همه چیز درمورد آبگریزی خاک

نفوذ آب در خاک و ویژگی‌های آن، در مدیریت آب و خاک مزرعه از جنبه‌های مختلف مهم می‌باشد. آبگریزی خاک پدیده‌ای است که غالباً در خاک‌های جنگلی رخ می‌دهد و نفوذ را به شدت کاهش داده و تخریب خاک را به شیوه‌های مختلف شدت می‌بخشد. خاک آبگریز خاکی است که وقتی قطره‌ای از آب روی سطح آن قرار گیرد، سریعاً خیس نمی‌شود. آبگریزی خاک شرایطی است که توسط ترکیبات آلی مومی پیچیده تشکیل می‌شود در طی تجزیه مواد آلی این ترکیبات ذرات خاک را پوشانده و خاک به شکل آبگریز در می‌آید. ماهیت ترکیبات آلی به وجود آورنده آبگریزی گزارش شده در مطالعات شامل مواد مومی مربوط به گیاهان و پوست آن‌ها، آلکان ها، اسیدهای چرب و نمک‌های آن‌ها، استرها، فی‌تان ها و استرول‌ها می‌باشند.

آبگریزی در واقع زمانی رخ می‌دهد که زاویه تماس آب با سطح خاک بیشتر از ۹۰ درجه باشد. آبگریزی به عنوان یک مشکل در خاک‌های نقاط مختلف دنیا شناخته شده است. آبگریزی در خاک‌های شنی بیشتر اتفاق میافتد، زیرا ذرات شن به علت سطح ویژه کم به سهولت توسط مواد آلی نسبت به ذرات رسی پوشش داده می‌شوند. با این حال آبگریزی در خاک‌های با بافت سنگین نیز گزارش شده است.

همچنین افزایش درجه آبگریزی باعث کاهش مقدار رطوبت اشباع و رطوبت باقیمانده، رطوبت ظرفیت مزرعه‌ای و در نهایت کاهش مقدار آب قابل دسترس گردید. بنابراین درجات بالای آبگریزی می‌تواند مشکل فراهمی آب برای گیاهان را در پی داشته باشد.

علل آبگریزی خاک:

آبگریزی خاک به صورت موضعی به علت نشت مواد نفتی و روغنی و آتش سوزی ایجاد می‌شود. اخیراً مشاهده شده که آبیاری متوالی با استفاده از آب فاضلاب می‌تواند به توسعه آبگریزی خاک به علت مواد آلی محلول در آب فاضلاب بیانجامد. آتش سوزی یکی از مهم‌ترین فاکتورهای اثر گذار بر ایجاد آبگریزی شدید خاک می‌باشد. گرمای حاصل از آتش سوزی قادر است نفوذپذیری خاک‌ها را نسبت به آب کاهش دهد. حرارت ایجاد شده در این شرایط باعث بخار شدن مواد آبگریز آلی شده و حرکت آنها در لایه‌های سردتر موجب تشکیل لایه آبگریز در عمق مشخصی از خاک می‌گردد.

۵ روش تعیین آبگریزی خاک:

شیوه‌های مختلفی برای تعیین آبگریزی وجود دارند، ازجمله این روش‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. آزمون زمان نفوذ قطره آب (WDPT)
2. اندازه گیری زاویه تماس آب (MED)
3. روش صعود موئینگی (CRM)
4. روش قطره ثابت (SDM)
5. آزمون تعیین محتوای بحرانی آب

 روش اول یعنی آزمون زمان نفوذ قطره آب بیشترین کاربرد را در بررسی آبگریزی خاک‌ها دارد. در این شیوه قطره کوچکی از آب توسط یک پیپت روی سطح خاک هواخشک رها می‌شود و زمان جذب آن توسط خاک یا نفوذ آن برحسب ثانیه اندازه گیری می‌شود. هرچه زمان باقیماندن قطره روی خاک بیشتر باشد، آبگریزی بیشتر است. یک خاک آبگریز است زمانی که WDPT بیشتر از پنج ثانیه باشد. این شیوه اغلب به علت سادگی برای تفکیک خاک‌های آبگریز از خاکهای خیس شونده (آبدوست) استفاده می‌شود. با توجه به آزمون زمان نفوذ قطره آب پنج درجه مختلف آبگریزی به صورت جدول زیر تعریف شده است:

اثرات آبگریزی خاک:

آبگریزی خاک‌ها یک ویژگی مؤثر بر رشد گیاهان، هیدرولوژی سطحی، زیرسطحی و فرسایش خاک می‌باشد. آبگریزی در خاک باعث تغییر خصوصیات و رفتارهای خاک می‌شود. ازجمله این رفتارها می‌توان محدود شدن رشد گیاهان مرتعی، کاهش سرعت نفوذ و ایجاد رواناب، افزایش جریان سطحی (تشدید سیل و فرسایش)، ایجاد الگوهای خیسیدگی غیریکنواخت در خاک و ایجاد مسیرهای جریان ترجیحی که آب را با سرعت بیشتری به خاک زیرین انتقال می‌دهند و افزایش شستشوی مواد شیمیایی کشاورزی و آلاینده‌ها به آب زیرزمینی را به همراه دارد، را نام برد.

روش‌های اصلاح آبگریزی خاک:

از میان روش‌های اصلاح آبگریزی خاک‌ها می‌توان به شخم زدن و هوادهی، آبیاری و خشک کردن، زیست پالایی، استفاده از کانی‌های رسی و آهک‌دهی و… اشاره نمود. استفاده از کانی‌های رسی به دلیل دارا بودن بار الکتریکی و سطح ویژه زیاد ازجمله روش‌های مؤثر جهت اصلاح آبگریزی خاک‌ها پیشنهادشده است. بر اساس مطالعات افزودن مقدار ۱ تا ۲ درصد رس یا کانی‌های رسی می‌تواند از وقوع پدیده آبگریزی در خاک جلوگیری کند. به‌عنوان‌مثال گزارش‌شده است که افزودن کانی‌های رسی به خاک‌های زراعی در استرالیا منجر به کاهش خاصیت آبگریزی و افزایش عملکرد گیاهان زراعی تا سه برابر شده است.