دوره 12، شماره 24 - ( پاییز و زمستان 1400 1400 )
جلد 12 شماره 24 صفحات 319-308 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Kavian A, Gholami L, Kalehoei M, Soltani M. (2021). Soil and Water Conservation using Organic Corn Mulch under Simulated Rainfall. J Watershed Manage Res. 12(24), 308-319. doi:10.52547/jwmr.12.24.308
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1042-fa.html
URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-1042-fa.html
کاویان عطااله، غلامی لیلا، کله هویی مهین، سلطانی میلاد. "گزارش فنی"
حفاظت آب و خاک با استفاده از خاکپوش آلی ذرت تحت شرایط باران شبیه سازی شده پژوهشنامه مديريت حوزه آبخيز 1400; 12 (24) :319-308 10.52547/jwmr.12.24.308
1- دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
2- گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس
2- گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس
چکیده: (3355 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: با توجه به اهمیت خاک و نقش مهم آن در تحول کشورها، روش‌های فراوانی برای حفظ این سرمایه ملی و مقابله با پیامدهای فرسایش خاک ارائه شده است. در سالهای اخیر، ایران نیز همانند سایر کشورها با استفاده از حفاظت‌کننده های آلی و غیرآلی خاک گامی مؤثر برای حفاظت خاک برداشته است. در همین راستا هدف مطالعه حاضر، بررسی اثر خاکپوش ذرت بر میزان تغییرات رواناب و رسوب است.
مواد و روش‌ها: این مطالعه در خاک لومی –شنی در مقیاس کرت های کوچک آزمایشگاهی با شیب 20 درصد و با استفاده از شبیه‌ساز باران با شدت 50 میلی‌متر بر ساعت با تداوم بارشی 10 دقیقه‌ای انجام شد. بدین منظور سه سطح پوشش 25، 50 و 75 درصد خاکپوش ذرت و چهار سطح رطوبتی، هوا خشک، 15، 20 و 30 درصد، طی سه تکرار در نظر گرفته شد.
یافته‌ها: نتایج این پژوهش نشان داد که اعمال پوشش خاکپوش ذرت تأثیر معنی‌داری بر کاهش رواناب و رسوب در سطح 99 درصد داشته است. با ثابت در نظرگرفتن سطحهای رطوبتی، مقدار رواناب و رسوب تولیدی در کرتهای بدون پوشش (شاهد) و پوشش 25، 50 و 75 درصد به‌ترتیب 4422، 4290، 3943 و 3619 میلی‌لیتر و 296، 136، 62 و 33 گرم بوده است. نتایج درصد تغییرات رواناب، رسوب و زمان شروع آن‌ها نیز نشان داد که خاکپوش در سطحهای پوشش حفاظتی 25، 50 و 75 درصد و رطوبت‌های مختلف توانست مقدار رواناب را به ترتیب 3/14، 11/25 و 19/29 درصد، رسوب به ترتیب 62/06، 77/09 و 88/85 درصد نسبت به تیمار شاهد (بدون پوشش حفاظتی) کاهش دهد. درصد تغییرات زمان شروع رواناب و رسوب نیز به ترتیب 32/23، 73/38 و 136/82 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش یافته است.
نتیجه‌گیری: بر اساس تغییرات آب نمود و رسوب‌نمود مشخص شد که پوشش حفاظتی 75 درصد خاکپوش ذرت در سطحهای رطوبتی هواخشک، 15، 20 و 30 درصد به‌ترتیب با داشتن 645، 452، 215 و 99 ثانیه در افزایش زمان شروع رواناب و رسوب در مقایسه با تیمار شاهد مؤثرتر از سایر سطحهای پوششی به کار برده شده، بوده است. هرچند که دو مقدار دیگر (25 و 50 درصد) نیز بر افزایش زمان شروع رواناب و رسوب تولیدی نیز مؤثر بودند. علم به روند تغییرات رواناب و رسوب و زمان شروع آن‌ها با اعمال پوشش حفاظتی می‌تواند ابزاری مفید و راهکاری کارا برای امر حفاظت خاک و آب پیشنهاد شود.
فهرست منابع
1. Abassi, E., A. Kavian and Z. Jafarian. 2013. The role of Artemisia rangeland plant on decreasing soil loss. Extension and Development of Watershed Management, 1(1): 1-6.
2. Adelpour, A., M. Soufi and A.K. Behnia. 2006. Evaluation of the impact of mulches in rainfed farms on soil conservation in the arid and semi-arid region in south of Iran. Journal of agricultural science and natural resources, 13(2): 50-57.
