Transcript پاورپوینت سمینار پوشش کمپوستی

‫پوشش های کمپوستی برای کنترل فرسایش و بهبود ساختمان خاک‬
‫آزمون های انجام شده در خاک های استرالیا‬
‫ت ه ی ه ک ن ن د ه ‪ :‬ا ف ش ی ن ب ه رو ز‬
‫طرح کلی ‪:‬‬
‫• پوشش های کمپوستی چیست؟‬
‫• مزایا‬
‫• کاربرد‬
‫• تولیدات کمپوست در استرالیا‬
‫• موانع پوشش های کمپوستی‬
‫• آزمایش ‪R&D‬توسط دانشگاه وسترن‬
‫سیدنی‬
‫• نتایج آزمایشات‬
‫منبع ‪ :‬شرکت ‪Rexius‬‬
‫پوشش های کمپوستی چیست ؟‬
‫• به کارگیری الیه نازکی از کمپوست‬
‫• کاربرد بوته ‪ /‬درختچه ‪ /‬درخت نهال‪ ،‬کود‬
‫• استفاده آن در سطح از طریق دمنده‬
‫(معموال) که برای حفاظت از خاک اعمال‬
‫می شود و به عنوان الیه جوانه زنی گیاه به‬
‫کار برده می شود ‪.‬‬
‫• کمپوست معموال ساخته می شود از مواد‬
‫ارگانیک باغچه ها و باغات و مواد جمع آوری‬
‫شده از پیاده رو های شهری‬
‫پوشش های کمپوستی چیست ؟‬
‫‪ 5‬سانتی متر عمق پوشش‬
‫شیب ‪1:1‬‬
‫استفاده از دمنده های بادی‬
‫(پنوماتیک)‬
‫آستین ‪ ،‬تکزاس ‪2002 ،‬‬
‫منبع‪ :‬ایاالت متحده آمریکا ‪(2006) ،EPA‬و ‪S.‬مککوی‪ ،‬کمیسیون کیفیت محیط زیست در تگزاس)‪2005 ،(TECQ‬‬
‫پوشش کمپوست یک جایگزین بالقوه بهتر‬
‫• تکنیک های مرسوم کنترل فرسایش خاک‬
‫• هیدروسیدینگ (دانه ‪,‬آب ‪,‬رنگ ‪,‬کود ‪,‬مواد چسبنده)‬
‫• هیدرومالچینگ (دانه ‪,‬آب ‪,‬رنگ ‪,‬کود ‪,‬مواد چسبنده ‪,‬نی با فیبر)‬
‫• پوشش ژئوتکستایل)‪(US EPA, 2006‬‬
‫فایده پوشش های کمپوستی‬
‫• آماده کردن فوری خاک جهت حفاظت در برابر‬
‫باد و باران‬
‫• کم کردن فرسایش ورقه ای و شیاری با جذب‬
‫باران‬
‫• جلوگیری از فشردگی و کراستینگ خاک و‬
‫آسان کردن نفوذ باران‬
‫• افزایش مواد اورگانیک و افزایش حاصل خیزی‬
‫خاک و بهبود ساختمان آن‬
‫منبع ‪:‬تپه ‪ / Bark Blower‬شرکت ‪Rexius‬‬
‫فایده پوشش های کمپوستی ‪...‬‬
‫• کمپوست می تواند حفظ کند مواد خاک را از‬
‫• فلزات سنگین‬
‫• نیتروژن‬
‫• فسفر‬
‫• روغن و گریس‬
‫• سوخت‬
‫• علف کش ها و حشره کش ها‬
‫• وسایر مواد بالقوه خطرناک جریان های طوفانی و‬
‫سیالبی‬
‫• حاصل خیزی و ساختار خاک را بهبود می بخشد‬
‫فایده پوشش های کمپوستی ‪...‬‬
‫• آماده کردن مواد مغذی و اورگانیگ برای‬
‫استقرار سریع گیاهان در الیه سطحی خاک‪.‬‬
‫• استقرار بوته ها فراهم می کند وکنترل بلند‬
‫مدت فرسایش خاک ‪.‬‬
‫• تاثیر بزرگ و موثری در دو مرحله جداسازی و‬
‫انحالل خاک در فرسایش دارد‪.‬‬
‫مقطعی از تثبیت جاده ‪ ،‬بال ویستا ‪ ،‬سیدنی‬
‫به کار گیری پوشش های کمپوستی‬
‫•‬
‫کنترل فرسایش و استقرار پوشش گیاهی ‪:‬‬
‫• ساخت و ساز جاده‬
