تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,500 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,085,104 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,189,127 |
تولید خاکپوشهای آلی و معدنی نوترکیب و ارزیابی تاثیرات آنها بر ویژگیهای رطوبتی خاکهای فرسایشپذیر | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
دوره 51، شماره 8، آبان 1399، صفحه 2023-2037 اصل مقاله (1.86 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2020.302174.668599 | ||
نویسندگان | ||
الهام ریزه بندی1؛ عطااله خادم الرسول* 2؛ مهدی تقوی زاهد کلائی3 | ||
1گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران | ||
2استادیار گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، ایران | ||
3گروه شیمی- دانشکده علوم- دانشگاه شهید چمران اهواز- اهواز- ایران | ||
چکیده | ||
کاهش رطوبت خاک یکی از مهمترین عوامل وقوع فرسایش بادی و پدیدهی گردوغبار است. استفاده از خاکپوشها راهکاری مناسب برای حفظ و افزایش ظرفیت نگهداشت رطوبت در خاک است. این پژوهش با هدف ارزیابی اثرات خاکپوشهای سنتزی آلی و معدنی نوترکیب بر ظرفیت نگهداشت رطوبت در مکشهای 330، 1000، 3000، 5000 و 15000 سانتیمتر در خاکهای حساس به فرسایش با بافت سیلت لوم پایهریزی شد. در این پژوهش تاثیرات 3 نوع خاکپوش نوترکیب مشتمل بر خاکپوش آلی (O) ترکیب زغال زیستی باگاس نیشکر، صمغ عربی و ژلاتین در سه سطح، خاکپوش آلی- معدنی (M) MNF در سه سطح 1، 3 و 5 درصد و خاکپوش هیدروژل تقویت شده با نانوسیلیس (H) در سه سطح 1، 3 و 5 درصد بهصورت مخلوط با خاک در پلاتهایی با ابعاد 5×30×50 سانتیمتر در رطوبت 75 درصد ظرفیت زراعی در دو دورهی انکوباسیون 2 و 4 ماهه بر روی ویژگیهای رطوبتی خاک ارزیابی شد. آزمایش بهصورت فاکتوریل، در قالب طرح کامل تصادفی و 3 تکرار اجرا گردید. با افزایش سطوح کاربردی تمامی تیمارها در دو دورهی زمانی دو و چهار ماهه، میزان نگهداشت رطوبت خاک در مکشهای مذکور بهصورت معنیداری افزایش (p <0.01) یافت. همچنین افزودن تیمارها به خاک موجب افزایش معنیدار کربن آلی و ایجاد پیوندهای آلی-معدنی منجر به پایداری خاکدانهها شد. بیشترین مقدار کربن آلی خاک و پایداری خاکدانه به تیمار خاکپوش آلی که ترکیبی از زغال زیستی، صمغ عربی و ژلاتین است تعلق دارد. در سطوح بالای خاکپوشهای هیدروژل تقویت شده با نانوسیلیس و MNF نیز برای دورهی زمانی دو ماهه افزایش پایداری خاکدانهای مشاهده شد. همچنین نتایج تجزیهی حرارتی خاکپوشهای سنتزی، مقاومت حرارتی بالای آنها را تایید مینماید. بالا بودن مقاومت حرارتی از جمله آیتمهای مثبت خاکپوشهای تولید شده است زیرا نشان میدهد که در صورت کاربرد در عرصهی فرسایشی، از ماندگاری بالایی برخوردار هستند. در مجموع افزودن خاکپوشهای سنتزی آلی و معدنی راهکاری موثر در راستای تحقق اهداف مدیریت پایدار منابع خاک است. | ||
کلیدواژهها | ||
خاکپوشهای آلی و معدنی؛ فرسایش بادی؛ نگهداشت رطوبتی؛ آنالیز حرارتی؛ خصوصیات مورفولوژیکی | ||
مراجع | ||
Abyaz, A., Asadolazadeh, R., Raieszadeh, A. and Danaee, A. (2018). Analytic report and functional evaluation of dust and dust storm control methods in Khuzestan province. 2th International Conference on dust. 24-26 April., Ilam University, Ilam, Iran, pp: 541-547. (In Farsi) Badreldin, A., Ziada, A. and Blunden, G. (2009). Biological effects of gum arabic: A review of some recent research. Food and Chemical Toxicology, 47, 1–8. Bahadoran, N., Behzad, T. and Etesami, N. (2017). Synthesis and study of inflationary behavior of hydrogel superabsorbents based on starch bound to poly (acrylic acid). The 6th National and 1st International Conference on Applications of Chemistry in Advanced Technologies.30 December, Jami Institute of Technology. Isfahan, Iran. (In Farsi) Baiamonte, G., Crescimanno, B., Parrino, F. and De Pasquale, C. (2019). Effect of biochar on the physical and structural properties of a sandy soil. Catena. 175, 294–303. Bang, J.-H., Song, K., Park, S., Jeon, C., Lee, S.-W. and Kim, W. (2015). Effects of CO2 Bubble Size, CO2 Flow Rate and Calcium Source on the Size and Specific Surface Area of CaCO3 Particles. Energies, 8(10), 12304–12313. Doi: 10.3390/en81012304. Bazgir, M. and Namdar Khojasteh, D. (2019). Biological, chemical and mineral mulches effect on stabilization of dust storm sources, case study: Ilam Province. Watershed Engineering and Management, 10(4), 701- 713. (In Farsi) Borrachero, M. V., Payá, J., Bonilla, M. and Monzó, J. (2008). The use of thermogravimetric analysis technique for the characterization of construction materials. