scholarly journals Soil wind erosion in ecological olive trees in the Tabernas desert (S.E. Spain): a wind tunnel experiment

2016 ◽  
Author(s):  
Carlos Asensio ◽  
Francisco Javier Lozano ◽  
Pedro Gallardo ◽  
Antonio Giménez

Abstract. Wind erosion is a key component of the soil degradation processes. The purposes of this study were to find out the influence of material loss from wind on soil properties for different soil types and the changes in soil properties in olive groves when they are tilled. We used a wind tunnel over three different soil types (Calcisol, Cambisol and Luvisol) and concentrated on micro-plot losses and deposits detected by a laser scanner integrated in the tunnel. We also studied the image processing possibilities for examining the particles attached to collector plates located at the end of the tunnel to determine their characteristics, and whether they were applicable to the setup. We paid special attention to the influence of organic carbon, carbonate and clay contents because of their special impact on soil crusting and the wind-erodible fraction. A Principal Components Analysis (PCA) was done to estimate any relationships on generated dust properties and the intensity and behavior of those relationships. Then analysis of variance (ANOVAs) were done to analyze the effect of soil type and sampling height on different properties of capted dust. Calculations based on tunnel data showed overestimation of erosion in tilled Cambisol compared to the other tilled soil typologies and calculation of the fraction of soil erodible by wind done by other authors for Spanish soils.

Solid Earth ◽  
2016 ◽  
Vol 7 (4) ◽  
pp. 1233-1242 ◽  
Author(s):  
Carlos Asensio ◽  
Francisco Javier Lozano ◽  
Pedro Gallardo ◽  
Antonio Giménez

Abstract. Wind erosion is a key component of the soil degradation processes. The purpose of this study is to find out the influence of material loss from wind on soil properties for different soil types and changes in soil properties in olive groves when they are tilled. The study area is located in the north of the Tabernas Desert, in the province of Almería, southeastern Spain. It is one of the driest areas in Europe, with a semiarid thermo-Mediterranean type of climate. We used a new wind tunnel model over three different soil types (olive-cropped Calcisol, Cambisol and Luvisol) and studied micro-plot losses and deposits detected by an integrated laser scanner. We also studied the image processing possibilities for examining the particles attached to collector plates located at the end of the tunnel to determine their characteristics and whether they were applicable to the setup. Samples collected in the traps at the end of the tunnel were analyzed. We paid special attention to the influence of organic carbon, carbonate and clay contents because of their special impact on soil crusting and the wind-erodible fraction. A principal components analysis (PCA) was carried out to find any relations on generated dust properties and the intensity and behavior of those relationships. Component 1 separated data with high N and OC contents from samples high in fine silt, CO3= and available K content. Component 2 separated data with high coarse silt and clay contents from data with high fine sand content. Component 3 was an indicator of available P2O5 content. Analysis of variance (ANOVA) was carried out to analyze the effect of soil type and sampling height on different properties of trapped dust. Calculations based on tunnel data showed overestimation of erosion in soil types and calculation of the fraction of soil erodible by wind done by other authors for Spanish soils. As the highest loss was found in Cambisols, mainly due to the effect on soil crusting and the wind-erodible fraction aggregation of CaCO3, a Stevia rebaudiana cover crop was planted between the rows in this soil type and this favored retention of particles in vegetation.


2011 ◽  
Vol 60 (1) ◽  
pp. 87-102 ◽  
Author(s):  
Andrea Farsang ◽  
József Szatmári ◽  
Gábor Négyesi ◽  
Máté Bartus ◽  
Károly Barta

