دانلود مقاله دستور کار آزمایشگاه روش های آبیاری

word قابل ویرایش
35 صفحه
4700 تومان

آزمایش شماره ۱- نمونه برداری آب آبیاری
هدف: آشنایی با روش صحیح نمونه برداری آب آبیاری

مقدمه
ارزیابی کیفی منابع آب به صحت و دقت آزمایش های فیزیوکوشیمیایی و باکتریولوژیکی بستگی دارد. داده های مورد ارزیابی نیز با نحوه برداشت آب در ارتباط می باشد. بنابراین حتی در صورت بکارگیری روش های پیشرفته آزمایشگاهی چنانچه نمونه برداری آب از منبع اصلی با شرایط علمی و استاندارد مطابقت نداشته باشد، نتایج غلط و گمراه کننده ای در بر خواهد داشت.

از اولین اقداماتی که در طراحی یک سیستم آبیاری بایستی انجام گیرد بررسی خصوصیات کیفی آب است. به بیان دیگر نمونه برداری صحیح از آب آبیاری نخستین و مهمترین مرحله بررسی کیفیت آب است. نمونه ای که برای انجام آزمایشات کیفی برداشت می شود باید معرف منبع آب مورد استفاده در طول سال باشد.
فرایند نمونه برداری آب شامل مراحل نمونه گیری آب، تثبیت و انتقال به آزمایشگاه است. به عبارت دیگر در نگهداری از نمونه برداشتی تا زمان انتقال آن به آزمایشگاه و انجام آزمایشات کیفی بایستی توجه ویژه داشت تا در خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آن تغییری ایجاد نگردد.

روش کار
در نمونه برداری از آب آبیاری رعایت نکات زیر ضروری است:
 از نظر شیمیایی ظروف نمونه برداری باید پلاستیکی (پلی اتیلن) و یا شیشه ای باشند. در نمونه برداری آب برای تعیین پارامترهایی مانند فسفات ها، حشره کش ها و مواد مشابه از ظروف شیشه ای استفاده می شود و در بقیه موارد می توان از بطری پلاستیکی استفاده نمود. قسمت داخلی بطری های پلی اتیلن قبل از استفاده به مدت ۲۴ ساعت با محلول پتاسیم یداید ۸ درصد و نیز بطری های شیشه ای با محلول هیدروفلوئوریک اسید ۵/۰ درصد پر و نگهداری شود و سپس با آب مقطر شستشو داده شود. این بطری ها پس از هر نمونه برداری بایستی با برس و آب مقطر تمیز شوند. در نمونه برداری برای آزمایش های باکتریولوژیکی آب، بطری شیشه ای استریل یک بار مصرف به کار برده می شود.

 در هنگام نمونه برداری باید دقت شود که ظرف کاملاً از آب پر شود و سپس فوراً درب آن را بسته تا تمام هوای موجود در ظرف خارج گردد.
 در زمان نمونه برداری بهتر است دو یا سه بار بطری را از آب پر و خالی کرده و سپس نمونه اصلی را برداشت نمود.
 در بعضی مواقع بهتر است به جای برداشت یک نمونه، از یک منبع چند نمونه برداشت و سپس آنها را مخلوط کرد.

 برای نمونه برداری از آب چاه باید بعد از اینکه پمپ ۳۰ دقیقه یا بیشتر کار کرد نمونه را برداشت نمود و اگر از آب لوله کشی استفاده می شود، شیر آب را به مدت چند دقیقه باز نگه داشته تا آب داخل لوله خارج شود.
 در نمونه برداری از آب رودخانه، استخر، قنات و یا کانال باید نمونه ها را از وسط آبراهه و کمی زیر سطح آب تهیه نموده و از برداشت نمونه از حاشیه جویها که در تماس با جدار کانال است خودداری نمود.

 مقدار نمونه لازم برای سری کامل آزمایشات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی حدوداً سه لیتر است ولی برای آزمایشات مرسوم آبیاری یک لیتر کفایت می کند.
 در زمان نمونه برداری بهتر است درجه حرارت و در صورت امکان اسیدیته را در محل ثبت کرد.
 روی هر بطری مشخصات نمونه از قبیل شماره نمونه، زمان و مکان نمونه برداری، نوع منبع آب و غیره قید شود و اطلاعات اضافی بر روی ورقه جداگانه ای ثبت گردد.
 نمونه های برداشت شده بایستی هر چه زودتر به آزمایشگاه منتقل و تحت آزمایش قرار گیرند. هرگاه بعد از نمونه برداری شرایط انجام آزمایش فراهم نباشد بایستی نمونه آب را در دمای ۴-۰ درجه سانتیگراد نگهداری نمود.