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 91(2), 503–509. doi:10.1007/s10973-006-7739-3 Chang, I., Im, J., Prasidhi, A.K. and Cho, G.C. (2015). Effects of Xanthan gum biopolymer on soil strengthening. Construction and Building Materials, 74: 65–72. El-Jack, E. M. S. (2003). Effect of Gum Arabic on Some Soil Physical Properties and growth of sorghum grown on three soil types. A thesis for the degree of Master in Soil Science. B. Sc. (Agric.) Honours, 1998 Faculty of Agriculture, University of Khartoum. Fadavi, Gh., Mohammadifar M. A., Zargaran, A. and Azadnia, E. (2013).The study of composition, molecular weight and rheological caracteristics of Zedo gum exudates from Amygdalus scoparia. Iranian Journal of Nutrition Sciences & Food Technology, 7(5), 35-41. (In Farsi) Fang, S., Wang, G., Xing, R., Chen, X., Liu, S., Qin, Y., Li, K., Wang, X., Li, R. and Li, P. 1. (2019). Synthesis of superabsorbent polymers based on chitosan derivative graft acrylic acid-co-acrylamide and its property testing. International Journal of Biological Macromolecules, 132, 575–584. Gao Lu, S., Fang, S.F. and Tong, Z.Y. (2014). Effect of rice husk biochar and charcoal fly ash on some physical properties of expansive clayey soil (Vertisol). Catena. 114, 37-44. Ghasemzadeh Mohammadi, H. and Keshavarz Ghasemi, A. (2017).Controlled release of indomethacin prepared from smart hydrogels based on starch, acrylic Acid and b-cyclodextrin as a nanocarrier. Iran. J. Polym. Sci. Technol. 29(6): 497-506. (In Farsi) Giménez, A., Lozano, F. J., Torres, J. A. and Asensio, C. (2019). Automated system for soil wind erosion studies. Computers and Electronics in Agriculture, 164, 104889. Gnanasambandan, R. and Proctor, A. (2000). Determination of pectin degree of esterification by diffusereflectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy. Food Chemistry, 68, 327–332. Hanay, A., Buyuksonmez, F. and M., Y. Conbolat. (2004). Reclamation of saline- sodic soils with Gypsum and MSW compost. Journal of Compost science and utilization. 12,175-179. Hao Jien, S. and Sheng Wang, C. (2013). Effects of biochar on soil properties and erosion potential in a highly weathered soil. Catena, 110, 225-233. Hau, S. and Wang, A. (2009). Synthesis, Characterization and swelling of sodium alginate – g – poly (acrylic acid) / sodium humate superabsorbent. International Newsletters, Medical Texiles, England, December 1997. Herath H.M.S.K., Camps-Arbestain M. and Hedley M. (2013). Effect of biochar on soil physical properties in two contrasting soils: an Alfisol and an Andisol. Geoderma 209, 188–197. Jamshid Safa, M., Khalili Moghadam, B., Jafari, S. and Ghorbani Dashtaki, Sh. (2014). Investigation on the possibility of using filter cake in producing mulches for stabilization of moving sands. J. Agric. Engin. 38: 1. 29-42. (In Farsi) Kenawy, E., Omer, A. M., Tamer, T. M., Elmeligy, M. A. and Eldin, M. S. M. (2019). Fabrication of biodegradable gelatin/chitosan/cinnamaldehyde crosslinked membranes for antibacterial wound dressing applications. International Journal of Biological Macromolecules. doi:10.1016/j.ijbiomac.2019.07.191 Kent, G. A., Douglqss, F. J. and Kasten Dumerose, R. (2009). Root desiccation and drought stress responses of bareroot Quercus rubra seedlings treated with a hydrophililc polymer root dip. Plant Soil, 315, 229-240. Khademalrasoul A., Naveed M., Heckrath G., Kumari K.G.I.D., Jonge L.W. and Elsgaard L. (2014). Biochar effects on soil aggregate properties under no-till maize. Soil Science, 179, 273–283. Lee, C. Y., Wahit, M. U. and Othman, N. (2015). Thermal and flexural properties of regenerated cellulose (RC)/poly (3 hydroxybutyrate) (PHB) biocomposites. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering), 75, 11 (2015) 107–112. Lehmann J., Gaunt J. and Rondon M. (2006). Biochar sequestration in terrestrial ecosystems- A review. