مالچ ها نه تنها بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک تاثیر گذار می باشند بلکه میزان نفوذپذیری را نیز بهبود می بخشند. در این تحقیق تاثیر بقایای گندم، ذرت، خاک اره، برگ و سوپرجاذب A200 بر خصوصیات فیزیکی خاک شامل جرم مخصوص ظاهری، ظرفیت نگهداری آب و نفوذ آب به خاک در مدت چهار ماه بررسی شد. تاثیر مالچ ها در حالت خاک ورزی و بدون خاک ورزی در قالب طرح بلوک های تصادفی و آزمون اسپلیت پلات در زمان مطالعه گردید. نتایج تحقیق نشان داد مالچ ها سبب کاهش جرم مخصوص ظاهری خاک می شوند و با گذر زمان مقدار آن به جز در تیمار سوپرجاذب A200 روند افزایشی دارد. مالچ ها سبب افزایش ظرفیت نگهداری آب خاک گردیدند، بیشترین میزان آن در حالت بدون خاک ورزی در تیمار کاه وکلش گندم و در حالت خاک ورزی در تیمار سوپرجاذب گردید. کاه و کلش گندم، ذرت، و سوپرجاذب A200 موجب افزایش معنی دار نفوذ با گذر زمان نسبت به مالچ های خاک اره و برگ درخت شدند.

سابقه و هدف: استفاده از مالچ یکی از رایج ترین روشهای تثبیت خاک جهت جلوگیری از فرسایش بادی و کنترل ریزگردها عنوان شده است. بکار بردن برخی مالچ ها اقتصادی نیست، لذا استفاده از پسماندهای صنعتی ارزان قیمت و ایمن، در ترکیب مالچها از نظر اقتصادی و همچنین زیست محیطی (بازیافت پسماند) مطرح شده است. بنابراین از اهداف این پژوهش استفاده از دو نوع پسماند صنعتی جهت تهیه مالچ بوده است. با توجه به اینکه روش پروکتور جهت آزمون و مقایسه مقاومت مالچها در نظر گرفته شد، بنابراین هدف دیگر این پژوهش ساده سازی روش پروکتور جهت برآورد مقاومت مالچهای تثبیت کننده خاک تحت تاثیر فرسایش بادی بود.مواد و روش ها: با استفاده از نتایج پژوهش های قبلی و پیش تیمارها تعدادی مالچ مورد آزمون قرار گرفتند. این مالچ ها غیر زنده بوده و از ترکیب درصدهای مختلف از پودر سنگ، لجن کنورتور، خاک رسی و خاک شنی ساخته شدند. دستگاه اینسترون، جهت سنجش مقاومت فشاری مالچ استفاده شد. با توجه به استفاده از روش پروکتور جهت کار با دستگاه اینسترون، ساده سازی این روش نیز انجام شد. این دو روش به نام های «پروکتور» و «پروکتور ساده» نامیده شدند و نتایج این دو روش به عنوان معیار استفاده از روش ساده مقایسه شدند. تیمارها شامل 5 نوع مالچ و سه تکرار بوده که مقاومت فشاری آنها با دو روش «پروکتور» و «پروکتور ساده» اندازه گیری و در قالب طرح فاکتوریل تصادفی مورد مقایسه قرار گرفتند.یافته ها: کاهش درصد رس از 80 به 50 درصد و افزایش درصد شن از 20 به 50 درصد در تیمارهای حاوی رس و ماسه در هر دو روش، موجب کاهش مقاومت فشاری مالچها شد. افزایش درصد پودر سنگ از 5 تا 25 درصد و بطور همزمان کاهش درصد رس از 85 تا 65 درصد به همراه درصد ثابت لجن کنورتور، موجب کاهش مقاومت فشاری با روش پروکتور ساده شده است. اختلاف نتایج بین دو روش پروکتور و ساده معنی دار نبود، ولی روش پروکتور ساده نظم مشخصی را در نتایج نشان داد.نتیجه گیری: کاهش مقاومت فشاری با کاهش درصد رس و افزایش درصد پودر سنگ در مقایسه تیمارهای حاوی رس و پودر سنگ طی روش پروکتور ساده مشاهده شد اما نتایج روش پروکتور فاقد نظم منطقی بود. مقایسه تیمارهای حاوی رس و ماسه نشان داد که در هر دو روش، با کاهش رس و افزایش ماسه از مقاومت فشاری کاسته شده است. نتایج حاصل از آزمون مقاومت فشاری با استفاده از دستگاه اینسترون در دو روش پروکتور ساده و روش پروکتور مقایسه و مشخص گردید که این دو روش از لحاظ آماری اختلاف معنی داری نداشته، هر چند تغییرات منظم نتایج روش پروکتور ساده مشاهده شد. با توجه به ساده بودن و کاهش زمان در روش پروکتور ساده، این روش جهت مقایسه مالچ های مورد استفاده در فرسایش بادی توصیه می شود.

