اثر خصوصیات سازۀ الیافی شیشه‌ای حصیری بر دقت حسگر بلوک متخلخل در پایش رطوبت خاک

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان و عضو وابسته گروه آب و محیط زیست پژوهشکده حوضه آبی دریای خزر دانشگاه گیلان، گیلان، ایران.

2 استادیار گروه مهندسی نساجی، دانشکده فنی دانشگاه گیلان، گیلان، ایران.

doi
10.22092/idser.2025.368179.1605
چکیده

اطلاع از وضعیت رطوبت خاک می‌تواند تاثیر بسزایی بر برنامه‌ریزی آبیاری و در نتیجه مدیریت آب بخش کشاورزی به عنوان بزرگ‌ترین مصرف‌کننده آب به همراه داشته باشد. اندازه‌گیری رطوبت خاک به روش بلوک‌ متخلخل مبتنی بر مقاومت‌سنجی جریان برق از جمله روش‌های اندازه‌گیری رطوبت است که توسعۀ دانش ساخت آن می‌تواند گام موثری در کاهش هزینه، افزایش دقت و سهولت اندازه‌گیری رطوبت و در نتیجه مدیریت مصرف آب کشاوری باشد. هدف از این پژوهش، بررسی خصوصیات الیاف شیشه‌ای حصیری بر دقت اندازه‌گیری رطوبت خاک به روش بلوک متخلخل است. در این راستا، از دو الیاف P200 و P186 در ساخت بلوک مبتنی بر سازۀ الیافی استفاده گردید و دقت اندازه‌گیری رطوبت توسط آن در 10 بافت خاک در سه تکرار بررسی شد. برای ارزیابی دقت بلوک‌ها، رطوبت اندازه‌گیری شده توسط آن‌ها با روش رطوبت وزنی مقایسه و شاخص‌های آماری R2، RMSE، nRMSE، MAE و D-index محاسبه شدند. نتایج نشان داد که بلوک‌های ساخته شده با هر دو الیاف دقت قابل قبول  در اندازه‌گیری رطوبت خاک دارند (R2=0.7-0.98، RMSE=0.05-0.07، nRMSE=16-20%، MAE=0.05-0.06 و D-index=0.94-0.95) اما الیاف P200 با خطای حدود 5 درصد،  دقت بیشتری به­دست داده است. این بلوک‌ها در بافت خاک متوسط با حداقل و حداکثر شن به­ترتیب 20 و 70 درصد و حداکثر رس 30 درصد، نسبت به سایر بافت‌ها دقت بیشتری (RMSE<0.06) نشان دادند. دقت بلوک‌ها در حد بالای رطوبت خاک کاهش یافت به‌طوری‌که در محدوده دقت 7 درصد قرار نگرفت. بنابراین، استفاده از آن‌ها برای دامنه رطوبت خاک 40-25 درصد وزنی پیشنهاد می‌شود.