با همکاری انجمن مهندسان مکانیک ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

یکی از روش‌های اصلاح کیفیت فیزیکی خاک‌های مزارع نیشکر، افزودن باگاس و فیلترکیک (از محصولات جانبی کارخانه تولید شکر) به خاک است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی تأثیر افزودن بقایا (باگاس و فیلترکیک) در دو سطح 1 و 2 درصد بر مقاومت فشاری یا تنش پیش₋ تراکمی (σpc) یک خاک لوم رسی سیلتی تهیه شده در دو سطح رطوبت نسبی PL0/9 و PL1/1 (PL: حد خمیری) و تحت دو فرآیند با و بدون تر و خشک شدن بود. تنش پیش₋ تراکمی خاک به روش آزمایش نشست صفحه‌ای (PST) اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد در هر دو سطح رطوبت و هر دو حالت با و بدون تر و خشک شدن، افزودن بقایا به خاک موجب کاهش σpc گردید. در تیمارهای بدون بقایا (شاهد)، افزایش رطوبت نسبی از PL0/9 به PL1/1، موجب کاهش شدید σpc گردید (36% کاهش در مقابل 4% برای خاک تیمارشده با بقایا) که نشانگر کم بودن ماده آلی و پایداری کم ساختمان خاک مورد آزمایش می‌باشد. اگرچه افزودن بقایا موجب کاهش σpc گردید، اما نوع و درصد بقایا و رطوبت مورد استفاده در این پژوهش تغییر معنی‌داری در σpc نمونه‌هایی که با بقایا تیمار شده بودند ایجاد نکرد. بنابراین، برای جلوگیری از تراکم مجدد و بهبود ساختمان خاک، پیشنهاد می‌شود که از سیستم کنترل ترافیک با مسیرهای دائمی برای تردد ماشین‌ها در مزارع نیشکر استفاده شود و بقایا (پس از شورزدایی) به نوارهایی که تحت کشت قرار می‌گیرند، افزوده شود.

کلیدواژه‌ها

1. Abdullahy, L., A. Moezie, H. Aameri Khah, A. Khadem Alrasoul, and A. Bavi. 2008. Changes in soil infiltration as affected by Bagasse and Filter cake used as organic fertilizer. The second National Conference on Management of Irrigation and Drainage Network, Shahid Beheshti University, Ahvaz, Iran. (In Farsi).
2. Alexandrou, A., and R. Earl. 1995. In situ determination of the pre-compaction stress of a soil. Journal of Agricultural Engineering Research 61: 67-72.
3. Ayininuola, G. M., and P. O. Oladotun. 2016. Geotechnical properties of coconut coir fiber soil mixture. Journal of Civil Engineering Research 26 (4): 79-85.
4. Barzegar, A. R., M. A. Asoodar, and M. Ansari. 2000. Effectiveness of sugarcane residue incorporation at different water contents and the Proctor compaction loads in reducing soil compactibility. Soil and Tillage Research 57: 167-172.
5. Bijan Pour, H., F. Bahadouri, M. A. Macvandi, and M. S. Ansari. 2009. Effect of Filter cake and Bagasse on growth and yield of Sugar cane. National Conference on Water, Soil and Agricultural Mechanization. Islamic Azad University, Dezful Branch, 20-21 March, 2010. (In Farsi).
6. Braunack, M. V., J. S. Hewitt, and A. R. Dexter. 1975. Fracture of soil aggregates and the compaction of aggregates. Journal of Soil Science 30: 653-667.
7. Casagrande, A. 1936. The determination of pre-consolidation load and its practical significance. International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering. 22-26 June, Cambridge, MA, 3: 60-64.
8. Chaney, K., and R. S. Swift. 1986. Studies on aggregate stability: I. Reformation of soil aggregates. Journal of Soil Science 37 (2): 329-335.
9. Davies, P. 1985. Influence of organic matter content, moisture status and time after reworking on soil shear strength. Journal of Soil Science 36: 299-306.
10. Dias Junior, M. S. 2003. A soil mechanics approach to study soil compaction and traffic effect on the pre-consolidation pressure of tropical soils. Lectures given at the College on Soil Physics, Federal University of Lavras, Brazil, Trieste, 3-21 March. PP. 113-137.
11. Gosavi, M., K. A. Patil, S. Mittal, and S. Saran. 2004. Improvement of properties of black cotton soil subgrade through synthetic reinforcement. Journal of the Institution of Engineers (India) 84: 257-262.
12. Hemmat, A., N. Aghilinategh, Y. Rezainejad, and M. Sadeghi. 2010. Long-term impacts of municipal solid waste compost, sewage sludge and farmyard manure application on organic carbon, bulk density and consistency limits of a calcareous soil in central Iran. Soil and Tillage Research 108: 43-50.
13. Hemmat, A., M. Tahmasebi, M. Vafaeian, and M. R. Mosaddeghi. 2009. Relationship between pre-compaction stress and shear strength under confined and semi-confined loadings for a sandy loam soil. Biosystems Engineering 102: 219-226.
14. Horn, R., and A. R. Dexter. 1989. Dynamics of soil aggregation in an irrigated desert loess. Soil and Tillage Research 13: 253-266.
15. Hofman, G. 1976. The influence of drying and storing soil samples on aggregates stability. Mededelingen van Faculteit Landbouwwettenschappen Rijks-universiteit Gent 41: 102-106.
16. Keller, T., J. Arvidsson, J. B, Dawidowski, and A. J. Koolen. 2004. Soil pre-compression stress II. A comparison of different compaction tests and stress-displacement behavior of soil during wheeling. Soil and Tillage Research 77: 97-108.
17. Lakzian, A. Genesis and classification of Lavark soil. Unpublished M.Sc. Thesis, Isfahan University of Technology, Iran; 1989. (In Farsi).
18. Mosaddeghi, M. R., A. J. Koolen, A. Hemmat, M. A. Hajabbasi, and P. Lerink. 2007. Comparisons of different procedures of pre-compaction stress determination on weakly structured soils. Journal of Terramechanics 44: 53-63.
19. Richardson, S. J. 1976. Effect of artificial weathering cycles on the structural stability of a dispersed silt soil. Journal of Soil Science 27 (2): 287-294.
20. Rücknagel, J., B. Hofmann, R. Paul, O. Christen, and K. J. Hülsbergen. 2007. Estimating pre-compression stress of structured soils on the basis of aggregate density and dry bulk density. Soil and Tillage Research 92: 213-220.
21. Sayaad, G. A., and H. Kazemi. 2001. Effect of Sugarcane Bagasse on some soil physical properties. Water and Soil Science 15: 57-67. (In Farsi).
22. Schäffer, B., P. Boivin, and R. Schulin. 2010. Compressibility of repacked soil as affected by wetting and drying between uniaxial compression tests. Soil Science Society of America Journal 74: 1483-1492.
23. Sharifi Malvajerdi, A., M. Younesi Alamouti, and A. Mohsenimanesh. 2013. The effect of load and inflation pressure of a stiff-carcass tyre on selected soil compaction related factors. Journal of Agricultural Machinery 3 (1): 1-8. (In Farsi).
24. Veisi Tabar, A. 2010. Topsoil and Subsoil Bearing Capacity Assessment with Plate Sinkage Test under Different Ratoon Crops in a Sugarcane Field. Unpublished M.Sc. Thesis, Isfahan University of Technology of Isfahan. (In Farsi).