‫ جاده ‪ ،‬برش ها ‪ /‬شیب ها‬‫ شانه جاده و میانه جاده‬‫ در تپه ها و خاکریز ها‬‫ توده های خاک‬‫• دیواری رودخانه ها ‪ /‬استفاده در حاشیه رودخانه ها‬
‫• در زمین های تقسیم شده‬
‫• استفاده در مکان های عمومی‬
‫به کار گیری پوشش های کمپوستی‬
‫• توصیه )‪: US EPA (2006‬‬
‫• بیشترین تاثیر در شیب ‪ 1:1‬تا ‪4:1‬‬
‫• کنترل جریان های سطحی (صفحه ای)‬
‫• برای جریان متمرکز (به عنوان مثال کانال‬
‫های زهکش ی) موثر است‬
‫• کنترل بسیار عالی فرسایش و رسوب در‬
‫زمین دشوار از جمله دامنه های شیب‬
‫دار‪ ،‬صخره ای‬
‫تولید کمپوست در استرالیا‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫در سال ‪ 2005‬در استرالیا بیش از ‪ 3‬میلیون تن‬
‫مواد اورگانیگ بازیافت شده ‪.‬‬
‫وجود ‪ 140‬دستگاه تجاری تولید کمپوست در‬
‫استرالیا‬
‫کمپوست به صورت خانگی و تجاری تولید می‬
‫شود و دارای بعض ی مصارف کشاورزی و باغی‬
‫می باشد‪.‬‬
‫مواد آلی جمع شده از باغات یک منبع غذایی‬
‫بزرگ است‪.‬‬
‫در سال ‪ 2005‬تقریبا ‪ 3.7‬میلیون متر مکعب‬
‫کمپوست فروخته شده است ‪.‬‬
‫نمایی از منطقه تولید کمپوست به صورت تجاری‬
‫بررس ی‬
‫اولیه مواد‬
‫پروسه‬
‫مواد اولیه‬
‫مخلوط کردن مواد‬
‫شستشو‬
‫و جمع آوری زه آب‬
‫تل یندی کردن‬
‫کمپوست‬
‫پایان‬
‫کمپوست‬
‫سواالت کلیدی‬
‫• اجرا روکش های کمپوستی و مقایسه با هیدرو مالچینگ‬
‫• ارزیابی اثرات عوامل زیر در کنترل فرسایش خاک و استقرار بوته ها‪:‬‬
‫• زاویه شیب‬
‫• درجه فشردگی خاک‬
‫• حجم بارش باران‬
‫• چسبندگی ذرات خاک‬
‫• دکتر کارلز موریس ‪ ،‬دانشگاه سیدنی شرقی این پروژه را به عهده گرفته‬
‫آزمایش ‪R&D‬‬
‫• آزمایشات علمی انجام شده برای ایجاد عملکرد پوشش‬
‫های کمپوستی‬
‫• آزمایش تحت شرایط گلخانه‬
‫• انجام کار تحت شرایط مزرعه مشکل بود‬
‫• سطح خاک ساخته شده برای شبیه سازی روند ساخت و‬
‫ساز کناره جاده ها‬
‫• ‪ 50‬میلی متر سندی لوم پوشاننده ‪ 120‬میلی متر برینگلی و‬
‫شیل مشتق شده از رس‬
‫آزمایش ‪ – R&D‬بررس ی اجمالی‬
‫• چهار عملکرد با هم مقایسه شدند‬
‫• پوشش های کمپوستی (‪ )25mm‬با مواد چسبنده‬
‫• پوشش های کمپوستی (‪ )25mm‬بدون مواد چسبنده‬
‫• هیدرومالچ )‪(RTA QA R178‬‬
‫• خاک لخت‬
‫• پوشش کمپوستی ‪AS 4454 (2003) -‬‬
‫طبق ‪ US EPA‬کمپوست در خاک تا عمق ‪25mm‬‬
‫استفاده می شود ‪.‬‬
‫• دیگر متغییرها ‪:‬‬
‫• دو زاویه شیب )‪(20 and 45‬‬
‫• بدون فشردگی و فشردگی‬
‫آزمایش ‪- R&D‬اجراء‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫ارزن ژاپنی به کار گرفته شده در پوشش کمپوستی و‬
‫هیرومالچ‬
‫سطح خاک که تحت زاویه قرار داشتندبه مدت ‪ 5‬هفته‬
‫آبیاری شدند‪.‬‬
‫جریان بارندگی شبیه سازی شد در مدت ‪ 6‬هفته و‬
