تخمین منحنی رطوبتی خاک نزدیک اشباع با استفاده از اطلاعات نفوذ سنج دیسک و مقایسه آن با روش آزمایشگاهی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی

2 استاد گروه آبیاری و زهکشی دانشکده ی مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز

3 دانشیار گروه آبیاری و زهکشی دانشکده ی مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

خصوصیات هیدرولیکی خاک مانند توزیع اندازه منافذ و مشخصات رطوبتی خاک در تفسیر مشخصات فیزیکی خاک و مدیریت روش­های کشاورزی بسیار مهم می­باشند. روش­های استاندارد رایج از قبیل صفحات فشاری و سندی باکس اغلب زمان بر و پر هزینه هستند. در این مطالعه یک روش ساده با دقت کافی برای تخمین منحنی رطوبتی، با استفاده از اطلاعات نفوذ پایدار پیشنهاد شده است. ابتدا سرعت­های نفوذ پایدار در مکش­های متوالی به ترتیب 15-،10-،6- ،3- و صفر سانتی­متر توسط نفوذ سنج دیسک در مزرعه اندازه­گیری شدند. سپس جهت تخمین هدایت هیدرولیکی در مکش­های ذکر شده از اطلاعات نفوذ سنج دیسک، از تحلیل پایدار الریک و رینولدز استفاده گردید. هدایت هیدرولیکی اشباع بهینه سازی شده حاصل از اندازه گیری­های صحرایی، به عنوان پارامتر اولیه برای برازش مدل بروکز کوری جهت تخمین پارامترهای b و BCα در نظر گرفته شد. پارامترها با رگرسیون بالایی (9/0<) از طریق برازش  شکل خطی معادله بروکز کوری توسط نرم افزار آماری SPSS.11، به جفت داده­های هدایت هیدرولیکی و مکش، تخمین زده شدند. منحنی­های رطوبتی تخمین زده شده به دو روش آزمایشگاهی (سندی باکس) و پیشنهادی، با یکدیگر مقایسه گشتند. مقادیر تخمین زده شده به روش پیشنهادی، کمتر از مقادیر تخمین زده شده به روش آزمایشگاهی بدست آمدند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimating near-saturated soil moisture curve using disc-permeameter data and comparing it with laboratorial method

نویسندگان [English]

  • sareh tangsir 1
  • Heaidar ALi Kashluli 2
  • Hadi Moazed 3
1 M.Sc. Student, Department of Irrigation and Drainage, Shahid Chamran University, Ahvaz
2 Professor, Department of Irrigation and Drainage, Shahid Chamran University, Ahvaz
3 Assistant Professor, Department of Irrigation and Drainage, Shahid Chamran University, Ahvaz
چکیده [English]

Nitrogen (N) loss from irrigated cropland, especially in rice paddies, results in low N-use efficiency and groundwater contamination. Soil conditions that increase ammonium and nitrate ion retention alleviate these problems. Clinoptilolite, a naturally occurring zeolite with high ion-exchange capacity, may be used to adsorb ammonium and retard excess leaching of nitrate. The objectives of this research were to determine the effects of different rates of Na-zeolite application (0, 2, 4, 8 and 16 g/kg soil) on pore water velocity and leaching of ammonium and nitrate applied as ammonium nitrate fertilizer to a silt loam soil at a rate of 350 kg N/ha under saturated conditions similar to that of a rice paddy. The results indicated that Na-zeolite applications of 2, 4 and 8 g/kg soil increase the pore water velocity by 5.0%, 19. 9, 68.0 and 58/6% compared with the control treatment, respectively. The maximum relative concentration (c/co) all treatments for the nitrate breakthrough curve (BTC) occurred at pore volume of about 0.5. When applying 39.1 cm of leaching water, leached nitrate by 86.9%, 66.00% and 48.5% of total applied nitrate at the soil surface with zeolite applications of 2, 4 and 8 g/kg soil, respectively. Although the ammonium discharged from all treatments was negligible (3.95, 3.48, 3.13 and 2.28 percent of total applied ammonium at the soil surface), the statistical analysis indicated significant differences among treatments that received zeolites. The relationship between the hydrodynamic dispersion coefficient (D) of nitrate and pore water velocity (v) was not linear and by increasing zeolite application to the soil, the value of D increased as well.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zeolite
  • nitrate
  • Ammonium
  • Breakthrough curve
  • Hydrodynamic Dispersion