سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...
امیرحسین ستوده بیدختی
اثر فرسایش آبی در کاهش حاصلخیزی
۱۳۹۳/۰۶/۰۱
3:59
|
مقدمه
خاک یکی ازمهمترین منابع طبیعی هر کشور است. امروزه فرسایش خاک بعنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او به شمار می آید.در مناطقی که فرسایش کنترل نمیشود
خاکها به تدریج فرسایش یافته .حاصلخیزی خود را از دست می دهد.
فرسایش نه تنها سبب فقیر شدن خاک و متروک شدن مزارع می گردد و از این راه خسارت زیاد و جبران ناپذیری به جا می گذارد؛بلکه با رسوب مواد در آبراهه ها ؛مخازن؛سدها؛بنادر و کاهش ظرفیت آبگیری آنها نیز زیانهای فرامانی را سبب می گردد.بنابراین نباید مساله حفاظت خاک وحراست آن را کوچک و کم اهمیت شمرد.
بر حسب قرائن موجود انجام عملیات حفاظت آب و خاک از قرنهای پیش در جوامع بشری ؛هر چند به صورت ابتدایی متداول بوده است ولی گسترش آن در قرن حاضر به ویژه در 40-50 سال اخیر رشد بسیاری یافته و در جهان دانش و فن امری معمول است.
پایین بودن میزان تولیدات کشاورزی در ایران در مقایسه با استانداردهای جهانی به میزان زیادی بعلت کاهش مداوم حاصلخیزی خاک است.با اجرای صحیح برنامه های حفاظت خاک می توان متوسط تولید در واحد سطح را افزایش داد.بنابراین یکی از اساسی ترین و اصولی ترین روشهای دستیابی به خودکفایی ؛اجرای برنامه های حفاظت آب و خاک است.به کار گرفتن روشهای حفاظت خاک باید به صورت مشترک و هماهنگ با همکاری و همیاری مردم به اجرا در آید تا از آب و خاک به نحو مطلوب و بر اساس موازین علمی بهره برداری شود. اجرای طرحهای حفاظت آب و خاک باید متکی به نتایج تحقیقات و بررسیهای علمی باشد.در سالهای اخیر روشهای جدیدی برای کنترل فرسایش در پیش گرفته شده است که با تغییراتی برحسب شرایط منطقه ای در طرحها وبرنامه های اجرایی میتواند به مورد اجرا گذاشته شود
تفاوت زراعی و تنوع ژنتیکی از دیر باز به عنوان ارکان سیستمهای تولید کشاورزی سنّتی و موفق به شمار می آمده اند. در نیمه اول قرن بیستم، تفاوت زراعی مورد توجه بسیار قرار داشت و تا چند دهه پیش نیز پژوهشهای مربوط به تناوب همچنان ادامه داشت با پایان گرفتن جنگ جهانی دوم، کودها ازته نسبتاً ارزان قیمت به بازار معرفی شدند و بدین ترتیب جاذبه ای اقتصادی موجب جای گزینی کودها با تناوب زراعی گردید و تحقیقات و ترویج نیز بر همین مبنا متمرکز شدند. این امر تا بدین جا پیش رفت که امروزه بسیاری از زراعین، حاصلخیزی خاک را با میزان مصرف کود برابر می دانند.
قبل از معرفی کودهای شیمیایی، استفاده از بقولات در تناوب برای بهبود حاصلخیزی خاک به عنوان یک شیوه مهم و رایج مدیریتی به شمار می آمد. به منظور افزایش ازت و در نتیجه بهبود حاصلخیزی خاک، از دو نوع بقولات استفاده می شد. در بقولات یکساله دانه ای و بقولات علوفه ای چند ساله به عنوان کود سبز.
آنچه که اجرای تناوب زراعی را در حال حاضر پیچیده می سازد وجود برخی عوامل اقتصادی است که مزایای بیولوژیک این شیوه مدیریتی را تحت الشعاع قرار می دهند، یقیناً هیچ کشاورزی راضی به جای گزین کردن محصولات پر بازده خود مثل غلات با دیگر گیاهان به نسبت کم بازده نیست. البته در نظام هایی که تناوب اجرا می شود در مقایسه با نظام های تک کشتی حتّی اگر کود ازت در آن ها به اندازه کافی مصرف شده باشد. عملکرد محصولات غالباً 10 تا 40 درصد بیشتر است.
حاصلخیزی پایدار خاک به مفهوم قابل دسترس بودن دائمی عناصر غذایی برای گیاه است. حاصلخیزی پایدار هنگامی تحقق می یابد که تمامی عناصر غذایی جذب شده توسط گیاهان به خاک برگردد به طوری که این عناصر بتوانند مجدداً مورد استفاده این گیاهان قرار گیرند در چنین وضعیتی است که چرخه عناصر غذایی شکل می گیرد. تناوب اساسی نظام های طبیعی و زراعی در آن است که در نظام های زراعی مقدار نسبتاً زیادی از عناصر غذایی از طریق برداشت محصول از سیستم خارج می شود. بنابراین در صورت استفاده مداوم از نظام های مذکور لازم است. که عناصر غذایی مصرف شده در آن ها به طریقی جای گزین شوند. در سیستمهای فعلی چرخه عناصر غذایی به طور کامل بسته نمی شوند، زیرا این عناصر دائماً به چرخه یاد شده اضافه شده و یا از آن خارج می شوند. به حداقل رساندن تلفات حاصل خیزی خاک در نظام های کشاورزی پایدار است.
1. فرسایش خاک و دامنه گسترش آن
یکی از مشکلاتی که بشر از آغاز زراعت بر روی زمین با آن مواجه بوده، فرسایش سریع خاکها توسط باد و آب است . هر چند امروزه با این مسأله نسبت به روزهای وقوع طوفانهای شن در امریکا ـ که در سالهای 1930 اتفاق افتاد ـ کمتر احساسی برخورد می شود ولی باز هم از اهمیت آن کاسته نشده است. فرسایش خاک هنوز هم در امریکا و بسیاری از مناطق حاره ای و نیمه خشک دنیا از معضلات به شمار می رود و در کشورهایی که آب و هوای معتدل دارند ـ از جمله انگلستان، بلژیک، و آلمان ـ به عنوان یکی از مسائل خطرناک تلقی می شود. این مشکل در ایران که بخش وسیع آن را کویرها در بر گرفته و خاک از پوشش مناسبی برخوردار نیست بسیار بارز و چشمگیر است.
جلوگیری از فرسایش خاک که در واقع معنی آن کاهش میزان تلفات خاک است، به حدی که سرعت فرسایش تقریباً برابر سرعت طبیعی تلفات خاک گردد، بستگی به انتخاب استراتژیهای مناسب در حفاظت خاک دارد. این امر مستلزم شناخت تمامی فرایندهای فرسایش است. عواملی که بر میزان فرسایش مؤثرند عبارتند از: بارندگی، رواناب، باد، خاک، شیب، پوشش گیاهی، وجود یا عدم وجود تمهیدات حفاظتی و چندین عامل دیگر.
2. اهميت فرسايش آبی
درست است كه از خاك هايي كه در نتيجه فرسايش آبي شديد ازنقاط مرتفعتربه نقاط پستتر يا چالهها وپشت سدها منتقل ميشود، باز زمين به وجود مي آيد واين گونه زمينها اغلب امكان دارد زمينهاي رسوبي يا آبرفتي حاصلخيزي باشد(كما اينكه زمينهاي حاصلخيز را در اكثر موارد همين زمينهاي رسوبي يا آبرفتي تشكيل ميدهد) ولي از آنجا كه مقدار زمينيكه بر اثر رسوب و تجمع مواد بوجود ميآيد در مقابل سطحهاييكه خاك آن فرسايش يافته است، ويران ميشود، تا اين رسوبات را بوجود آورد،آنقدر ناچيز و بيارزش است،كه به منظور جلوگيري از تخريب و زيانهاي بيشتر و همچنين حفظ تعادل طبيعت بايد با اقدامات سريع وجدي تا آنجا كه ممكن است مانع از فرسايش خاك شد. طبق محاسباتي كه صورت گرفته است، بطوركلي براي تشكيل يك سانتيمترخاك 500 تا 800 سال زمان لازم است، و اگر حساب كنيم كه خاك زراعتي 25 سانتيمتر عمق داشته باشد پس اين ضخامت خاك، طي 20 هزار سالكارمداوم طبيعت بوجود آمده است.
انواع فرسايش
2-1: بر اساس انواع عوامل فرسايشي
در طبيعت دو نيرو، يا دو عامل وجود دارد كه باعث جابجايي خاك يا به عبارت ديگر فرسايش خاك ميشود: آب و باد
يكي از مهمترين فرايندهاي طبيعي در مناطق خشك و نيمهخشك و فرا خشك فرسايش بادي است.اين فرايند در شرايطي رخ ميدهد كه علاوه بر وجود خاك حساس، باد داراي حاكميت و سرعت قابل توجه باشد. انتقال ذرات خاك به صورتهاي مختلف معلق، جهشي و خزشي انجام ميگيرد وباعث خسارتهاي جدي به محيط زيست ميشود
2-2: بر اساس تاثير طبيعت و دخالت انسان
فرسايش طبيعي يا بطئي كه فرسايش عادي هم ناميده ميشود پيوسته در طبيعت بوسيله آب يا باد صورت گرفته و ميگيرد و نتيجه قوه ثقل، سرازيري دامنه ها، جريان آب سطحي روي زمين،وجود نهرها و رودها و يخچالها وغيره است.
عمل اين نوع فرسايش كند و هماهنگ با توليد خاك است بدين معني كه از يك طرف خاك تشكيل ميشود و از طرف ديگر امكان دارد فرسايش يابد.عوامل طبيعي مؤثر در فرسايش سبب فرسايش يافتن قلل مرتفع وكاهش ارتفاع آنها و همچنين پر كردن درهها و چالهها ميشود كه نتيجه آن صاف و هموار شدن سطح زمين است.
در اين نقل وانتقال خاك، در صورتي كه عمل خاكسازي بيش از فرسايش باشد، موجب افزوده شدن وگسترش خاكها ميشود، اگر متعادل باشد،يك هماهنگي بين فرسايش و خاكسازي بوجود ميآيد ولي چنانچه تخريب سريع و شديد وعمل خاكسازي ضعيف باشد، تعادل طبيعي بر هم ميخورد.
در چنين وضعي كه زمين بشدت فرسايش مييابد سنگهاي مادر ظاهر ميگردد وچهره زمين به صورت لخت و باير درميآيد. مبارزه بااين فرسايش بسيار مشكل و در بسياري از موارد غير ممكن است. فرسايش سريع يا مخرب همانطور كه ذكر شد نتيجه تاثير اعمال بشر است.
3- مراحل مختلف فرسايش
فرسايش چه توسط باد صورت گيرد چه توسط آب، خواه عادي باشد خواه سريع، داراي سه مرحله است: مرحله كنده شدن خاك، مرحله انتقال خاك و مرحله انباشته شدن و تجمع خاك.
3-1: مرحله كنده شدن خاك از جاي خود
در اين مرحله، ابتدا خاكدانه ها بر اثر از بين رفتن هوموس و كلوئيدهاي خاك، چسبندگي خود را از دست مي-دهند و از هم مي پاشند. در نتيجه خاك آماده فرسايش مي شود. در چنين وضعي، خاك سطح الارض كه حاصلخيزترين قسمت خاك است، به طور ناگهاني يا بتدريج بوسيله آب يا باد از جاي خود كنده مي شود.
3-2: مرحله حمل يا انتقال خاك به وسيله آب يا باد
چون ذرات خاك چسبندگي خود را از دست داده اند، نمي-توانند در مقابل جريانهاي شديد آبها يا بادهاي تند مقاومت كنند، در نتيجه از جاي خود كنده مي شوند و به نقطه ديگر منتقل مي گردند.
در مورد فرسايش آبي معمولا مواد از منطقه مرتفع تر به محل پست تر منتقل مي گردند. مسافتي را كه آب يا باد مواد را با خود مي برد به عوامل مختلفي بستگي دارد، از آن جمله مي توان در مورد آب، شدت آب، شيب زمين، ريز و درشتي آبرفت ها( شن، رس و غيره)، و در مورد فرسايش بادي شدت باد، قطر بادرفتها و همچنين مسطح و وسيع بودن جلگه ها و دشتها را نام برد.
3-3: مرحله تجمع و انباشته شدن مواد
بادرفتها (موادي كه توسط باد حمل مي گردند) هر جا به مانعي (گياه، ديوار، سنگ و غيره) برخورد كند فورا بر روي زمين مي افتد و درآنجا روي هم انباشته مي-شوند. اين مواد در شرايط فوق العاده تشكيل تپه هاي بزرگ و حتي توده هاي عظيم شني يا ماسه اي شبيه كوه را ميدهد.
آبرفتها بتدريج كه از شدت جريان آب و شيب زمين كاسته مي شود از حركت بازمي ماند و در سطح زمين رسوب مي كند (ابتدا ذرات درشت تر و بعد ذرات ريزتر). در بعضي موارد تجمع مواد آبرفتي بقدري زياد است كه يك طبقه رسوبي قابل توجهي را تشكيل مي دهد.
4: اشکال مختلف فرسایش آبی
1-4: فرسايش سطحي يا سفره اي
عمل عامل فرسايشي در اين فرسايش، در تمام سطح زمين است. اين شكل فرسايش بيشتر منشا بادي دارد، ولي طبيعي است كه فرسايش آبي نيز ابتدا به طور سطحي اتفاق مي افتدكه به علت فرسايش يكنواخت در تمام سطح كمتر محسوس مي گردد.
اين نوع تخريب با ظهور لكه هاي سفيد و روشن در سطح نمودار مي شود و نشان دهنده تخريب و از بين رفتن سطحي ترين قسمت زمين، آن هم به صورت لكه لكه است. اختلاف رنگ بين قسمتهاي فرسايش يافته و فرسايش نيافته علامت اين تخريب است، زيرا قسمت رويي به علت دارا بودن مواد آلي، غالبا تيره رنگ مي باشد. علامت ديگر اين فرسايش وجود ريگ و سنگريزه هاي آزاد در سطح زمين است. در اين نقاط باد ذرات ريز را با خود برده و ريگ و سنگريزه در سطح زمين باقي مانده است.
2-4: فرسايش شياري يا آبراهه اي
منشا اين تخريب اغلب باران است و در پيدايش آن عامل، شيب بسيار موثر مي باشد. فرسايش شياري يا آبراهه اي، در دامنه كوهها و حتي در سطح زمينهاي كم شيب نيز به سهولت ديده مي شود. اين شكل فرسايش، پيشرفته تر از فرسايش سفره اي بوده و ممكن است به صورت خطوط موازي نيز ظاهر شود كه ابتدا كم عمق است ولي به سرعت عميق تر مي شود. اين شكل فرسايش، تا زماني كه سنگ مادر ظاهر نشده است، بنام فرسايش شياري خوانده مي شود.
3-4: فرسايش خندقي يا نهري
منشا اين فرسايش، آب است. در اين فرسايش عمق و عرض زمينهاي فرسايش يافته بيشتر از فرسايش شياري است.