‫عملکرد آن روی کنترل فرسایش بررس ی شد ‪.‬‬
‫‪1‬در ‪ 10‬سال شدت باران بررس ی شد و شدت باران طراحی‬
‫شد(‪ 67 mm/hr‬به مدت ‪ 30‬دقیقه)‬
‫مقدار واقعی ‪ mm/hr 90‬به مدت ‪ 30‬دقیقه ‪:‬‬
‫• هر ‪ 75‬سال یک بار در سیدنی‬
‫• هر‪ 100‬سال یک بار در ملبرن‬
‫• هر ‪ 10‬سال یک بار در پریزبن‬
‫شبیه سازی بارندگی‬
‫هیدرومالچ)‪(LHS‬‬
‫پوشش کمپوستی)‪(RHS‬‬
‫بعد از سه هفته‬
‫شاخص های اندازه گیری شده‬
‫• کل و ثبات روان آب‬
‫• خاک در رواناب‬
‫• کل مواد جامد معلق در رواناب‬
‫• مواد غذایی یا مغذی در روان آب (کل ‪N‬و‪)P‬‬
‫• درصد استقرار بوته ها (تراکم و زیست توده)‬
‫ هیدروگراف روان آب‬: ‫نمایش نتایج‬
Mean run-off per 5 mins (mL)
(a) Run-off vs. time at low angle
900
poor
800
Control – compacted soil
Control – non-compacted soil
RO Comp
700
Hydromulch – non-compacted
soil
hydro comp
600
500
bare comp
400
RO non-comp
Hydromulch – compacted soil
300
hydro non-comp
Compost blanket – non-compacted soil
200
bare non-comp
Compost blanket – compacted soil
100
excellent
0
0
10
20
Time (mins)
30
40
‫نمایش نتایج – روان آب‬
‫• پوشش کمپوستی میزان روان آب را ‪ 46‬تا ‪ 49‬درصد نسبت به خاک لخت کاهش می دهد ‪.‬‬
‫• استفاده از پوشش های کمپوستی دو برابر بهتر از هیرومالچ است (‪ 23‬درصد کاهش پایداری‬
‫رواناب)‬
‫• در اثر استفاده از پوشش های کمپوستی بیشتر بارندگی نفوذ و نگهداری پبدا کرده است‪.‬‬
)‫نمایش نتایج – از دست رفتن خاک (فرسایش‬
80
a
70
60
Mean total soil
loss across
different
slopes and
levels of
compaction (g
DW per soil
flat)
50
40
30
20
10
b
b
b
Hydromulch
Compost
blanket - binder
Compost
blanket +
binder
0
Control
‫نمایش نتایج – از دست رفتن خاک (فرسایش)‬
‫• هردو ‪ ،‬پوشش کمپوستی و هیدرومالچ بسیار موثر در کنترل فرسایش‪.‬‬
‫• کنترل تقریبا کامل فرسایش خاک‬
‫• در شیب تند ‪ ،‬از دست دادن خاک تا ‪ 91‬درصد زیر هیدرومالچ کاهش می یابد و حتی بیشتر‬
‫زیر پوشش کمپوست (‪ 99.8‬تا ‪ 99.9‬درصد) در مقایسه با خاک لخت ‪.‬‬
‫• از دست دادن خاک در شیب تندتر افزایش می یابد‪.‬‬
‫نمایش نتایج – کل مواد معلق جامد‬
3000
a
2500
Mean total
suspended
solids in runoff
across
different
slopes and
levels of
compaction
(mg/L)
2000
1500
1000
500
b
c
c
Hydromulch
Compost
blanket binder
Compost
blanket +
binder
0
Control
‫نمایش نتایج – کا مواد معلق جامد‬
‫• هردو هیرومالچ و پوشش کمپوستی بسیار موثر در کاهش ‪TSS‬در راناب می باشد‪.‬‬
‫• هیرومالچ کمی بهتر است در کاهش مواد جامد محلول (‪ 98.5‬درصد کاهش در ‪ )TSS‬در‬
