تأثیر میزان رس و شوری خاک در رطوبت حجمی اندازهگیری شده با انعکاس سنج زمانی
نویسندگان
1 فارغ التحصیل دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهران
2 عضو هیاُت علمی دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی دانشگاه تهران
3 عضو هیأت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان اصفهان
4 دانشجوی کارشناسی ارشد خاک شناسی دانشگاه
doi
10.22092/ijsr.2011.126475چکیده
اندازهگیری مقدار دقیق رطوبت حجمی خاک در علوم کشاورزی، هیدرولوژی و خاکشناسی بسیار حائز اهمیت است. لذا استفاده از روشی که بتوان رطوبت خاک را در شرایط طبیعی و بدون دست خوردگی با سرعت و دقت بالا به دست آورد، بسیار با اهمیت و کاربردی میباشد. در سالهای اخیر استفاده از دستگاه انعکاس سنج زمانی[1](TDR) که میتواند رطوبت و شوری خاک را در مدت کوتاهی اندازهگیری نماید متداول شده است. در این مطالعه تأثیر میزان رس و مقدار شوری خاک بر ضریب دیالکتریک[2] (یا رطوبت حجمی خاک) اندازهگیری شده با TDR در خاک های شور و غیر شور مورد بررسی قرار گرفت. نمونه برداری از پنج نوع خاک در دو عمق سطحی (30-0) و عمقی (60-30) انجام شد. هر نمونه بافت خاک بسته به میزان رس ان در 15 تا 20 ستون ریخته شد و هربار به بعضی ستونها آب خالص به میزان 0.025 متر مکعب بر مترمکعب و به بعضی از انها 0.03 متر مکعب بر متر مکعب آب با شوری های مختلف )41/0-81/0-53/1-6/2-49/3 -71/4 دسی زیمنس بر متر( اضافه شد تا نزدیک به حالت اشباع رسیدند. سپس چگالی ظاهری آنها به چگالی مشابه در شرایط مزرعه رسانده شد، بعد از 48-24 ساعت ضریب دیالکتریک به وسیله TDR سیستم TRACE اندازهگیری شد. خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و مینرالوژیکی خاکها نیز اندازهگیری شد. نتایج نشان داد با افزایش مقدار شوری خاک، ضریب دیالکتریک خاک نیز زیادتر شده در نتیجه مقدار رطوبت خاک اندازهگیری شده با TDR بیش از مقدار واقعی نشان داده میشود. مقدار آب پیوندی[3]باعث کاهش مقدار ضریب دیالکتریک میشود، که نتیجه این عمل پایین نشان دادن مقدار رطوبت حجمی در خاک با بافت های سنگین شد و این کاهش مقدار ضریب دیالکتریک در اثر تغییر قطبیت ملکول های آب اتفاق میافتد. برای خاک های مورد مطالعه یک نقطه برگشت[4]به دست آمد، که در این نقطه اثر آب پیوندی و شوری در ضریب دیالکتریک یکسان است. نتایج نشان داد که فقط در این نقطه معادله خطی مقدار دقیق رطوبت را نشان میدهد، در زیر این نقطه اثر آب پیوندی باعث تخمین زیادتر مقدار رطوبت و بالای این نقطه باعث تخمین کمتر مقدار رطوبت در خاک میشود. مقدار نقطه برگشت با افزایش مقدار شوری کاهش پیدا میکند. به طور کلی نتایج نشان میدهد برای اندازهگیری میزان رطوبت حجمی خاک با TDR بهتر است نوع شوری و نوع مینرالوژی در معادله واسنجی قرار داده شود زیرا این پارامترها میتوانند خطای زیادی در اندازهگیری میزان رطوبت حجمی خاک داشته باشند. [1]. Time Domain Reflectometry [2] Dielectric Constant [3]. Bound water [4]. Turning point