اين شكل فرسايش، بر اثر پيشرفت فرسايش شياري بوجود مي يد، به اين نحو كه شيارها به هم مي پيوندند، در نتيجه زمين بيشتر شسته مي شود و نهرها يا خندقهايي در سطح زمين تشكيل مي گردد. در اين تخريب، سنگ مادر ظاهر مي شود و آنقدر عميق و عريض است كه گاوآهن قادر به عبور از آنها نيست. اين خندقها يا نهرها تدريجا عميق تر مي شوند. عمق خندقها به يك متر يا بيشتر مي-رسد و بتدريج شكل آنها تغيير مي كند. اين عمل در صخره هاي سست، خاكهاي رسي و رسي آهكي بيشتر ديده مي-شود. اين فرسايش اغلب در محدوده آب و هواي خشك و در نواحي كه تغييرات درجه حرارت در فصول مختلف در آنجا شديد است ظاهر مي گردد. البته اين شكل تخريب در زمينهاي جنگل كاري شده نيز ديده مي شود و ساختمان زمين شناسي خاك هم در اين فرسايش بي تاثير نيست.
با توسعه خندقها و عريض تر شدن آنها، آب علاوه بر خاك سطح الارضي، خاك زيري و خاك تحت الارضي را نيز از جا مي-كند و با خود مي برد. فرسايش خندقي علاوه بر ويراني خاك زراعتي، سبب وارد آمدن خسارات زيادي به راهها، جاده ها، خطوط ارتباطي و مجاري آبها و همچنين موجب افزايش هزينه نگهداري تاسيسات مزبور نيز مي شود. شخم زدن شيبهاي تند و چراي بيش از حد و لگدكوب شدن خاك مراتع طبيعي توسط احشام، باعث از بين رفتن پوشش نباتي و كنده شدن خاك و در نتيجه پيدايش آبراها ها و خندقها مي گردد.
4-4: فرسايش سيلابي
فرسايش سيلابي يك تخريب ساده نيست. در مناطق كوهستاني و حتي در زمينهاي سست جلگه اي فرسايش شياري و خندقي ممكن است به فرسايش سيلابي تبديل گردد. در اين فرسايش جريان آب بويژه آبهاي گل آلود، حامل ريگ و شن و غيره، موجب شسته شدن اطراف آن و حمل مواد بيشتر با خود مي گردد. با اين عمل، زمينهاي ديواره بستر، استحكام و قدرت خود را از دست مي دهد و بتدريج و در مواقع جاري شدن سيلابهاي شديد حتي به طور ناگهاني ريزش مي كند و امكان دارد كه موجب تخريب و ويراني مزارع و دهاتي كه در جوار اين مسيل ها واقع شده اند، بشود. با افزايش مواد خاكي در آب، وزن مخصوص آن بيشتر و قدرت و نيروي درهم كوبنده آن زيادتر مي گردد.
5-3: فرسايش تونلي :
يكي از جالبترين و نادرترين اين فرسايشها، فرسايش تونلي مي باشد. اين فرسايش در اين ناهمواري اشكالي را شبيه به لانه روباه بوجود آورده است كه به نام اشكال فرسايش تونلي معروف هستند. اشكال فرسايش تونلي مطالعه شده در منطقه ساختاري ساده داشته و شامل تعدادي حفره يا گودالهاي قيفي شكل با ابعاد گوناگون و يك شبكه زهكشي زيرزميني بوده كه اين شبكه توسط خروجي هايي به شكبه زهكشي سطحي متصل است. عليرغم ساختمان فيزيكي ساده اين اشكال، مكانيسم تشكيل آنها بسيار پيچيده مي باشد
5.استراتژیهای کنترل فرسایش خاک
کنترل فرسایش خاک با استفاده از سازه های کنترل فرسایش و تکنیک های معمولی برداشت را توصیه می کند. توانایی حفظ آب و کاهش سرعت فرسایش در برخی از مکان های دیگر تحت برخی از شرایط نشان داده است که ، اکثر پروژه های مربوط به کنترل فرسایش در طول 50 سال گذشته با شکست مواجه شده است.
در اینجا اثر شیوه های کنترل فرسایش و سازه های برای مدیریت سطح آب، و همچنین مشکلات مطرح شده توسط برخی از سیستم ها ی تولید ساخته شده به طور خلاصه مورد بررسی و تجزیه
و تحلیل قرار گرفته است.
عملیات حفاظتی
هدف از عملیات حفاظتی خاک آن است که میزان تلفات خاک از حد معینی پایین تر نگه داشته شود ، تا امکان بهره برداری از زمین به مدت طولانی فراهم گردد. به لحاظ نظری این حد برابر سرعت طبیعی تولید خاک است. به عبارت دیگر عملیات حفاظت خاک باید شرایطی را ایجاد کند که در آن سرعت تشکیل خاک و سرعت فرسایش خاک برابر باشد. یکی دیگر از هدفهای حفاظت خاک جلوگیری از هدر رفتن مواد غذائی زمین و جلوگیری از آلودگی آبها است. ممانعت از پر شدن سریع مخازن سدها و کانالهای آبیاری از رسوب نیز از هدفهای دیگر کنترل فرسایش است. البته فرسایش خاک یک پدیده طبیعی است و جلوگیری از آن امکان پذیر نمی باشد ولی می توان آن را تا حد معینی پایین نگهداشت. تصمیمگیری در مورد این که این حد تا چه اندازه باید باشد بستگی به نیازها و هدفهای پروژه های آبخیزداری دارد.
روشهای حفاظت خاک
ـ محافظت خاک در مقابل اثر تخریبی قطرات باران.
ـ افزایش ظرفیت نفوذ آب در خاک به منظور کاهش رواناب
ـ بهبود بخشیدن به پایداری خاکدانه ها.
ـ افزایش زبری سطح خاک به منظور کاهش سرعت آب یا باد.
برای رسیدن به هدفهای فوق انواع روشها به کار گرفته می شود که می توان آنها را در سه گروه عملیات زراعی، عملیات مدیریت خاک و عملیات مکانیکی طبقه بندی کرد.
در روشهای زراعی یا بیولوژیکی سعی بر این است تا از نقش پوشش گیاهی در جلوگیری از فرسایش سود جسته شود. در عملیات مدیریت خاک روشهایی دنبال می شود تا در اثر اجرای آنها ساختمان خاک بهبود یابد، و امکان رشد گیاه به نحوی که منجر به پوشش انبوه گیاه گردد فراهم آید. روشهای فیزیکی یا مکانیکی به خصوصیتهای پستی و بلندی سطح زمین بستگی دارد. مثلاً با احداث تراس و بادشکن از سرعت جریان آب یا باد کاسته می شود. بطور خلاصه روشهای مکانیکی به روشهایی گفته می شود که به منظور کاهش انرژی موجود برای فرسایش به کار می رود. در روشهای مدیریت خاک مقاومت زمین نسبت به فرسایش افزایش داده می شود و در روشهای زراعی سطح خاک در مقابل فرسایش محافظت می شود.
در هنگام تصمیم گیری برای انجام عملیات حفاظت خاک همیشه اولین اولویت به عملیات زراعی داده می شود. زیرا این روشها نسبتاً ارزان بوده و اثر مستقیم آنها کاهش اثر تخریبی باران، افزایش نفوذ آب در خاک، کاهش دادن حجم رواناب و تقلیل سرعت باد یا باران است. علاوه بر این کاربرد عملیات زراعی در هر شرایطی امکان پذیر می باشد.
از طرف دیگر روشهای مکانیکی نسبتاً غیر مؤثرند زیرا نقشی در جلوگیری از جدا شدن ذرات خاک از بستر ندارند. نقش اصلی این عملیات کمک به روشهای زراعی است. بدین ترتیب که از سرعت بخشیدن به جریان آب یا باران ممانعت به عمل می آورند. اجرای عملیات مکانیکی معمولاً پر هزینه و نگهداری آنها مشکل است. گذشته از این برای زارعین معمولی ایجاد تراس یا کارهای مشابه با آن آسان نیست.
مدیریت خاک
هدف از انجام عملیات مدیریتهای خاک حاصلخیز نگه داشتن و حفظ ساختمان خاک است. حاصلخیز بودن خاک یعنی تولید بیشتر، پوشش گیاهی مناسب و به حداقل رساندن اثر مخرب قطرات باران، رواناب و باد. چنین خاک هایی معمولاً دارای ساختمانی پایدار و دانه ای بوده و در اثر عملیات کشاورزی از نفوذ پذیری آن کاسته نمی شود. بنابراین حاصلخیزی خاک را باید به عنوان کلید حفاظت خاک تلقی کرد.
مواد آلی خاک
یکی از راههای حاصلخیز کردن زمینها، دادن مواد آلی به آن است. مواد آلی چسبندگی ذرات خاک را افزایش می دهد، ظرفیت نفوذ آب به داخل خاک را بهبود بخشیده و عملی مطلوب در جهت حفظ پایداری خاکدانه هاست
دادن مواد آلی به خاک می تواند به صورتهای مختلف باشد، مانند اضافه کردن کود سبز به خاک، دادن کود حیوانی تخمیر شده و پخش کاه و کلش در سطح زمین. مفید بودن مواد آلی در خاک از روی ضریب ایزوهومیک آنها سنجیده می شود. ضریب ایزوهومیک عبارت است از: مقدار هوموس تولیدی به ازای هر واحد ماده آلی. کودهای سبز که معمولاً از علوفه های لگومینوز تشکیل شده است و همراه با شخم به خاک اضافه می شود در پایداری خاکدانه ها بسیار مؤثر است. ضریب ایزوهومیک این کودها کم و در نتیجه دوام آنها کوتاه است. بر عکس کاه به کندی تجزیه می شود ولی ضریب ایزوهومیک آن زیاد است. کودهایی که قبلاً تخمیر شده باشند نیز مدتی طول می کشد تا بتوانند در پایداری خاک مؤثر واقع شوند اما ضریب ایزوهومیک آنها بالاست.
6.اثر فرسایش بر روی حاصلخیزی:
خارج شدن مواد غذایی خاک به وسیله ی عمل فرسایش و آبدوی یعنی فرسایش وآبدوی با از بین بردن ذرات ریز خاک مواد غذایی موجود در آنها را نیز با خود میبرد. البته از بین رفتن مواد غذایی مختلف به این وسیله به دو صورت انجام میگیرد . برای نمونه فسفر چون بر روی ذرات کلوئیدی چسبیده است معمولا همراه آنها از دست میرود ، ازت که محلول در آب میباشد نیز میتواند در آب حل شده و از زمین خارج گردد در اثر فرسایش ، مواد غذایی مورد نیاز گیاه از بین رفته و حاصلخیزی خاک کاهش میابد و در نتیجه از میزان تولید کاسته میشود باید در نظر داشت که کاهش حاصلخیزی خاک در اثر فرسایش نه تنها میزان تولید را پایین می آورد بلکه کیفیت محصول تولید شده را کاهش میدهد.فرسایش به دلایل مختلفی حاصلخیزی را کاهش میدهد که به وسیله ی الف:کاهش عمق خاک سطحی ، ب:از بین رفتن مواد غذایی مورد نیاز گیاه
الف: کاهش عمق خاک سطحی:
فرسایش ، عمق خاک سطحی را کاهش می دهد و در نتیجه از حاصلخیزی خاک کاسته می شود نهایت کاهش عمق خاک سطحی رسیدن به خاک تحت الارض است خاک تحت الارض غالبا فقیر از مواد آلی و غذایی است و ساختمان نامناسبی دارد و بنابراین میزان تولید آن کم خواهد بود به طور کلی عمق خاک سطحی در میزان تولید تنها هنگامی مشکل ایجاد نمیکند که خاک سطحی حاصلخیز و خیلی عمیق بوده و یا با افزودن مواد غذایی کافی به خاک باقیمانده از فرسایش بتوان به میزان کافی محصول به دست آورد.
ب: از بین رفتن مواد غذایی مورد نیاز گیاه:
مواد غذایی مورد نیاز گیاه یا به صورت ترکیب محلول (ازت نیتراتی) و یا به صورت چسبیده به ذرات ریز مانند فسفر و عناصر کمیاب می باشد.
بنابراین در اثر آبدوی و فرسایش مقدار قابل توجهی از مواد غذایی از بین می رود
قسمت عمده ای از هموس معمولا در خاک سطح الارض است ، بنابراین فرسایش که معمولا خاک سطحی مزارع را از بین میبرد مقدار قابل توجهی ازت و هوموس را با خود حمل میکند.قسمتی از پتاسیم همراه ذرات رس است و قسمتی از آن نیز به حالت محلول می باشد بنابراین در اثر ابدوی و فرسایش مقدار قابل توجهی پتاسیم بوسیله ی اب به حدی است که در شمال ایران وقتی شالیزارها را به وسیله ی آبهای گل آلود رودخانه آبیاری میکنند دیگر نیازی به کود های پتاسی نخواهد بود.قسمت عمده فسفر بر روی ذرات کلوئیدی چسبیده است . بنابراین با انتقال این ذرات کلوئیدی به وسیله فرسایش مقدار خیلی زیادی فسفر از منطقه خارج خواهد شد باید در نظر داشت که علاوه بر مواد کلوئیدی ، مواد دیگر خاک مانند لیمون و هوموس به میزان قابل ملاحظه ای فسفر دارند که به وسیله ی فرسایش از بین میروند.
معمولا میزان فسفری که از بین رفته در اثر فرسایش بیشتر از میزان فسفری است که به وسیله ی گیاه برداشت میشود .زیرا فسفری که به وسیله ی گیاه مصرف میشود فسفر قابل جذب است ، در حالی که فسفری که به وسیله ی فرسایش از بین میرود کل فسفر خاک است که فسفر قابل جذب از آنست.فسفر قابل جذب مصرف شده به وسیله ی گیاه (در صورتی که فرسایش نباشد) می تواند از فسفر ذخیره شده در خاک تامین می شود در حالی که فسفر از بین رفته به وسیله ی فرسایش را فقط افزایش کودهای فسفری می تواند جبران کند.
البته باید در نظر داشت که مسئله ی از بین رفتن مواد غذایی مورد نیاز گیاه به وسیله ی فرسایش عمدتا در گذشته اهمیت داشت زیرا از کودهای شیمیایی به طور گسترده ای استفاده نمی شده است ولی امروزه که کودهای شیمیایی به مقدار زیادی پخش میشوند ، عناصر از بین رفته به وسیله ی فرسایش درصد کمی از مقدار کود سالانه مصرفی است.
ولی باید در نظر داشت که مواد غذایی از بین رفته به وسیله ی فرسایش به صورت قابل استفاده است، در حالی که کود اضافه شده به صورت قابل استفاده نمی باشد. و برای قابل استفاده شدن آن زمان نسبتا طولانی لازم است ، بنابراین گاهی جبران مواد غذایی از بین رفته به وسیله ی فرسایش به سهولت امکان پذیر نیست.
6-1:اصول حفاظت خاک
طبق تخمین متخصصان سازمان خوار و بار جهانی بیش از 40 درصد اراضی زیر کشت کشورهای خاور میانه تحت تأثیر عوامل فرسایش آبی و بادی می باشند.
تخریب خاک از دو نظر قابل اهمیت است تخریب از نظر کمی و تخریب از نظر کیفی. تخریب کمی همان کاهش ضخامت خاک و از بین رفتن مواد می باشد. تخریب کیفی عبارت است از:
شور شدن، کاهش تدریجی حاصلخیزی ـ مدفون شدن خاک توسط شنهای روان و غیره است.
واحدها و معیارهای تخریب خاک را می توان بر حسب مشخصات زیر تعیین نمود.
