انتخاب‌پذیری ذرات رسوب در اثر فرسایش شیاری در خاک‌های با بافت مختلف

انتخاب‌پذیری ذرات رسوب طی فرایند انتقال، اطلاعات اساسی برای برآورد اثرات درون و برون عرصه‌ای فرسایش خاک و توزیع اندازه ذرات رسوب در اثر فرسایش شیاری در اختیار می‌گذارد. اطلاعات اندکی در مورد انتخاب‌پذیری ذرات در فرسایش شیاری به‌ویژه در نوارهای کشت دیم وجود دارد. برای این منظور، انتخاب‌پذیری رسوب در سه بافت خاک شامل لوم، شن لومی و لوم رس شنی تحت شیب 10 درصد با استفاده از باران شبیه‌سازی شده با شدت90 میلی‌متر در ساعت به‌مدت 40 دقیقه بررسی شد. نمونه‌های خاک از الک 10 میلی‌متر گذرانده، در فلومی به ابعاد m4 m ×0.4 ریخته شد. توزیع اندازه ذرات در رسوب تعیین و با خاک اصلی مقایسه شد و نسبت آن در رسوب به خاک اصلی به‌عنوان معیاری برای انتخاب‌پذیری ذرات در فرسایش شیاری بیان شد. بر اساس نتایج فراوانی ذرات درشت (شن بسیار درشت و درشت) در رسوب در تمام خاک‌ها بیشتر بود و نسبت این ذرات در رسوب به خاک اصلی بزرگ‌تر از یک بود که نشان‌دهنده انتخاب‌پذیری بیشتر این ذرات در فرسایش شیاری بود. خاک لوم شنی حساس‌ترین خاک به فرسایش شیاری بود به‌طوری‌ که بیشترین شدت دبی رواناب (0.0035 متر مربع بر ثانیه) و بار رسوب (0.1 کیلوگرم بر متر ثانیه) طی باران را تولید کرد. توزیع اندازه ذرات رسوب در این خاک بسیار شبیه به خاک اصلی بود. به‌طورکلی این پژوهش نشان داد که پایداری خاکدانه مهم‌ترین ویژگی خاک از نظر فرسایش شیاری و انتخاب‌پذیری رسوب در خاک‌های منطقه نیمه‌خشک است. با افزایش پایداری خاکدانه، نفوذپذیری خاک و در نتیجه تنش برشی جریان در شیارها کاهش می‌یابد.

Selectivity of Particles through Rill Erosion in Different Soil Textures

Sediment selectivity during transport may provide basic information for evaluating onsite and offsite impacts of the soil erosion. Limited information is, however, available on the selectivity of sediments in rill erosion, particularly in the rainfed furrows. Toward this, the sediment selectivity was investigated in three soil textures (loam, loamy sand sand clay loam) under 10% slope using 90 mm.h1 rainfall intensity for 40 min. Soil samples were passed from a 10 mm sieve and packed in to the erosion flume with 0.4m × 4 m in dimensions. Particles size distribution (PSD) was determined in the sediments (PSDs) and compared with the original soil PSD (PSDo). The proportion of PSDs and PSDo was stated as PSDs/PSDo to show the selectivity of soil particles by rill erosion. Based on the results, all three soils appeared as the coarse particles (coarse sand and very coarse sand) in sediments with the PSDs/PSDo>1, indicating the higher selectivity of these particles by rill erosion. Loamy sand was the most susceptible soil to rill erosion among the studied soils, which generated a higher runoff (0.0035 m2.s1) and sediment load (0.1 kg.m1.s1) during rainfall. The PSDs of this soil were similar to those of the original soil PSD. This study revealed that the stability of aggregates could be regarded as the major soil factor controlling rill erosion rate and the sediment selectivity in the semiarid soils. With an increase in the waterstable aggregates, soil infiltration rate and as a consequence, shear stress of flow could be decreased in the rills.