تاثیر میزان رس و شوری خاک در رطوبت حجمی اندازه گیری شده با انعکاس سنج زمانی

اندازه­گیری مقدار دقیق رطوبت حجمی خاک در علوم کشاورزی، هیدرولوژی و خاک­شناسی بسیار حائز اهمیت است. لذا استفاده از روشی که بتوان رطوبت خاک را در شرایط طبیعی و بدون دست خوردگی با سرعت و دقت بالا به دست آورد، بسیار با اهمیت و کاربردی می­باشد. در سالهای اخیر استفاده از دستگاه انعکاس سنج زمانی[۱](TDR) که می­تواند رطوبت و شوری خاک را در مدت کوتاهی اندازه­گیری نماید متداول شده است. در این مطالعه تاثیر میزان رس و مقدار شوری خاک بر ضریب دی­الکتریک[۲] (یا رطوبت حجمی خاک) اندازه­گیری شده با TDR در خاک های شور و غیر شور مورد بررسی قرار گرفت. نمونه برداری از پنج نوع خاک در دو عمق سطحی (۳۰-۰) و عمقی (۶۰-۳۰) انجام شد. هر نمونه بافت خاک بسته به میزان رس ان در ۱۵ تا ۲۰ ستون ریخته شد  و هربار به بعضی ستونها آب خالص به میزان ۰.۰۲۵ متر مکعب بر مترمکعب و به بعضی از انها ۰.۰۳ متر مکعب بر متر مکعب آب با شوری های مختلف )۴۱/۰-۸۱/۰-۵۳/۱-۶/۲-۴۹/۳ -۷۱/۴ دسی زیمنس بر متر( اضافه شد تا نزدیک به حالت اشباع رسیدند. سپس چگالی ظاهری آنها به چگالی مشابه در شرایط مزرعه رسانده شد، بعد از ۴۸-۲۴ ساعت ضریب دی­الکتریک به وسیله TDR سیستم TRACE اندازه­گیری شد. خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و مینرالوژیکی خاک­ها نیز اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد با افزایش مقدار شوری خاک، ضریب دی­الکتریک خاک نیز زیادتر شده در نتیجه مقدار رطوبت خاک اندازه­گیری شده با TDR بیش از مقدار واقعی نشان داده می­شود. مقدار آب پیوندی[۳]باعث کاهش مقدار ضریب دی­الکتریک می­شود، که نتیجه این عمل پایین نشان دادن مقدار رطوبت حجمی در خاک با بافت های سنگین شد و این کاهش مقدار ضریب دی­الکتریک در اثر تغییر قطبیت ملکول های آب اتفاق می­افتد. برای خاک های مورد مطالعه یک نقطه برگشت[۴]به دست آمد، که در این نقطه اثر آب پیوندی و شوری در ضریب دی­الکتریک یکسان است. نتایج نشان داد که فقط در این نقطه معادله خطی مقدار دقیق رطوبت را نشان می­دهد، در زیر این نقطه اثر آب پیوندی باعث تخمین زیادتر مقدار رطوبت و بالای این نقطه باعث تخمین کمتر مقدار رطوبت در خاک می­شود. مقدار نقطه برگشت با افزایش مقدار شوری کاهش پیدا می­کند. به طور کلی نتایج نشان می­دهد برای اندازه­گیری میزان رطوبت حجمی خاک با TDR بهتر است نوع شوری و نوع مینرالوژی در معادله واسنجی قرار داده شود زیرا این پارامتر­ها می­توانند خطای زیادی در اندازه­گیری میزان رطوبت حجمی خاک داشته باشند.   [۱]. Time Domain Reflectometry [۲] Dielectric Constant [۳]. Bound water                         [۴]. Turning point