Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Iravani,Mohammad Reza Mosaddeghi,Mohammad-Ali Hajabbasi
مجید ایروانی (استاد مشاور) محمدرضا مصدقی (استاد راهنما) محمدعلی حاج عباسی جورتانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Elahe Khosravi hafshejani
الهه خسروی هفشجانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389
Fire burning has been widely used for cleaning of agricultural fields and rangelands in Iran. However, intensive use of this management practice would result in destruction of soil structure and decline of soil organic matter and nutrients. Firing might decrease water infiltration into the soil and enhance surface runoff. There is little documentation about the effect of firing on soil properties in Iran’s rangelands. This study was conducted to investigate the short-term effects of firing on selected soil physical, chemical and hydraulic properties and water repellency at three rangeland locations in Friedan, Isfahan province. Controlled firing was imposed in autumn when the grazing finished (after the hot season of summer and before initiation of rainfalls). First soil sampling and measurement were done immediately after burn to explore the effect of firing on selected soil physical, chemical and bilological properties. Second soil samling was done in the same locations in the following spring when the soil became workable passing the cold, frost and wet season of winter. Second sampling would explore the short-term residual effect of burning. Soil samples were collected from the 0?5 cm layer in both times with three replicates for some physical and hydraulic properties (soil water characteristic curve, bulk density and real density) and with foyr replicates for the rest. The soil sampling was peformed in a systematic way from both burn and unburned (contol) sites. Water infiltration into the soil was measured using a tension infiltrometer with three replicates and water repellency was characterized usig water droplet penetration time (WDPT). The results showed that pH and electrical conductivity values of the burn soils were significantly greater than those in the corresponding unburned soils for both times. Firing also increased soil nutrients in both sampling times. Burning non-significantly increased the soil organic matter content which was measured immediately after fire. This finding is related to the ash incorporation into the soil. However, soil organic matter significantly declined in the burn sites in the second sampling time due to translocation of ash and semi-burn residues during the wet season. Soil mechanically dispersible clay of the burn sites significantly decreased in the first sampling time due to organic matter input into the soils. Whereas spontaneously and mechanically dispersible clays significantly increased in the second sampling time due to organic matter decline and soil erosion. Increasing effect of firing on base microbial trairation rate (due to ash input) was not significant in the first and second sampling times. However, induced microbial trairation rate was significantly increased in the burn sites at first sampling time. The increase was not significant in the second sampling time. Firing induced soil water repellency immediately after burning due to production of hydrophobic materials. However, hydrophobic materials were washed out from the soil surface during the wet season and all soils became hydrophilic. Water infiltration was reduced due to burning at both measurement times. In the second time (spring), water infiltration was lower than first time which is attributable to soil erosion and crust formation during the wet season. Soil water retention was also affected by burning significantly. The negative effect of burning on soil water retention was much obvious at low matric suctions (at the wet end). Keywords: Fire, Rangeland, Soil hydraulic properties, Soil water repellency, Water infiltration, Dispersible clay