فرسایش بادی معضلی است که در سال های اخیر بسیاری از نقاط ایران به ویژه استان خوزستان را درگیر نموده است که وقوع پدیده گردوغبار و حرکت ریز گردها از پیامدهای آن محسوب می شود. با عنایت به آثار محیطی مالچ های نفتی، کاربرد مالچ های پلیمری و گیاهی به منظور کاهش آثار زیست محیطی این گونه ترکیبات و حل معضل هدر رفت خاک در اراضی مستعد فرسایش در استان خوزستان، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق از دو نوع مالچ پلیمری و مالچ با پایه گیاهی، به عنوان تثبیت کننده خاک، در چهار سطح صفر، 15%، 30% و 60% بر روی سه نوع خاک برداشت شده از کانون های فرسایش بادی استان اعمال شد. تاثیر مالچ های موردبررسی بر کاهش هدر رفت خاک در دستگاه تونل باد در سرعت های 8، 10 و 13 متر بر ثانیه موردبررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها به صورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی موردبررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه وتحلیل آماری نشان داد که خاک های تیمار شده با هر دو نوع مالچ، اختلاف معنی داری با خاک شاهد در کاهش هدر رفت خاک دارند. از سویی نتایج نشان داد که دو نوع مالچ موردبررسی ازنظر تاثیر بر میزان کاهش هدر رفت خاک، اختلاف معنی داری باهم ندارد اما غلظت های مختلف مالچ های استفاده شده در سطح یک درصد باهم دارای اختلاف معنی داری هستند. نتایج بررسی تاثیر مالچ پلیمری و مالچ با پایه گیاهی نشان داد که کاربرد مالچ پلیمری به خوبی می تواند میزان هدر رفت خاک را در سرعت های 8، 10 و 13 متر بر ثانیه در خاک های موردبررسی کاهش دهد. همچنین کاربرد مالچ با پایه گیاهی میزان هدر رفت خاک را در سرعت های ذکرشده در دو خاک زراعی الوان و هویزه به خوبی کاهش داد اما در خاک ماسه بادی بروایه این مالچ قادر به ایجاد تاثیری مثبت بر کاهش هدر رفت خاک در غلظت های پایین (15% و 30%) نبود که امر را می توان به متفاوت بودن اندازه توزیع ذرات خاک، میزان مواد آلی و نوع یون های موجود در خاک ها مرتبط دانست.

یکی از روش های معمول برای کنترل حرکت ماسه های روان مالچ پاشی بر سطح آن هاست. تا کنون در ایران از مالچ های نفتی برای تثبیت تپه های ماسه ای استفاده می شده است. تخریب محیط زیست به وسیله مالچ های نفتی و همچنین هزینه های زیاد استفاده از آن ها باعث شده است که مراکز پژوهشی کشور در تحقیق بر روی تغییر نوع و شیوه های مالچ پاشی فعال شوند. در این تحقیق، برای نخستین بار در کشور ایران، از نسبت های مختلف سیمان و آهک و ماسه بادی به عنوان مالچ طبیعی استفاده شد. بدین منظور، از تپه های ماسه ای دشت یزد- اردکان به عنوان بستر و ترکیب های مختلف سیمان پرتلند، ماسه بادی و آهک به عنوان تیمار های مالچ سیمانی استفاده شد. به هر تیمار یک لیتر آب اضافه شد. سپس، بر روی پلات هایی به ابعاد 100 × 30 و 30 سانتی متر عمق ماسه بادی پاشیده شد. این تحقیق در قالب طرح آماری کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. سایر عوامل فیزیکی، مانند ضخامت، مقاومت فشاری سله های ایجادشده و میزان فرسایش پذیری از سطح تیمارها، اندازه گیری شد. داده ها با نرم افزار SPSS تجزیه و تحلیل شد. نتایج نشان داد، با افزایش مقدار سیمان، مقاومت سله های ایجادشده در سطح خاک افزایش می یابد. از آنجا که تیمار ترکیبی 400 گرم سیمان و 10 گرم آهک و 800 گرم ماسه پاسخ گوی حداقل شرایط فیزیکی لازم برای تثبیت ماسه های روان بود، این تیمار مناسب ترین تیمار انتخاب شد. هزینه های اجرایی مالچ جدید نیز حدود 30 درصد هزینه های مالچ نفتی برآورد می شود.