نوع تخریب واحدهای اندازه گیری
فرسایش آبی از بین رفتن خاک بر حسب تن در هکتار
فرسایش بادی از بین رفتن خاک بر حسب تن در هکتار
شور شدن افزایش شوری بر حسب میلی موس در سانتیمتر و در سال
قلیائی شدن افزایش قلیائیت بر حسب درجه اشباع سدیم تبادلی در سال
اسیدی شدن کاهش درجه اشباعی بازها در سال
مسمومیت افزایش مواد معدنی سمی بر حسب ppm. در سال
تخریب فیزیکی افزایش وزن مخصوص ظاهری بر حسب گرم در سانتیمتر مربع
پس متوجه می شویم که تخریب خاک مسئله کوچکی نیست و در حقیقت حاصلخیزی خاک فقط مسئله کود شیمیایی و آلی نیست بلکه به هزار و یک عامل بستگی دارد.
خاکها را می توان از چند نظر یا از چند بعد مورد مطالعه قرار داد. طبقه بندی خاک یا رده بندی خاکها برای حفاظت خاک در حقیقت بیشتر از نظر کاربردی قابل اهمیت است.
خاکها را از نظر تخریب می توان مثلاً به چهار مورد مطالعه قرار داد:
تخریب فرسایشی ـ تخریب شیمیائی ـ تخریب فیزیکی ـ تخریب بیولوژیکی
مواد آلی و شیمیایی خاک نیز در این رابطه دارای اهمیت می باشند. زیرا این مواد بر پایداری خاکدانه ها مؤثرند. مثلاً خاکهایی که کربن آلی در آنها از 2 درصد ـ معادل 5/3 درصد مواد آلی ـ کمتر باشد جزء خاکهاب قابل فرسایش به حساب می آیند. در اغلب خاکها مقدار مواد آلی کمتر از 15درصد و در خاکهای لوم شنی کمتر از 2 درصد است. ورنی، وان وین، پال ثابت کرده اند که با افزایش مواد آلی در خاک در محدوده صفر تا 10 درصد قابلیت فرسایش بطور خطی کاهش می یابد. البته این رابطه را نمی توان برای بیش از 10 درصد صادق دانست زیرا برخی خاکها مانند پیت که محتوی مقدار زیادی مواد آلی هستند در مقابل باد و آب سریعاً فرسایش پذیرند. هم چنین برخی خاکها که مقدار مواد آلی آنها کم است بسیار محکم شده و لذا در شرایط خشک نسبت به فرسایش مقاومت زیادی نشان می دهند.
کوششهای زیادی به عمل آمده است تا بر اساس خصوصیتهای خاک که در آزمایشگاه یا صحرا اندازه گیری می شود و یا عکس العمل خاک در قبال بارندگی و باد شاخص ساده ای را برای قابلیت فرسایش به دست آورد
6-5:اثرات ناشی از فرسایش و کاهش حاصلخیزی بر روی کلاس های اراضی
I . خاک های عمیق، حاصلخیز، قابل کار، و زمینهای نسبتاً مسطح، مواجه با خطر فرسایش روی زمینی نیستند، پس از کاشت با خطری مواجه نمی شوند، استفاده از کود و آهک و تناوب برای حفظ حاصلخیزی و ساختمان خاک لازم است.
II. شیب ملایم و خاکهای حاصلخیز، عمق متوسط، تا اندازه ای تحت تأثیر جریان روی
زمینی می باشد، ممکن است به زه کش نیاز داشته باشند، پس از کشت مواجه شدن
با خطرات مختلف در آن متوسط است، باید تناوب زراعی و سیستمهای کنترل
اقدامات موضعی کنترل فرسایش در آنها به عمل آید.
III. شیب نسبتاً زیاد، حاصلخیزی متوسط، با خطر فرسایش شدیدتر مواجه هستند،
گیاهان پس از کاشت با خطرات مختلف روبرو می شوند بهتر است بجای گیاهان
ردیفی زیر کشت گیاهان علوفه ای قرار گیرند.
IV . خاک های خوب روی شیبهای تند، خطر فرسایش شدید، اگر مراقبت به عمل آید
مورد استفاده زراعت هم می تواند قرار گیرد، بهتر است به عنوان مرتع استفاده شود
ولی هر 5 تا 6 سال یکبار غلات هم می توان کشت کرد.
V. خاک ، ممکن است بسیار مرطوب و یا برای کشاورزی سنگلاخی باشد.
ولی شیب این اراضی نسبتاً کم است. خطر فرسایش در آنها اندک می باشد. از این زمینها بایستی به عنوان مرتع و جنگل استفاده شود. در هنگام چرا باید پوشش گیاهی از نظر فرسایش تحت کنترل قرار گیرد.
VI . خاکهای کم عمق روی شیبهای تند، مورد استفاده مرتع یا جنگلکاری، چرای دام باید
با کنترل صورت گیرد، اگر پوشش گیاهی از بین رفت تا استقرار مجدد آن از چرا
جلوگیری شود.
.VII زمین های پرشیب ، ناهموار ، فرسایش پذیر ، هم چنین مشتمل بر زمینهای باتلاقی.
حتی اگر برای مرتع استفاده شود خطراتی در بر خواهد داشت، محدودیت چرای دام.
VIII . زمین های بسیار ناهموار، حتی برای چرای دام نا مناسب است. بهتر است برای استفاده
حیات وحش اختصاص داده شود. کلاس I تا IV مناسب برای کشاورزی کلاس V تا VIII نامناسب برای کشاورزی
7- مبارزه با فرسايش آبي
7-1: مبارزه غير مستقيم:
در مبارزه غير مستقيم هدف ايجاد پوشش گياهي يا بيشتر كردن آن است. براي نتيجه گيري بهتر، بايستي روش بهره برداري از زمين با حفظ خاك متناسب باشد و به جهت ايجاد تعادل بين خاك و گياه و زمينهاي مرتعي و جنگلي و زراعتي مشخص گردد تا نقاطي كه استعداد جنگل را دارد، جنگل كاري، و قسمتهايي كه براي مرتع-داري مناسب است، در آنجا پوشش مرتعي ايجاد يا توسعه داده شود و خلاصه سطح هايي كه براي كشاورزي مستعد است، گياهان زراعتي مناسب با آن محل بويژه از خانواده لگومينوز كاشته بشود. هر چند گياهان زراعتي خاك را به خوبي مرتع و جنگل در برابر عوامل فرسايشي حفظ نمي كنند، اما چون خاك استعداد كشاورزي دارد، چنانچه از روي اصول صحيح كشت و زرع گردد، هم از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه است و هم خاك حفظ خواهد شد.
در بهره برداري صحيح از خاك در نقاط كوهستاني معمولا بايد نكات ذيل مراعات بشود:
زمينهايي كه شيب آنها زياد و صخره اي است و همچنين سطحهايي كه خاكش كم است، مانند قله كوهها را بايد به احداث جنگل اختصاص داد تا حساسيت خاك در مقابل فرسايش كم شود و زمينهايي كه داراي خاك نرم و مرطوب و كوهپايه اي است و نسبت به زمينهاي جنگلي شيب كمتري دارد در آنها مرتع بوجود آورد و خلاصه اراضي كه خاكش خوب و شيب آن كم است و دسترسي به آب آبياري لازم هم هست، با احتياط و از روي اسلوب صحيح كشاورزي بشود.
در اينجا قابل ذكر است كه بسياري از كارشناسان كه برنامه آبخيزداري را اجرا مي كنند معتقدند در نقاطي كه منظور حفظ خاك است، به هيچ وجه نبايد زراعت بشود، كمااينكه در ايران در كليه حوزه هاي آبخيزداري بكلي مانع بهره برداري از زمين بصورت كشاورزي و براي دامداري مي شوند، زيرا شخم زدن زمين و همچنين بدون پوشش گياهي ماندن آن براي مدتي از سال به فرسايش خاك كمك مي كند.
7-2: مبارزه مستقيم:
مبارزه غير مستقيم يعني ايجاد پوشش گياهي يا تقويت پوشش زنده خاك بيشتر به منظور پيشگيري صورت مي گيرد، در صورتيكه مبارزه مستقيم هنگامي شروع مي-شود كه خاك فرسايش يافته باشد و بايد اقداماتي انجام داد كه خاك بيش از اين فرسايش نيابد و امكاناتي فراهم كرد تا سطوح فرسايش يافته ترميم گردد. بنابراين در مبارزه مستقيم وضع خاك از نظر فرسايش از مرحله پيشگيري به مرحله استعلاجي مي رسد كه انجام اين امر مستلزم صرف هزينه زياد است و اصل اقتصادي آن بايستي مراعات گردد.
فرسايش آبي موقعي اتفاق مي افتد كه سرعت آبهاي جاري از سرعت آستانه فرسايش تجاوز كند. سرعت آستانه فرسايش، حداقل سرعتي است كه آب بتواند ذرات خاك را با خود حمل كند. در مبارزه مستقيم با فرسايش آبي، هدف نفوذ دادن آب بيشتر در زمين، يا هدايت آبهاي اضافي به طرف مجاري خروجي و خلاصه جلوگيري از سرعت آبهاي جاري در سطح زمين است تا به سرعت آستانه فرسايش نرسد كه موجب فرسايش خاك گردد.
مبارزه مستقيم با فرسايش را معمولا از طريق ايجاد بانكت هاي افقي در امتداد خطوط تراز و ايجاد سكوهاي محافظ و حايل و ديگر اقداماتي كه ذيلا به آنها اشاره خواهد شد، انجام مي دهند
1-7-2: شخم حفاظتی
شخم مناسب، زبري سطح زمين را افزايش داده، سبب نفوذپذيري و كاهش ميزان رواناب مي شود. اثر شخم به ميزان رطوبت موجود نيز بستگي دارد. شخم حفاظتي بستر كشتي است كه حداقل 30 درصد سطح خاك با بقاياي گياهي براي كاهش فرسايش آبي، بعد از كشت پوشيده شود.
شخم حفاظتي داراي انواع گوناگوني مي باشد: شخم مالچي، شخم نواري، شخم مرزي و شخم شكافي.
شخم هاي مرزي و نواري و شكافي از انواع روشهاي شخم در مزرعه در امتداد رديف هاست كه درهم ريختگي بقاياي كشت بين رديف ها را به حداقل مي رساند. مزيت اصلي شخم حفاظتي، حفاظت خاك با استفاده از بقاياي كشت است.
در طي تحقيقات مشخص شده كه با 9 تا 16 درصد افزايش در پوشش بقاياي گياهي، فرسايش به ميزان 50 درصد كاهش يافته است . منافع ديگر شخم حفاظتي عبارتست از: افزايش نفوذپذيري، حفاظت از فرسايش بادي، كاهش تبخير، افزايش مواد آلي خاك و ... .
2-7-2: کشت روی خطوط تراز
كشت روي خطوط تراز يك روش موثر جهت كنترل فرسايش در زمينهايي با شيب كم تا متوسط مي باشد و به مبناي كشت روي زمين شيب دار است، كه آماده سازي زمين، كشت و برداشت گياه بر روي خطوط تراز انجام مي گيرد.
اين كشت سبب حفاظت در برابر فرسايش ورقه اي و شياري مي شود و در مواقعي داراي بهترين عمل حفاظتي است كه رگبارهايي با شدت كم تا متوسط بر روي شيبهاي ملايم پديد آيند.
اين روش، روشي مديريتي است. كشت كنتوري سبب افزايش نفوذ و كاهش رواناب سطحي مي شود و سبب نگهداري آبهاي دريافت شده با حفظ منابع خاك مي شود كه در توليد محصول ضروري است. در مواقع وقوع رگبارهايي با شدت بالا و بر شيبهاي تند، اين روش داراي كمترين حفاظت است. موقعي كه شدت رگبار بيشتر از ميزان نفوذ شود، تجمع آب در پشت فاروها، سبب سرريز شدن مي شود و آب از يك فارو به فاروي ديگر مي رود و سبب تخريب زمين مي گردد. اين تخريب ممكن است سبب فرسايش موضعي شديد به شكل گالي ها شود.
كشت روي خطوط تراز نيازمند توسعه نقشه هاي توپوگرافي جزيي است كه خطوط كنتوري را روي زمين مشخص كنند. كشاورزان از اين اطلاعات براي ايجاد رديفهاي كشت بر زمين استفاده مي كنند. ايجاد رديفهاي كشت بستگي به اندازه زمين و عرض تجهيزات دارد. توجه اصلي كشاورز بايد منوط به كاهش رديفهاي نشانه باشد. رديفهاي نشانه مناطقي در زمين هستند كه عرض آنها كمتر از عرض تجهيزات است.
كارايي اين روش به خصوصيات خاك، بارندگي و توپوگرافي بستگي زيادي دارد. كارايي آن در خاكهاي با زهكشي ضعيف، بارندگي هاي شديد و شيب هاي زياد كم است. شيب مناسب معمولا بين 3 تا 8 درصد است. نتايج 12 سال آزمايش در مورد كشت روي خطوط تراز نشان داد كه اين كشت نسبت به كشت در جهت شيب حدود 21 درصد افزايش محصول داشته است
3-7-2: کشت نواری
براي تكميل كشت كنتوري مي توان از كشت نواري استفاده نمود. براي استفاده از كشت نواري دو روش وجود دارد: كشت نواري در امتداد تراز كه محصولات بر نوارهاي در امتداد خطوط تراز در مزرعه كاشته مي شود در امتداد خطوط تراز در مزرعه كاشته مي شود؛ روش دوم كشت نواري در مزرعه است كه به معناي كشت محصولات در نوارهايي است كه به صورت عمودي بر شيب عمومي مزرعه جاي گرفته-اند.
هر دو روش كشت نواري سبب حفاظت در برابر فرسايش مي-شوند، اما كشت نواري بر خطوط تراز حفاظت بيشتري نسبت به كشت نواري در مزرعه دارد. پتانسيل سرريز شدن رواناب در كشت نواري روي خطوط تراز كمتر است. هر دو روش بصورت مديريتي طبقه بندي مي شود و عمل آنها كاهش منبع رسوب است و انتقال رسوب در مزرعه را متوقف مي كنند.
در اين نوع كشت نيز مشكل رديف هاي نشانه وجود دارد كه با كشت نواري در مزرعه تعديل مي شود. انتخاب يكي از اين دو روش بستگي به شاخصهاي ويژه موجود در مزرعه دارد. عموما كشت نواري بر روي خطوط تراز در مناطقي كه شيب مزرعه تند باشد مورد استفاده قرار مي-گيرد. كشت نواري سبب نفوذ رواناب سطحي مي شود و رسوبات مازاد در نوارهاي كشت نهشته مي شوند. بيشترين اثر كشت نواري در كاهش فرسايش خاك است. طبق بررسي-هاي انجام شده، كشت نواري نسبت به كشت روي خطوط تراز، فرسايش را حدود 50 درصد كاهش مي دهد.
4-7-2: تناوب کشت حفاظتی
تناوب كشت حفاظتي مي تواند سبب افزايش منافع اقتصادي و حفظ محيط زيست شود. تناوب كشت حفاظتي ، عملكرد مديريتي كاهش منبع مي باشدكه به معناي كشت انواع مختلف محصول در ترتيب هاي مشخص در مزرعه است كه چندين منفعت دارد. تناوب محصول عمدتا براي كاهش فرسايش خاك، بخصوص فرسايش ورقه اي طرح ريزي مي گردد. تناوب محصول سبب نگهداري مواد آلي خاك مي شود. انتخاب گياهان جهت كنترل فرسايش خاك بر اساس مقدار بيومس موجود مي باشد. تناوب كشت حفاظتي بستگي به شرايط محلي مانند نوع خاك و يا توپوگرافي دارد.