 در صورتی که تشخیص دهید کیفیت آب در طول سال متغیر است، زمانی اقدام به نمونه گیری نمایید که آب در بدترین وضعیت کیفی باشد. مثلاً اکثر رودخانه ها در بهار پر آب بوده و کیفیت آب نیز خوب است حال آنکه در فصل تابستان غلضت املاح زیاد بوده و آب از کیفیت خوبی برخوردار نمی باشد، بنابراین نمونه برداری در این زمان (تابستان) ارجح تر است. همچنین اگر مواد معلق در زمان خاصی از سال در آبراهه بیشتر است نمونه گیری در آن زمان انجام گیرد.
 برای اندازه گیری اکسیژن محلول آب باید در نمونه گیری آب دقت زیادی صورت گیرد تا اکسیژن هوا وارد آب نشود. به این منظور باید به آرامی و با بکارگیری لوله لاستیکی نرم به قطر ۳ میلیمتر آب را به داخل ظرف نمونه برداری سیفون نمود.

آزمایش های صحرایی آب
اغلب پارامترهای کیفی آب ناپایدار بوده و اندازه گیری آنها یا در محل باید صورت گیرد و یا تثبیت شده و در فاصله زمانی معین آزمایش شوند. از این دسته پارامترها می توان به دما، اسیدیته، هدایت الکتریکی، کلیه گازها، بو و ترکیبات نیتروژن دار اشاره نمود که باید در صحرا و در منبع اصلی با دستگاه های قابل حمل دیجیتال اندازه گیری شوند.
عمل تثبیت عموماً با کاهش دما و pH صورت می گیرد. برای تثبیت فلزات آهن و منگنز، یک میلی لیتر اسید کلریدریک غلیظ به ازای هر لیتر نمونه آب افزوده می شود. برای فلزات سنگین از اسید نیتریک و برای ترکیبات نیتروژن دار از اسید سولفوریک غلیظ استفاده می شود.

آزمایش شماره ۲- وزن مخصوص خاک (۱)
هدف: آشنایی با روش اندازه‌گیری وزن مخصوص ظاهری (Density Bulk )

مقدمه
در روشهای آبیاری سعی می‌گردد که آب به طور یکنواخت در سطح مزرعه توزیع شده تا با نفوذ در خاک و توزیع مناسب درون خاک ذخیره رطوبتی مناسبی را برای گیاه فراهم آورد. لذا لازم است ابتدا آشنایی مختصری با اجزا و خصوصیات فیزیکی خاک حاصل نموده و به بررسی نحوه اندازه‌گیری خصوصیات خاک بپردازیم.
اگر یک جزء حجم خاک را درنظر بگیریم این جزء حجم خاک از سه فاز تشکیل شده است. این سه فاز عبارتند از فاز جامد, مایع و گاز. هرکدام از این سه بخش دارای حجم مشخص و جرم معینی هستند. در شکل زیر سه فاز خاک و علامتهای مربوط به آنها نشان داده شده است. فاز مایع معمولاً آب و فاز گاز معمولاً هوا است. در شکل M بیانگر جرم و V بیانگر حجم است.

اندیس‌های s , w و a به ترتیب برای جزء جامد (Solid)، آب (Water) و هوا (Air) می‌باشد. مجموع فاز گاز و مایع حجم خلل و فرج خاک است که با اندیس f و حجم کل با اندیس t نشان داده می‌شود. لازم به ذکر است که قسمت جامد خاک از مواد آلی و مواد معدنی تشکیل شده است.
وزن مخصوص ظاهری خاک عبارت است از نسبت جرم خاک خشک به حجم کل خاک. وزن مخصوص ظاهری را با نشان می‌دهند و بعد آن به صورت نسبت واحد جرم به واحد حجم است (به عنوان مثال gr/cm3).

وزن مخصوص ظاهری خاک به مواد تشکیل دهنده خاک, مقدار مواد آلی و درجه فشردگی خاک (تراکم خاک) بستگی دارد. وزن مخصوص ظاهری خاک ها معمولاً بین ۱۰/۱ تا ۶/۱ گرم بر سانتی‌مترمکعب متغیر می‌باشد. در مورد خاک های آلی, وزن مخصوص ظاهری خاک ها ممکن است از این مقدار کمتر باشد. خاکهای با بافت درشت (خاکهای شنی) به دلیل داشتن خلل و فرج کمتر نسبت به خاکهای با بافت ریز (خاکهای رسی) دارای وزن مخصوص ظاهری بیشتری هستند.

