بررسی فرسایش پذیری مالچ های زیستی در سطوح شیب دار با استفاده از شبیه سازی بارش

یکی از دلایل مهم فرسایندگی خاک و تولید رسوب در شبکه های فرعی آبیاری و زهکشی ناپایداری خاک کانال ها است. مکانیسم فرسایش در این نوع کانال ها ابتدا در اثر برخورد قطرات باران و شکسته شدن خاکدانه ها شروع می شود، به طوری که ذرات ریز شکسته شده باعث انسداد منافذ خاک می شود. در این حالت، نفوذپذیری خاک نسبت به حالت اولیه کاهش یافته، باعث افزایش رواناب می شود. افزایش رواناب در شیب های متوسط تا تند، تنش برشی را به شدت افزایش داده و موجب تخریب خاک و تولید رسوب می شود. برای جلوگیری از این معضل استقرار پوشش گیاهی راه کاری مناسب است، اما در مواردی استقرار پوشش گیاهی به علت شرایط ویژه به سادگی امکان پذیر نیست و در کوتاه مدت نیز به نتیجه نمی رسد. یکی از راه های مهار فرسایش در اراضی شیب دار، استفاده از سازه های مختلف مکانیکی است که معمولا در پروژه های مهندسی مورد استفاده قرار می گیرد که با هزینه های بسیار زیادی همراه است. راه حل دیگری که در این پروژه مورد بررسی و آزمون قرار گرفت، استفاده از مواد اصلاح کننده طبیعی مانند انواع مالچ های زیستی است. در این پژوهش سازوکار استفاده از چهار نوع مالچ زیستی مختلف بر پارامترهای مختلف مقاومت فرسایشی خاک روی دیواره کانال های زهکش، به صورت آزمایشگاهی با استفاده از شبیه سازی بارش، مورد بررسی قرار گرفت. این پژوهش با هدف تعیین نوع و مناسب ترین تراکم از مالچ های مختلف در کاهش فرسایش جداره جانبی کانال های شبکه آبیاری و زهکشی دشت ارایض خوزستان، در آزمایشگاه شبیه ساز باران پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری با استفاده از خاک و سایر مشخصات فیزیکی منطقه انجام شد. به طوری که با استفاده از چهار نوع مالچ زیستی، که در سه غلظت مورد استفاده قرار گرفت، حداقل ۴۰ آزمایش بر روی نمونه خاک منطقه مورد پژوهش انجام شد و ویژگی های مختلف اندازه گیری شد. برای همه آزمایش ها مقدار ۲۵ کیلوگرم نمونه خاک در داخل تشتک های فلزی قرار داده شد و به صورت دستی با اعمال فشردگی لازم تا رساندن به جرم مخصوص ظاهری خاک در طبیعت، فشرده شد. تیمارهای آزمایشی در فلوم هایی با شیب یک به ۱.۲۵ مشابه شیب جانبی زهکش ها، در دو شدت بارندگی ۳۰ و ۸۰ میلی متر بر ساعت شبیه سازی شدند. نتایج نشان داد که همه تیمارهای مالچ در مقایسه با نمونه شاهد تاثیر معنی داری در کاهش رسوب داشتند و تائید نمود، مالچ های زیستی نقش موثری در کنترل فرسایش از جداره جانبی کانال های زهکش دارند. نتایج مشخص نمود که حضور پوشش مالچ تا بیش از ۹۰ درصد منجر به کاهش رسوب ناشی از باران می شود، لذا مالچ های ۱ و ۴ دارای بیشترین تاثیر در کاهش میزان فرسایش از جداره کانال های زهکش بودند. همچنین، مشخص شد افزایش غلظت مالچ های مورد استفاده در تمامی تراکم ها، در کاهش میزان رسوب خروجی تاثیر زیادی داشته است.