عنوان پایان‌نامه
تأثیر شوری زیاد آب آبیاری در تعیین رطوبت ظرفیت مزرعه بر اساس مفهوم جدید
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی- علوم خاک گرایش فیزیک و حفاظت خاک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7035;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76287;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7035;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76287
- تاریخ دفاع
- ۲۱ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- احسان قزلباش
- استاد راهنما
- مهدی شرفا
- چکیده
- در دامنه ی وسیعی از انواع خاک ها و در شرایط مختلف، زهکشی درونی خاک منجر به یک شرایط هیدرولیکی قابل پیش بینی، پایدار و تکرار پذیر در خاک می شود که به آن ظرفیت مزرعه اطلاق می شود. ظرفیت مزرعه یکی از خصوصیات هیدرولیکی مهم و مورد استفاده ی خاک است که با وجود اهمیتی که دارد تعاریف درستی از آن ارائه نشده است. زهکشی خاک تا زمان حصول ظرفیت مزرعه یک معیار هیدرولوژیکی مفید را ایجاد می کند که در تخمین و مدل سازی آب قابل استفاده برای گیاه از آن بهره گیری می شود. به صورت سنتی، ظرفیت مزرعه به مقداری از آب خاک گفته می شود که پس از خروج آب ثقلی در آن باقی می ماند، به طوری که شدت زهکشی در آن به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. متاسفانه این تعریف کیفی از ظرفیت مزرعه نمی تواند منجر به تخمین ظرفیت مزرعه از دیگاه کمی شود. به دلیل ابهامی که جمله ی «خروج آب ثقلی» در تعریف سنتی ظرفیت مزرعه دارد، تخمین این ضریب هیدرولیکی خاک عمدتا با استفاده از روش های تجربی انجام می گیرد. این روش های تجربی بر پایه ی زمان، فشار و یا شدت زهکشی بنا شده اند. برای غلبه بر ابهامات و عدم جامعیت تعاریف مختلف ظرفیت مزرعه، آسولاین و اور (2014)، پیشنهاد دادند که از طول مشخصه ی ذاتی خاک (مکش ماتریکی که از توزیع اندازه ای منافذ قابل زهکشی در خاک به دست می آید) برای تعیین میزان کاهش هدایت هیدرولیکی خاک در زمان وقوع ظرفیت مزرعه استفاده شود. این روش نوین برای تعیین ظرفیت مزرعه موجب تعریف پذیری و جامعیت این مفهوم پرکاربرد و مهم شده، به طوری که بتوان از آن در زمینه های کشاورزی، هیدرولوژی، بوم شناسی و اقلیم شناسی استفاده نمود. این پژوهش با هدف تعیین تاثیر شوری زیاد آب آبیاری بر تعیین ظرفیت مزرعه با مفهوم نوین انجام شد. 10 نمونه ی خاک در دامنه ای از بافت های مختلف تهیه شد. نمونه های خاک به درون ستون های سه متری انتقال پیدا کردند. هریک از ستون ها در سه عمق 1، 2 و 3 متری سوراخ شد و در هریک شیر آب تعبیه گشت. سه سطح شوری آب آبیاری (0/01، 0/05 و 0/1 مولار کلریدکلسیم) در هریک از این ستون ها اعمال شد و پس از ایجاد حالت اشباع در آن ها، منحنی های زهکشی برای هریک تعیین گشت. برای هریک از نمونه های خاک منحنی مشخصه ی رطوبتی ترسیم شد و با استفاده از نرم افزار Excel پارامترهای مدل پارامتریک منحنی رطوبتی ون گنوختن (1980) به دست آمد. همه ی این اطلاعات برای حل معادلات ارائه شده توسط آسولاین و اور ( 2014 مورد استفاده قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که خصوصیات خاک بخصوص بافت، نوع ذرات رس و نسبت جذب سدیم، خصوصیات آب آبیاری بخصوص شوری، عمق خاک و همچنین مدت زمان تماس آب شور و خاک می تواند باعث تغییراتی در منحنی های زهکشی و عوامل مرتبط با ظرفیت مزرعه همچون زمان رسیدن به حالت ظرفیت مزرعه و شدت زهکشی خاک در حالت ظرفیت مزرعه شود.
- Abstract
- Across many soil types and conditions, post wetting soil internal drainage exhibits predictable dynamics that lead to a stable and repeatable hydration state termed ‘‘field capacity’’ (FC). Field capacity is one of the most commonly used, and yet poorly defined, soil hydraulic properties. Soil regulation of internal drainage toward FC has long been recognized as producing a useful hydrologic benchmark for modeling and for estimation of plant available soil water. Traditionally, field capacity has been defined as the amount of soil moisture after excess water has drained away and the rate of downward movement has materially decreased. Unfortunately, this qualitative definition does not lend itself to an unambiguous quantitative approach for estimation. Because of the vagueness in defining what constitutes ‘‘drainage of excess water’’ from a soil, the estimation of field capacity has often been based upon empirical guidelines. These empirical guidelines are either time, pressure, or flux based. To overcome ambiguities and inconsistencies in various definitions of FC, Assouline and Or (2014) proposed using a soil intrinsic characteristic length (a matric potential value derived from drainable soil pore size distribution) to characterize the loss of hydraulic continuity associated with the attainment of FC. The new metrics add definitiveness and robustness of this widely used concept with potential expansion to additional agronomic, hydrologic, ecological, and climatic applications. This research was conducted to determine the effect of irrigation water salinity on new concept of field capacity. Therefore, Ten soils sample were prepared with a range of different textures. These soils were transferred to columns with 3 meter hight. This columns at depths of 1, 2, 3 meters were perforated and be embedded with three faucets. Three levels of irrigation water salinity (0.01, 0.05 and 0.1 molar of calciumchloride) added to these soil columns and drainage curves were obtained after they saturated. For each of the soil samples the moisture characteristic curve was plotted and parameters of Van Genuchten (1980) parametric model for soil moisture characteristic curve were determined with Excel software. All of these data were used for solving the equations proposed by Assouline and Or (2014). The results of this research showed that soil properties especially soil texture, type of clay minerals and sodium absorption ratio (SAR), irrigation water prpoperties especially salinity, soil depth and also duration contact of saline water with soil can cause changes in drainage curves and factors associated with field capacity such as time to reach to field capacity (tFC) and drainage flux at field capacity (qFC). Key words: duration contact of soil and water, field capacity, irrigation water salinity, soil depth.
