تحقیق در مورد اندازه گیری شوری خاک با استفاده از EC متر و اندازه گیری رطوبت خاک با استفاده از نوترون متر

word قابل ویرایش
18 صفحه
8700 تومان
87,000 ریال – خرید و دانلود

اندازه گیری شوری خاک با استفاده از EC متر و اندازه گیری رطوبت خاک با استفاده از نوترون متر

شوری و سدیمی بودن خاک
شوری و سدیمی بودن خاک یکی از مشکلات مهم خاک‌های مناطق خشک و نیمه خشک است. در این مناطق بدلیل کمبود بارندگی و اقلیم خشک، املاح در خاک تجمع پیدا می‌کنند و در نتیجه خاکهای شور حاصل می‌شود. این خاک محیط نامناسبی برای رشد و تولید بوده که هم کمیت محصول را پائین می‌آورد و هم کیفیت محصول را کاهش می‌دهد.

طبق آمار %۱۵ سطح کل کشور ما را خاکهای شور و چیزی حدود %۵۰ خاکها قابل بهره‌برداری و آبیاری می‌باشند.
بطور کلی خاک‌های شور دارای مقدار زیادی املاح محلول هستند که این نمک زیاد مشکلاتی را برای گیاه بوجود می‌آورد.
شوری خاک چگونه تعیین می‌شود؟

شوری خاک را براساس پارامتری بنام E.C. یا قابلیت هدایت الکتریکی مشخص می‌کنند. هدایت‌سنج الکتریکی، دستگاهی است که قابلیت هدایت الکتریکی محلول خاک یا E.C. را اندازه‌گیری می‌کند. خاک‌هایی که E.C. آن‌ها بیشتر از Ds/m ۴ باشد جزء خاکهای شور طبقه‌بندی می‌شوند.

تحمل درختچه‌ها و درختان زینتی نسبت به شوری
نام گیاه حداکثر مجاز E.C. (Ds/m) نام گیاه حداکثر مجاز E.C. (Ds/m)
یاسمن ۲-۱ کاج سیاه ۶-۴
گل رز ۳-۲ نعلب درختی ۶-۴

لاله درختی ۳-۲ اوکالیپتوس ۸-۶
عَشَقه ۴-۳ خرزهره ۸-۶
بداغ ۴-۳ نخل بادبزنی ۸-۶
توری ۴-۳ دراسیتا ۸-۶
ماگنولیا ۶-۴ گل کاغذی ۸>
شمشاد ۶-۴ گل یخ ۸>

حساسیت گیاهان به شوری خاک
گیاهان نسبت به شوری خاک حساسیت متفاوتی دارند و بعضی می‌توانند شوری را تحمل کنند که به آن‌ها اصطلاحاً گیاهان متحمل به شوری گفته می‌شود. بعضی دیگر نسبت به شوری خاک حساس هستند که جزء گیاهان حساس محسوب می‌شوند. گل‌ها و گیاهان زینتی جزء گیاهان حساس به شوری قلمداد می‌شوند.

اثرات شوری روی رشد گیاه
شوری خاک از چند طریق رشد گیاه را دچار محدودیت می‌کند:
۱- آب قابل استفاده گیاه را کاهش می‌دهد؛ به عبارت دیگر در خاک‌های شور، گیاهان زودتر دچار پژمردگی می‌شوند که این پدیده را اصطلاحاً خشکی فیزیولوژیکی می‌گویند. زیرا بدلیل شور بودن خاک، گیاهان نمی‌توانند آب درون خاک را جذب کنند.
۲- مسمومیت؛ بعضی از یونها به مقدار زیاد در خاکهای شور وجود دارند و بر اثر جذب زیادشان توسط گیاه، برای آن ایجاد مسمومیت می‌کنند که از مهمترین آن‌ها می توان کلر،سدیم و بر را نام برد.

۳- عدم تعادل تغذیه‌ای؛ در خاکهای شور بدلیل وجود زیاد بعضی از یونها تغذیه گیاه، دچار مشکل می‌شود. بعنوان مثال در یک خاک شور، بدلیل غلظت زیاد کلر در محلول خاک و جذب آن بوسیله‌ی گیاه، جذب نیترات و سولفات توسط گیاه کم می‌شود. در صورتیکه نیترات و سولفات از یون‌های بسیار ضروری در تغذیه گیاه هستند. یا بعنوان مثال، جذب زیاد سدیم توسط گیاه، باعث کاهش جذب پتاسیم می‌شود.