تغيير تناوب كشت سبب تشخيص كمبود يا ازدياد مواد غذايي در مزرعه مي شود. اثرات اقتصادي و زيست محيطي اين روش بستگي زيادي به نوع محصول انتخاب شده دارد. بايد مدنظر داشت كه كشت تناوبي براي جلوگيري از فرسايش خاك، به تنهايي كافي نيست و اين تناوب بايد از مديريت صحيح نيز برخوردار باشد. در صورت استفاده مناسب از علفها و گياهان مرتعي در تناوب، فرسايش خاك به مقدار قابل ملاحظه اي كاهش مي يابد.
5-7-2: نواحی بافر
نواحي بافر از بهترين فعاليتهاي مديريتي مي باشند كه سبب كاهش انتقال رسوب مي شوند و بمعناي كشتها يا تيپهاي طبيعي يا مصنوعي پوشش گياهي است كه بين منبع برداشت رسوب و منطقه تجمع يا انتقال قرار مي گيرند. عمل اصلي اين نوارهاي علفي، كاهش سرعت رواناب و ته نشيني رسوبات است. ممكن است بصورت تركيبي از نوارهاي باريك بافر باشد كه بطور متناوب با نوارهاي عريض محصول كشت مي شوند. نوارهاي بافر عرض متفاوتي دارند و معمولا زير كشت گياهان دائمي مقاوم به فرسايش، مانند گراسها و لگومها قرار مي گيرند و ممكن است در آنها درخت كاشته شود. عرض نوارها را طوري انتخاب مي كنند كه ميزان تلفات خاك به كمترين مقدار برسد. بطور كلي عرض نوارها بر حسب شرايط محلي متفاوت است و به درجه، طول شيب، فرسايش پذيري خاك، نوع گياه كشت شده در نوارها و خصوصيات بارندگي بستگي دارد. همچنين سرعت جريان در نوارهاي بافر بايد متناسب باشد.
نمونه اي از نوارهاي بافر، بافرهاي حاشيه رودخانه ها مي باشد كه منافع زيست محيطي زيادي همراه با بهبود كيفيت آب دارند. اين بافرها انتقال رسوب از زمينهاي كشاورزي حاشيه رودخانه ها را قطع مي كنند. به هرحال تاثير بافرها در جريانهاي سطحي كوتاه مانند جريان ورقه اي بيشتر است
6-7-2: سکو بندی
سكوبندي در نواحي شيبدار صورت مي گيرد و منظور از ايجاد سكو، از بين بردن شيب زمين بوسيله پله بندي است. چون غرض از مبارزه با فرسايش آبي، جلوگيري از شدت جريان آب در سطح زمين و نفوذ دادن بيشتر آن در خاك است، دامنه كوهها را كه ممكن است شيب ملايم داشته باشد، بصورت پله هاي پهن يا تخت هايي كه همان سكوها باشد در مي آورند و سطح هر پله را هموار مي-كنند تا آبهاي جاري نتواند به كمك شيب زمين، بشدت جريان يابد. به اين وسيله آبها در سكوها يا زمينهاي تخت شده جمع مي شود كه در نتيجه بهتر و بيشتر در زمين آن نفوذ مي كند. در روي همين سكوها كه به حفظ خاك و استفاده بيشتر از آب كمك مي كند، درخت يا گياه ديگري مي كارند.
ديواره سكوها را معمولا سنگ چين مي كنند، اما در نقاطي كه سنگ كم است به طريق ديگر نيز مي توان عمل كرد. به عنوان مثال مي توان ديواره سكوها را از خاكهايي كه از كندن دامنه كوه حاصل مي شود، ساخت. در اين روش بايد گياهان (درخت يا بوته) را با فاصله كم از هم در روي ديواره پايين و تكيه گاه سكو كاشت تا به اين طريق از تخريب خاك و شسته شدن ديواره خاكي جلوگيري به عمل آيد.
7-7-2: چپر سازی و شمع کوبی وسنگ چینی
اين روش بيشتر براي نقاطي از سطح كوه كه شيب آن زياد و جنس زمين طوري است كه دائم تخريب مي شود و ريزش مي كند (مثل تشكيلات شيستي) مناسب مي باشد. البته در روش سكوبندي هم گاهي بجاي ديواره سنگ چين در پاي سكوها از شمع استفاده مي شود؛ با اين تفاوت كه در آنجا براي جلوگيري از ريزش خاك سكو، ولي در اينجا (در روش چپرسازي و شمع كوبي) كه معمولا امكان ايجاد سكو نيست، وسيله اي براي جلوگيري از ريزش خاك و سنگ دامنه هاي پرشيب كوه است. چپر و شمعها را بيشتر سرشاخه هاي درختان تشكيل مي دهد. بر اثر ريزش كوه و جمع شدن مواد در پشت اين چپرها و شمعها، بطور طبيعي تقريبا يك سكو بوجود مي آيد كه سطح آن مثل سطح سكوهاي ساخته شده صاف نيست.
8-7-2: احداث سدهای خشک
در نواحي كه سنگ زياد است معمولا براي جلوگيري از فرسايش زمين و همچنين مرمت سطح هاي فرسايش يافته در دامنه كوهها از سنگهاي آن محل، سدهاي كوچكي در نقاط فرسايش يافته بويژه در داخل آبراهه ها مي سازند كه به سد خشكه چين معروف است. در لابلاي سنگها مواد چسبنده از قبيل گل يا گچ يا آهك و غيره نمي ريزند، از اين رو آنها را خشكه چين مي گويند. اين سدهاي كوچك كه فقط با قرار دادن سنگها بر روي هم در روي خطوط ميزان احداث مي شوند، مانع از جريان شديد آب مي شود و با ايستادن آب در پشت آن به نفوذ دادن آب در زمين كمك مي كند كه در نتيجه مانع از فرسايش خاك هم مي شود
8-1: نتیجه گیری
همانطور که گفته شد خاک یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشور است و امروزه فرسایش خاک به عنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او به شمار میرود. در مناطقی که فرسایش کنترل نمیشود، خاک ها به تدریج فرسایش یافته، حاصلخیزی خود را از دست می دهند.
برای مبارزه با فرسایش هدف اول معمولا ایجاد پوشش گیاهی است ولی در شرایطی که امکان ایجاد پوشش گیاهی نیست برای مبارزه با فرسایش آبی در مناطقی با شیب کم تا متوسط از کشت روی خطوط تراز و در مناطق پر شیب ازسکوبندی و کشت نواری استفاده میکنیم.
نتایج کشت روی خطوط تراز، نشان داد که این کشت نسبت به کشت در جهت شیب حدود 21 درصد افزایش محصول داشته است و همچنین کشت نواری نسبت به کشت روی خطوط تراز، فرسایش را حدود 50 درصد کاهش می دهد.
میتوان با جمع بندی این محاسبات نتیجه گرفت که کل هزینه های فرسایش خاک در کشور ما رقمی در حدود 22590 میلیارد ریال در سال 1379 بوده است . مقایسه این ارفام با ارزش افزوده بخش کشاورزی ، شکار وجنگلداری در این سال که معادل 73170 میلیارد ریال به قیمت های جاری است نشان می دهد که تقریبا 31درصد این ارزش افزوده به نابودی کشیده می شود.
تحلیل اقتصادی روشهای مبارزه با فرسایش آبی:
از نظر اقتصادی مبارزه ی غیر مستقیم مقرون به صرفه است زیرا علاوه براینکه فرسایش را کاهش میدهد از فرسایشهای بعدی هم پیشگیری می کند از طرفی هزینه های اقتصادی برای ایجاد پوشش گیاهی در مقایسه با هزینه های معمول مبارزه ی مستقیم مانند سکوبندی ،چپرسازی، شمع کوبی،سنگ چینی وتهیه عکسهای هوایی برای ترسیم نقشه های توپوگرافی بسیار کمتر است . عیب عمده ی مبارزه ی غیرمستقیم این است که خاکهای ایران در بسیاری از مناطق فرسایش یافته یا در حال فرسایش است و روشهای پیشگیری در این مناطق به دلیل محدودیت رشد پوشش گیاهی جوابگو نمی باشد. بنابراین بایستی در این مناطق از مبارزه ی مستقیم استفاده گردیده و از بین روشهای آن اقتصادی ترین روش انتخاب شود.
در روش شخم حفاظتی با استفاده از بقایای کشت میتوان فرسایش را تا50درصد کاهش داد و از نظر اقتصادی فقط هزینه های مربوط به ماشین آلات کشاورزی وجود دارد ودر مناطق با شیب کم مناسب است . کشت روی خطوط تراز نیازمند توسعه نقشه های توپوگرافی است که خطوط کنتوری را در زمین مشخص کنند همچنین برای تکمیل کشت کنتوری از کشت نواری استفاده می شود وفرسایش تا 50 درصد کاهش می یابد بنابراین در این روش باید عکسهای هوایی مناطق تهیه شده و نقشه های توپوگرافی رسم شود درنتیجه هزینه های اقتصادی به نست زیاد خواهد بود.
تناوب کشت حفاظتی می تواندسبب افزایش منافع اقتصادی وکاهش فرسایش شود این روش نیاز به مدیریت صحیح داشته وبایستی در کنار آن از روش دیگری نیز استفاده شود .
نواحی بافر از بهترین فعالیتهای مدیریتی است که با کشت گیاهان دائمی مقاوم فرسایش را کاهش داده وازهزینه های اقتصادی آن هم میتوان به هزینه های کشت و تهیه ی بذر این گیاهان اشاره کرد تنها عیب این روش آن است که تاثیر آن در جریانهای سطحی کوتاه مانند جریان ورقه ای بیشتر است و در کنار رودخانه ها کابرد دارد.
در مناطق با شیب زیاد به ترتیب چپرسازی ،شمعکوبی ،سدخشکه چین وسکوبندی مقرون به صرفه است . در چپرسازی و شمعکوبی از سرشاخه هایی استفاده می شود که ارزش اقتصادی ندارد اما مقومت کمتری نسبت به سکو و گابیون دارند.
گابیون هم در مقایسه با سکو اقتصادی تر می باشد زیرا در ساخت آن از سنگهای منطفه استفاده شده ونیاز به مصالح ساختمانی ندارد.
متوان نتیجه گرفت اقتصادی ترین روش مبازه با فرسایش آبی در مناطقی که مستعد فرسایش هستند ایجاد پوشش گیاهی است اما در مناطقی که فرسایش وجود دارد از میان روشهای مبارزه ی مستقیم ، در مناطق با شیب کم تا متوسط تناوب کشت حفاظتی و در مناطق پرشیب سد خشکه چین اقتصادی تر میباشند.
فاضلاب ومشكلات آن - چهارشنبه یکم خرداد 1392
اجلاس آب آسیا – اقیانوسیه آغاز شد - سه شنبه سی و یکم اردیبهشت 1392
آزمون پمپاژ - یکشنبه بیست و دوم اردیبهشت 1392
شاخص های شیمیایی زیستی آب - یکشنبه پانزدهم اردیبهشت 1392
اندازه گیری COD - یکشنبه هشتم اردیبهشت 1392
استخدام خورشید برای تولید سوخت از فاضلاب - یکشنبه یکم اردیبهشت 1392
سیستم های آبیاری - پنجشنبه بیست و دوم فروردین 1392
فاضلاب ها و مواد تشکیل دهنده آنها - پنجشنبه پانزدهم فروردین 1392
استفاده از لجن و کمپوست لجن درکشاورزی - پنجشنبه هشتم فروردین 1392
عوامل انسانی افزایش و کاهش آلودگی آب - پنجشنبه یکم فروردین 1392
در مورد کربن فعال - سه شنبه بیست و دوم اسفند 1391
شناسائي و كاهش آب بحساب نيامده در شبكه هاي آبرساني شهري - سه شنبه پانزدهم اسفند 1391
هدایت ویژه،TDS،کدورت - سه شنبه هشتم اسفند 1391
شعار روز جهانی آب در سال 2013:آب در هر مکان برای همگان با همکاری های بین المللی - چهارشنبه دوم اسفند 1391
آزمايش جارتست - سه شنبه یکم اسفند 1391
تصفیه فاضلاب صنعتی با استفاده از سنگ آتشفشان - دوشنبه بیست و سوم بهمن 1391
استفاده مجدد از فاضلاب - یکشنبه بیست و دوم بهمن 1391
خوردگی فلزات روش های جلوگیری از آن - یکشنبه پانزدهم بهمن 1391
انجام روزانه 1000نمونهبرداری از آب شرب اصفهان به منظور تعیین میزان کیفیت - یکشنبه هشتم بهمن 1391
23 بهمن ماه اعلام می شود: شعار روز جهانی آب 2013 - دوشنبه دوم بهمن 1391
اعلام سال 2013 با عنوان سال بینالمللی همکاری در امور آب - دوشنبه دوم بهمن 1391
پیشنهادات و نگرش های کاهش اثرات زیان آور زیست محیطی از پساب صنعتی - یکشنبه یکم بهمن 1391
ایستگاه های پمپاژ - شنبه بیست و سوم دی 1391
انتخاب فرآيند مناسب تصفيه فاضلاب - جمعه بیست و دوم دی 1391
پاک سازي آبهاي زيرزميني با استفاده از نانوذرات آهن - سه شنبه نوزدهم دی 1391
مواد شيميايي منعقدکننده و کمک منعقدکننده - جمعه پانزدهم دی 1391
هشتمين نمايشگاه بينالمللي صنعت آب و تاسيسات آب و فاضلاب ايران - جمعه هشتم دی 1391
گندزدايی - جمعه یکم دی 1391
روش های تعیین محل ایستگاه ها برای پمپاژ آب - سه شنبه بیست و هشتم آذر 1391
پارامترهای اصلی تعیین کننده کیفیت آب - یکشنبه بیست و ششم آذر 1391
در رأی گیری برای انتخاب شعار نهایی روز جهانی آب سال 2013 شرکت کنید - شنبه بیست و پنجم آذر 1391
هوادهي در تصفيه آب شهري - چهارشنبه بیست و دوم آذر 1391
سرامیک هایی که بدون دخالت مواد شیمیایی آب را تصفیه می کنند - پنجشنبه شانزدهم آذر 1391
اسمز معکوس - چهارشنبه پانزدهم آذر 1391
اولين همايش ملي حفاظت و برنامه ريزي محيط زيست - سه شنبه چهاردهم آذر 1391
اولين همايش حفاظت از تالاب ها واكوسيستم هاي آبي - سه شنبه چهاردهم آذر 1391
الكترودياليز - چهارشنبه هشتم آذر 1391
كنفرانس ملي مديريت سيلاب - دوشنبه ششم آذر 1391
اولين كنفرانس ملي هيدرولوژي مناطق نيمه خشك - دوشنبه ششم آذر 1391
نانوفوتوكاتاليست - چهارشنبه یکم آذر 1391
اولین همایش تصفیه آب و پساب های صنعتی - سه شنبه سی ام آبان 1391
روش های تصفیه پساب صنعتی - دوشنبه بیست و نهم آبان 1391
آشنایی با سیستم فاضلابی پوش فیت - دوشنبه بیست و دوم آبان 1391
تعیین دوره مطلوب فعالیتهای نت پیشگیرانه - یکشنبه بیست و یکم آبان 1391
تصفیه خانه شهرک صنعتی جهان آباد میبد - جمعه نوزدهم آبان 1391
اثرات ازت و فسفر موجود در فاضلابها در محیط زیست - جمعه نوزدهم آبان 1391
تصفیه خانه فاضلاب بیمارستان شهدای کارگر - جمعه نوزدهم آبان 1391
برکه تثبیت یزد - جمعه نوزدهم آبان 1391
تصفیه پسماندهای نیروگاهی - جمعه نوزدهم آبان 1391
شیرهای کنترل - دوشنبه پانزدهم آبان 1391
خاک یکی ازمهمترین منابع طبیعی هر کشور است. امروزه فرسایش خاک بعنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او به شمار می آید.در مناطقی که فرسایش کنترل نمیشود
خاکها به تدریج فرسایش یافته .حاصلخیزی خود را از دست می دهد.
