امكان سنجي ساخت و ارزيابي يك سنسور رطوبت‌سنج در بافت‌هاي متفاوت خاك

Feasibility study of the construction and evaluation of a soil moisture sensor in different soil textures

مديريت به‌هنگام آبياري با لحاظ شرايط حاكم بر منطقه، نقش بسيار مهمي در صرفه‌جويي مصرف آب و حفظ عملكرد محصولات باغي و زراعي ايفا خواهد كرد. يكي از راهكارهاي مديريت به‌هنگام آبياري، استفاده از سنسورهاي رطوبت‌سنج خاك است كه تاثير قابل توجهي بر بهبود بهره‌وري آب خواهد داشت. در اين مطالعه ضمن امكان‌سنجي طراحي سنسور رطوبت سنج ايراني، دقت سنسور طراحي‌شده و watermark در بافت‌هاي متفاوت خاك بررسي شد. به منظور طراحي و كاليبراسيون سنسور رطوبت‌سنج ايراني، آزمايش‌هاي مربوط به طراحي و ساخت سنسور مذكور در سال‌هاي 1397 تا 1398 در آزمايشگاه بخش تحقيقات خاك و آب مركز تحقيقات و آموزش كشاورزي و منابع طبيعي استان يزد انجام شد. سنسور طراحي شده در 3 بافت خاك متفاوت لوم رسي شني، لومي و رس سيلتي مورد ارزيابي قرار گرفت. سنسور طراحي شده و سنسور watermark در هر 3 بافت خاك، واسنجي و با ارقام رطوبت مشاهده شده به روش مستقيم وزني مقايسه و صحت‌سنجي شدند. نتايج نشان داد كه سنسور طراحي شده و سنسور watermark در بافت خاك لومي و لوم رسي شني قادر به برآورد نسبتا دقيق رطوبت وزني خاك هستند. در حاليكه در بافت خاك رس سيلتي سنسور طراحي شده و سنسور watermark دقت مناسبي در برآورد رطوبت خاك نداشتند. بر اساس نتايج اين مطالعه سنسور watermark و سنسور طراحي شده در رطوبت‌هاي كمتر از 50 درصد كل آب قابل دسترس قادر به تخمين نسبتا دقيق رطوبت خاك هستند. اين در حالي است كه سنسورهاي مذكور در رطوبت‌هاي بيشتر از حد زراعي تخمين دقيقي از رطوبت خاك نداشتند.

Real-time irrigation management considering field condition, has an important role on water saving and stability of agricultural and horticultural production. One of the approaches of real time irrigation management is the use of soil moisture sensors that have important effect on improving water productivity. In this study the feasibility of designing and evaluation of Iranian soil moisture accompanying watermark sensor was investigated in different soil textures. For designing and calibrating of Iranian soil moisture sensor, an experiment was conducted in 2018 and 2019 at Soil and Water Department of Yazd Agricultural and Natural Resources Research and Education Center. The designed sensor was evaluated in three different soil textures including sandy clay loam, loamy and silty clay with 4 replications. The designed and watermark sensors were calibrated in three soil textures, compared and validated with the direct method of soil moisture measurement. Results showed that the designed and watermark sensor could estimate soil moisture in loamy and sandy clay loam soil textures with proper precision. While in silty clay soil texture both designed and watermark sensors couldn't estimate the soil water content with acceptable precision. According to the results of this study, for soil water content lower than 50%AW(50% of available water), the designed and watermark sensors could accurately estimate the soil moisture. While for the soil water content upper than field capacity these sensors couldn’t acceptably estimate soil moisture.