Összefoglalva megállapítható, hogy nagyobb szélsebesség hatására több talajanyag erodálódott, és ezzel együtt megnőtt az áthalmozott tápanyag mennyisége is. Minden vizsgált szélsebesség esetében a szélerózió következtében 3–7%-kal megnőtt az 1 mm és annál nagyobb szemcsék, illetve aggregátumok aránya a kiindulási talajanyag felső 0–1 cm-es rétegében. A finomabb szemcse-, illetve aggregátum-átmérők esetén a fújatást követően csökkenést tapasztaltunk. A leginkább a 315 μm és az annál kisebb szemcsék aránya csökkent, átlagosan 1–2%-kal. A minták kémiai és fizikai elemzéseiből megállapítható, hogy a láda utáni humuszosabb, aggregátumosabb szerkezetű minták N-tartalma nagyobb, mint az alapmintáé. A fogók mintáiban nem tapasztaltunk feldúsulást egy vizsgált elem esetében sem, a fogókban összegyűlt talajanyag kálium- és foszfortartalma is kisebb volt, mint az alapmintáé. Ennek oka, hogy az itt csapdázódott üledékben kisebb a tápanyag-megkötődés helyéül szolgáló leiszapolható rész aránya, mint a kiindulási talajanyagban. A vizsgálatainkból látszik, hogy a szélerózió hatására a lebegtetve, illetve ugráltatva áthalmozott talajszemcsékkel és aggregátumokkal szállított humusz 500–3500 kg/ha nagyságrendben mozoghat a vizsgált csernozjom területen akár egyetlen szélesemény hatására is. A kálium-áthalmozódás mértéke elérheti a 100 kg/ha értéket, a foszforé a 70 kg/ha-t, a nitrogénveszteség mértéke pedig akár 200–300 kg/ha is lehet egy szélesemény alkalmával. E tápanyagmennyiség nagy része több száz méter, de akár kilométeres távolságokra is távozhat a területről. Az általunk végzett szélcsatornás vizsgálatok eredményei becslésnek tekinthetők, hiszen vizsgálatunk során növénymaradvány-mentes, szitált és légszáraz talajanyaggal dolgoztunk. A szitálás eredményeként csupán a 2 mm-es és annál kisebb aggregátumok maradtak meg, ami azonban az intenzív művelés alá vont, porosodott, leromlott szerkezetű talajfelszín körülményeit jól közelíti. Ugyanakkor a természetben zajló széleróziós eseményeknek a szélcsatorna-kísérlet csak leegyszerűsített modellváltozata, hiszen az általunk szimulált szélesemények 15 percig tartottak, s nem tudtunk széllökéseket előállítani, melyek a széleróziós események alakulásában nagy jelentőségűek. Ennek tudatában kell a kapott eredményeket értékelni, mégis érdemes velük foglalkozni. A terepi mérésekkel szemben a szélcsatornában végzett vizsgálatoknak éppen az a legfontosabb előnye, hogy ellenőrzött, kontrollált körülmények között végezzük a méréseket, így rengeteg olyan szempontot meg tudunk vizsgálni, amit terepi mérésekkel lehetetlen lenne. Ilyen szempontok a pontos szélsebesség és szélirány hatása, az erodált felület nagysága és tulajdonságai. Kutatásunk következő lépése a szélcsatornás kísérletekkel vizsgált mintaterületeken terepi, mobil szélcsatornás vizsgálatok végzése, valamint terepi üledékcsapdák elhelyezésével a valós szélesemények által elszállított talaj mennyiségének és minőségének meghatározása. Célunk mind pontosabb képet alkotni a hazai jó minőségű csernozjom talajok szélerózió okozta tápanyagveszteségének mértékéről. A mezőgazdasági művelés alatt álló csernozjom területek feltalajában a tápanyag és szerves anyag szélerózió útján történő mozgási törvényszerűségeinek feltárása több szempontból is hasznos: segítséget jelent a területi tervezésben, a defláció szempontjából optimális területhasználat és művelési módok meghatározásában. Képet kapunk arról, hogy a legnagyobb gazdasági potenciállal rendelkező termőtalajunk milyen veszélyeknek van kitéve, s hogy a nem megfelelő időben, nem megfelelő nedvességviszonyok mellett történő talajművelés következtében kialakuló szerkezetromlás (porosodás) miatti deflációs károk milyen tápanyagveszteséggel járhatnak együtt.


2007 ◽  
Vol 94 (2) ◽  
pp. 269-282 ◽  
Author(s):  
C ZHANG ◽  
X ZOU ◽  
P YANG ◽  
Y DONG ◽  
S LI ◽  
...  

2018 ◽  
Vol 65 (8) ◽  
pp. 1049-1062 ◽  
Author(s):  
Zanyar Feizi ◽  
Shamsollah Ayoubi ◽  
Mohammad Reza Mosaddeghi ◽  
Ali Asghar Besalatpour ◽  
Mojtaba Zeraatpisheh ◽  
...  

2012 ◽  
Vol 47 (5) ◽  
pp. 649-653 ◽  
Author(s):  
Frank G. A. Verheijen ◽  
Luca Montanarella ◽  
Ana Catarina Bastos

Biochar has a relatively long half-life in soil and can fundamentally alter soil properties, processes, and ecosystem services. The prospect of global-scale biochar application to soils highlights the importance of a sophisticated and rigorous certification procedure. The objective of this work was to discuss the concept of integrating biochar properties with environmental and socioeconomic factors, in a sustainable biochar certification procedure that optimizes complementarity and compatibility between these factors over relevant time periods. Biochar effects and behavior should also be modelled at temporal scales similar to its expected functional lifetime in soils. Finally, when existing soil data are insufficient, soil sampling and analysis procedures need to be described as part of a biochar certification procedure.


2017 ◽  
Vol 165 ◽  
pp. 181-189 ◽  
Author(s):  
Hong Cheng ◽  
Chenchen Liu ◽  
Jifeng Li ◽  
Xueyong Zou ◽  
Bo Liu ◽  
...  
Keyword(s):  

Geoderma ◽  
2019 ◽  
Vol 333 ◽  
pp. 69-80 ◽  
Author(s):  
Elham Sirjani ◽  
Abdolmajid Sameni ◽  
Ali Akbar Moosavi ◽  
Majid Mahmoodabadi ◽  
Benoit Laurent

2018 ◽  
Vol 42 (3) ◽  
pp. 240-247
Author(s):  
Carlos Asensio ◽  
Emilio Rodríguez-Caballero ◽  
Francisco Jesús García-Navarro ◽  
José Antonio Torres

ABSTRACT A wind erosion research was carried out in a wind tunnel where sediment samples acquired were studied by an artificial vision camera. These images could be enlarged for further analysis. Image analyses were mainly colorimetry, number of particles present and their size. Soil wind erodibility was analyzed with the image analyses supported by other laboratory results. Anthrosols were the most erodible soils, whereas Calcisols showed the highest resistance to the erosive action of wind. Sediment characteristics show the influence of trap height with decreasing particle size, number and darkness as transport height increases. A two-factor ANOVA for main effect height showed that there were significant differences in particle number and size for sediments trapped 0-15 cm and 40-70 cm high. Soils could be grouped by differences in particle number and size at different heights into highly erodible Anthrosols and Leptosols, non-erodible Calcisols and Arenosols, in which fine particles were already depleted by natural wind erosion. Aggregation showed a similar pattern with decreasing values from Calcisols and Leptosols to Anthrosols and finally Arenosols, where only single sand grains were observed in adhesive traps.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document