نوع دیگری از خاک‌های دارای املاح زیاد اصطلاحاً خاک‌های سدیمی گفته می‌شوند یعنی خاک‌هایی که درصد سدیم تبادلی آن‌ها زیاد است.
بطور کلی، ما خاکها را بر اساس سه پارامتر E.C.،PH ،ESP و یا درصد سدیم تبادلی طبقه‌بندی می‌کنیم.
طبقه‌بندی خاک‌های متاثر از املاح براساس Eph, Esp, Ec
نوع خاک ph Esp Ec(Dsm-1)

شور ۴ > 8/5 15< <
سدیمی ۴< 15> 8/5>
شور و سدیمی ۴> 15> 8/5<
مصنوعی ۴< 15< 8/5>

خاکهای شور، خاکهایی هستند که E.C. آن‌ها بزرگتر از ۴ و ESP یا درصد سدیم تبادلی شان بیشتر از ۱۵ و PH کمتر از ۵/ ۸ دارند.
خاکهای سدیمی E.C. کمتر از ۴ و ESP بیشتر از ۱۵ و PH بیشتر از ۸/۵ دارند.

اصلاح خاک‌های شور
راههای متفاوتی برای اصلاح خاکهای شور و سدیمی وجود دارد که به شرح ذیل است :
۱- اساس اصلاح خاکهای شور، آب‌شویی است. یعنی از طریق مصرف آب اضافی، نمکهای محلول را از خاک شست و شو می‌دهیم؛
۲- اما روش‌های دیگری هست که اثرات سوء شوری را کاهش می دهند که مدیریت بهره برداری از خاکهای شور گفته می‌شود. بعنوان مثال، در خاکهای شور باید دور آبیاری را کوتاهتر بگیریم به عبارت دیگر آبیاری زود به زود انجام شود تا غلظت املاح در خاک افزایش پیدا نکند؛
۳- همچنین در خاک‌های شور، باید از کودهایی استفاده بکنیم که اصطلاحاً ضریب شوری پائین‌تری داشته باشند یعنی کود خاک را شورتر نکند؛
۴- استفاده از مواد آلی در خاکهای شور؛

۵- استفاده از سیستم مناسب کشت و کار که اثرات شوری را کم کند؛
۶- تغییر روش آبیاری.
اصلاح خاک‌های سدیمی که ESPبالایی دارند با اصلاح خاک‌های شور متفاوت است، در این خاک ها باید یکسری مواد شیمیایی اصلاح کننده به خاک اضافه بکنیم. مهمترین و بهترین موادی را که می توان در خاک‌های کشور ایران استفاده کرد گچ یا گوگرد می‌باشد. گچ همان سولفات کلسیم است. به عبارت دیگر دارای عنصر کلسیم است. این کلسیم روی سطح ذرات خاک، جانشین سدیم می‌شود و سدیم را از سطح ذرات خارج کرده و وارد محلول خاک می‌کند و بعداً از طریق آب‌شویی، سدیم اضافی خارج می‌شود.

اما زمانی که گوگرد استفاده می‌کنیم گوگرد توسط یک باکتری بنام تیوباسیلوس دبو اکسیدانس در خاک اکسید می‌شود و تولید اسید سولفوریک می‌کند. اسید سولفوریک بر روی آهک خاک اثر کرده و تولید گچ می‌کند و گچی که بدین ترتیب تولید می‌شود کار اصلاح را انجام می‌دهد.
مقاومت گیاهان مختلف به درصد سدیم تبادلی خاک ESP

مقاومت مقدار Esp
بسیار حساس ۱۰-۲
حساس ۲۰-۱۰
نیمه مقاوم ۴۰-۲۰
مقاوم ۶۰-۴۰

اندازه گیری هدایت الکتریکیEC خاک: Soil electrical conductivity هدایت الکتریکی در محیط های آبی ،مثل آب آبیاری یا آب خاک بیانگر مقدار املاح معدنی محلول می باشدو معیار دقیقی از میزان املاح وشوری در خاک وآب است به طوری که کیفیت و طبقه بندی آب وخاک از نظر شوری از روی EC مشخص می شود ECبوسیله دستگاهی بنام EC سنج اندازه گیری می شود کار دستگاه بر مبنای قانون اهم است وشکل زیر اساس دستگاه ECسنج می باشد که حاوی یک