3. Auerswald, K., C.K. Mutchler and K.C. McGregor. 1994. The influence of tillage-induced differences in surface moisture content on soil erosion. Soil and Tillage Research, 32: 41-50. [DOI:10.1016/0167-1987(94)90031-0]
4. Boroghani, M., S.K. Mirnia, J. Vahhabi and S.J. Ahmadi. 2014. Investigation of Nanozeolite Effects on Soil Erosion Decreasing using FEL3 Rainfall Simulator. Journal of Watershed Management Research, 5(9): 95-106.
5. Choi, J., M. Shin, J. Yoon and J. Jang. 2012. Effect of rice straw mulch on runoff and NPS pollution discharges from a vegetable field. In International Conference of Agriculture Engineering. Valencia, Spain.
6. Defersha, M.B., S. Quraishi and A.M. Mellese. 2011. The effect of slope steepness and antecedent moisture content on interrill erosion, runoff and sediment size distribution in the highlands of Ethiopia. Hydrology and Earth System Sciences, 15: 2367-2375. [DOI:10.5194/hess-15-2367-2011]
7. Donjadee, S. and T. Tingsanchali. 2016. Soil and water conservation on steep slopes by mulching using rice straw and vetiver grass clippings. Agriculture and Natural Resources, 50(1): 75-79. [DOI:10.1016/j.anres.2015.03.001]
8. Doring, F.T., M. Brandt, J. He, M.R. Finckh and H. Saucke. 2005. Effects of straw mulch on soil nitrate dynamics, weeds yield and soil erosion in organically grown potatoes. Field Crops Research, 94(2-3): 238-249. [DOI:10.1016/j.fcr.2005.01.006]
9. Gallagher, A.V., N.C. Wollenhaupt and A.H. Bosworth. 1996. Vegetation management and interrill erosion in no-till corn following alfalfa. Soil Science Society of America Journal, 60(4): 1217-1222. [DOI:10.2136/sssaj1996.03615995006000040037x]
10. Geissen, V., R. Sánchez-Hernández, C. Kampichler, R. Ramos-Reyes, A. Sepulveda-Lozada, S. Ochoa- Goana, B.H.J. de Jong, E. Huerta-Lwanga and S. Hernández-Daumas. 2009. Effects of land-use change on some properties of tropical soils-An example from Southeast Mexico. Geoderma, 151: 87-97. [DOI:10.1016/j.geoderma.2009.03.011]
11. Groen, A.H. and S.W. Woods. 2008. Effectiveness of aerial seeding and straw mulch for Reducing Post-Wildfire Erosion, North Western Montana. International Journal of Wild land Fire, 17: 559-571. [DOI:10.1071/WF07062]
12. Gholami, L., S.H.R. Sadeghi and M. Homaee. 2013. Straw mulching effect on splash erosion, runoff and sediment yield from eroded plots. Soil Science of Society American Journal, 77: 268-278. [DOI:10.2136/sssaj2012.0271]
13. Gholami, L., K. Banasik, S.H.R. Sadeghi, A. Khaledi Darvishan and L. Hejduk. 2014. Effectiveness of straw mulch on infiltration, splash erosion, runoff and sediment in laboratory conditions. Journal of Water and Land Development, 22(1): 51-60. [DOI:10.2478/jwld-2014-0022]
14. Gholami, L., S.H.R. Sadeghi and M. Homaee. 2015. Effect of rice straw mulch on runoff threshold and coefficient from rainfall. Iranian Water Resource Journal, 8(15): 33-40.
15. Gholami, L., S.H.R. Sadeghi and M. Homaee. 2017. Effect of Soil Amendments on Hydrograph and Sediment Graph Changes in the Laboratory Conditions. Journal of Watershed Management Research, 8(16): 100-112. [DOI:10.29252/jwmr.8.16.100]
16. Hazbavi, Z. and S.H.R. Sadeghi. 2016. Potential effects of vinasse as a soil amendment to control runoff and soil loss. Soil, 2(1): 71-78. [DOI:10.5194/soil-2-71-2016]
17. Hawke, R.M., A.G. Price and R.B. Bryan. 2006. The effect of initial soil water content and rainfall intensity on near-surface soil hydrologic conductivity: a laboratory investigation. Catena, 65: 237-246. [DOI:10.1016/j.catena.2005.11.013]
18. Jordán, A., L.M. Zavala and J. Gil. 2010. Effects of mulching on soil physical properties and runoff under semi-arid conditions in southern Spain. Catena, 81: 77-85. [DOI:10.1016/j.catena.2010.01.007]
19. Kalehhouei, M., A. Kavian, L. Gholami and Z. Jafarian Jeloudar. 2018. Protective Impact of Colza Straw (Brassica napus L.) on Runoff and Soil Loss Control Using Rainfall Simulation. Watershed Management Research, 31(1): 73-82.
