ارزیابی دقت برخی روش های صحرایی اندازه گیری رطوبت خاک

آب خاک از عوامل مهم موثر در رشد گیاه است. روش­های متفاوتی برای تعیین آب خاک وجود دارد. از آنجا که تعیین رطوبت حجمی به روش آزمایشگاهی زمان­بر بوده و موجب برهم­خوردگی خاک می­شود، این پژوهش به منظور ارزیابی برخی روش­های صحرایی (درجا) اندازه­گیری رطوبت خاک انجام شد. برای اندازه­گیری رطوبت خاک از روشمقاومت الکتریکی با آرایش الکترودی ونر، روش رادار نفوذی به زمین با آنتن 700 مگاهرتز و دو حس­گر (thetaml2 وsm300)، در 72 نمونه خاک­هایی با بافت لوم، لوم­شنی، لوم­سیلتی، رسی­سیلتی، رسی­لومی و سیلتی­رسی­لومی در بخش­هایی از حوزه آبخیز شهرکرد استفاده شد. نتایج به­دست آمده ضریب همبستگی بین رطوبت خاک و عکس مقاومت الکتریکی زمین را 85/0 نشان داد. همچنین، ضریب همبستگی بین مقادیر حاصل از روش رادار زیرسطحی، حس­گر sm300و thetaml2با نتایج به­دست آمده از اندازه­گیری­های آزمایشگاهی به ترتیب برابر بود با 86/0، 94/0 و 86/0 و شاخص CRM 52/0- ، 75/0- و 22/1- بدست آمد. با مقایسه مقاومت ویژه الکتریکی، رطوبت به­دست آمده از رادار نفوذی به زمین و حس­گر sm300و thetaml2با رطوبت حجمی اندازه گیری شده در آزمایشگاه، مقادیر ریشه میانگین مربعات خطا به­ترتیب 41/8، 4، 3/5 و 6/8 و  RRMSEبه­ترتیب 10، 31، 29 و 26 به­دست آمد. آزمون دانکن بین رطوبت­ها نشان داد که اختلاف رطوبت به­دست آمده از حسگرها با رطوبت اندازه گیری شده در آزمایشگاه در سطح 5 درصد (05/0p<) معنی­دار بود. بر اساس نتایج ، حس­گر sm300دارای بالاترین میزان همبستگی و رادار نفوذی به زمین دارای کمترین خطا (RMSE) در بین سایر روش­ها بود. با توجه به مقدار RRMSEهمه حس­گرها تخمین مناسبی از رطوبت خاک داشتند. به­طور کلی، برای تعیین رطوبت حجمی نیمرخ خاک در مقیاس­های مزرعه تا زیر­حوضه، روش مقاومت الکتریکی، رادار زیرسطحی و حس­گر­های رطوبتی به ­دلیل سهولت استفاده و تعیین دامنه گسترده رطوبت خاک، می­تواند به­عنوان روشی اقتصادی و سریع بدون تخریب ساختمان خاک،مورد استفاده قرار گیرد.

Keywords:

روش مقاومت الکتریکی زمین , رادار زیرسطحی , ثابت دی الکتریک , حس گر رطوبت