مقاومت سنج ، یک منبع جریان یا نیروی محرکه،یک الکترود شیشه ای می باشد. الکترود شیشه ای ساحتمان ساده ای دارد که ته آن باز می باشد. در انتهای الکترود شیشه ای دو صفخه پلاتینی روبروی هم قرار گرفته اند به فاصله یک سانتیمتری که یکی به قطب مثبت ودیگری به قطب منفی متصل می باشد این

الکترود را تا حدی داخل محلول قرار می دهیم که سطح پلاتین ها کاملاً پوشانده شود.همچنین سطح پلاتین یک سانتیمتر مربع می باشد. برای شروع کار با ECسنج ، آن را کالیبره کرده برای این کار از محلولهای استاندارد KCLبا غلظت های زیر دمای c25 استفاده کرد. بایستی توجه کرد که این دستگاه در دمای ۲۵cکالیبره شده است واگر دما بیشتر یا کمتر از آن باشد تصحیح را باید انجام دهیم.

روش کار : ابتدا مقدارgr50 خاک را وزن کرده وداخل بوته چینی ریخته وسپس گل اشباع را تهیه می کنیم سپس بعد از ۲۴ ساعت توسط دستگاه سانتریفوژ یا قیف بوخنر عصاره خاک را جدا می کنیم سپس زیر الکترود دستگاه ECسنج که قبلاً کالیبره شده است قرار داده ومیزان ECرا می خوانیم. تهیه های محلول های مولار ، مولال ، نرمال: ۱۰% ، به میزان ۱۰گرم وزن کرده درون بالون ریخته و ۱۰۰cc آب اضافه می کنیم.
مولاریته یک مولار : برای بدست آوردن محلول یک مولار هر ماده ای کافی است جرم مولکولی ماده را بدست آورده به همان مقدار نمک وزن کرده و در بالون یک لیتری ریخته و حجم آن را به یک لیتر می رسانیم . ( برای ۰/۱مولال جرم مولکولی تقسیم بر ده )

مولالیته : یک مولال: اگر حجم مولکولی نمک یا ماده را بدست بیاوریم و داخل آن به حجم ۱۰۰۰ccآب بریزیم به آن مولالیته یا یک مولال می گوییم .
یک نرمال : برای بدست آوردن محلول یک نرمال کافی است اکی والان گرم هر ماده ای را بدست آورده همان مقداراز ماده را وزن کرده و به حجم یک لیتر برسانیم .
اندازه گیری هدایت الکتریکیEC خاک: Soil electrical conductivity هدایت الکتریکی در محیط های آبی ،مثل آب آبیاری یا آب خاک بیانگر مقدار املاح معدنی محلول می باشدو معیار دقیقی از میزان املاح وشوری در خاک وآب است به طوری که کیفیت و طبقه بندی آب وخاک از نظر شوری از روی EC مشخص می شود ECبوسیله دستگاهی بنام EC سنج اندازه گیری می شود کار دستگاه بر مبنای قانون اهم است وشکل زیر اساس دستگاه ECسنج می باشد که حاوی یک

مقاومت سنج ، یک منبع جریان یا نیروی محرکه،یک الکترود شیشه ای می باشد. الکترود شیشه ای ساحتمان ساده ای دارد که ته آن باز می باشد. در انتهای الکترود شیشه ای دو صفخه پلاتینی روبروی هم قرار گرفته اند به فاصله یک سانتیمتری که یکی به قطب مثبت ودیگری به قطب منفی متصل می باشد این الکترود را تا حدی داخل محلول قرار می دهیم که سطح پلاتین ها کاملاً پوشانده شود.همچنین سطح پلاتین یک سانتیمتر مربع می باشد. برای شروع کار با

ECسنج ، آن را کالیبره کرده برای این کار از محلولهای استاندارد KCLبا غلظت های زیر دمای c25 استفاده کرد. بایستی توجه کرد که این دستگاه در دمای ۲۵cکالیبره شده است واگر دما بیشتر یا کمتر از آن باشد تصحیح را باید انجام دهیم.

روش کار : ابتدا مقدارgr50 خاک را وزن کرده وداخل بوته چینی ریخته وسپس گل اشباع را تهیه می کنیم سپس بعد از ۲۴ ساعت توسط دستگاه سانتریفوژ یا قیف بوخنر عصاره خاک را جدا می کنیم سپس زیر الکترود دستگاه ECسنج که قبلاً کالیبره شده است قرار داده ومیزان ECرا می خوانیم. تهیه های محلول های مولار ، مولال ، نرمال: ۱۰% ، به میزان ۱۰گرم وزن کرده درون بالون ریخته و ۱۰۰cc آب اضافه می کنیم.