واکنش دستگاه نورساختی به نور بر اساس نحوه آرایش برگ ها، ساقه ها و نیز شاخه های جانبی در جذب انرژی نورانی است و شدت نورساخت، وابسته به شدت جریان فوتون جذب شده بیشتر از نقطه جبران نوری است. برای بررسی اثر پوشش کف گلخانه در میزان رشد گل رز رقم آوالانچ، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در گلخانه تولیدی رز در بهار سال 1400 انجام شد. فاکتور اول چهار سطح مالچ کف گلخانه (فویل آلومینیومی، سرامیک، پلاستیک سفید و بتن (شاهد)) و فاکتور دوم هشت هفته رشدی بود. بیشینه نورساخت 1/17 میکرومول دی اکسید کربن در مترمربع در ثانیه (µmol CO2.m–2S–1) از مالچ آلومینیوم در هفته اول رشد و کمینه آن 05/4 میکرومول دی اکسید کربن در مترمربع در ثانیه در هفته چهارم رشد در مالچ بتن مشاهده شد. تغییرات روند هدایت روزنه ای مشابه نورساخت در طول هشت هفته رشد گیاه بود، اما مقدار هدایت روزنه ای در سطح زیرین برگ های پایینی بیشتر از مقدار هدایت روزنه ای در سطح زیرین برگ های بالایی بود. بیشترین رشد طولی در هفته های اول به خصوص در دو هفته اول مشاهده شد. هر چند با گذشت زمان رشد ادامه یافت اما طول شاخه گل دهنده از رشد آهسته ای برخوردار بود و در آخرین هفته نمونه برداری مقدار تجمعی آن 1/11  سانتی متر بود. بیشترین مقدار رشد هفتگی از مالچ آلومینیومی (5/15 سانتی متر) به دست آمد. نتایج حاصل از برهمکنش تیمارها نشان داد، بیشترین مقدار رشد هفتگی از کاربرد مالچ آلومینیومی و در هفته اول رشد به مقدار 7/18 سانتی متر به دست آمد. مقدار رشد هفتگی در مالچ های سرامیک، پلاستیک سفید و بتن به ترتیب 0/12، 99/9 و 2/9 سانتی متر بود. به طور کلی نتایج نشان داد استفاده از مالچ هایی که دارای ضریب انعکاس نور بالاتری دارند در افزایش توان نورساختی برگ های پایین و کمک به افزایش رشد گیاه موثر و قابل توجه هستند.

یکی از چالش های اصلی مناطق خشک و بیابانی ایران مساله کنترل شن های روان است. استفاده از انواع مالچ یکی از روش هایی است که به شکل گسترده، به منظور تثبیت شن های روان به کار می رود. هدف از این تحقیق تعیین مناسب ترین ترکیب، غلظت و  ضخامت مالچ رسی برای تثبیت شن های روان می باشد. بدین منظور، برای تعیین مناسب ترین ترکیب مالچ، در نمونه خاک از یک واحد پلایایی با سطح ژئومرفیک دق رسی با دو میزان شوری متفاوت به عنوان مالچ و یک نمونه شن روان از تپه های شنی به عنوان بستر از منطقه اردستان انتخاب گردید. برای تعیین بهترین غلظت مالچ، نمونه های خاک رسی با مقدار معین آب مخلوط و در روی بستر شن روان جمع آوری شده از مناطق بیابانی توسط دستگاه مالچ پاش پاشیده شد. علاوه بر این، یک سری آزمایش نیز برای بررسی اثر کاه در جلوگیری از فرسایش انجام گردید.تیمارهایی را که دارای کمترین ترک و بیشترین نفوذ مالچ در بستر شنی را داشتند، برای انجام آزمایش ها انتخاب گردید. تیمارهای انتخاب شده به عنوان مالچ عبارت بودند از: 1) 250 گرم شن روان + 250 گرم خاک رس + 25 گرم کاه، 2) 250 گرم خاک رس+ 25 گرم کاه، 3) 250 گرم شن روان + 250 گرم خاک رس، 4) 250 گرم خاک رس، 5) 125 گرم شن روان + 125 گرم خاک رس و 6) 125 گرم خاک رس، که هر تیمار با 500 میلی لیتر آب مخلوط و سپس پاشش انجام شد. به منظور بررسی مناسب ترین ضخامت مالچ، با انجام یک بار عمل مالچ پاشی اجازه داده شد که نمونه ها در مجاورت هوا خشک شده و سپس عمل مالچ پاشی مجدد بر روی آنها صورت گرفت. تحقیق به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد که تیمارها شامل نوع مالچ (6 نوع مالچ)، دو ضخامت (یک لایه و دو لایه) و دو سطح شوری که برای هر کدام سه تکرار انجام گرفت. نتایج نشان داد که مالچ های رسی در برابر جریان باد مقاوم هستند. ولی زمانی که تحت تاثیر بمباران ذرات موجود در جریان باد قرار گیرند، فرسایش می یابند. مقاومت مالچ با توجه به نوع مالچ متفاوت خواهد بود و مقاومت مالچ هایی که در آن کاه به کار رفته، به دلیل افزایش استحکام ساختاری از دیگر انواع مالچ ها بیشتر است. هر چه تعداد لایه مالچ (مرتبه مالچ پاشی) بیشتر شود، پایداری آن در برابر فرسایش به دلیل افزایش مقدار رس و سیلت در مالچ زیادتر می شود، تیمار اول با کاربرد با  دو لایه مالچ پاشی (دو مرتبه مالچ) به عنوان تیمار مناسبی به منظور تثبیت شن های روان منطقه توصیه می گردد.

