سرعت تورم و جریان هیدرولیکی خاک های با سطح ویژه بالا با استفاده از سورفکتانت

برخی از سرفکتانت ها (خیسنده ها) با کاهش کشش سطحی آب ممکن است موجب افزایش پتانسیل ماتریک آب خاک های غیر اشباع و یا ظاهرا اشباع، پتانسبل هیدرولیکی، شدت جریان آب در خاک و افزایش شدت تورم در خاک های کند تورم شوند. افزایش شدت جریان آب در خاک و افزایش سرعت تعادل پتانسیل اسمزی بین لایه دوگانه پخشیده الکتریکی منقطع و محلول خاک عامل افزایش سرعت تورم خاک است که ممکن است موجب افزایش سرعت انتقال یون ها بین لایه دو گانه پخشیده الکتریکی منقطع و محلول خاک و جذب ریشه ای یون ها (مثل پتاسیم) و رشد گیاه گردد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر سورفاکتانت 1,2-propanediol بر شدت تورم، پتاسیم قابل استفاده خاک و شدت جریان هیدرولیکی و نیز تاثیر تورم بر عملکرد محصولات گندم و جو بود. در این پژوهش از دو نمونه خاک پردیس از سری رحمت آباد ( دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان) و خاک داشلی برون جهت تعیین اثرات سورفاکتانت مذکور بر سرعت تورم و شدت جریان هیدرولیکی از عمق 30-0 سانتی متر نمونه برداری شد. در این پژوهش سورفکتانت با غلظت های متفاوت در دو مرحله استفاده شد و نرخ تورم با اندازه گیری درصد رطوبت گل اشباع پس از 1، 3، 5، 10، 15، و 20 روز اشباع تعیین شد. در مرحله دوم از غلظت های بالاتر سورفکتانت استفاده شد. جهت تعیین تاثیر گذاری سورفاکتانت بر نرخ تورم از معادلات سرعت سنتیکی مختلف شامل معادلات مرتبه صفر، یک، دو، ایلوویچ، پخشیدگی هذلولی و تابع نمایی برای تحلیل داده ها استفاده شد و مدلهای مرتبه صفر و یک بهترین مدلها جهت برآورد سرعت تورم در معادلات سینتیکی انتخاب شدند. در هر دو مرحله، استفاده از سورفاکتانت موجب تسریع تورم خاک پردیس با شوری پایین شد ولی با افزایش غلظت سورفکتانت در مرحله دوم، افزایش سرعت تورم به حدی بود که بر خلاف مرحله اول، تاثیر عمده آن در سه روز اول پس از اشباع خاک ملاحظه شد و مشابه با مرحله اول تاثیر آن بر تورم در روزهای بعد ادامه پیدا کرد. با افزایش تورم در این تحقیق، آزاد سازی پتاسیم قابل تبادل در محلول خاک افزایش یافت. شدت جریان هیدرولیکی اشباع در خاک پردیس با اعمال سورفکتانت افزایش یافت ولی در خاک داشلی برون تاثیر معنی داری شاهد نبودیم که احتمالا به دلیل پراکندگی خاک داشلی برون و سدیک بودن آن است. با خاک سدیک داشلی برون، تورم فقط در مرحله دوم و با غلظت بالای سرفکتانت اتفاق افتاد. برای تعیین نقش و تاثیر گذاری نرخ تورم بر عملکرد محصولات زراعی گندم و جو از مزرعه شماره 1 و 2 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گرگان در یک شبکه از 25 نقطه به فواصل 5 متر و هر کدام به سطح 5/0 متر مربع نمونه های محصول و خاک برداشت شد. خاک مزرعه شماره 2 سدیمی بود. همبستگی مثبت و معنی داری بیین نرخ تورم و عملکرد گندم در مزرعه شماره 1 ملاحظه شد که ممکن است بدلیل بیشتر بودن قابلیت استفاده پتاسیم با تورم بیشتر، در خاک های این مزرعه با ایلایت زیاد و سطح ویژه بالا باشد. همانطوریکه پتاسیم قابل عصاره گیری با تترافنیل بران سدیم تعیین گر جذب ریشه ای است، سرعت تورم خاک های ایلیتی و سرعت تعادل اسمزی آب خاک بین محلول و لایه دوگانه پخشیدگی الکتریکی نیز تعیین گر سرعت جذب ریشه ای است و ممکن است بتوان بجای استفاده از تترافنیل بران سدیم برای تعیین پتاسیم قابل استفاده گیاه از سرعت تورم استفاده کرد و با استفاده از سرعت تورم سطوح کفایت پتاسیم قابل استفاده گیاه را تعیین کرد.