فرسایش نه تنها سبب فقیر شدن خاک و متروک شدن مزارع می گردد و از این راه خسارت زیاد و جبران ناپذیری به جا می گذارد؛بلکه با رسوب مواد در آبراهه ها ؛مخازن؛سدها؛بنادر و کاهش ظرفیت آبگیری آنها نیز زیانهای فرامانی را سبب می گردد.بنابراین نباید مساله حفاظت خاک وحراست آن را کوچک و کم اهمیت شمرد.
بر حسب قرائن موجود انجام عملیات حفاظت آب و خاک از قرنهای پیش در جوامع بشری ؛هر چند به صورت ابتدایی متداول بوده است ولی گسترش آن در قرن حاضر به ویژه در 40-50 سال اخیر رشد بسیاری یافته و در جهان دانش و فن امری معمول است.
پایین بودن میزان تولیدات کشاورزی در ایران در مقایسه با استانداردهای جهانی به میزان زیادی بعلت کاهش مداوم حاصلخیزی خاک است.با اجرای صحیح برنامه های حفاظت خاک می توان متوسط تولید در واحد سطح را افزایش داد.بنابراین یکی از اساسی ترین و اصولی ترین روشهای دستیابی به خودکفایی ؛اجرای برنامه های حفاظت آب و خاک است.به کار گرفتن روشهای حفاظت خاک باید به صورت مشترک و هماهنگ با همکاری و همیاری مردم به اجرا در آید تا از آب و خاک به نحو مطلوب و بر اساس موازین علمی بهره برداری شود. اجرای طرحهای حفاظت آب و خاک باید متکی به نتایج تحقیقات و بررسیهای علمی باشد.در سالهای اخیر روشهای جدیدی برای کنترل فرسایش در پیش گرفته شده است که با تغییراتی برحسب شرایط منطقه ای در طرحها وبرنامه های اجرایی میتواند به مورد اجرا گذاشته شود
تفاوت زراعی و تنوع ژنتیکی از دیر باز به عنوان ارکان سیستمهای تولید کشاورزی سنّتی و موفق به شمار می آمده اند. در نیمه اول قرن بیستم، تفاوت زراعی مورد توجه بسیار قرار داشت و تا چند دهه پیش نیز پژوهشهای مربوط به تناوب همچنان ادامه داشت با پایان گرفتن جنگ جهانی دوم، کودها ازته نسبتاً ارزان قیمت به بازار معرفی شدند و بدین ترتیب جاذبه ای اقتصادی موجب جای گزینی کودها با تناوب زراعی گردید و تحقیقات و ترویج نیز بر همین مبنا متمرکز شدند. این امر تا بدین جا پیش رفت که امروزه بسیاری از زراعین، حاصلخیزی خاک را با میزان مصرف کود برابر می دانند.
قبل از معرفی کودهای شیمیایی، استفاده از بقولات در تناوب برای بهبود حاصلخیزی خاک به عنوان یک شیوه مهم و رایج مدیریتی به شمار می آمد. به منظور افزایش ازت و در نتیجه بهبود حاصلخیزی خاک، از دو نوع بقولات استفاده می شد. در بقولات یکساله دانه ای و بقولات علوفه ای چند ساله به عنوان کود سبز.
آنچه که اجرای تناوب زراعی را در حال حاضر پیچیده می سازد وجود برخی عوامل اقتصادی است که مزایای بیولوژیک این شیوه مدیریتی را تحت الشعاع قرار می دهند، یقیناً هیچ کشاورزی راضی به جای گزین کردن محصولات پر بازده خود مثل غلات با دیگر گیاهان به نسبت کم بازده نیست. البته در نظام هایی که تناوب اجرا می شود در مقایسه با نظام های تک کشتی حتّی اگر کود ازت در آن ها به اندازه کافی مصرف شده باشد. عملکرد محصولات غالباً 10 تا 40 درصد بیشتر است.
حاصلخیزی پایدار خاک به مفهوم قابل دسترس بودن دائمی عناصر غذایی برای گیاه است. حاصلخیزی پایدار هنگامی تحقق می یابد که تمامی عناصر غذایی جذب شده توسط گیاهان به خاک برگردد به طوری که این عناصر بتوانند مجدداً مورد استفاده این گیاهان قرار گیرند در چنین وضعیتی است که چرخه عناصر غذایی شکل می گیرد. تناوب اساسی نظام های طبیعی و زراعی در آن است که در نظام های زراعی مقدار نسبتاً زیادی از عناصر غذایی از طریق برداشت محصول از سیستم خارج می شود. بنابراین در صورت استفاده مداوم از نظام های مذکور لازم است. که عناصر غذایی مصرف شده در آن ها به طریقی جای گزین شوند. در سیستمهای فعلی چرخه عناصر غذایی به طور کامل بسته نمی شوند، زیرا این عناصر دائماً به چرخه یاد شده اضافه شده و یا از آن خارج می شوند. به حداقل رساندن تلفات حاصل خیزی خاک در نظام های کشاورزی پایدار است.
1. فرسایش خاک و دامنه گسترش آن
یکی از مشکلاتی که بشر از آغاز زراعت بر روی زمین با آن مواجه بوده، فرسایش سریع خاکها توسط باد و آب است . هر چند امروزه با این مسأله نسبت به روزهای وقوع طوفانهای شن در امریکا ـ که در سالهای 1930 اتفاق افتاد ـ کمتر احساسی برخورد می شود ولی باز هم از اهمیت آن کاسته نشده است. فرسایش خاک هنوز هم در امریکا و بسیاری از مناطق حاره ای و نیمه خشک دنیا از معضلات به شمار می رود و در کشورهایی که آب و هوای معتدل دارند ـ از جمله انگلستان، بلژیک، و آلمان ـ به عنوان یکی از مسائل خطرناک تلقی می شود. این مشکل در ایران که بخش وسیع آن را کویرها در بر گرفته و خاک از پوشش مناسبی برخوردار نیست بسیار بارز و چشمگیر است.
جلوگیری از فرسایش خاک که در واقع معنی آن کاهش میزان تلفات خاک است، به حدی که سرعت فرسایش تقریباً برابر سرعت طبیعی تلفات خاک گردد، بستگی به انتخاب استراتژیهای مناسب در حفاظت خاک دارد. این امر مستلزم شناخت تمامی فرایندهای فرسایش است. عواملی که بر میزان فرسایش مؤثرند عبارتند از: بارندگی، رواناب، باد، خاک، شیب، پوشش گیاهی، وجود یا عدم وجود تمهیدات حفاظتی و چندین عامل دیگر.
2. اهميت فرسايش آبی
درست است كه از خاك هايي كه در نتيجه فرسايش آبي شديد ازنقاط مرتفعتربه نقاط پستتر يا چالهها وپشت سدها منتقل ميشود، باز زمين به وجود مي آيد واين گونه زمينها اغلب امكان دارد زمينهاي رسوبي يا آبرفتي حاصلخيزي باشد(كما اينكه زمينهاي حاصلخيز را در اكثر موارد همين زمينهاي رسوبي يا آبرفتي تشكيل ميدهد) ولي از آنجا كه مقدار زمينيكه بر اثر رسوب و تجمع مواد بوجود ميآيد در مقابل سطحهاييكه خاك آن فرسايش يافته است، ويران ميشود، تا اين رسوبات را بوجود آورد،آنقدر ناچيز و بيارزش است،كه به منظور جلوگيري از تخريب و زيانهاي بيشتر و همچنين حفظ تعادل طبيعت بايد با اقدامات سريع وجدي تا آنجا كه ممكن است مانع از فرسايش خاك شد. طبق محاسباتي كه صورت گرفته است، بطوركلي براي تشكيل يك سانتيمترخاك 500 تا 800 سال زمان لازم است، و اگر حساب كنيم كه خاك زراعتي 25 سانتيمتر عمق داشته باشد پس اين ضخامت خاك، طي 20 هزار سالكارمداوم طبيعت بوجود آمده است.
انواع فرسايش
2-1: بر اساس انواع عوامل فرسايشي
در طبيعت دو نيرو، يا دو عامل وجود دارد كه باعث جابجايي خاك يا به عبارت ديگر فرسايش خاك ميشود: آب و باد
يكي از مهمترين فرايندهاي طبيعي در مناطق خشك و نيمهخشك و فرا خشك فرسايش بادي است.اين فرايند در شرايطي رخ ميدهد كه علاوه بر وجود خاك حساس، باد داراي حاكميت و سرعت قابل توجه باشد. انتقال ذرات خاك به صورتهاي مختلف معلق، جهشي و خزشي انجام ميگيرد وباعث خسارتهاي جدي به محيط زيست ميشود
2-2: بر اساس تاثير طبيعت و دخالت انسان
فرسايش طبيعي يا بطئي كه فرسايش عادي هم ناميده ميشود پيوسته در طبيعت بوسيله آب يا باد صورت گرفته و ميگيرد و نتيجه قوه ثقل، سرازيري دامنه ها، جريان آب سطحي روي زمين،وجود نهرها و رودها و يخچالها وغيره است.
عمل اين نوع فرسايش كند و هماهنگ با توليد خاك است بدين معني كه از يك طرف خاك تشكيل ميشود و از طرف ديگر امكان دارد فرسايش يابد.عوامل طبيعي مؤثر در فرسايش سبب فرسايش يافتن قلل مرتفع وكاهش ارتفاع آنها و همچنين پر كردن درهها و چالهها ميشود كه نتيجه آن صاف و هموار شدن سطح زمين است.
در اين نقل وانتقال خاك، در صورتي كه عمل خاكسازي بيش از فرسايش باشد، موجب افزوده شدن وگسترش خاكها ميشود، اگر متعادل باشد،يك هماهنگي بين فرسايش و خاكسازي بوجود ميآيد ولي چنانچه تخريب سريع و شديد وعمل خاكسازي ضعيف باشد، تعادل طبيعي بر هم ميخورد.
در چنين وضعي كه زمين بشدت فرسايش مييابد سنگهاي مادر ظاهر ميگردد وچهره زمين به صورت لخت و باير درميآيد. مبارزه بااين فرسايش بسيار مشكل و در بسياري از موارد غير ممكن است. فرسايش سريع يا مخرب همانطور كه ذكر شد نتيجه تاثير اعمال بشر است.
3- مراحل مختلف فرسايش
فرسايش چه توسط باد صورت گيرد چه توسط آب، خواه عادي باشد خواه سريع، داراي سه مرحله است: مرحله كنده شدن خاك، مرحله انتقال خاك و مرحله انباشته شدن و تجمع خاك.
3-1: مرحله كنده شدن خاك از جاي خود
در اين مرحله، ابتدا خاكدانه ها بر اثر از بين رفتن هوموس و كلوئيدهاي خاك، چسبندگي خود را از دست مي-دهند و از هم مي پاشند. در نتيجه خاك آماده فرسايش مي شود. در چنين وضعي، خاك سطح الارض كه حاصلخيزترين قسمت خاك است، به طور ناگهاني يا بتدريج بوسيله آب يا باد از جاي خود كنده مي شود.
3-2: مرحله حمل يا انتقال خاك به وسيله آب يا باد
چون ذرات خاك چسبندگي خود را از دست داده اند، نمي-توانند در مقابل جريانهاي شديد آبها يا بادهاي تند مقاومت كنند، در نتيجه از جاي خود كنده مي شوند و به نقطه ديگر منتقل مي گردند.
در مورد فرسايش آبي معمولا مواد از منطقه مرتفع تر به محل پست تر منتقل مي گردند. مسافتي را كه آب يا باد مواد را با خود مي برد به عوامل مختلفي بستگي دارد، از آن جمله مي توان در مورد آب، شدت آب، شيب زمين، ريز و درشتي آبرفت ها( شن، رس و غيره)، و در مورد فرسايش بادي شدت باد، قطر بادرفتها و همچنين مسطح و وسيع بودن جلگه ها و دشتها را نام برد.
3-3: مرحله تجمع و انباشته شدن مواد
بادرفتها (موادي كه توسط باد حمل مي گردند) هر جا به مانعي (گياه، ديوار، سنگ و غيره) برخورد كند فورا بر روي زمين مي افتد و درآنجا روي هم انباشته مي-شوند. اين مواد در شرايط فوق العاده تشكيل تپه هاي بزرگ و حتي توده هاي عظيم شني يا ماسه اي شبيه كوه را ميدهد.
آبرفتها بتدريج كه از شدت جريان آب و شيب زمين كاسته مي شود از حركت بازمي ماند و در سطح زمين رسوب مي كند (ابتدا ذرات درشت تر و بعد ذرات ريزتر). در بعضي موارد تجمع مواد آبرفتي بقدري زياد است كه يك طبقه رسوبي قابل توجهي را تشكيل مي دهد.
4: اشکال مختلف فرسایش آبی
1-4: فرسايش سطحي يا سفره اي
عمل عامل فرسايشي در اين فرسايش، در تمام سطح زمين است. اين شكل فرسايش بيشتر منشا بادي دارد، ولي طبيعي است كه فرسايش آبي نيز ابتدا به طور سطحي اتفاق مي افتدكه به علت فرسايش يكنواخت در تمام سطح كمتر محسوس مي گردد.
اين نوع تخريب با ظهور لكه هاي سفيد و روشن در سطح نمودار مي شود و نشان دهنده تخريب و از بين رفتن سطحي ترين قسمت زمين، آن هم به صورت لكه لكه است. اختلاف رنگ بين قسمتهاي فرسايش يافته و فرسايش نيافته علامت اين تخريب است، زيرا قسمت رويي به علت دارا بودن مواد آلي، غالبا تيره رنگ مي باشد. علامت ديگر اين فرسايش وجود ريگ و سنگريزه هاي آزاد در سطح زمين است. در اين نقاط باد ذرات ريز را با خود برده و ريگ و سنگريزه در سطح زمين باقي مانده است.
2-4: فرسايش شياري يا آبراهه اي
منشا اين تخريب اغلب باران است و در پيدايش آن عامل، شيب بسيار موثر مي باشد. فرسايش شياري يا آبراهه اي، در دامنه كوهها و حتي در سطح زمينهاي كم شيب نيز به سهولت ديده مي شود. اين شكل فرسايش، پيشرفته تر از فرسايش سفره اي بوده و ممكن است به صورت خطوط موازي نيز ظاهر شود كه ابتدا كم عمق است ولي به سرعت عميق تر مي شود. اين شكل فرسايش، تا زماني كه سنگ مادر ظاهر نشده است، بنام فرسايش شياري خوانده مي شود.
3-4: فرسايش خندقي يا نهري
منشا اين فرسايش، آب است. در اين فرسايش عمق و عرض زمينهاي فرسايش يافته بيشتر از فرسايش شياري است.