20. Kavian, A., R. Asgariyan, Z. JafarianJeloudar and M. Bahmanyar. 2012. Effect of Soil Properties on Runoff and Sediment Yield in Farm Scale (Case study: a part of Sari Town's neighboring Croplands). Journal of Water and Soil Science (Agricultural Science), 23(4): 45-57.
21. Kavian, A., F. Hayavi and M. Boroghani. 2014. Polyacrylamide effects on splash erosion rate in different soils using rainfall simulator. Journal of Rangeland and Watershed Management, 67(2): 203-216.
22. Kavian, A., M. Mohammadi, M. Fallah and L. Gholami. 2015. Effect of wheat straw on changing time to runoff and runoff coefficient in laboratory plots under rainfall simulation. Journal Water and Soil Resources Conservation, 15(2): 73-81.
23. Kavian, A., L. Gholami, M. Mohammadi, V. Spalevic and M. Fallah. 2018. Impact of Wheat Residue on Soil Erosion Processes. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 46(2): 553-562. [DOI:10.15835/nbha46211192]
24. Kavian, A., M. Mohammadi, A. Cerdà, M. Fallah and Z. Abdollahi. 2018. Simulated raindrop's characteristic measurements. A new approach of image processing tested under laboratory rainfall simulation. Catena, 167: 90-97 pp. [DOI:10.1016/j.catena.2018.04.034]
25. Kavian, A., M. Mohammadi, A. Cerdà, M. Fallah and L. Gholami. 2019. Design, manufacture and calibration of the SARI portable rainfall simulator for field and laboratory experiments. Hydrological Sciences Journal, 64(3): 1-11 pp. [DOI:10.1080/02626667.2019.1581364]
26. Kim, H.J., R.C. Sidle and R.D. Moore. 2005. Shallow lateral flow from a forested hillslope: Influence of antecedent wetness. Catena, 60: 293-306. [DOI:10.1016/j.catena.2004.12.005]
27. Khaledi Darvishan, A., S.H.R. Sadeghi, M. Homaee and M. Arabkhadri. 2014. Affectability of runoff threshold and coefficient from rainfall intensity and antecedent soil moisture content in laboratorial erosion plots. Iran water research journal, 8(15): 41-49.
28. Khaledi Darvishan, A., K. Banasik, S.H.R. Sadeghi, L. Gholami and L. Hejduk. 2015. Effects of rain intensity and initial soil moisture on hydrological responses in laboratory conditions. International Agrophysices, 29: 165-173. [DOI:10.1515/intag-2015-0020]
29. Kukal, S.S. and M. Sarkar. 2010. Splash erosion and infiltration in relation to mulching and polyvinyl alcohol Application in semi-arid tropics. Archives of Agronomy and Soil Science, 56 (46): 697-705. [DOI:10.1080/03650340903208871]
30. Lal, R. 1976. Soil erosion on Alfisols in western Nigeria: II. Effect of mulch rates. Geoderma, 16(5): 389-401. [DOI:10.1016/0016-7061(76)90003-3]
31. Le Bissonnais, Y., B. Renaux and H. Delouche. 1995. Interactions between soil properties and moisture content in crust formation, runoff and interrill erosion from tilled loess soils. Catena, 25(1): 33-46. [DOI:10.1016/0341-8162(94)00040-L]
32. Lin, J., G. Zhu, J. Wei, F. Jiang, M.K. Wang and Y. Huang. 2018. Mulching effects on erosion from steep slopes and sediment particle size distributions of gully colluvial deposits. Catena, 160: 57-67. [DOI:10.1016/j.catena.2017.09.003]
33. Marques, M.J., R. Bienes, L. Jiménez and R. Pérez-Rodríguez. 2007. Effect of vegetal cover on runoff and soil erosion under light intensity events. Rainfall simulation over USLE plots. Science of the Total Environment, 378(1-2): 161-165. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2007.01.043]
34. Miyata, S., K. Kosugi, T. Gomi and T. Mizuyama. 2009. Effects of forest floor coverage on overland flow and soil erosion on hillslopes in Japanese cypress plantation forests. Water Resources Research, 45: 1-17. [DOI:10.1029/2008WR007270]
35. Mohamadi, M., A. Kavian and K. Solaimani. 2016. A study on Runoff Generation and Sediment Production Processes under Jute Geotextile Buffers. Iran-Watershed Management Science and Engineering, 10(34): 43-50.
36. Mosaffaie, J. and A. Talebi. 2014. A Statistical View to the Water Erosion in Iran. Extension and Development of Watershed Management, 2(5): 9-17.