روش کار
۱- یک سیلندر آزمایش بردارید.

۲- اندازه‌های سیلندر را مشخص و آن را دقیقاً وزن کنید (W1).
3- استوانه را روی خاک قرار داده و آن را با ضربه به طوری که خاک فشرده نشود کاملاً وارد خاک کنید (دقت شود استوانه در محلی که رطوبت آن در حد ظرفیت زراعی است در خاک فرو برده شود).
۴- اطراف استوانه را خالی کرده و استوانه را از خاک بیرون آورید.
۵- خاک اطراف, بالا و پایین استوانه را با کاردک بریده و پاک کنید به طوری که سطح خاک درون استوانه کاملاً مسطح گردد.
۶- نمونه را به آزمایشگاه منتقل کنید و آن را در دمای ۱۰۵ تا ۱۱۰ درجه سانتی‌گراد آون قرار دهید.
۷- پس از ۲۴ ساعت نمونه را از آون بیرون آورده و آن را دقیقاً وزن کنید (W2).
وزن مخصوص ظاهری از رابطه زیر بدست می‌آید:

حجم استوانه = حجم کل خاک
وزن سیلندر خالی- وزن سیلندر و خاک خشک = W1- W2 = وزن خاک خشک

آزمایش شماره ۳- وزن مخصوص خاک (۲)
هدف: آشنایی با روش اندازه گیری وزن مخصوص حقیقی (Density Particle )

مقدمه
وزن مخصوص حقیقی خاک عبارت است از نسبت جرم جزء جامد خاک به حجم جزء جامد خاک. وزن مخصوص حقیقی خاک های معدنی برعکس وزن مخصوص ظاهری تقریباً مقدار ثابتی است و از ۶/۲ تا ۷/۲ گرم بر سانتیمتر مکعب متغیر می‌باشد. وزن مخصوص حقیقی خاک بستگی به وزن مخصوص کانیهای خاک دارد. وزن مخصوص کانیهای کوارتز, فلدسپات و سیلیکاتهای رس که قسمت عمده کانیهای خاک را تشکیل می‌دهد در محدوده‌ فوق قرار دارد.

مواد آلی که دارای وزنی به مراتب کمتر از اجزاء معدنی خاک می‌باشند تأثیر زیادی در کاهش وزن مخصوص حقیقی خاک دارند, هرچه مقدار مواد آلی خاک بیشتر باشد وزن مخصوص حقیقی خاک کمتر خواهد بود. وزن مخصوص خاکهای دارای مواد آلی گاهی تا ۴/۲ گرم بر سانتیمترمکعب می‌رسد. به همین دلیل خاکهای سطحی عموماً دارای وزن مخصوص حقیقی کمتری نسبت به خاکهای تحت‌الارضی هستند. رابطه وزن مخصوص حقیقی به صورت زیر است:

لازم به ذکر است که با داشتن و می‌توان تخلخل خاک را محاسبه نمود:

تخلخل یا درصد خلل و فرج خاک (f) عبارت است از درصدی از حجم خاک که به وسیله جزء جامد اشغال نشده باشد که مقدار آن بین ۳۰% تا ۶۰% تغییر می‌کند. تخلخل در خاکهای ریزبافت بیشتر از خاکهای درشت بافت است.

روش کار

جهت تعیین وزن مخصوص حقیقی از روش ریچاردز استفاده می‌گردد در این روش از ظرفی با حجم مشخص با نام پیکنومتر استفاده می‌شود.
۱- برای خارج ساختن هوا از آب مقطر, مقداری آب مقطر را به مدت ۱۰ دقیقه در یک بشر جوشانده و سپس آنرا سرد می‌کنیم.
۲- یک عدد پیکنومتر را از آب مقطر پر نموده درب آن را قرار می‌دهید و دقت کنید که لوله کاپیلاری آن از آب پر باشد. قسمت خارجی پیکنومتر را با دستمال خشک نموده و آن را دقیقاً وزن کنید (W1).

تذکر: باستفاده از نفت سفید به جای آب مقطر دقت اندازه گیری وزن مخصوص حقیقی را بالا می برد.
۳- حدود نیمی از پیکنومتر را خالی کرده درب آن را گذاشته و پس از خشک کردن اطراف پیکنومتر با دستمال دوباره آن را وزن کنید (W2).
4- حدود ۱۵ گرم خاک خشک را به پیکنومتر اضافه کنید (خاک مورد استفاده بایستی کوبیده و از الک ۲ میلیمتری عبور داده شده باشد و سپس در آون خشک گردد) و پس از قراردادن درب, آن را وزن کنید (W3).
5- پیکنومتر محتوی خاک و آب را در دسیکاتور قرار داده و آن را به پمپ خلاء وصل کنید تا هوای محبوس در پیکنومتر خارج شود. این عمل را حدود یک ساعت به طور متناوب ادامه دهید تا هوای محبوس کاملاً خارج شود.