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 11, 403–427. Li, M., Tian, X., Jin, R. and Li, D. (2018). Preparation and characterization of nanocomposite films containing starch and cellulose nanofibers. Industrial Crops and Products, 123, 654–660. doi:10.1016/j.indcrop.2018.07.043 Lima, D.L.D., Santos, S.M., Scherer, H.W., Schneider, R.J., Duarte, A.C., Santos, E.B.H. and Esteves, V.I. (2009). Effects of organic and inorganic amendments on soil organic matter properties. Geoderma, 150, 38-45. Lohrasbi, H. (2018). Investigating the possibility of using zeoplat and biochar from plant residues in hotspots (Case study: Bostan). A thesis for the degree of Master in Soil Science, Faculty of Agriculture Chamran University of Ahwaz. (In Farsi). Ma, B., Jiang, Q., Huang, J., Wang, X. and Leng, J. (2019). Effect of different silica particles on flowability of gypsum powder for 3D powder printing. Construction and Building Materials, 217, 394–402. doi:10.1016/j.conbuildmat.2019.05.097. Maleki, M., Ebrahimi, S., Asadzadeh, F. and Emami Tabrizi, M. (2016). Performance of microbial-induced carbonate precipitation on wind erosion control of sandy soil. International Journal of Environmental Science and Technology, 13(3), 937–944. doi:10.1007/s13762-015-0921-z Mohammed .A.M.E. (2015). Estimation of the active components in gum arabic collected from western Sudan. IJSR, 6(3), 1262-1282. Morkhande V.K., Pentewar R.S., Gapat S.V.,Sayyad S.R., Amol B.D., Sachin B. and SandipK.(2016). “A Review on Hydrogel,” Indo Am. J. Pharm.Res, 6, 4678-4689. Murphy B.W. (2015). Impact of soil organic matter on soil properties-a review with emphasis on Australian soils. Soil Research, 53, 605–635. Nawang, R., Danjaji, I., Ishiaku, U. Ismail, H. and Mohd Ishak, Z. (2001). Mechanical properties of sago starch-filled linear low density polyethylene (LLDPE) composites. Polymer Testing, 20(2), 167–172. doi:10.1016/s0142-9418(00)00018-0 Nichol, J.W., Koshy, S.T., Bae, H., Hwang, C.M., Yamanlar, S. and Khademhosseini, A. (2010). Cell-laden microengineered gelatin methacrylate hydrogels, Biomaterials, 31, 5536-5544. Peake, L., Reid, B.J. and Tang, X. (2014). Quantifying the influence of biochar on the physical and hydrological properties of dissimilar soils. Geoderma, 235-236, 182-190. Pradeep, K. S. and Bhushan, B. (2001). Physical characterization of a soil amended with organic residues in rice-wheat cropping system using a single value soil physical index. Soil Till. Res, 60, 143–152. Rosenkranz, H., Iden. S.C. and Durner, W. (2012). Effect of biofilm on soil hydraulic properties: laboratory studies using xanthan as surrogate. Institute of Geoecology Soil Science and Soil Physics. Salgado, M. de F., Abioye, A. M., Junoh, M. M., Santos, J. A. P. and Ani, F. N. (2018). Preparation of activated carbon from babassu endocarpunder microwave radiation by physical activation. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 105, 012116. doi:10.1088/1755-1315/105/1/012116 Schrieber, R. and Gareis, H. (2007). Gelatine handbook - theory and industrial practice. Wiley-VCH Verlag, Weinheim, Germany. Verheijen F., Jeffery S., Bastos A.C., van der Velde M. and Diafas I. (2010). Biochar Application to Soils: A Critical Scientific Review of Effects on Soil Properties Processes and Functions. EUR 24099 EN. Office for the Official Publications of the European Communities. Luxembourg, 149 p. Wall, A. and Heiskanen, J. (2003). Water retention characteristics and related physical properties of soil on afforested agricultural land in Finland. For. Ecol. Manage, 186, 21–32. Yang, D. I. N. G., Yunguo, L. I. U., Shaobo, L. I. U., Huang, X., Zhongwu, L. I., Xiaofei, T. A. N., Guangming Z. E. N. G. and Lu, Z. H. O. U. (2017). Potential Benefits of Biochar in Agricultural Soils: A Review. Pedosphere, 27(4), 645-661. Yang, F., Zhang, G. L., Yang, J. L., Li, D. C., Zhao, Y. G., Liu, F., Yang, R. M. and Yang, F. (2014). Organic matter controls of soil water retention in an alpine grassland and its significance for hydrological processes. Journal of Hydrology, 519, 3086–3093. Yang, H., Wu, G., Mo, P., Chen, S., Wang, S., Xiao, Y. and Fan, G. (2020). The combined effects of maize straw mulch and no-tillage on grain yield and water and nitrogen use efficiency of dry-land winter wheat (Triticum aestivum L.). Soil and Tillage Research, 197, 104485. Zhao, B., O'Connor, D., Zhang, J., Peng, T., Shen, Z., Tsang, D. C. and Hou, D. (2018). Effects of pyrolysis temperature, heating rate, and residence time on rapeseed stem derived biochar. Journal of Cleaner Production, 174, 977-987. Zohuriaan, M. J. and Shokrolahi, F. (2004). Thermal studies on natural and modified gums. Polymer Testing, 23(5):575-9. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 574 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 368 |