بررسی وقوع جریان ترجیحی در خاک‌ تحت سیستم آبیاری سطحی و قطره‌ای

جریان ترجیحی سبب انتقال سریعتر آلاینده‌ها و عناصر غذایی مفید خاک با سرعت بالاتر از هدایت‌هیدرولیکی ماتریکس خاک به سمت لایه‌های زیرین خاک و آب‌های زیرزمینی می‌شود و ریسک آلودگی خاک و آب افزایش می‌دهد. بدین منظور در این پژوهش، 9 ستون‌ pvc به ارتفاع 60 سانتی‌متر و قطر 16 سانتی‌متر استفاده شد. هر ستون از خاک لوم-رسی به ارتفاع 50 سانتی‌متر پر گردید و دو بخش درز و ترک به عرض 1 سانتی‌متر و پر شده با شن درشت با قطر 710 میکرومتر در طول ستون خاک ایجاد شد. تیمارهای آزمایش شامل دو دسته، تیمار اصلی درز و ترک و تیمار فرعی سیستم آبیاری بود. تیمارهای اصلی در سه سطح عبارت بودند از: بدون درز و ترک (m)، عدم ارتباط جانبی بین درز و ترک و خاک (mc-s)، ارتباط کامل بین درز و ترک و خاک (mc-c). عبارت بودند از آبیاری سطحی (si) و آبیاری قطره‌ای سطحی با دبی‌ 2 و 4 لیتر در ساعت (di4 & di2) برنامه آبیاری شامل 1 ساعت تزریق آب مقطر، 2 ساعت تزریق محلول نمکی (176 و 8/61 میلی‌گرم یون خالص نیترات و کلراید) و 4 ساعت تزریق آب مقطر بود. قبل از شروع، تمام ستون‌های آزمایش به مدت 5 ساعت تا رسیدن به شرایط اشباع کامل آبیاری شدند. زه‌آب خروجی در زمان 15، 30 و 60 دقیقه به صورت مجزا از ماتریکس خاک و درز و ترک جمع‌آوری شدند. نتایج نشان داد که بیشترین وقوع جریان ترجیحی بر اساس اختلاف زمان رخنه محاسبه‌ی و زمان رخنه مشاهده‌ی در سیستم آبیاری si، di4 و در نهایت در di2 مشاهده می‌شود. همچنین بین سرعت جریان آّب در مسیرهای عبوری و احتمال وقوع جریان ترجیحی ارتباط قوی وجود داشت. بیشترین احتمال وقوع جریان ترجیحی در بخش درز و ترک برای آنیون کلراید بویژه تحت سیستم‌های si و di4 است.