شبیهسازی اثر ورمیکمپوست بر انتقال ماده واکنشپذیر سدیم در خاک اشباع و نزدیک اشباع
نویسندگان
1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا
2 گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا
3 مرکز تحقیات آب، دانشگاه سلطان قابوس، عمان
4 گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بیرجند
doi
10.22034/iwrj.2023.14379.2524چکیده
بررسی آزمایشگاهی انتقال و سرنوشت مواد درون خاک بهجهت اثرگذاری مستقیم بر چرخه حیات و شبیهسازی رفتار آنها بهمنظور آیندهنگری در خصوص عواقب آنها، ثبات محیطزیست و سلامت محصولات کشاورزی و منابع آب ضروری است. هدف مطالعه حاضر شبیهسازی انتقال ماده واکنشی سدیم در خاک طبیعی و خاک دارای ورمیکمپوست تحت شرایط اشباع و نزدیک به اشباع با سه مدل تعادلی، جذب تک مکانی و جذب دو مکانی است. جهت انجام آزمایش، دو نمونه خاک طبیعی و خاک دارای ورمیکمپوست بهمیزان 45/1 درصد وزنی در ستونهایی به طول و قطر 10 و 95/5 سانتیمتر ریخته شده و بعد از آبشویی جریانی حاوی 1 میلیمول پتاسیم نیترات و 435/0 میلیمول سدیم کلراید بر لیتر به مدت 270 دقیقه در شرایط اشباع و نزدیک اشباع تزریق و سپس با آب مقطر مجددا در همان شرایط رطوبتی آبشویی گردید. سپس منحنیهای رخنه سدیم با مدلهای تعادلی، جذب تک مکانی و دو مکانی در محیط Hydrus-1D شبیهسازی شده تا ضرایب جذب سدیم برآورد گردد. نتایج شبیهسازی نشان داد که متوسط مقادیر RMSE برای مدلهای تعادلی، جذب تک مکانی و جذب دو مکانی بهترتیب 125/0، 021/0 و 015/0 بوده که مبین دقت بالاتر مدل جذب دو مکانی و دقت پایین مدل تعادلی است. مقادیر کسر مکانهای جذبی در کلیه آزمایشها کمتر از 5/0 بوده که مبین جنبشی بودن فرآیند جذب سدیم درون ماتریکس خاک است. غیراشباع شدن خاک و کاربرد ورمیکمپوست مقادیر کسر F را بهترتیب 5/85 و 5/66 درصد کاهش داده و موجب وابستگی بیشتر آزمایش به زمان شد. همچنین، ضرایب توزیع سدیم (KD) با کاربرد ورمیکمپوست و غیراشباع شدن خاک بهترتیب 4/3 و 6/12 درصد افزایش یافت که نشاندهنده افزایش توان هیدرولیکی و فیزیکی خاک در نگهداشت مواد محلول درون خاک است. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که ضرایب KD و α بهترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را در شبیهسازی منحنی رخنه داشتند.