه تحت تاثیر سرعت های بالاتر از سرعت آستانه قرار گرفته و میزان هدررفت خاک محاسبه شد. هم چنین به منظور تاثیر مالچ سرباره در به دام اندازی ذرات فرسایش یافته، تیمارهای انتخابی تحت شرایط قبلی مورد آزمایش قرار گرفتند. آزمایش به روش فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد و داده ها با استفاده از آزمون دانکن و تجزیه واریانس anova و نرم افزارهای spss و excle مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد که گرچه ضخامت دو لایه مالچ میزان هدررفت کمتری نسبت به یک لایه دارد ولی از لحاظ آماری اختلاف معنی داری بین تعداد لایه ها در سطح 5 درصد وجود ندارد. مقایسه تاثیر تراکم های مالچ سرباره (درصد پوشش) نشان داد که سطح پوشش50% با سطح پوشش 25% و 75% اختلاف معنی داری در سطح 5 درصد ندارد ولی تراکم های 25 و 75 درصد مالچ سرباره اختلاف معنی داری در سطح 1 درصد دارند. بین دانه بندی 30-15 و 60-45 میلی متر نیز اختلاف معنی داری در سطح یک درصد مشاهده گردید. مالچ های سرباره با تراکم 75% و دانه بندی 45-30 میلی متر بصورت یک لایه بعنوان بهترین تیمار انتخاب شد که از نظر فاکتور اقتصادی بودن طرح و سهولت انجام کار نیز قابل توجیه است. نتایج بدست آمده نشان داد که به دام اندازی ذرات با افزایش سرعت باد، بیشتر می-گردد. سطح پوشش و اندازه سرباره اثر متفاوتی بر روی انباشتگی گرد و غبار بادآورده دارند. بطوری که انباشتگی و تجمع گرد و غبار به صورت نمایی با افزایش سطح پوشش سرباره افزایش می یابد ولی به صورت نمایی با افزایش قطر سرباره کاهش می یابد. با توجه به انجام این تحقیق در محیط آزمایشگاهی، لازم است مالچ پاشی و پایداری مالچ در شرایط طبیعی نیز بررسی گردیده و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردد.