نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• حسین کریمی ¹
• امیر لکزیان ²
• غلامحسین حق‌نیا ²
• حجت امامی ³
• مجید صوفی ⁴

¹ دانشجوی دکتری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

² استاد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

³ دانشیار، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

⁴ دانشیار، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی فارس

چکیده

در دهه‌های گذشته نقش فرسایش خاک مورد توجه بسیاری از پژوهشگران بوده، به‌طوری­‌که آگاهی از عامل‌های مؤثر در آن و تغییرات گسترده این عوامل از نیازهای اولیه مدیریت سرزمین است. هدف از این پژوهش، بررسی ضریب تغییرات زمانی و مکانی متغیرهای فرسایشی و عامل‌های هیدرولیکی در شیارهای حاصل از شخم در زراعت دیم گندم در دامنه‌های با شیب 20 درصد است. در این رابطه، ابتدا شخم رایج منطقه از بالا به­‌سمت پایین شیب انجام و شیارهای 10، 20 و 30 متری ایجاد شد. پس از اعمال دبی‌های 10، 15 و 20 لیتر بر دقیقه به‌­مدت 10 دقیقه، متغیرهای هیدرولیکی و غلظت‌های رسوب در سه فاصله زمانی و مکانی مساوی اندازه‌گیری و نرخ جدایش و انتقال ذرات محاسبه شد. به­‌منظور بررسی ضریب تغییرات عامل‌های یاد شده نیز شاخص‌ خطای نسبی محاسبه شد. نتایج نشان داد که خطای نسبی نرخ جدایش، انتقال و غلظت رسوب اختلاف معنی‌داری در سطح یک درصد را با عامل‌های هیدرولیکی دارند. این اختلاف بین قدرت جریان خطای نسبی نرخ جدایش و انتقال در سطح پنج درصد معنی‌دار شد. بررسی زمانی هدرروی خاک نیز نشان داد که ضریب تغییرات در بازه زمانی انتهایی و ابتدایی بیشتر از بازه میانی است، ولی بین این بازه‌ها تفاوت معنی‌دار مشاهده نشد. علت آن ­را می­‌توان به­‌وجود رسوبات فراهم در مراحل اولیه و زیرخوردگی و ریزش دیواره‌ها در مراحل پایانی نسبت داد. بررسی مکانی مقدار ضریب تغییرات نرخ جدایش نشان داد که این عامل در مقطع ابتدایی شیارها از مقاطع بعدی در سطح یک درصد بوده و بیشتر است، در حالی­‌که بین مقاطع دوم و سوم اختلاف معنی‌داری وجود نداشت.

عنوان مقاله [English]

Spatial and temporal coefficient of variations of soil loss under concentrated flow in furrows of dryland wheat

نویسندگان [English]

• Hossein Karimi ¹
• Amir Lakzian ²
• Gholamhossein Haghnia ²
• Hojat Emami ³
• Majid Soufi ⁴

¹ 1Ph.D Student, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad

² Professor, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad

³ Associate Professor, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad

⁴ Associate Professor, Department of Soil Conservation and Watershed Management, Research Center of Agriculture and Natural Resources, Fars Province

چکیده [English]

In the past decades, the study of soil erosion has gained considerable attention by many researchers. This was thorough understanding of soil erosion processes and variable factors affecting it which is essential for making land management decisions. The aim of this study was to investigate the spatial-temporal coefficient of variation of soil erosion and flow hydraulic parameters in top-down conventional ploughing rills with 20 percent average slope. The artificial rills were produced with a length of 10, 20 and 30 meters. Hydraulic parameters and sediment concentration were measured at three equal time and distance intervals after applying 10, 15 and 20 Lmin-1 inflow rates for 10 minutes. Consequently, sediment detachment and transport rates were calculated. In addition, relative errors (RE) of these parameters were calculated in order to investigate the coefficient of variations. The results showed that there was a significant difference (P<0.01) between sediment (soil detachment rate, transport rate and sediment concentration) and hydraulic parameters. Stream power was significantly different with sediment detachment and transport rates (P<0.05). Temporal evaluation revealed that coefficient of variations in the first and final time intervals of RE values of detachment and transport rates were more than middle time slot. This is perhaps due to stochastically movement of available sediment in the first step and undercutting and bank failure of rills in final stage. Spatial variability showed that the RE in the primary section is significantly (P<0.01) greater than following sections, whereas there was no significant difference between second and third sections.