بخشی از مقاله
چکیده
خاک سطحی جزء بیوسفر و محیط اصلی زندگی گیاهان و میکروارگانیزهایی است که فعالیت آنها تحت تأثیر شرایط فیزیکی محیط از جمله درجه حرارت و رطوبت خاک6 میباشد.
ویژگیهایی نظیر نقطه پژمردگی و ظرفیت زراعی در خاکهای متفاوت یکسان نبوده و نگهداشت رطوبت یا جریان آب در آنها نیز متفاوت میباشد. هر گیاهی با توجه به خصوصیات فیزیولوژیکی ویژه در دامنه خاصی از رطوبت خاک میتواند ادامه حیات داده و رشد و نمو نماید مقادیر بیشتر رطوبت باعث خفگی و مقادیر کمتر باعث پژمردگی گیاه میگردد. با توجه به اینکه آبیاری بمنظور افزایش رطوبت خاک انجام میگردد.
ﺿﺮوری است ابتدا ﻧﻘﺎط شاخص حد اشباع، ظرفیت زراعی7 و نقطه پژمردگی8 خاک مزرعه شناسایی و سپس قدرت مکش ریشه گیاه مورد نظر را مشخص نموده آنگاه اقدام به آبیاری نمود. باید توجه گردد که تنها مقادیری از آب خاک میتواند به مصرف گیاه برسد که در حد فاصل ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی قرار دارد. ظرفیت زراعی از خصوصیات خاک و نقطه پژمردگی میبایست با توجه به فشار مکش ذرات خاک و ریشه گیاه مورد نظر در یک مزرعه تعیین گردد. آبیاری بیش از حد ظرفیت خاک مزارع باعث ایجاد هرز آب و یا نفوذ آب به افقهای پائین میگردد که علاوه بر اتلاف و کاهش بهرهوری آب باعث فقر غذایی و نامناسب شدن بافت خاک میگردد.
در این تحقیق با اندازهگیری مداوم رطوبت خاک مزرعه مقدار آب قابل دسترس گیاه در هر زمان مشخص گردیده و بهترین زمان آبیاری قابل محاسبه میشود و چنانچه عمق ریشه گیاه در مزرعه مشخص شود با فرمولهایی که در این مقاله موجود است آب مورد نیاز مزرعه برحسب مترمکعب در هکتار قابل محاسبه است. همچنین در این نتایج یکساله اندازهگیریهای مداوم رطوبت خاک در استان خراسان به روش وزنی
– حرارتی ارائه گردیده است. اندازهگیری رطوبت اعماق ده تا هفتاد سانتیمتر خاک در مراحل مختلف فنولوژی مزرعه گندم در نیشابور نشان میدهد که در آبیاریهای انجام شده موارد فوق رعایت نگردیده، و موقعی که مزرعه در مرحله فنولوژی سه برگی یا پنجهزنی با عمق ریشه کم بوده است حجم آبیاری با مرحله خوشهدهی چندان متفاوت نبوده و در اثر زیاد آبیاری خاک این مزرعه تا عمق زیاد اشباع شده است در حالی که در این مرحله عمق ریشه کمتر از 10 سانتیمتر بوده است.
مقدمه
اهمیت خاک و آب به عنوان بستر و عوامل تولید مقبولیت عام پیدا کرده است. اما نحوه استفاده مناسب و اعمال مدیریت صحیح بر این منابع در همه جای جهان یکسان نیست و در برخی کشورها خواه به دلایل طبیعی و خواه به دلایل انسانی این منابع سیر قهقهرایی یافته و در شرایط بحرانی قرار گرفته است.
با توجه به شرایط اقلیمی و انسانی در ایران و وقوع پدیده، خشکسالی سازماندهی منابع آب و بهینهسازی مصرف در تأمین نیاز آب جامعه از اهمیت ویژهای برخوردار میگردد؛ و از آنجائیکه در شاخص خشکسالی محتوای آب خاک یکی از دادههای ورودی محسوب میشود لذا اهمیت بخش رطوبت خاک بیش از پیش روش میشود. در این فصل نتایج بدست آمده از پایش رطوبت خاک طی سال 2002 میلادی در استان خراسان ارائه میگردد.
اهمیت و ضرورت اندازهگیری رطوبت خاک
رطوبت خاک یکی از پارامترهای بنیادی محیط زیست است که بر زندگی گیاهی، جانوری و میکروارگانیزمهامستقیماً تأثیرگذار بوده و نقش عمدهای در تبادلات انرژی بین هوا و خاک ایفا مینماید. به همین دلیل توزیع مکانی و تغییرات زمانی آن، یکی از اجزاء بسیار مهم در مدلهای آب و هوایی، اکولوژی و هیدورلوژی در مقیاسهای جهانی، منطقهای و محلی محسوب میشود.
توزیع عمودی و افقی رطوبت خاک از طریق تبخیر و تعرق گیاهان و تبدیل انرژی تابشی ورودی به گرمای نهان و شار حرارتی ﻣﺤﺴﻮس کنترل میگردد. رطوبت خاک همچنین بر آلبیدو1 و رژیم حرارتی خاک اثر میگذارد. توزیع رطوبت در لایه سطحی سرنوشت بارندگی را به صورت رواناب سطحی یا نفوذ به داخل خاک مشخص مینماید. زمان و مقدار حرکات عمودی و افقی آب، عوامل مهم تعیینکنندۀ تغذیه منابع آبی و آکیفرها، استرس آب خاک برای رشد گیاه و چرخه مواد غذایی در خاک محسوب میشود. این عامل میتواند مبنایی برای یک سیستم عملیاتی مفید جهت پایش خشکسالی، سیل، لغزش زمین و رخداد بارندگی را قرار گیرد
به دلیل فراگیری مکانی و زمانی، کاربردهای عملی فراوانی برای اندازهگیریهای متوالی و جامع رطوبت خاک وجود دارد که نتایج بدست آمده از این اندازهگیریها میتواند در بسیاری از موارد بکار گرفته شود.
مواردی از کاربرد دادههای رطوبت خاک
-1 افزایش راندمان آبیاری: با اندازهگیری مداوم درصد رطوبت در لایههای خاک بهترین زمان آبیاری مزارع مشخص میگردد همچنین با تعیین شاخصهای رطوبت خاک مانند نقطه پژمردگی و ظرفیت زراعی و نیز عمق ریشه مقدار آب مورد نیاز مزرعه به صورت کمی و با دقت بسیار مطلوب تعیین میگردد. توجه این نکته ضروری است که گیاهان تنها قادر به جذب قسمتی از آب موجود در خاک میباشند که فشار مکش آب بین دو حد ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی خاک باشد.
شکل – 1 ارتباط بین ضخامت لایه آب خاک و مکش رطوبت
با استفاده از دررابطه زیر:
مقدار آب = - M3/he - وزن مخصوص ظاهری × - gr/cm3 - ضخامت لایه × - cm - درصد رطوبت وزنی خاک در صورتی که به جای ضخامت لایه، عمق ریشه و بجای درصد رطوبت خاک در سه نوبت محاسبه مقدار
رطوبت در شرایط جاری، مقدار رطوبت در نقطه پژمردگی و ظرفیت زراعی گذاشته شود. آب قابل استفاده و کمبود آن در شرایط جاری معلوم میگردد. و یا از رابطه زیر برای تعیین زمان مناسب آبیاری و مقدار آب مورد نیاز استفاده میشود.