اين شكل فرسايش، بر اثر پيشرفت فرسايش شياري بوجود مي يد، به اين نحو كه شيارها به هم مي پيوندند، در نتيجه زمين بيشتر شسته مي شود و نهرها يا خندقهايي در سطح زمين تشكيل مي گردد. در اين تخريب، سنگ مادر ظاهر مي شود و آنقدر عميق و عريض است كه گاوآهن قادر به عبور از آنها نيست. اين خندقها يا نهرها تدريجا عميق تر مي شوند. عمق خندقها به يك متر يا بيشتر مي-رسد و بتدريج شكل آنها تغيير مي كند. اين عمل در صخره هاي سست، خاكهاي رسي و رسي آهكي بيشتر ديده مي-شود. اين فرسايش اغلب در محدوده آب و هواي خشك و در نواحي كه تغييرات درجه حرارت در فصول مختلف در آنجا شديد است ظاهر مي گردد. البته اين شكل تخريب در زمينهاي جنگل كاري شده نيز ديده مي شود و ساختمان زمين شناسي خاك هم در اين فرسايش بي تاثير نيست.
با توسعه خندقها و عريض تر شدن آنها، آب علاوه بر خاك سطح الارضي، خاك زيري و خاك تحت الارضي را نيز از جا مي-كند و با خود مي برد. فرسايش خندقي علاوه بر ويراني خاك زراعتي، سبب وارد آمدن خسارات زيادي به راهها، جاده ها، خطوط ارتباطي و مجاري آبها و همچنين موجب افزايش هزينه نگهداري تاسيسات مزبور نيز مي شود. شخم زدن شيبهاي تند و چراي بيش از حد و لگدكوب شدن خاك مراتع طبيعي توسط احشام، باعث از بين رفتن پوشش نباتي و كنده شدن خاك و در نتيجه پيدايش آبراها ها و خندقها مي گردد.
4-4: فرسايش سيلابي
فرسايش سيلابي يك تخريب ساده نيست. در مناطق كوهستاني و حتي در زمينهاي سست جلگه اي فرسايش شياري و خندقي ممكن است به فرسايش سيلابي تبديل گردد. در اين فرسايش جريان آب بويژه آبهاي گل آلود، حامل ريگ و شن و غيره، موجب شسته شدن اطراف آن و حمل مواد بيشتر با خود مي گردد. با اين عمل، زمينهاي ديواره بستر، استحكام و قدرت خود را از دست مي دهد و بتدريج و در مواقع جاري شدن سيلابهاي شديد حتي به طور ناگهاني ريزش مي كند و امكان دارد كه موجب تخريب و ويراني مزارع و دهاتي كه در جوار اين مسيل ها واقع شده اند، بشود. با افزايش مواد خاكي در آب، وزن مخصوص آن بيشتر و قدرت و نيروي درهم كوبنده آن زيادتر مي گردد.
5-3: فرسايش تونلي :
يكي از جالبترين و نادرترين اين فرسايشها، فرسايش تونلي مي باشد. اين فرسايش در اين ناهمواري اشكالي را شبيه به لانه روباه بوجود آورده است كه به نام اشكال فرسايش تونلي معروف هستند. اشكال فرسايش تونلي مطالعه شده در منطقه ساختاري ساده داشته و شامل تعدادي حفره يا گودالهاي قيفي شكل با ابعاد گوناگون و يك شبكه زهكشي زيرزميني بوده كه اين شبكه توسط خروجي هايي به شكبه زهكشي سطحي متصل است. عليرغم ساختمان فيزيكي ساده اين اشكال، مكانيسم تشكيل آنها بسيار پيچيده مي باشد
5.استراتژیهای کنترل فرسایش خاک
کنترل فرسایش خاک با استفاده از سازه های کنترل فرسایش و تکنیک های معمولی برداشت را توصیه می کند. توانایی حفظ آب و کاهش سرعت فرسایش در برخی از مکان های دیگر تحت برخی از شرایط نشان داده است که ، اکثر پروژه های مربوط به کنترل فرسایش در طول 50 سال گذشته با شکست مواجه شده است.
در اینجا اثر شیوه های کنترل فرسایش و سازه های برای مدیریت سطح آب، و همچنین مشکلات مطرح شده توسط برخی از سیستم ها ی تولید ساخته شده به طور خلاصه مورد بررسی و تجزیه
و تحلیل قرار گرفته است.
عملیات حفاظتی
هدف از عملیات حفاظتی خاک آن است که میزان تلفات خاک از حد معینی پایین تر نگه داشته شود ، تا امکان بهره برداری از زمین به مدت طولانی فراهم گردد. به لحاظ نظری این حد برابر سرعت طبیعی تولید خاک است. به عبارت دیگر عملیات حفاظت خاک باید شرایطی را ایجاد کند که در آن سرعت تشکیل خاک و سرعت فرسایش خاک برابر باشد. یکی دیگر از هدفهای حفاظت خاک جلوگیری از هدر رفتن مواد غذائی زمین و جلوگیری از آلودگی آبها است. ممانعت از پر شدن سریع مخازن سدها و کانالهای آبیاری از رسوب نیز از هدفهای دیگر کنترل فرسایش است. البته فرسایش خاک یک پدیده طبیعی است و جلوگیری از آن امکان پذیر نمی باشد ولی می توان آن را تا حد معینی پایین نگهداشت. تصمیمگیری در مورد این که این حد تا چه اندازه باید باشد بستگی به نیازها و هدفهای پروژه های آبخیزداری دارد.
روشهای حفاظت خاک
ـ محافظت خاک در مقابل اثر تخریبی قطرات باران.
ـ افزایش ظرفیت نفوذ آب در خاک به منظور کاهش رواناب
ـ بهبود بخشیدن به پایداری خاکدانه ها.
ـ افزایش زبری سطح خاک به منظور کاهش سرعت آب یا باد.
برای رسیدن به هدفهای فوق انواع روشها به کار گرفته می شود که می توان آنها را در سه گروه عملیات زراعی، عملیات مدیریت خاک و عملیات مکانیکی طبقه بندی کرد.
در روشهای زراعی یا بیولوژیکی سعی بر این است تا از نقش پوشش گیاهی در جلوگیری از فرسایش سود جسته شود. در عملیات مدیریت خاک روشهایی دنبال می شود تا در اثر اجرای آنها ساختمان خاک بهبود یابد، و امکان رشد گیاه به نحوی که منجر به پوشش انبوه گیاه گردد فراهم آید. روشهای فیزیکی یا مکانیکی به خصوصیتهای پستی و بلندی سطح زمین بستگی دارد. مثلاً با احداث تراس و بادشکن از سرعت جریان آب یا باد کاسته می شود. بطور خلاصه روشهای مکانیکی به روشهایی گفته می شود که به منظور کاهش انرژی موجود برای فرسایش به کار می رود. در روشهای مدیریت خاک مقاومت زمین نسبت به فرسایش افزایش داده می شود و در روشهای زراعی سطح خاک در مقابل فرسایش محافظت می شود.
در هنگام تصمیم گیری برای انجام عملیات حفاظت خاک همیشه اولین اولویت به عملیات زراعی داده می شود. زیرا این روشها نسبتاً ارزان بوده و اثر مستقیم آنها کاهش اثر تخریبی باران، افزایش نفوذ آب در خاک، کاهش دادن حجم رواناب و تقلیل سرعت باد یا باران است. علاوه بر این کاربرد عملیات زراعی در هر شرایطی امکان پذیر می باشد.
از طرف دیگر روشهای مکانیکی نسبتاً غیر مؤثرند زیرا نقشی در جلوگیری از جدا شدن ذرات خاک از بستر ندارند. نقش اصلی این عملیات کمک به روشهای زراعی است. بدین ترتیب که از سرعت بخشیدن به جریان آب یا باران ممانعت به عمل می آورند. اجرای عملیات مکانیکی معمولاً پر هزینه و نگهداری آنها مشکل است. گذشته از این برای زارعین معمولی ایجاد تراس یا کارهای مشابه با آن آسان نیست.
مدیریت خاک
هدف از انجام عملیات مدیریتهای خاک حاصلخیز نگه داشتن و حفظ ساختمان خاک است. حاصلخیز بودن خاک یعنی تولید بیشتر، پوشش گیاهی مناسب و به حداقل رساندن اثر مخرب قطرات باران، رواناب و باد. چنین خاک هایی معمولاً دارای ساختمانی پایدار و دانه ای بوده و در اثر عملیات کشاورزی از نفوذ پذیری آن کاسته نمی شود. بنابراین حاصلخیزی خاک را باید به عنوان کلید حفاظت خاک تلقی کرد.
مواد آلی خاک
یکی از راههای حاصلخیز کردن زمینها، دادن مواد آلی به آن است. مواد آلی چسبندگی ذرات خاک را افزایش می دهد، ظرفیت نفوذ آب به داخل خاک را بهبود بخشیده و عملی مطلوب در جهت حفظ پایداری خاکدانه هاست
دادن مواد آلی به خاک می تواند به صورتهای مختلف باشد، مانند اضافه کردن کود سبز به خاک، دادن کود حیوانی تخمیر شده و پخش کاه و کلش در سطح زمین. مفید بودن مواد آلی در خاک از روی ضریب ایزوهومیک آنها سنجیده می شود. ضریب ایزوهومیک عبارت است از: مقدار هوموس تولیدی به ازای هر واحد ماده آلی. کودهای سبز که معمولاً از علوفه های لگومینوز تشکیل شده است و همراه با شخم به خاک اضافه می شود در پایداری خاکدانه ها بسیار مؤثر است. ضریب ایزوهومیک این کودها کم و در نتیجه دوام آنها کوتاه است. بر عکس کاه به کندی تجزیه می شود ولی ضریب ایزوهومیک آن زیاد است. کودهایی که قبلاً تخمیر شده باشند نیز مدتی طول می کشد تا بتوانند در پایداری خاک مؤثر واقع شوند اما ضریب ایزوهومیک آنها بالاست.
6.اثر فرسایش بر روی حاصلخیزی:
خارج شدن مواد غذایی خاک به وسیله ی عمل فرسایش و آبدوی یعنی فرسایش وآبدوی با از بین بردن ذرات ریز خاک مواد غذایی موجود در آنها را نیز با خود میبرد. البته از بین رفتن مواد غذایی مختلف به این وسیله به دو صورت انجام میگیرد . برای نمونه فسفر چون بر روی ذرات کلوئیدی چسبیده است معمولا همراه آنها از دست میرود ، ازت که محلول در آب میباشد نیز میتواند در آب حل شده و از زمین خارج گردد در اثر فرسایش ، مواد غذایی مورد نیاز گیاه از بین رفته و حاصلخیزی خاک کاهش میابد و در نتیجه از میزان تولید کاسته میشود باید در نظر داشت که کاهش حاصلخیزی خاک در اثر فرسایش نه تنها میزان تولید را پایین می آورد بلکه کیفیت محصول تولید شده را کاهش میدهد.فرسایش به دلایل مختلفی حاصلخیزی را کاهش میدهد که به وسیله ی الف:کاهش عمق خاک سطحی ، ب:از بین رفتن مواد غذایی مورد نیاز گیاه
الف: کاهش عمق خاک سطحی:
فرسایش ، عمق خاک سطحی را کاهش می دهد و در نتیجه از حاصلخیزی خاک کاسته می شود نهایت کاهش عمق خاک سطحی رسیدن به خاک تحت الارض است خاک تحت الارض غالبا فقیر از مواد آلی و غذایی است و ساختمان نامناسبی دارد و بنابراین میزان تولید آن کم خواهد بود به طور کلی عمق خاک سطحی در میزان تولید تنها هنگامی مشکل ایجاد نمیکند که خاک سطحی حاصلخیز و خیلی عمیق بوده و یا با افزودن مواد غذایی کافی به خاک باقیمانده از فرسایش بتوان به میزان کافی محصول به دست آورد.
ب: از بین رفتن مواد غذایی مورد نیاز گیاه:
مواد غذایی مورد نیاز گیاه یا به صورت ترکیب محلول (ازت نیتراتی) و یا به صورت چسبیده به ذرات ریز مانند فسفر و عناصر کمیاب می باشد.
بنابراین در اثر آبدوی و فرسایش مقدار قابل توجهی از مواد غذایی از بین می رود
قسمت عمده ای از هموس معمولا در خاک سطح الارض است ، بنابراین فرسایش که معمولا خاک سطحی مزارع را از بین میبرد مقدار قابل توجهی ازت و هوموس را با خود حمل میکند.قسمتی از پتاسیم همراه ذرات رس است و قسمتی از آن نیز به حالت محلول می باشد بنابراین در اثر ابدوی و فرسایش مقدار قابل توجهی پتاسیم بوسیله ی اب به حدی است که در شمال ایران وقتی شالیزارها را به وسیله ی آبهای گل آلود رودخانه آبیاری میکنند دیگر نیازی به کود های پتاسی نخواهد بود.قسمت عمده فسفر بر روی ذرات کلوئیدی چسبیده است . بنابراین با انتقال این ذرات کلوئیدی به وسیله فرسایش مقدار خیلی زیادی فسفر از منطقه خارج خواهد شد باید در نظر داشت که علاوه بر مواد کلوئیدی ، مواد دیگر خاک مانند لیمون و هوموس به میزان قابل ملاحظه ای فسفر دارند که به وسیله ی فرسایش از بین میروند.
معمولا میزان فسفری که از بین رفته در اثر فرسایش بیشتر از میزان فسفری است که به وسیله ی گیاه برداشت میشود .زیرا فسفری که به وسیله ی گیاه مصرف میشود فسفر قابل جذب است ، در حالی که فسفری که به وسیله ی فرسایش از بین میرود کل فسفر خاک است که فسفر قابل جذب از آنست.فسفر قابل جذب مصرف شده به وسیله ی گیاه (در صورتی که فرسایش نباشد) می تواند از فسفر ذخیره شده در خاک تامین می شود در حالی که فسفر از بین رفته به وسیله ی فرسایش را فقط افزایش کودهای فسفری می تواند جبران کند.
البته باید در نظر داشت که مسئله ی از بین رفتن مواد غذایی مورد نیاز گیاه به وسیله ی فرسایش عمدتا در گذشته اهمیت داشت زیرا از کودهای شیمیایی به طور گسترده ای استفاده نمی شده است ولی امروزه که کودهای شیمیایی به مقدار زیادی پخش میشوند ، عناصر از بین رفته به وسیله ی فرسایش درصد کمی از مقدار کود سالانه مصرفی است.
ولی باید در نظر داشت که مواد غذایی از بین رفته به وسیله ی فرسایش به صورت قابل استفاده است، در حالی که کود اضافه شده به صورت قابل استفاده نمی باشد. و برای قابل استفاده شدن آن زمان نسبتا طولانی لازم است ، بنابراین گاهی جبران مواد غذایی از بین رفته به وسیله ی فرسایش به سهولت امکان پذیر نیست.
6-1:اصول حفاظت خاک
طبق تخمین متخصصان سازمان خوار و بار جهانی بیش از 40 درصد اراضی زیر کشت کشورهای خاور میانه تحت تأثیر عوامل فرسایش آبی و بادی می باشند.
تخریب خاک از دو نظر قابل اهمیت است تخریب از نظر کمی و تخریب از نظر کیفی. تخریب کمی همان کاهش ضخامت خاک و از بین رفتن مواد می باشد. تخریب کیفی عبارت است از:
شور شدن، کاهش تدریجی حاصلخیزی ـ مدفون شدن خاک توسط شنهای روان و غیره است.
واحدها و معیارهای تخریب خاک را می توان بر حسب مشخصات زیر تعیین نمود.
نوع تخریب واحدهای اندازه گیری
فرسایش آبی از بین رفتن خاک بر حسب تن در هکتار
فرسایش بادی از بین رفتن خاک بر حسب تن در هکتار
شور شدن افزایش شوری بر حسب میلی موس در سانتیمتر و در سال
قلیائی شدن افزایش قلیائیت بر حسب درجه اشباع سدیم تبادلی در سال
اسیدی شدن کاهش درجه اشباعی بازها در سال
مسمومیت افزایش مواد معدنی سمی بر حسب ppm. در سال
تخریب فیزیکی افزایش وزن مخصوص ظاهری بر حسب گرم در سانتیمتر مربع
پس متوجه می شویم که تخریب خاک مسئله کوچکی نیست و در حقیقت حاصلخیزی خاک فقط مسئله کود شیمیایی و آلی نیست بلکه به هزار و یک عامل بستگی دارد.