مولاریته یک مولار : برای بدست آوردن محلول یک مولار هر ماده ای کافی است جرم مولکولی ماده را بدست آورده به همان مقدار نمک وزن کرده و در بالون یک لیتری ریخته و حجم آن را به یک لیتر می رسانیم . ( برای ۰/۱مولال جرم مولکولی تقسیم بر ده )
مولالیته : یک مولال: اگر حجم مولکولی نمک یا ماده را بدست بیاوریم و داخل آن به حجم ۱۰۰۰ccآب بریزیم به آن مولالیته یا یک مولال می گوییم .
یک نرمال : برای بدست آوردن محلول یک نرمال کافی است اکی والان گرم هر ماده ای را بدست آورده همان مقداراز ماده را وزن کرده و به حجم یک لیتر برسانیم .
اندازه گیری هدایت الکتریکی خاک
خاک ها از نظر محتویات نمک با هم تفاوت هایی دارند. نمک های محلول خاک شامل آنیون ها و کاتیون هاست. نمک هایی که معمولا در خاک تجمع می یابند عبارتند از: Cl- ، SO44- ، Ca2+ ، Mg2+ ، Na+ به همراه مقادیر اندکی از CO32- ،HCO3- ، NO3- ، PO43- ، K+ ، NH4- ، B و غیره. این ترکیبات هنگامی که در حد بهینه در خاک حضور داشته باشند، به عنوان مواد غذایی رشد گیاه محسوب می گردند. اما هنگامی که به مقادیر بیش از آن وجود داشته باشند مانند EC> 4ds/m گفته می شود که خاک شور است و برای رشد گیاه مضر می باشد. هدایت الکتریکی را با EC نشان می دهند. اثر زیان آوری غلغت زیاد نمک بر رشد گیاه اساسا به علت فشار اسمزی بالای محلول خاک است که در نتیجه اگزوزموزیز و پلاسمولیز رخ می دهد که از جذب آب و موادغذایی توسط گیاه جلوگیری به عمل می آید. مسمومیت ناشی از Cl- ، Na+ و غیره نیز در این خاک ها دیده شده است. این خاک ها، بر پایه EC و تحمل به شوری به صورت زیر طبقه بندی می شود:

(mmhos/cm) EC تحمل زراعی و شوری خاک
کوچک تر از یک خاک معمولی، آثار بی زیان در گیاه زراعی
۲ – ۱ برای سبز کردن بذر بحرانی است
۴ – ۲ برای رشد گیاهان زراعی حساس مضر است
بزرگ تر از ۴ برای اغلب گیاهان زراعی زیان آور است

اصول کار
نمک های محلول در خاک به روش هدایت الکتریکی تعیین می شود. محلول ها نسبت به عبور جریان الکتریکی، بستگی به غلظت نمک ها از خود مقاومت نشان می دهند. در غلظت بالای نمک ها مقاومت به عبور جریان کم تر و هدایت الکتریکی زیادتر می گردد. بنابراین، EC به عنوان شاخص غلظت نمک محسوب می گردد. هدایت الکتریکی که عکس مقاومت (R) است با افزایش غلظت نمک افزایش می یابد.

مطابق قانون اهم،
۱
هدایت < ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مقاومت

۱ ۱
یعنی، C < ـــــــــــــ یا R < ــــــــــــــــــــ
R C
1 1
یا C = K ــــــــــــــــــــــ یا R = K ـــــــــــــــــ
R C

قانون اهم عبارت است از عبور جریان الکتریکی یک آمپر از یک هادی که با نیروی الکتریکی E (ولت) نسبت مستقیم و با مقاومت R هادی ( اهم) نسبت معکوس دارد.
E
ـــــــــــــــــــــــــ = I
R
واحد مقاومت اهم است. نظر به این که، هدایت عکس مقاومت است، واحد هدایت الکتریکی (EC) عکس اهم ( ohm-1 ) یا Mho است. هدایت الکتریکی محلول استخراج شده خاک عموما با واحد کوچکتری مانند میلی موس بر سانتی متر( mmhos/cm) یا میکروموس بر سانتی متر ( µmhos/cm) در ۲۵ درجه سانتی گراد است. واحد بین المللی (SI) بر حسب زیمنس بر متر (S/m) و واحد کوچک تر آن د زیمنس بر متر (ds/m) می باشد. یک ds/m برابر است با یک mmhos/cm که برابر است با ppm 40/6 یا ۰۶۴/۰ درصد نمک.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 18 صفحه
87,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد