ساخت و ارزيابي سامانه تهيه نقشه هدايت الكتريكي خاك مزرعه در حين حركت

Construction and Assessment of an on the Go Soil Electrical Conductivity Mapper

موضوع شوري خاك يكي از معضلات افزايش بهره وري كشاورزي مي‌باشد كه بايستي با تدبير و مديريت صحيح علمي مهار گردد. يكي از راه‌هاي شناسايي مناطق شور، تهيه نقشه هدايت الكتريكي مزارع مي‌باشد. در اين تحقيق يك نمونه دستگاه اندازه گيري در حين حركت هدايت الكتريكي ظاهري خاك طراحي، ساخته و سپس نقشه هدايت الكتريكي مزرعه اي توسط آن تهيه شد. اين دستگاه از روش تماس مستقيم الكترود با خاك بهره مي‌برد. ورودي‌هاي دستگاه شامل ولتاژ تغذيه، سيگنال موقعيت جغرافيايي از GPS و سيگنال ولتاژ بين الكترود‌ها مي‌باشد. خروجي دستگاه كه به صورت فايل TEXT مي‌باشد شامل مقدار هدايت الكتريكي نقاط و مختصات جغرافيايي بوده كه از طريق درگاه RS-232 به رايانه انتقال مي‌يابد. داده‌هاي هدايت الكتريكي با استفاده از بسته نرم افزاري ESAP كاليبره و به صورت نقشه رنگي تهيه شد. به منظور ارزيابي دستگاه، نقشه هدايت الكتريكي قطعه زميني با مساحت 8/0 هكتار به دو روش داده برداري با دستگاه و داده برداري دستي تهيه و مقايسه شد. ارزيابي دستگاه در مزرعه اي تحقيقاتي با خاك كم شور و بافت لومي رسي، بيانگر همبستگي نتايج با 61/0R2= و مقدار ميانگين خطاي (ME) ?S.CM-1 27/15- بود. بررسي نقطه به نقطه محل‌هاي نمونه برداري نشان داد در 67 درصد نقاط خطاي اندازه گيري زير 10 درصد مي‌باشد. اين ميزان خطا در محيط خاك مزرعه كه داراي متغير‌هاي بسياري مي‌باشد با توجه به نتايج ارايه شده در ساير مقالات قابل قبول مي‌باشد.

The issue of soil salinity is one of the snags for increasing agricultural productivity, which must be inhibited by appropriate devise and scientific management. One way to identify salty areas of farm lands is to prepare salinity maps. In this study, a prototype soil apparent electrical conductivity measuring and mapping device, was designed and built. This device employs direct contact method of electrodes with soil (Also called Wenner method). The system inputs include power supply voltage, location signal from a GPS receiver and signal of voltage between the electrodes. The outputs include the apparent electrical conductivity with respective to geographical coordinate that created in a TEXT file, and then transmitted through a RS-232 serial port to a PC. Electrical conductivity data calibrated and mapped using ESAP-95 software package. To evaluate the device, electrical conductivity map of a land with area of 0.8 Ha surveyed in two ways: using the on the go EC mapper and capturing soil samples manually. The results of these two methods were then compared. Assessment of the device in a clay-loamy soil with low salt level, showed a good correlation with the laboratory EC, having mean error (ME) of -15.27?S.cm-1. Point to point comparison between surveyed data and laboratory EC’s shown that in 67 percent of measurements the errors were under 10 percent. These errors are acceptable mainly due to unknown soil variables and in comparison with other research findings.