Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Reza Mosaddeghi,Abbas Hemmat
محمدرضا مصدقی (استاد مشاور) عباس همت (استاد راهنما)
 
STUDENT
Aliyeh Veisitabar
عالیه ویسی تبار

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Topsoil and Subsoil Bearing Capacity Assessment with Plate Sinkage Test under Different Ratoon Crops in a Sugarcane Field
Soil compaction affects soil physical properties through increasing soil bulk density, changing the pore size distribution as well as the pores’ tortuosity and connectivity, decreasing water infiltration into the soil and air permeability and soil aeration, increasing soil mechanical resistance and modifying the soil structure. As a result of soil compaction, longitudinal root growth is intensively reduced or even stopped when encountering compacted layers and hard pans. Hence, it reduces water and nutrition uptake by the plants and consequently the crop yields are reduced. In addition to intrinsic properties (e.g. texture) and physical properties (e.g. water content and bulk density) of soil, machine-related factors such as axle load, tire size and pressure, effectively influences the soil compaction. In sugarcane farms, soil compaction phenomenon is considerable and remarkable. Soil compaction in sugarcane farms occurs mainly due to mechanized operations during intensive crop production by using very heavy machinery. The highest stresses are induced in the soil by large harvesters and haulout equipments which are heavy and have low soil-tire contact area and high inflation pressure. Among the parameters used for evaluation of soil compactibility, pre-compaction stress ( ? pc ) and deformability coefficient ( C D ) are very useful. They are used as the stress threshold for soil compaction and the soil sensitivity to irreversible compaction (when the applied stresses due to the field traffic exceed the ? pc ), respectively. The objectives of this research were: (a) to determine ? pc and C D of soils with different textures under different planting conditions (fallow, plant crop, first ratoon crop and second ratoon crop) and (b) to derive pedo-transfer functions (PTFs) for estimating soil ? pc and C D using easily-available soil properties. In order to achieve the objectives, three different plate sinkage tests (PST) including 20-mm sinkage loading, constant cycling loading and staircase loading were concurrently conducted in each soil texture; while soil water content, bulk density and cone index were measured simultaneously. Results showed that the PST can be used to estimate the load bearing capacity of the soil. The soil compression curves (vertical stress vs. sinkage) showed two major soil groups: (a) soils with specific load bearing capacity and (b) soils sensitive to compaction or with very low load bearing capacity. In fields which were under planting, the effect of soil texture on ? pc was significant but the effect of measuring depth (topsoil or subsoil) and their interaction were not significant. Therefore, if the soil loosening effects after crop plant or crop ratoon were similar, load bearing capacity of the soils would depend on soil texture regardless of
تراکم خاک به فرایندی گفته می شود که سبب افزایش چگالی ظاهری خاک شده و موجب کاهش حجم و پیوستگی منافذ، کاهش نفوذپذیری آبی و هوایی خاک، افزایش مقاومت مکانیکی خاک و تغییر در پیکره خاک می شود. در اثر تراکم خاک، رشد طولی ریشه گیاه پس از برخورد با لایه های فشرده به شدت کاهش یافته و یا متوقف شده، جذب آب و مواد غذایی محدود شده و موجب کاهش عملکرد محصول می شود. علاوه بر ویژگی های ذاتی (بافت) و فیزیکی (شامل مقدار رطوبت و چگالی ظاهری اولیه) خاک، عوامل ماشینی هم چون وزن روی هر محور، فشار باد و اندازه لاستیک بر تراکم پذیری خاک ها موثرند. در زراعت نیشکر، پدیده تراکم خاک آشکار و چشم گیر می باشد. تراکم خاک در مزارع نیشکر معمولاً به واسطه عملیات مکانیزه در جریان کشت متمرکز این محصول، به ویژه با بهره گیری از ماشین های سنگین رخ می دهد. بیش ترین تنش وارده به خاک، مربوط به ماشین های برداشت و حمل نی نیشکر به دلیل سنگینی و کم بودن سطح تماس چرخ ها و زیاد بودن فشار باد لاستیک ها می باشد. ‌از پارامترهای مهم ارزیابی تراکم پذیری خاک، تنش پیشـتراکمی ( pc ? ) و ضریب تغییرشکل پذیری (C D ) می‌باشدکه اغلب به ترتیب به عنوان تنش در آستانه ‌تراکم خاک و حساسیت خاک به تراکم بیش تر، هنگامی که تنش واردشده به خاک بیش تر از c ? باشد، محسوب می‌شوند. اهداف این پژوهش عبارت بودند از: الف) تعیین pc ? و C D خاک ها با بافت متفاوت و تحت کشت مختلف (آیش، کشت اول، بازرویی اول و بازرویی دوم)، و ب) استخراج توابع انتقالی خاک (PTFs) برای تخمین pc ? و C D با استفاده از ویژگی های زودیافت خاک. برای رسیدن به این اهداف 3 نوع آزمایش نشست صفحه ای بارگذاری شامل بارگذاری تا نشست ثابت mm 20، بارگذاری سیکلی ثابت و بارگذاری سیکلی پلکانی روی خاک با بافت مشخص انجام شد. همچنین در محدوده همان مکان آزمایش مقدار رطوبت، چگالی ظاهری و شاخص مخروط خاک نیز اندازه گیری شد. نتایج این پژوهش نشان داد که آزمایش نشست صفحه ای به منظور دستیابی به ظرفیت باربری خاک مناسب می باشد. منحنی های فشردگی (تنش عمودی در برابر نشست) خاک مزارع بیان گر وجود دو گروه اصلی خاک الف) با ظرفیت باربری مشخص و ب) حساس به تراکم و یا با ظرفیت باربری بسیار ناچیز می باشند. در زمین هایی که کشت در آنها انجام گرفته بود، اثر بافت خاک بر pc ? معنی دار بود ولی اثر عمق اندازه گیری ( خاک رویین یا زیرین) و اثر متقابل آنها معنی دار نبود. بنابراین اگر درجه نرم شدگی باقی مانده در خاک پس از کشت اول یا بازرویی ها مشابه باشد، ظرفیت باربری خاک بستگی به بافت خاک داشته و عمق اندازه گیری تأثیری بر آن ندارد. رابطه pc ? و مقدار رطوبت در خاک رویین و زیرین معنی دار بود، که بیان گر این است که تنش های مؤثر ناشی از نیروهای درونی (مکش ماتریک) عامل اصلی تعیین کننده مقاومت مکانیکی خاک در برابر نشست می باشند. برای خاک های با درصد رس کم تر از 30 درصد، pc ? روابط معنی دار و مثبت و منفی به ترتیب

ارتقاء امنیت وب با وف بومی