جا به جایی تپه های ماسه ای از فرآیندهای بحرانی بیابان زایی است. یکی از شیوه های کنترل ماسه های روان، مالچ پاشی بر سطح آن ها است. تخریب محیط زیست به وسیله مالچ های نفتی و همچنین هزینه های زیاد استفاده از این نوع مالچ ها، باعث فعال شدن مراکز علمی و پژوهشی کشور در زمینه تحقیق بر روی تغییر در نوع و شیوه های مالچ پاشی گردیده است. در این راستا، در تحقیق حاضر از مالچ های طبیعی با ترکیب رس و آهک به عنوان تثبیت کننده ماسه های روان استفاده شد. به منظور آماده سازی بستر تیمارها از ماسه های بادی دشت یزد - اردکان و از خاک دشت رسی اطراف میبد (به عنوان مالچ) استفاده گردید. تیمارهای آزمایشی با نسبت های مختلف رس و آهک به اضافه یک لیتر آب آماده شد. سپس بر روی ماسه بادی داخل سینی های مخصوص دستگاه سنجش فرسایش بادی یا تونل باد به ابعاد 100×30×4 سانتیمتر تیمارهای مالچ رس - آهک پاشیده شد. این تحقیق در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. سایر عوامل مانند ضخامت، مقاومت فشاری، مقاومت به ضربه و مقاومت سایشی سله های ایجاد شده و همچنین فرسایش پذیری تیمارها اندازه گیری شد. داده ها با نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت رس، شاخص های مقاومت فشاری، مقاومت به ضربه و سایش به طور نسبی افزایش می یابد. ولی از بین تیمارها، نسبت 200 گرم رس و 10 گرم آهک در یک لیتر آب در مالچ ترکیبی رسی- آهکی می تواند به عنوان مناسب ترین تیمار به منظور تثبیت موقت ماسه های روان تا زمان استقرار نهال ها توصیه گردد.

استفاده از مالچ یکی از رایج ترین روش های تثبیت خاک برای جلوگیری از فرسایش بادی و کنترل ریزگرد است. در همین ارتباط، پایداری مالچ ها در برابر عوامل فرساینده محیطی می تواند در انتخاب ترکیب و نوع مالچ موثر باشد. در این پژوهش مقاومت به فشار (با نفوذسنج جیبی) تعدادی از مالچ های غیرزنده در شرایط بیابانی در دماهای متفاوت شبیه سازی شد. همچنین برای ارزیابی مقدار شستشوی سطحی، مالچ های مورد نظر در برابر پاشیدن جریان آب و رطوبت دهی مورد آزمون قرار گرفتند. تیمار های تهیه شده شامل 13 نوع مالچ شامل ترکیبات متفاوت از مالچ پلیمری و مالچ های مخلوط ماسه، پودر سنگ، لجن کنورتور و خاک منطقه با دانه بندی و درصد رس بالا، دو نوع خاک بستر شامل خاک با فرسایش متوسط و شدید و سه سطح اعمال حرارت محیطی یعنی دمای محیط، 50 و 60 درجه سانتی گراد در سه تکرار بودند. نتایج بیانگر آن بود که بیشترین تحمل و مقاومت فشاری مربوط به تیمارهای مالچ پلیمری بوده که با خاک با فرسایش شدید بستر سازی شده و تحت تاثیر دماهای 50 و 60 درجه سانتی گراد قرار گرفته بودند. همچنین نتایج حاصل از پاشیدن آب به روی تیمارها نشان داد که مالچ های پلیمری در برابر شستشو از مقاومت بیشتری برخوردار بودند.