آتش سوزی به صورت گسترده برای تمیزکردن مزارع کشاورزی و مراتع در ایران استفاده می شود. استفاده بیش از حد این نوع شیوه مدیریتی می تواند منجر به تخریب ساختمان خاک، هدرروی مواد آلی و تغییر عناصر غذایی موجود در خاک و هم چنین کاهش نفوذ آب در خاک و ایجاد روان آب گردد. با توجه به این که دانسته های کمی از اثر آتش سوزی بر ویژگی های خاک های مرتعی در ایران در دسترس می باشد بنابراین پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر کوتاه مدت آتش سوزی بر برخی از ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و هیدرولیکی و هم چنین آب گریزی خاک در سه موقعیت مرتعی واقع در شهرستان فریدن در استان اصفهان انجام گرفت. آتش سوزی به صورت کنترل شده پس از فصل گرما و رویش و پیش از شروع فصل بارش و یخبندان در پاییز 1390 انجام گرفت. مرحله اول نمونه برداری خاک بلافاصله پس از سوزاندن انجام شد و اثر آتش سوزی بر برخی از ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک مورد بررسی قرار گرفت. مرحله دوم نمونه برداری خاک پس از گذشت دوره سرما، بارندگی و یخبندان و بلافاصله پس از گاورو شدن زمین در بهار 1391 از همین مراتع انجام گرفت و اثر باقی مانده آتش سوزی بر ویژگی های ذکر شده مورد بررسی قرار گرفت. نمونه برداری خاک در هر دو مرحله از لایه 5-0 سانتی متری با 3 تکرار برای اندازه گیری برخی از ویژگی های فیزیکی و هیدرولیکی خاک (منحنی مشخصه رطوبتی، چگالی ظاهری و چگالی حقیقی) و 4 تکرار برای اندازه گیری سایر ویژگی های مورد بررسی از قسمت های سوخته و از نواحی مجاور همین خاک ها که تحت تأثیر آتش سوزی قرار نگرفته اند (نمونه شاهد)، انجام گرفت. هم چنین نفوذ آب به خاک با استفاده از دستگاه نفوذسنج مکشی با 3 تکرار و آب گریزی خاک به روش نفوذ قطره آب در محل (عرصه مرتع) اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که مقادیر pH و رسانایی الکتریکی خاک در تیمار سوزاندن نسبت به تیمار نسوخته در دو مرحله نمونه برداری افزایش معنی دار یافت. هم چنین آتش سوزی سبب افزایش عناصر غذایی خاک در هر دو مرحله نمونه برداری شد. اثر سوزاندن بر ماده آلی خاک در مرحله اول (یعنی بلافاصله پس از آتش سوزی) معنی دار نبود، اما مقدار آن در تیمار سوزاندن به دلیل مخلوط شدن خاکستر با خاک اندکی بیش تر شد. در مرحله دوم میزان ماده آلی خاک در تیمار سوخته به دلیل از دست رفتن خاکستر و بقایای نسوخته در اثر فرسایش، کاهش معنی دار یافت. هم چنین رس قابل پراکنش مکانیکی خاک در مرحله اول به دلیل افزایش ماده آلی در تیمار سوزاندن به طور معنی داری کاهش یافت در حالی که در مرحله دوم رس قابل پراکنش مکانیکی و خود به خودی به دلیل کاهش مقدار ماده آلی و فرسایش افزایش معنی داری یافت. اثرآتش سوزی بر تنفس پایه در مرحله اول و دوم معنی دار نشد، اما در هر دو مرحله مقدار آن به دلیل برگردانده شدن خاکستر حاصل از بقایای سوزانده شده به خاک افزایش یافت. هم چنین تنفس میکروبی القاء شده در تیمار سوخته در مرحله اول افزایش معنی دار نشان داد. در حالی که در مرحله دوم تفاوت معنی داری نشان نداد اما مقدار آن در تیمار سوزاندن اندکی افزایش یافت. آتش سوزی به دلیل ایجاد مواد آب گریز ناشی از گرما و سوختن گیاهان و بقایا، سبب آب گریز شدن خاک در مرحله اول شد در حالی که در مرحله دوم، خاک ها به دلیل بارندگی و شسته شدن مواد آب گریز کاملاً آب دوست شدند. مقدار نفوذ آب به خاک پس از آتش سوزی نسبت به تیمار نسوخته در دو مرحله کاهش یافت. در مرحله دوم (اندازه گیری در فصل بهار) به دلیل کاهش جزء رس و فرسایش خاک و هم چنین تشکیل سله پس از دوره سرما و بارش مقدار نفوذ نسبت به مرحله اول کاهش یافت. هم چنین نگهداشت آب در مکش های ماتریک مختلف در تیمار سوخته نسبت به نسوخته کاهش یافت و این تفاوت به ویژه در مکش های ماتریک کم (دامنه مرطوب) بیش تر بود. کلمات کلیدی: آتش سوزی، مرتع، ویژگی های هیدرولیکی خاک، آب گریزی خاک، نفوذ آب، رس قابل پراکنش

ارتقاء امنیت وب با وف بومی