خاکها را می توان از چند نظر یا از چند بعد مورد مطالعه قرار داد. طبقه بندی خاک یا رده بندی خاکها برای حفاظت خاک در حقیقت بیشتر از نظر کاربردی قابل اهمیت است.
خاکها را از نظر تخریب می توان مثلاً به چهار مورد مطالعه قرار داد:
تخریب فرسایشی ـ تخریب شیمیائی ـ تخریب فیزیکی ـ تخریب بیولوژیکی
مواد آلی و شیمیایی خاک نیز در این رابطه دارای اهمیت می باشند. زیرا این مواد بر پایداری خاکدانه ها مؤثرند. مثلاً خاکهایی که کربن آلی در آنها از 2 درصد ـ معادل 5/3 درصد مواد آلی ـ کمتر باشد جزء خاکهاب قابل فرسایش به حساب می آیند. در اغلب خاکها مقدار مواد آلی کمتر از 15درصد و در خاکهای لوم شنی کمتر از 2 درصد است. ورنی، وان وین، پال ثابت کرده اند که با افزایش مواد آلی در خاک در محدوده صفر تا 10 درصد قابلیت فرسایش بطور خطی کاهش می یابد. البته این رابطه را نمی توان برای بیش از 10 درصد صادق دانست زیرا برخی خاکها مانند پیت که محتوی مقدار زیادی مواد آلی هستند در مقابل باد و آب سریعاً فرسایش پذیرند. هم چنین برخی خاکها که مقدار مواد آلی آنها کم است بسیار محکم شده و لذا در شرایط خشک نسبت به فرسایش مقاومت زیادی نشان می دهند.
کوششهای زیادی به عمل آمده است تا بر اساس خصوصیتهای خاک که در آزمایشگاه یا صحرا اندازه گیری می شود و یا عکس العمل خاک در قبال بارندگی و باد شاخص ساده ای را برای قابلیت فرسایش به دست آورد
6-5:اثرات ناشی از فرسایش و کاهش حاصلخیزی بر روی کلاس های اراضی
I . خاک های عمیق، حاصلخیز، قابل کار، و زمینهای نسبتاً مسطح، مواجه با خطر فرسایش روی زمینی نیستند، پس از کاشت با خطری مواجه نمی شوند، استفاده از کود و آهک و تناوب برای حفظ حاصلخیزی و ساختمان خاک لازم است.
II. شیب ملایم و خاکهای حاصلخیز، عمق متوسط، تا اندازه ای تحت تأثیر جریان روی
زمینی می باشد، ممکن است به زه کش نیاز داشته باشند، پس از کشت مواجه شدن
با خطرات مختلف در آن متوسط است، باید تناوب زراعی و سیستمهای کنترل
اقدامات موضعی کنترل فرسایش در آنها به عمل آید.
III. شیب نسبتاً زیاد، حاصلخیزی متوسط، با خطر فرسایش شدیدتر مواجه هستند،
گیاهان پس از کاشت با خطرات مختلف روبرو می شوند بهتر است بجای گیاهان
ردیفی زیر کشت گیاهان علوفه ای قرار گیرند.
IV . خاک های خوب روی شیبهای تند، خطر فرسایش شدید، اگر مراقبت به عمل آید
مورد استفاده زراعت هم می تواند قرار گیرد، بهتر است به عنوان مرتع استفاده شود
ولی هر 5 تا 6 سال یکبار غلات هم می توان کشت کرد.
V. خاک ، ممکن است بسیار مرطوب و یا برای کشاورزی سنگلاخی باشد.
ولی شیب این اراضی نسبتاً کم است. خطر فرسایش در آنها اندک می باشد. از این زمینها بایستی به عنوان مرتع و جنگل استفاده شود. در هنگام چرا باید پوشش گیاهی از نظر فرسایش تحت کنترل قرار گیرد.
VI . خاکهای کم عمق روی شیبهای تند، مورد استفاده مرتع یا جنگلکاری، چرای دام باید
با کنترل صورت گیرد، اگر پوشش گیاهی از بین رفت تا استقرار مجدد آن از چرا
جلوگیری شود.
.VII زمین های پرشیب ، ناهموار ، فرسایش پذیر ، هم چنین مشتمل بر زمینهای باتلاقی.
حتی اگر برای مرتع استفاده شود خطراتی در بر خواهد داشت، محدودیت چرای دام.
VIII . زمین های بسیار ناهموار، حتی برای چرای دام نا مناسب است. بهتر است برای استفاده
حیات وحش اختصاص داده شود. کلاس I تا IV مناسب برای کشاورزی کلاس V تا VIII نامناسب برای کشاورزی
7- مبارزه با فرسايش آبي
7-1: مبارزه غير مستقيم:
در مبارزه غير مستقيم هدف ايجاد پوشش گياهي يا بيشتر كردن آن است. براي نتيجه گيري بهتر، بايستي روش بهره برداري از زمين با حفظ خاك متناسب باشد و به جهت ايجاد تعادل بين خاك و گياه و زمينهاي مرتعي و جنگلي و زراعتي مشخص گردد تا نقاطي كه استعداد جنگل را دارد، جنگل كاري، و قسمتهايي كه براي مرتع-داري مناسب است، در آنجا پوشش مرتعي ايجاد يا توسعه داده شود و خلاصه سطح هايي كه براي كشاورزي مستعد است، گياهان زراعتي مناسب با آن محل بويژه از خانواده لگومينوز كاشته بشود. هر چند گياهان زراعتي خاك را به خوبي مرتع و جنگل در برابر عوامل فرسايشي حفظ نمي كنند، اما چون خاك استعداد كشاورزي دارد، چنانچه از روي اصول صحيح كشت و زرع گردد، هم از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه است و هم خاك حفظ خواهد شد.
در بهره برداري صحيح از خاك در نقاط كوهستاني معمولا بايد نكات ذيل مراعات بشود:
زمينهايي كه شيب آنها زياد و صخره اي است و همچنين سطحهايي كه خاكش كم است، مانند قله كوهها را بايد به احداث جنگل اختصاص داد تا حساسيت خاك در مقابل فرسايش كم شود و زمينهايي كه داراي خاك نرم و مرطوب و كوهپايه اي است و نسبت به زمينهاي جنگلي شيب كمتري دارد در آنها مرتع بوجود آورد و خلاصه اراضي كه خاكش خوب و شيب آن كم است و دسترسي به آب آبياري لازم هم هست، با احتياط و از روي اسلوب صحيح كشاورزي بشود.
در اينجا قابل ذكر است كه بسياري از كارشناسان كه برنامه آبخيزداري را اجرا مي كنند معتقدند در نقاطي كه منظور حفظ خاك است، به هيچ وجه نبايد زراعت بشود، كمااينكه در ايران در كليه حوزه هاي آبخيزداري بكلي مانع بهره برداري از زمين بصورت كشاورزي و براي دامداري مي شوند، زيرا شخم زدن زمين و همچنين بدون پوشش گياهي ماندن آن براي مدتي از سال به فرسايش خاك كمك مي كند.
7-2: مبارزه مستقيم:
مبارزه غير مستقيم يعني ايجاد پوشش گياهي يا تقويت پوشش زنده خاك بيشتر به منظور پيشگيري صورت مي گيرد، در صورتيكه مبارزه مستقيم هنگامي شروع مي-شود كه خاك فرسايش يافته باشد و بايد اقداماتي انجام داد كه خاك بيش از اين فرسايش نيابد و امكاناتي فراهم كرد تا سطوح فرسايش يافته ترميم گردد. بنابراين در مبارزه مستقيم وضع خاك از نظر فرسايش از مرحله پيشگيري به مرحله استعلاجي مي رسد كه انجام اين امر مستلزم صرف هزينه زياد است و اصل اقتصادي آن بايستي مراعات گردد.
فرسايش آبي موقعي اتفاق مي افتد كه سرعت آبهاي جاري از سرعت آستانه فرسايش تجاوز كند. سرعت آستانه فرسايش، حداقل سرعتي است كه آب بتواند ذرات خاك را با خود حمل كند. در مبارزه مستقيم با فرسايش آبي، هدف نفوذ دادن آب بيشتر در زمين، يا هدايت آبهاي اضافي به طرف مجاري خروجي و خلاصه جلوگيري از سرعت آبهاي جاري در سطح زمين است تا به سرعت آستانه فرسايش نرسد كه موجب فرسايش خاك گردد.
مبارزه مستقيم با فرسايش را معمولا از طريق ايجاد بانكت هاي افقي در امتداد خطوط تراز و ايجاد سكوهاي محافظ و حايل و ديگر اقداماتي كه ذيلا به آنها اشاره خواهد شد، انجام مي دهند
1-7-2: شخم حفاظتی
شخم مناسب، زبري سطح زمين را افزايش داده، سبب نفوذپذيري و كاهش ميزان رواناب مي شود. اثر شخم به ميزان رطوبت موجود نيز بستگي دارد. شخم حفاظتي بستر كشتي است كه حداقل 30 درصد سطح خاك با بقاياي گياهي براي كاهش فرسايش آبي، بعد از كشت پوشيده شود.
شخم حفاظتي داراي انواع گوناگوني مي باشد: شخم مالچي، شخم نواري، شخم مرزي و شخم شكافي.
شخم هاي مرزي و نواري و شكافي از انواع روشهاي شخم در مزرعه در امتداد رديف هاست كه درهم ريختگي بقاياي كشت بين رديف ها را به حداقل مي رساند. مزيت اصلي شخم حفاظتي، حفاظت خاك با استفاده از بقاياي كشت است.
در طي تحقيقات مشخص شده كه با 9 تا 16 درصد افزايش در پوشش بقاياي گياهي، فرسايش به ميزان 50 درصد كاهش يافته است . منافع ديگر شخم حفاظتي عبارتست از: افزايش نفوذپذيري، حفاظت از فرسايش بادي، كاهش تبخير، افزايش مواد آلي خاك و ... .
2-7-2: کشت روی خطوط تراز
كشت روي خطوط تراز يك روش موثر جهت كنترل فرسايش در زمينهايي با شيب كم تا متوسط مي باشد و به مبناي كشت روي زمين شيب دار است، كه آماده سازي زمين، كشت و برداشت گياه بر روي خطوط تراز انجام مي گيرد.
اين كشت سبب حفاظت در برابر فرسايش ورقه اي و شياري مي شود و در مواقعي داراي بهترين عمل حفاظتي است كه رگبارهايي با شدت كم تا متوسط بر روي شيبهاي ملايم پديد آيند.
اين روش، روشي مديريتي است. كشت كنتوري سبب افزايش نفوذ و كاهش رواناب سطحي مي شود و سبب نگهداري آبهاي دريافت شده با حفظ منابع خاك مي شود كه در توليد محصول ضروري است. در مواقع وقوع رگبارهايي با شدت بالا و بر شيبهاي تند، اين روش داراي كمترين حفاظت است. موقعي كه شدت رگبار بيشتر از ميزان نفوذ شود، تجمع آب در پشت فاروها، سبب سرريز شدن مي شود و آب از يك فارو به فاروي ديگر مي رود و سبب تخريب زمين مي گردد. اين تخريب ممكن است سبب فرسايش موضعي شديد به شكل گالي ها شود.
كشت روي خطوط تراز نيازمند توسعه نقشه هاي توپوگرافي جزيي است كه خطوط كنتوري را روي زمين مشخص كنند. كشاورزان از اين اطلاعات براي ايجاد رديفهاي كشت بر زمين استفاده مي كنند. ايجاد رديفهاي كشت بستگي به اندازه زمين و عرض تجهيزات دارد. توجه اصلي كشاورز بايد منوط به كاهش رديفهاي نشانه باشد. رديفهاي نشانه مناطقي در زمين هستند كه عرض آنها كمتر از عرض تجهيزات است.
كارايي اين روش به خصوصيات خاك، بارندگي و توپوگرافي بستگي زيادي دارد. كارايي آن در خاكهاي با زهكشي ضعيف، بارندگي هاي شديد و شيب هاي زياد كم است. شيب مناسب معمولا بين 3 تا 8 درصد است. نتايج 12 سال آزمايش در مورد كشت روي خطوط تراز نشان داد كه اين كشت نسبت به كشت در جهت شيب حدود 21 درصد افزايش محصول داشته است
3-7-2: کشت نواری
براي تكميل كشت كنتوري مي توان از كشت نواري استفاده نمود. براي استفاده از كشت نواري دو روش وجود دارد: كشت نواري در امتداد تراز كه محصولات بر نوارهاي در امتداد خطوط تراز در مزرعه كاشته مي شود در امتداد خطوط تراز در مزرعه كاشته مي شود؛ روش دوم كشت نواري در مزرعه است كه به معناي كشت محصولات در نوارهايي است كه به صورت عمودي بر شيب عمومي مزرعه جاي گرفته-اند.
هر دو روش كشت نواري سبب حفاظت در برابر فرسايش مي-شوند، اما كشت نواري بر خطوط تراز حفاظت بيشتري نسبت به كشت نواري در مزرعه دارد. پتانسيل سرريز شدن رواناب در كشت نواري روي خطوط تراز كمتر است. هر دو روش بصورت مديريتي طبقه بندي مي شود و عمل آنها كاهش منبع رسوب است و انتقال رسوب در مزرعه را متوقف مي كنند.
در اين نوع كشت نيز مشكل رديف هاي نشانه وجود دارد كه با كشت نواري در مزرعه تعديل مي شود. انتخاب يكي از اين دو روش بستگي به شاخصهاي ويژه موجود در مزرعه دارد. عموما كشت نواري بر روي خطوط تراز در مناطقي كه شيب مزرعه تند باشد مورد استفاده قرار مي-گيرد. كشت نواري سبب نفوذ رواناب سطحي مي شود و رسوبات مازاد در نوارهاي كشت نهشته مي شوند. بيشترين اثر كشت نواري در كاهش فرسايش خاك است. طبق بررسي-هاي انجام شده، كشت نواري نسبت به كشت روي خطوط تراز، فرسايش را حدود 50 درصد كاهش مي دهد.
4-7-2: تناوب کشت حفاظتی
تناوب كشت حفاظتي مي تواند سبب افزايش منافع اقتصادي و حفظ محيط زيست شود. تناوب كشت حفاظتي ، عملكرد مديريتي كاهش منبع مي باشدكه به معناي كشت انواع مختلف محصول در ترتيب هاي مشخص در مزرعه است كه چندين منفعت دارد. تناوب محصول عمدتا براي كاهش فرسايش خاك، بخصوص فرسايش ورقه اي طرح ريزي مي گردد. تناوب محصول سبب نگهداري مواد آلي خاك مي شود. انتخاب گياهان جهت كنترل فرسايش خاك بر اساس مقدار بيومس موجود مي باشد. تناوب كشت حفاظتي بستگي به شرايط محلي مانند نوع خاك و يا توپوگرافي دارد.
تغيير تناوب كشت سبب تشخيص كمبود يا ازدياد مواد غذايي در مزرعه مي شود. اثرات اقتصادي و زيست محيطي اين روش بستگي زيادي به نوع محصول انتخاب شده دارد. بايد مدنظر داشت كه كشت تناوبي براي جلوگيري از فرسايش خاك، به تنهايي كافي نيست و اين تناوب بايد از مديريت صحيح نيز برخوردار باشد. در صورت استفاده مناسب از علفها و گياهان مرتعي در تناوب، فرسايش خاك به مقدار قابل ملاحظه اي كاهش مي يابد.
