تغییرات زمانی خصوصیات هیدرولیکی خاک تحت کاربری های مختلف اراضی

خصوصیات هیدرولیکی خاک حاکم بر انتقال آب و املاح در خاک ها می باشند. برای اهداف مدل سازی هیدرولوژیک، اغلب آنها با مقادیر ثابت مشخص می شوند. با وجود این، به خوبی شناخته شده است که بسیاری از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، در زمان و مکان متغیر می باشند. این تحقیق، تغییرپذیری زمانی خصوصیات هیدرولیکی خاک مانند هدایت هیدرولیکی اشباع، هدایت هیدرولیکی غیراشباع، پارامتر توزیع اندازه منافذ (? گاردنر) و جرم مخصوص ظاهری را تحت کاربری های مختلف تحلیل می نماید. برای بررسی این تغییرات، اندازه گیری های صحرایی با نفوذسنج دیسک در پتانسیل های ماتریک 15-، 10-، 6-، 4-، 3- و صفر سانتیمتر در سه مجموعه زمانی از خرداد تا مرداد سال 1388 روی چهار کاربری مختلف شامل جو پائیزه، ذرت علوفه ای، باغ سیب و زمین غیر زراعی در اراضی کشاورزی دانشگاه ارومیه انجام گردید. آزمایش های سرعت نفوذپذیری برای هر مجموعه اندازه گیری و کاربری، با 5 تکرار متوالی اجرا شد. در تمام کاربری ها، خاک به صورت رسی طبقه بندی گردید. در این مطالعه، آزمون کرت های خرد شده در زمان مورد استفاده قرار گرفت. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که کاربری زمین، زمان و اثر متقابل آنها، تاثیر معنی داری (در سطح 1%) بر مقادیر هدایت هیدرولیکی (بجز در پتانسیل ماتریک 15- سانتیمتر) دارند. در پتانسیل ماتریک 15- سانتیمتر، متوسط مقادیر هدایت هیدرولیکی (در سطح 5%) تغییر معنی داری نشان دادند. به عبارت دیگر، کاربری زمین و زمان، کمترین تاثیر را روی هدایت هیدرولیکی در پتانسیل ماتریک 15- سانتیمتر نشان دادند. مقادیر ? گاردنر نسبت به کاربری زمین و زمان (در سطح 1%) اختلاف معنی داری نشان دادند ولی نسبت به اثر متقابل آنها، تفاوت معنی داری (در سطح 5%) نداشتند. برای تمام کاربری های زمین، آزمون های آماری در سطح 5% اختلاف معنی داری برای جرم مخصوص ظاهری در مجموعه های اندازه گیری زمانی (خرداد، تیر و مرداد) نشان ندادند. در طول دوره اندازه گیری ها، در مزرعه جو، باغ سیب و زمین غیرزراعی، مقادیر متوسط هدایت هیدرولیکی در پتانسیل های ماتریک لحاظ شده یک روند افزایشی را از خرداد تا مرداد نشان دادند. در کاربری های مذکور، شدت افزایش مقادیر هدایت هیدرولیکی با کاهش پتانسیل های ماتریک تنزل یافت. این تغییر زمانی کمترین افزایش را در پتانسیل ماتریک 15- سانتیمتر نشان داد. در نقطه مقابل، متوسط مقادیر هدایت هیدرولیکی در مزرعه ذرت یک روند کاهشی در طول این مطالعه داشت. برای این کاربری، سرعت تغییر بین مجموعه های اندازه گیری خیلی کم بود. نتایج این مطالعه نشان می دهد که رطوبت اولیه خاک، نقش مهمی روی شدت تغییرات زمانی مقادیر هدایت هیدرولیکی خاک دارد. تفاوت مقادیر هدایت هیدرولیکی بین کاربری های مختلف، با کاهش پتانسیل ماتریک کمتر گردید. بیشترین مقدار هدایت هیدرولیکی در مزرعه جو مشاهده گردید که می تواند به واسطه تاثیر توام انجام عملیات خاک ورزی و پایین بودن درصد رطوبت خاک در آن مزرعه باشد. بررسی ها نشان دادند که با گذشت زمان و در طول تحقیق، شدت تغییرات مقادیر هدایت هیدرولیکی بین مجموعه های زمانی اندازه گیری کمتر شد. در این تحقیق مشخص گردید که برای یک محدوده پتانسیل ماتریک معین، شدت تغییرات مقادیر هدایت هیدرولیکی بزرگتر از شدت تغییرات در اندازه متوسط منافذ آبگذر برای کاربری های مورد مطالعه و مجموعه های زمانی اندازه گیری بود. این نتایج پیشنهاد می کند که فرایند شکل گیری ساختمان در این محدوده زمانی عمدتاً ناشی از افزایش در تعداد منافذ آبگذر می باشد. مقدار تخلخل موثر در کاربری های مختلف تغییر یافت. زمین غیرزراعی مقادیر معنی دار کمتری از تخلخل موثر را برای ماکرو و مزوپورها در مقایسه با سایر کاربری ها داشت. می توان نتیجه گرفت که مقادیر کمتر هدایت هیدرولیکی در زمین غیرزراعی به تعداد کمتر منافذ بزرگ در آن مربوط است، حتی اگر اندازه متوسط منافذ آبگذر در آن کاربری بالا باشد. به طور کلی در تمام کاربری ها، ماکروپورها تعداد منافذ کمتری در مقایسه با مزوپورها داشتند. نتایج این تحقیق نشان داد که ماکروپورها تاثیر بیشتری روی جریان آب نسبت به سایر منافذ آبگذر دارند، حتی اگر آنها بخش خیلی کوچکتری از تخلخل کل خاک را در بر گیرند.