۵- پیکنومتر را با آب مقطر به حجم کامل برسانید و آن را دقیقاً وزن کنید (W4).
6- وزن مخصوص از رابطه زیر محاسبه می گردد:

آزمایش شماره ۴- اندازه گیری رطوبت خاک (۱)
هدف: تعیین رطوبت خاک به روش وزنی (Gravimetric Method)

مقدمه
در آزمایش شماره ۲ گفته شد که خاک از سه فاز هوا, مایع و گاز تشکیل شده است و همچنین ذکر شد که مجموع فاز مایع و گاز, خلل و فرج خاک است. حال اگر تمام حجم خلل و فرج را آب اشغال کند خاک اشباع است و اگر قسمتی از خلل و فرج توسط هوا پر شده باشد خاک غیراشباع است.
در هنگام آبیاری و پس از آن رطوبت خاک تحت تأثیر فرآیندهای نفوذ و تبخیر و تعرق از خاک خارج می‌شود. بنابراین رطوبت خاک به طور دائم با زمان تغییر می‌کند. به دو دلیل باید رطوبت خاک را اندازه گیری نمود:

۱- با تعیین مقدار آبی که در واحد حجم خاک موجود است آب مورد نیاز گیاه و عمق خاک لازم برای ذخیره آب را تخمین می‌زنند.
۲- کمیت پتانسیل رطوبت خاک را که عبارت است از کار لازم جهت انتقال واحد حجم, وزن و یا جرم آب موجود در خاک تحت تأثیر قرار می دهد.
عکس‌العمل گیاهان نسبت به رطوبت خاک تابعی از پتانسیل آب در خاک است و مقدار آن, زمان آبیاری و آب مورد نیاز را تعیین می‌کند. برای تعیین رطوبت خاک روشهای متفاوتی وجود دارد که چهار روش متداول آن عبارتند از روش وزنی، بلوک گچی و نوترون‌متر.

پس از روش مشاهده و لمس کردن خاک، روش وزنی متداول‌ترین و قدیمی‌ترین روش تعیین رطوبت خاک می‌باشد. این روش را به این دلیل وزنی نامیده اند که رطوبت خاک را به روش وزن کردن تعیین می نماید. با استفاده از روش وزنی می توان رطوبت خاک را به دو صورت درصد رطوبت جرمی و درصد رطوبت حجمی اندازه گیری نمود، اما از آنجا که اندازه گیری درصد رطوبت جرمی آسان تر است، عموماً با استفاده از روش وزنی درصد رطوبت جرمی خاک اندازه گیری شده و سپس به کمک رابطه دیگر درصد رطوبت حجمی محاسبه می گردد.
درصد رطوبت جرمی عبارت است از نسبت وزن آب موجود در خاک به وزن خاک خشک که با نشان داده می شود و بر حسب درصد بیان می شود.

بزرگترین حسن این روش ساده بودن و بزرگ‌ترین عیب آن نیاز به مدت زمان طولانی (حدود ۲۴ ساعت) برای رسیدن به جواب است.
با داشتن درصد رطوبت جرمی و وزن مخصوص ظاهری خاک و با استفاده از رابطه زیر می‌توان درصد رطوبت حجمی خاک را محاسبه کرد:

درصد رطوبت حجمی عبارت است از نسبت حجم آب خاک به حجم کل خاک:

روش کار
۱- یک ظرف نمونه برداری تهیه کرده و آن را وزن نمایید (W1).
1- توسط اوگر از عمق مورد نظر (عمق توسعه ریشه گیاه) نمونه خاکی به وزن تقریبی ۱۰۰ تا ۲۰۰ گرم برداشت نمایید.
۲- نمونه‌ها را داخل قوطی ریخته درب آنها را گذاشته و سریعاً به آزمایشگاه منتقل کنید.
۳- نمونه‌ مرطوب را وزن کرده و آن را در دمای ۱۰۵ تا ۱۱۰ درجه سانتی‌گراد آون قرار دهید (W2).
4- پس از ۲۴ ساعت نمونه را از آون بیرون آورده و دقیقا” وزن کنید (W3).
5- درصد رطوبت وزنی خاک از رابطه زیر بدست می‌آید:

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 4700 تومان در 35 صفحه
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