37. Morgan, R.P.C. 1986. Soil erosion and conservation. Longman Scientific and Technical, Burnt Mile, Harlow, UK. 298 p.
38. Orsham, A., A.M. Akhund Ali and A. Behnia. 2010. Effect of soil antecedent moisture contents on runoff and sedimentation values with simulated rainfall method. Iranian Journal of Range and Desert Research, 16(4): 445-455.
39. Pappas, E.A., D.R. Smith, C. Huang, W.D. Shuster and J.V. Bonta. 2008. Impervious surface impacts to runoff and sediment discharge under laboratory rainfall simulation. Catena, 72: 146-152. [DOI:10.1016/j.catena.2007.05.001]
40. Poesen, J.W.A. and H. Lavee. 1991. Effects of Size and Incorporation of Synthetic Mulch on Runoff and Sediment Yield from Interrills in a Laboratory Study with Simulated Rainfall. Soil and Tillage Research, 21: 209-223. [DOI:10.1016/0167-1987(91)90021-O]
41. Romkens, M.J.M., K. Helming and S.N. Prasad. 2001. Soil erosion under different rainfall intensities, surface roughness, and soil water regimes. Catena, 46:103-123. [DOI:10.1016/S0341-8162(01)00161-8]
42. Rudolph, A., K. Helming and H. Diestel. 1997. Effect of antecedent water content and rainfall regime on microrelief changes. Soil Technology, 10: 69-81. [DOI:10.1016/0933-3630(95)00040-2]
43. Ruiz-Sinoga, J.D., A. Romero-Diaz, E. Ferre-Bueno and J.F. Martínez-Murillo. 2010. The Role of Soil Surface Conditions in Regulating Runoff and Erosion Processes on a Metamorphic Hillslope (Southern Spain) Soil Surface Conditions, Runoff and Erosion in Southern Spain. Catena. 80(2): 131-139. [DOI:10.1016/j.catena.2009.09.007]
44. Ruy, S., A. Findeling and J. Chadoeuf. 2006. Effect of mulching techniques on plot scale runoff: FDTF modeling and sensitivity analysis. Journal of Hydrology, 326(1): 277-294. [DOI:10.1016/j.jhydrol.2005.11.003]
45. Sadeghi, S.H.R., A. Sharifi Moghadam and L. Gholami. 2014. Effect of rice straw on surface runoff and soil loss in small plots. Journal of Water and Soil Resources Conservation, 3(4): 73-83.
46. Sadeghi, S.H.R., L. Gholami, M. Homaee and A. Khaledi Darvishan. 2015a. Scale Effect on Runoff and Soil Loss Control using Rice Straw Mulch under Laboratory Conditions. Solid Earth, 6: 1-8. [DOI:10.5194/se-6-1-2015]
47. Sadeghi, S.H.R., L. Gholami, E. Sharifi, A. Khaledi Darvishan and M. Homaee. 2015b. Scale Effect on Runoff and Soil Loss Control using Rice Straw Mulch under Laboratory Conditions. Solid Earth, 6: 1-8. [DOI:10.5194/se-6-1-2015]
48. Schnitzer, M. 1982. Total carbon organic matter and carbon. In: Page, A. L. Miller. R. H. Keeney, D.R. (Eds), Methods of soil Analysis. Part 2, Agronomy Monogeraph, Vol 9, 2ed. American Society.
49. Shiyarkar, I., A. Tabei and A. Farajpoor Roodsari. 2013. Morphological characteristics and chemical components of two corn varieties (oilseed and 704) stalks cultivated in Astara. Iranian Journal of wood and paper science research, 28(3): 561-582.
50. Vaezi, A.R. and H. Hasanzadeh. 2016. Investigation of Soil loss from Small Plots with Different Soil Textures in Sequential Simulated Rainfall Events. JWSS-Isfahan University of Technology, 20(75): 201-212. [DOI:10.18869/acadpub.jstnar.20.75.201]
51. Wan, Ch.H., Y.H. Choi, M.H. Shin, K.J. Lim and J.D. Choi. 2017. Effects of rice straw mats on runoff and sediment discharge in a laboratory rainfall simulation. Geoderma, 189-190:164-169. [DOI:10.1016/j.geoderma.2012.06.017]
52. Yanosek, K.A., R.B. Foltz and J.H. Dooley. 2006. Performance assessment of wood strand erosion control materials among varying slopes, soil textures, and cover amounts. Journal of Soil and Water Conservation, 61(2): 45-50.
53. Zarinkafsh, M. 1986. Applied Pedology. University of Tehran Press, 627 p.
54. Ziadat, F.M. and A.Y. Taimeh. 2013. Effect of rainfall intensity, slope, land use and antecedent soil moisture on soil erosion in an arid environment. Land Degradation and Development, 24: 582-590. [DOI:10.1002/ldr.2239]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