5-7-2: نواحی بافر
نواحي بافر از بهترين فعاليتهاي مديريتي مي باشند كه سبب كاهش انتقال رسوب مي شوند و بمعناي كشتها يا تيپهاي طبيعي يا مصنوعي پوشش گياهي است كه بين منبع برداشت رسوب و منطقه تجمع يا انتقال قرار مي گيرند. عمل اصلي اين نوارهاي علفي، كاهش سرعت رواناب و ته نشيني رسوبات است. ممكن است بصورت تركيبي از نوارهاي باريك بافر باشد كه بطور متناوب با نوارهاي عريض محصول كشت مي شوند. نوارهاي بافر عرض متفاوتي دارند و معمولا زير كشت گياهان دائمي مقاوم به فرسايش، مانند گراسها و لگومها قرار مي گيرند و ممكن است در آنها درخت كاشته شود. عرض نوارها را طوري انتخاب مي كنند كه ميزان تلفات خاك به كمترين مقدار برسد. بطور كلي عرض نوارها بر حسب شرايط محلي متفاوت است و به درجه، طول شيب، فرسايش پذيري خاك، نوع گياه كشت شده در نوارها و خصوصيات بارندگي بستگي دارد. همچنين سرعت جريان در نوارهاي بافر بايد متناسب باشد.
نمونه اي از نوارهاي بافر، بافرهاي حاشيه رودخانه ها مي باشد كه منافع زيست محيطي زيادي همراه با بهبود كيفيت آب دارند. اين بافرها انتقال رسوب از زمينهاي كشاورزي حاشيه رودخانه ها را قطع مي كنند. به هرحال تاثير بافرها در جريانهاي سطحي كوتاه مانند جريان ورقه اي بيشتر است
6-7-2: سکو بندی
سكوبندي در نواحي شيبدار صورت مي گيرد و منظور از ايجاد سكو، از بين بردن شيب زمين بوسيله پله بندي است. چون غرض از مبارزه با فرسايش آبي، جلوگيري از شدت جريان آب در سطح زمين و نفوذ دادن بيشتر آن در خاك است، دامنه كوهها را كه ممكن است شيب ملايم داشته باشد، بصورت پله هاي پهن يا تخت هايي كه همان سكوها باشد در مي آورند و سطح هر پله را هموار مي-كنند تا آبهاي جاري نتواند به كمك شيب زمين، بشدت جريان يابد. به اين وسيله آبها در سكوها يا زمينهاي تخت شده جمع مي شود كه در نتيجه بهتر و بيشتر در زمين آن نفوذ مي كند. در روي همين سكوها كه به حفظ خاك و استفاده بيشتر از آب كمك مي كند، درخت يا گياه ديگري مي كارند.
ديواره سكوها را معمولا سنگ چين مي كنند، اما در نقاطي كه سنگ كم است به طريق ديگر نيز مي توان عمل كرد. به عنوان مثال مي توان ديواره سكوها را از خاكهايي كه از كندن دامنه كوه حاصل مي شود، ساخت. در اين روش بايد گياهان (درخت يا بوته) را با فاصله كم از هم در روي ديواره پايين و تكيه گاه سكو كاشت تا به اين طريق از تخريب خاك و شسته شدن ديواره خاكي جلوگيري به عمل آيد.
7-7-2: چپر سازی و شمع کوبی وسنگ چینی
اين روش بيشتر براي نقاطي از سطح كوه كه شيب آن زياد و جنس زمين طوري است كه دائم تخريب مي شود و ريزش مي كند (مثل تشكيلات شيستي) مناسب مي باشد. البته در روش سكوبندي هم گاهي بجاي ديواره سنگ چين در پاي سكوها از شمع استفاده مي شود؛ با اين تفاوت كه در آنجا براي جلوگيري از ريزش خاك سكو، ولي در اينجا (در روش چپرسازي و شمع كوبي) كه معمولا امكان ايجاد سكو نيست، وسيله اي براي جلوگيري از ريزش خاك و سنگ دامنه هاي پرشيب كوه است. چپر و شمعها را بيشتر سرشاخه هاي درختان تشكيل مي دهد. بر اثر ريزش كوه و جمع شدن مواد در پشت اين چپرها و شمعها، بطور طبيعي تقريبا يك سكو بوجود مي آيد كه سطح آن مثل سطح سكوهاي ساخته شده صاف نيست.
8-7-2: احداث سدهای خشک
در نواحي كه سنگ زياد است معمولا براي جلوگيري از فرسايش زمين و همچنين مرمت سطح هاي فرسايش يافته در دامنه كوهها از سنگهاي آن محل، سدهاي كوچكي در نقاط فرسايش يافته بويژه در داخل آبراهه ها مي سازند كه به سد خشكه چين معروف است. در لابلاي سنگها مواد چسبنده از قبيل گل يا گچ يا آهك و غيره نمي ريزند، از اين رو آنها را خشكه چين مي گويند. اين سدهاي كوچك كه فقط با قرار دادن سنگها بر روي هم در روي خطوط ميزان احداث مي شوند، مانع از جريان شديد آب مي شود و با ايستادن آب در پشت آن به نفوذ دادن آب در زمين كمك مي كند كه در نتيجه مانع از فرسايش خاك هم مي شود
8-1: نتیجه گیری
همانطور که گفته شد خاک یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشور است و امروزه فرسایش خاک به عنوان خطری برای رفاه انسان و حتی برای حیات او به شمار میرود. در مناطقی که فرسایش کنترل نمیشود، خاک ها به تدریج فرسایش یافته، حاصلخیزی خود را از دست می دهند.
برای مبارزه با فرسایش هدف اول معمولا ایجاد پوشش گیاهی است ولی در شرایطی که امکان ایجاد پوشش گیاهی نیست برای مبارزه با فرسایش آبی در مناطقی با شیب کم تا متوسط از کشت روی خطوط تراز و در مناطق پر شیب ازسکوبندی و کشت نواری استفاده میکنیم.
نتایج کشت روی خطوط تراز، نشان داد که این کشت نسبت به کشت در جهت شیب حدود 21 درصد افزایش محصول داشته است و همچنین کشت نواری نسبت به کشت روی خطوط تراز، فرسایش را حدود 50 درصد کاهش می دهد.
میتوان با جمع بندی این محاسبات نتیجه گرفت که کل هزینه های فرسایش خاک در کشور ما رقمی در حدود 22590 میلیارد ریال در سال 1379 بوده است . مقایسه این ارفام با ارزش افزوده بخش کشاورزی ، شکار وجنگلداری در این سال که معادل 73170 میلیارد ریال به قیمت های جاری است نشان می دهد که تقریبا 31درصد این ارزش افزوده به نابودی کشیده می شود.
تحلیل اقتصادی روشهای مبارزه با فرسایش آبی:
از نظر اقتصادی مبارزه ی غیر مستقیم مقرون به صرفه است زیرا علاوه براینکه فرسایش را کاهش میدهد از فرسایشهای بعدی هم پیشگیری می کند از طرفی هزینه های اقتصادی برای ایجاد پوشش گیاهی در مقایسه با هزینه های معمول مبارزه ی مستقیم مانند سکوبندی ،چپرسازی، شمع کوبی،سنگ چینی وتهیه عکسهای هوایی برای ترسیم نقشه های توپوگرافی بسیار کمتر است . عیب عمده ی مبارزه ی غیرمستقیم این است که خاکهای ایران در بسیاری از مناطق فرسایش یافته یا در حال فرسایش است و روشهای پیشگیری در این مناطق به دلیل محدودیت رشد پوشش گیاهی جوابگو نمی باشد. بنابراین بایستی در این مناطق از مبارزه ی مستقیم استفاده گردیده و از بین روشهای آن اقتصادی ترین روش انتخاب شود.
در روش شخم حفاظتی با استفاده از بقایای کشت میتوان فرسایش را تا50درصد کاهش داد و از نظر اقتصادی فقط هزینه های مربوط به ماشین آلات کشاورزی وجود دارد ودر مناطق با شیب کم مناسب است . کشت روی خطوط تراز نیازمند توسعه نقشه های توپوگرافی است که خطوط کنتوری را در زمین مشخص کنند همچنین برای تکمیل کشت کنتوری از کشت نواری استفاده می شود وفرسایش تا 50 درصد کاهش می یابد بنابراین در این روش باید عکسهای هوایی مناطق تهیه شده و نقشه های توپوگرافی رسم شود درنتیجه هزینه های اقتصادی به نست زیاد خواهد بود.
تناوب کشت حفاظتی می تواندسبب افزایش منافع اقتصادی وکاهش فرسایش شود این روش نیاز به مدیریت صحیح داشته وبایستی در کنار آن از روش دیگری نیز استفاده شود .
نواحی بافر از بهترین فعالیتهای مدیریتی است که با کشت گیاهان دائمی مقاوم فرسایش را کاهش داده وازهزینه های اقتصادی آن هم میتوان به هزینه های کشت و تهیه ی بذر این گیاهان اشاره کرد تنها عیب این روش آن است که تاثیر آن در جریانهای سطحی کوتاه مانند جریان ورقه ای بیشتر است و در کنار رودخانه ها کابرد دارد.
در مناطق با شیب زیاد به ترتیب چپرسازی ،شمعکوبی ،سدخشکه چین وسکوبندی مقرون به صرفه است . در چپرسازی و شمعکوبی از سرشاخه هایی استفاده می شود که ارزش اقتصادی ندارد اما مقومت کمتری نسبت به سکو و گابیون دارند.
گابیون هم در مقایسه با سکو اقتصادی تر می باشد زیرا در ساخت آن از سنگهای منطفه استفاده شده ونیاز به مصالح ساختمانی ندارد.
متوان نتیجه گرفت اقتصادی ترین روش مبازه با فرسایش آبی در مناطقی که مستعد فرسایش هستند ایجاد پوشش گیاهی است اما در مناطقی که فرسایش وجود دارد از میان روشهای مبارزه ی مستقیم ، در مناطق با شیب کم تا متوسط تناوب کشت حفاظتی و در مناطق پرشیب سد خشکه چین اقتصادی تر میباشند.
فاضلاب ومشكلات آن - چهارشنبه یکم خرداد 1392
اجلاس آب آسیا – اقیانوسیه آغاز شد - سه شنبه سی و یکم اردیبهشت 1392
آزمون پمپاژ - یکشنبه بیست و دوم اردیبهشت 1392
شاخص های شیمیایی زیستی آب - یکشنبه پانزدهم اردیبهشت 1392
اندازه گیری COD - یکشنبه هشتم اردیبهشت 1392
استخدام خورشید برای تولید سوخت از فاضلاب - یکشنبه یکم اردیبهشت 1392
سیستم های آبیاری - پنجشنبه بیست و دوم فروردین 1392
فاضلاب ها و مواد تشکیل دهنده آنها - پنجشنبه پانزدهم فروردین 1392
استفاده از لجن و کمپوست لجن درکشاورزی - پنجشنبه هشتم فروردین 1392
عوامل انسانی افزایش و کاهش آلودگی آب - پنجشنبه یکم فروردین 1392
در مورد کربن فعال - سه شنبه بیست و دوم اسفند 1391
شناسائي و كاهش آب بحساب نيامده در شبكه هاي آبرساني شهري - سه شنبه پانزدهم اسفند 1391
هدایت ویژه،TDS،کدورت - سه شنبه هشتم اسفند 1391
شعار روز جهانی آب در سال 2013:آب در هر مکان برای همگان با همکاری های بین المللی - چهارشنبه دوم اسفند 1391
آزمايش جارتست - سه شنبه یکم اسفند 1391
تصفیه فاضلاب صنعتی با استفاده از سنگ آتشفشان - دوشنبه بیست و سوم بهمن 1391
استفاده مجدد از فاضلاب - یکشنبه بیست و دوم بهمن 1391
خوردگی فلزات روش های جلوگیری از آن - یکشنبه پانزدهم بهمن 1391
انجام روزانه 1000نمونهبرداری از آب شرب اصفهان به منظور تعیین میزان کیفیت - یکشنبه هشتم بهمن 1391
23 بهمن ماه اعلام می شود: شعار روز جهانی آب 2013 - دوشنبه دوم بهمن 1391
اعلام سال 2013 با عنوان سال بینالمللی همکاری در امور آب - دوشنبه دوم بهمن 1391
پیشنهادات و نگرش های کاهش اثرات زیان آور زیست محیطی از پساب صنعتی - یکشنبه یکم بهمن 1391
ایستگاه های پمپاژ - شنبه بیست و سوم دی 1391
انتخاب فرآيند مناسب تصفيه فاضلاب - جمعه بیست و دوم دی 1391
پاک سازي آبهاي زيرزميني با استفاده از نانوذرات آهن - سه شنبه نوزدهم دی 1391
مواد شيميايي منعقدکننده و کمک منعقدکننده - جمعه پانزدهم دی 1391
هشتمين نمايشگاه بينالمللي صنعت آب و تاسيسات آب و فاضلاب ايران - جمعه هشتم دی 1391
گندزدايی - جمعه یکم دی 1391
روش های تعیین محل ایستگاه ها برای پمپاژ آب - سه شنبه بیست و هشتم آذر 1391
پارامترهای اصلی تعیین کننده کیفیت آب - یکشنبه بیست و ششم آذر 1391
در رأی گیری برای انتخاب شعار نهایی روز جهانی آب سال 2013 شرکت کنید - شنبه بیست و پنجم آذر 1391
هوادهي در تصفيه آب شهري - چهارشنبه بیست و دوم آذر 1391
سرامیک هایی که بدون دخالت مواد شیمیایی آب را تصفیه می کنند - پنجشنبه شانزدهم آذر 1391
اسمز معکوس - چهارشنبه پانزدهم آذر 1391
اولين همايش ملي حفاظت و برنامه ريزي محيط زيست - سه شنبه چهاردهم آذر 1391
اولين همايش حفاظت از تالاب ها واكوسيستم هاي آبي - سه شنبه چهاردهم آذر 1391
الكترودياليز - چهارشنبه هشتم آذر 1391
كنفرانس ملي مديريت سيلاب - دوشنبه ششم آذر 1391
اولين كنفرانس ملي هيدرولوژي مناطق نيمه خشك - دوشنبه ششم آذر 1391
نانوفوتوكاتاليست - چهارشنبه یکم آذر 1391
اولین همایش تصفیه آب و پساب های صنعتی - سه شنبه سی ام آبان 1391
روش های تصفیه پساب صنعتی - دوشنبه بیست و نهم آبان 1391
آشنایی با سیستم فاضلابی پوش فیت - دوشنبه بیست و دوم آبان 1391
تعیین دوره مطلوب فعالیتهای نت پیشگیرانه - یکشنبه بیست و یکم آبان 1391
تصفیه خانه شهرک صنعتی جهان آباد میبد - جمعه نوزدهم آبان 1391
اثرات ازت و فسفر موجود در فاضلابها در محیط زیست - جمعه نوزدهم آبان 1391
تصفیه خانه فاضلاب بیمارستان شهدای کارگر - جمعه نوزدهم آبان 1391
برکه تثبیت یزد - جمعه نوزدهم آبان 1391
تصفیه پسماندهای نیروگاهی - جمعه نوزدهم آبان 1391
شیرهای کنترل - دوشنبه پانزدهم آبان 1391