‫مقایسه با پوشش کمپوستی ‪.‬‬
‫• تراکم و زاویه شیب هیچ تاثیری بر ‪ TSS‬نداشت ‪.‬‬
‫نمایش نتایج – نیتروژن در روان آب‬
Total Nitrogen
2
1.6
1.4
1.2
compacted
1
non-compacted
0.8
0.6
0.4
0.2
low angle
+b
in
de
r
RO
-b
in
de
r
RO
ch
hy
dr
om
ul
so
il
ba
re
so
il
hy
dr
om
ul
ch
RO
-b
in
de
r
RO
+b
in
de
r
0
ba
re
Mean total N (mg/L
1.8
high angle
‫نمایش نتایج – نیتروژن در روان آب‬
‫• ازت کل (‪ )N‬در روان آب در پوشش کمپوستی)‪ (1.25 – 1.35 mg/L‬کمی نسبت به‬
‫گروه کنترل (شاهد) و هیدروماچ باالتر می باشد‪.‬‬
‫نمایش نتایج – فسفر در روان آب‬
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
compacted
low angle
+b
in
de
r
RO
nd
er
RO
-b
i
ch
hy
dr
om
ul
so
il
ba
re
RO
+b
in
de
r
nd
er
RO
-b
i
ch
hy
dr
om
ul
so
il
non-compacted
ba
re
Mean total Phosphorus (mg/L)
Total Phosphorus
high angle
‫نمایش نتایج – فسفر در روان آب‬
‫• مقدار فسفر کل در زمین های شیب دار غیر فشرده تفاوتی ندارد ‪.‬‬
‫• کل فسفر در پوشش های کمپوستی در شیب های فشرده کمی افزایش پبدا می کند ‪.‬‬
‫• سطح کل فسفر کم آزاد شده ‪.‬‬
‫نمایش نتایج – پوشش حاصل از رشد محصول‬
‫• استقرار بوته ها خیلی سریع رخ داد‪.‬‬
‫• در مقدار زیست توده تولیدی تفاوتی دیده نشد‪.‬‬
‫خالصه ای از نتایج مهم ‪:‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫نتایج عملکرد پوشش های کمپوستی و هیرومالچ‬
‫بسیار شبیه به مزرعه ایاالت متحده بود ‪.‬‬
‫پوشش های کمپوستی حداقل به همان اندازه‬
‫که هیدرومالچ در شیب های بیش از ‪ 45‬درجه‬
‫موثراست می تواند تاثیر گذار باشد‪.‬‬
‫پوشش های کمپوستی دو برابر هیرومالچ در‬
‫کاهش روان آب و حوادث خطرناک بعد از آن‬
‫موثر است ‪.‬‬
‫مواد مغذی در اثر جریان های سیالبی به‬
‫احتمال زیاد به پایین ترین مقدار کاهش می یابد‪.‬‬
‫مشاهده استفاده از مواد چسبنده‪.‬‬
‫چند توصیه ‪:‬‬
‫• توصیه )‪: US EPA (2006‬‬
‫• کمپوست باید در ضخامت یکنواخت در سطح خاک استفاده شود ‪.‬‬
‫• برای استفاده از کمپوست ساده ترین عمل پاشیدن آن به کمک یک دستگاه دمنده پنوماتیک‬
‫است به خصوص در دامنه های شیبدار و مناطقی که دسترس ی به آن ها مشکل است ‪.‬‬
‫• پوشش های کمپوستی باید حداقل یک متر بر شانه شیب گسترش پیدا کنند تا اطمینان حاصل‬
‫شود و جریان های سیالبی رواناب نتواند در زیر پوشش جریان پیدا کند ‪.‬‬
‫• پوشش های کمپوستی ضخیم تر (کمپوست درشت) برای مناطق با بارندگی ساالنه باالتر و یا شدت‬
‫بارندگی بیشتر توصیه می شود و برای مناطقی با فرسایش بادی هم توصیه می شود ‪.‬‬
‫پایان‬