کاهش رواناب سطحی خاک‌های متأثر از چرخه انجماد-ذوب با استفاده از سیانوباکتری‌های خاک‌زی

Abstract

سابقه و هدف: امروزه استفاده از ریزموجودات خاک‌زی به‌عنوان تلقیح کننده‌های خاک برای ترویج روش‌های زیست فن‌آوری بر حفظ محیط زیست مطرح می‌باشد. از طرفی شرایط خاک و اقلیم از جمله عوامل مؤثر بر کمیّت و کیفیّت فرسایش خاک می‌باشد. به‌نحوی که ویژگی‌های اقلیمی و پدیده‌های متأثر از آن مانند شرایط یخ‌بندان و ذوب از وجوه تبیین‌کننده مفهوم پویایی فرسایش هستند. در این راستا، حفظ خاک‌ در دامنه‌های حوزه‌های آبخیز و نقش قابل توجه چرخه انجماد-ذوب در تولید رواناب سطحی استفاده از ریزموجودات خاک-زی از جمله سیانوباکتری‌ها به سبب ایجاد پایداری و شرایط مناسب توالی حضور پوشش گیاهی، چسبندگی و تثبیت خاک‌دانه‌ها برای احیاء و ارتقاء پایدار بوم‌سازگان ضروری به نظر می‌رسد و حال آن‌که اغلب شیوه‌های حفاظت خاک و آب در شبکه‌های زه‌کشی به صورت مهندسی و بدون توجه به توان‌مندی‌های روش‌های زیستی مهار هدر رفت آب و خاک صورت می‌گیرد. از این‌رو، با هدف امکان‌سنجی تلقیح سیانوباکتری‌های خاک‌زی در مهار رواناب سطحی از خاک‌های تحت شرایط انجماد-ذوب در مقیاس کرت کوچک آزمایشی برنامه‌ریزی شد.مواد و روش‌ها: برای این منظور، خاک مورد مطالعه از اراضی دیم رها شده و حساس به فرسایش منطقه‌ بدرانلو در استان خراسان شمالی تهیه شد. سپس مناسب‌ترین سیانوباکتری‌های موجود در خاک مادری در حفاظت آب و خاک شناسایی، انتخاب، خالص‌سازی، تکثیر و در شش تکرار روی کرت‌ها تلقیح شدند. در این راستا مقایسه تیمارهای شاهد و تلقیح شده با سیانوباکتری و نیز تحت شرایط یک چرخه انجماد و ذوب به باران شبیه‌سازی شده با دوام 30 دقیقه و شدّت حدود 70 میلی‌متر بر ساعت روی کرت‌های فرسایشی کوچک (5/0 در 5/0 متر) با شیب 20 درصد مستقر در آزمایشگاه شبیه‌ساز باران و فرسایش خاک دانشگاه تربیّت مدرّس صورت گرفت. یافته‌ها: یافته‌های پژوهش نشان داد که تیمار تلقیح شده با سیانوباکتری پس از طی یک چرخه انجماد-ذوب به‌صورت معنی‌دار (001/0p <) نسبت به تیمار شاهد باعث بهبود مؤلفه‌های رواناب سطحی شد. در این راستا مقایسه آماری میانگین‌ها نیز نشان داد که تیمار تلقیح سیانوباکتری به‌صورت معنی‌دار (001/0p <) باعث افزایش زمان شروع و زمان تا اوج رواناب، کاهش حجم، مقدار اوج و ضریب رواناب سطحی به‌ترتیب 228، 49 درصد و 65، 48 و 65 درصد نسبت به تیمار شاهد شدند. نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از پژوهش فعلی نشان داد که اثرگذاری مثبت تلقیح سیانوباکتری‌های خاک‌زی می‌تواند ابزاری کارآمد، اقتصادی و زیستی برای بهبود رفتار هیدرولوژیک خاک‌های مناطق تحت تأثیر انجماد-ذوب ‌باشد. لذا نتایج حاصل از این پژوهش قابلیت استفاده در تبیین الگوهای مدیریتی حفاظت آب و خاک و قابل تعمیم به مناطق با شرایط مشابه را نیز خواهد داشت.

Keywords

• پایداری خاک
• تثبیت کننده‌های خاک
• خاک یخ‌زده
• شبیه‌ساز باران
• مدیریت رواناب