بررسی اثرات تراکم ریشه گیاه وتیور در کنترل فرسایش خاک با استفاده از آزمایشات برش مستقیم درجا و آزمایشگاهی

فرسایش خاک یک فرایند پیچیده و اثرات اجتماعی و زیست‏محیطی آن تهدید فزاینده‏ای برای زندگی بشر است. این پدیده با کاهش حاصلخیزی خاک باعث تخریب زیست‏بوم‏های طبیعی از جمله مراتع، جنگل‏ها و کشاورزی می‏شود. تلفات خاک در جهان یکی از عوامل اصلی از دست دادن قدرت باروری خاک، رسوب در کانال‏های آبیاری و رودخانه‏ها، کاهش ظرفیت ذخیره‏سازی سد‏ها، افزایش سیل‏ها و آلودگی محیط زیست می‏باشد. یک پاسخ سریع به مشکلات تخریب زمین معرفی موانع از دست دادن خاک، یا فیزیکی (تراس) و یا بیولوژیکی (کشت و زرع) است. در این مطالعه، اثرات تراکم ریشه وتیور در کنترل فرسایش خاک و تثبیت انواع مختلف خاک بررسی شده است. برای این منظور، مقاومت برشی خاک با و بدون ریشه وتیور اندازه‏گیری شد. بر اساس تئوری برش مستقیم، عوامل چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی خاک دارای ریشه محاسبه گردید. این آزمایش‏ها در پنج منطقه از جمله تهران، خوزستان (رامهرمز، زهره و هفت‏تپه) و استان گیلان انجام شد و در طی آن 57 نوع مختلف از نمونه ها، به ترتیب 12 و 45 آزمون برش درجا و برش مستقیم مورد آزمایش قرار‏گرفتند. سپس اثرات وجود ریشه در مقاومت برشی خاک، نسبت سطح مقطع ریشه و قطر ریشه مورد بررسی قرار‏‏گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش تراکم ریشه چسبندگی خاک و مقاومت برشی خاک زیاد می‏شود. همچنین با افزایش عامل تراکم ریشه زاویه اصطکاک داخلی خاک کاهش نامحسوس می‏یابد. از طرفی، حداکثر افزایش مقاومت برشی در سربار 20، 40 و 60 کیلوپاسکال به ترتیب: 26/68%، 42/64% و 80/35% به‏دست آمد. هنگامی که ریشه‏ها چگالی کافی دارند (وتیور 1-2 ساله)، می‏تواند مقاومت برشی خاک را حداکثر به مقدار 26/68% (با مقدار متوسط 94/30% در خاک‏های مختلف) افزایش دهد.