بخشی از مقاله
مقدمه
برآورد رطوبت خاک با روش استاندارد وزنی و با استفاده از آون الکتریکی انجام می گیرد. ولیکن، این روش زمان بر و کند بوده و در مواقعی که برآورد سریع رطوبت مورد نیاز باشد، جوابگوی نیازها نمی باشد. در این مواقع روش آون مایکروویو می تواند گزینه مناسبی برای اندازه گیری سریع رطوبت خاک باشد. از جمله عواملی که ممکن است بر دقت تعیین رطوبت وزنی خاک و زمان گرمادهی لازم برای خشک کردن نمونه خاک اثرگذار باشد، تعداد نمونه هایی است که برای خشک کردن در دستگاه آون مایکروویو قرار داده می شود. بنابراین، هدف از این آزمایش بررسی اثر تعداد نمونه های خاک با بافت ها و رطوبت های اولیه مختلف بر دقت اندازه گیری رطوبت وزنی خاک با روش آون مایکروویو می باشد.
مواد و روش ها
در این تحقیق از دستگاه آون الکتریکی مدل 1400 Memmert وات با حداکثر دمای 220 درجه سلسیوس، دستگاه آون مایکروویو مدل MC-2820W تولید شرکت ال جی، با قدرت خروجی از 180 تا 900 وات بوده است. متغیرهای موجود در این آزمایش شامل تعداد نمونه های خاک 3 - ، 5 و 15 عدد - ، بافت خاک - لوم و لوم رسی - و میزان رطوبت اولیه خاک - اشباع، ظرفیت زراعی - FC - و هواخشک - بوده است. وزن هر نمونه خاک 100 گرم بود و نوع ظرف پیرکس - بشر استوانه ایی - 150 ml و قدرت دستگاه 900 وات انتخاب شد.
از خاک هواخشک، به مقدار مورد نیاز برداشته و با توجه به محاسبات انجام شده، میزان رطوبت خاک مورد نظر، به رطوبت اشباع و FC رسانده شد. سپس 100 گرم از خاک با بافت و رطوبت مورد نظر را با ترازو با دقت 0/01 گرم وزن کرده در ظرف پیرکس ریخته شد. بار اول 3 نمونه را آماده کرده و در دستگاه با قدرت 900 وات قرار گرفتند، و سپس رطوبت آن اندازه گیری شد. زمان دستگاه را روی 2 دقیقه تنظیم و نمونه های توزین شده در آن قرار داده شد. بعد از اتمام زمان 2 دقیقه، نمونه ها، از دستگاه بیرون آورده و وزن شدند. سپس همان نمونه ها را در زمان 2 دقیقه بعدی بار دیگر در دستگاه قرار داده و بعد از اتمام زمان، نمونه خاک ها را از دستگاه خارج و مجدداً وزن شدند.
این کار تا زمانی ادامه یافت که رطوبت بین دو زمان متوالی به مقدار یکسانی رسید و تفاوت بین این دو قرائت کمتر از 0/1 درصد بود . - ASTM 2000 - همین کار برای 5 و 15 نمونه جدید نیز انجام شد. این آزمایش برای آون الکتریکی با 4 تکرار از هر بافت و رطوبت خاک انجام گرفت. سپس اطلاعات بدست آمده از دستگاه آون مایکروویو با اطلاعات بدست آمده از آون الکتریکی مقایسه شد. از نرم افزار SPSS و روش آزمون دانکن در سطح احتمال %5 برای مقایسه بین تیمارها استفاده شد.
نتایج و بحث
مقادیر درصد رطوبت وزنی بدست آمده از سه سطح تعداد نمونه در آون مایکروویو با نتایج آون الکتریکی در هر دو بافت و در هر سه حالت رطوبتی مورد آزمایش، از لحاظ آماری تفاوت معنی داری با یکدیگر و آون الکتریکی نداشتند - جدول های 1 و . - 2 با توجه به جدول 1 اختلاف رطوبت حاصل از نتایج دو روش آون مایکروویو و الکتریکی، در بافت خاک لوم و سه سطح رطوبتی مورد آزمایش بین -0/002 تا 0/110 درصد متغیر بود. در بافت خاک لوم رسی نیز اختلاف رطوبت بین سه سطح رطوبتی مورد آزمایش و دو روش آون الکتریکی و آون مایکروویو، از -0/003 تا 0/264 درصد متغیر بوده است - جدول . - 2 طبق نتایج فوق، در کلیه بافتها و سطوح رطوبتی آون مایکروویو توانسته نتایج را با دقت مناسب برآورد کند.
در بافت خاک لوم در سطح رطوبتی هواخشک با افزایش تعداد نمونه از 3 به 15 نمونه، در دستگاه آون مایکروویو زمان گرمادهی از 4 به 36 دقیقه، در ظرفیت زراعی از 8 به 38 دقیقه و در سطح رطوبتی اشباع از 10 به 38 دقیقه افزایش نشان داد - جدول . - 1 در بافت خاک لوم رسی نیز در سطح رطوبتی هواخشک با افزایش تعداد نمونه از 3 به 15 عدد در آون مایکروویو زمان گرمادهی از 6 به 36 دقیقه، در ظرفیت زراعی از 10 به 40 دقیقه و در اشباع از 12 به 44 دقیقه افزایش داشت - جدول . - 2
با توجه به این مشاهدات، نتیجه گیری می شود که در کلیه سطوح رطوبتی مورد آزمایش با افزایش تعداد نمونه، زمان گرمادهی افزایش می یابد. این مشاهدات با نتایج - 1992 - Tan مطابقت دارد. نتایج او نشان داد که با افزایش تعداد نمونههای خاک از 4 به 12 عدد، زمان خشک کردن نمونهها از 20 به 45 دقیقه افزایش می یابد.هر چند با افزایش تعداد نمونه در دستگاه آون مایکروویو زمان مورد نیاز گرمادهی افزایش می یابد. ولیکن، در دقت برآورد رطوبت وزنی خاک اثر معنی داری ندارد - جدول های 1 و . - 2 با دادن زمان کافی، هر سه تعداد نمونه خاک با دقت مناسب رطوبت وزنی خاک را برآورد نمودند.
