تاثير ميزان رس و شوري خاك در رطوبت حجمي اندازه گيري شده با انعكاس سنج زماني

Effects of Clay Content and Salinity on Volumetric Water Content Using Time Domain Reflectometry

اندازه گيري مقدار دقيق رطوبت حجمي خاك در علوم كشاورزي، هيدرولوژي و خاك شناسي بسيار حايز اهميت است. لذا استفاده از روشي كه بتوان رطوبت خاك را در شرايط طبيعي و بدون دست خوردگي با سرعت و دقت بالا به دست آورد، بسيار با اهميت و كاربردي مي باشد. در سالهاي اخير استفاده از دستگاه انعكاس سنج زماني (TDR) كه مي تواند رطوبت و شوري خاك را در مدت كوتاهي اندازه گيري نمايد متداول شده است. در اين مطالعه تاثير ميزان رس و مقدار شوري خاك بر ضريب دي الكتريك (يا رطوبت حجمي خاك) اندازه گيري شده با TDR در خاك هاي شور و غير شور مورد بررسي قرار گرفت. نمونه برداري از پنج نوع خاك در دو عمق سطحي (30-0) و عمقي (60-30) انجام شد. هر نمونه بافت خاك بسته به ميزان رس ان در 15 تا 20 ستون ريخته شد و هربار به بعضي ستونها آب خالص به ميزان 0.025 متر مكعب بر مترمكعب و به بعضي از انها 0.03 متر مكعب بر متر مكعب آب با شوري هاي مختلف )41/0-81/0-53/1-6/2-49/3 -71/4 دسي زيمنس بر متر( اضافه شد تا نزديك به حالت اشباع رسيدند. سپس چگالي ظاهري آنها به چگالي مشابه در شرايط مزرعه رسانده شد، بعد از 48-24 ساعت ضريب دي الكتريك به وسيله TDR سيستم TRACE اندازه گيري شد. خصوصيات فيزيكي، شيميايي و مينرالوژيكي خاك ها نيز اندازه گيري شد. نتايج نشان داد با افزايش مقدار شوري خاك، ضريب دي الكتريك خاك نيز زيادتر شده در نتيجه مقدار رطوبت خاك اندازه گيري شده با TDR بيش از مقدار واقعي نشان داده مي شود. مقدار آب پيوندي باعث كاهش مقدار ضريب دي الكتريك مي شود، كه نتيجه اين عمل پايين نشان دادن مقدار رطوبت حجمي در خاك با بافت هاي سنگين شد و اين كاهش مقدار ضريب دي الكتريك در اثر تغيير قطبيت ملكول هاي آب اتفاق مي افتد. براي خاك هاي مورد مطالعه يك نقطه برگشت به دست آمد، كه در اين نقطه اثر آب پيوندي و شوري در ضريب دي الكتريك يكسان است. نتايج نشان داد كه فقط در اين نقطه معادله خطي مقدار دقيق رطوبت را نشان مي دهد، در زير اين نقطه اثر آب پيوندي باعث تخمين زيادتر مقدار رطوبت و بالاي اين نقطه باعث تخمين كمتر مقدار رطوبت در خاك مي شود. مقدار نقطه برگشت با افزايش مقدار شوري كاهش پيدا مي كند. به طور كلي نتايج نشان مي دهد براي اندازه گيري ميزان رطوبت حجمي خاك با TDR بهتر است نوع شوري و نوع مينرالوژي در معادله واسنجي قرار داده شود زيرا اين پارامتر ها مي توانند خطاي زيادي در اندازه گيري ميزان رطوبت حجمي خاك داشته باشند.