بررسی تأثیر شوری و سدیم آب بر منحنی مشخصه رطوبتی خاک و شاخص کیفیت فیزیکی خاک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 - دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 استاد گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

با وجود افزایش تقاضای موادغذایی و کمبود منابع آب شیرین، بررسی تأثیر استفاده از آب­های شور و سدیمی بر ویژگی­های خاک ضروری است. هدف از انجام این پژوهش بررسی تأثیر شوری و سدیم آب بر منحنی مشخصه رطوبتی و شاخص کیفیت فیزیکی خاک (S) می­باشد. سه بافت لومی، رسی و شنی، سه سطح 5، 10و 20 برای SAR، سه سطح 4 ،8 و 12 دسی­زیمنس بر متر برای EC و آب مقطر برای این منظور به کار برده شد. از نمک­های NaCl،  CaCl2و MgCl2 با نسبت 2:1Ca:Mg= برای تهیه تیمار­ها استفاده شد. رطوبت نمونه­ها توسط دستگاه صفحات فشاری در سه تکرار و در 8 مکش اندازه­گیری شد. با استفاده از نرم افزار RETC، پارامتر­های معادله ونگنوختن-معلم تعیین و سپس با استفاده از آن­ها شاخص S نیز محاسبه شد. نتایج نشان داد در یک SAR معین، با کاهش شوری مقادیر رطوبت در یک مکش خاص افزایش می­یابد و این افزایش در مکش­های بزرگ­تر، بیشتر مشاهده شد. تأثیر شوری و سدیم برای خاک لومی و رسی بیش­تر از شنی بود. همچنین شاخص S نیز با افزایش SAR و کاهش شوری کاهش یافت که نشان می­دهد سدیم باعث تخریب ساختمان خاک شده است. نتایج تحلیل آماری نشان داد که شوری و سدیم تأثیر معنی­داری (P<0.01) بر پارامتر­های معادله ونگنوختن- معلم و نیز شاخص S دارند. بنابراین کیفیت آب بر شکل منحنی رطوبتی خاک و شاخص S تأثیر دارد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Saline and Sodic Water Effect on Soil Moisture Characteristic Curve and Soil physical Quality Index

نویسندگان [English]

  • Sahar Khazaei 1
  • Hossein Ansari 2
  • Bijan ghahraman 3
1 Master Science Graduated in Irrigation and Drainage, Department of Water Engineering, Agriculture College, Ferdowsi University of Mashhad., Mashhad., Iran
2 Associate professor in Department of Water Engineering, Agriculture College, Ferdowsi University of Mashhad., Mashhad., Iran
3 professor in Department of Water Engineering, Agriculture College, Ferdowsi, University of Mashhad., Mashhad., Iran
چکیده [English]

Despite the growing demand of food and scarcity of fresh water sources, evaluating effect of using saline and sodic water on soil properties is essential.The purpose of this research is evaluation of saline and sodic water effect on soil moisture characteristic curve and soil physical quality index (S). three soil types loamy,clay and sandy, three levels of SAR 5,10 and 20, three levels of EC 4,8, and 12 dS/m and distilled water were used. NaCl, CaCl2 and MgCl2 salts at Ca:Mg=2:1 were used to prepare treatments. Soil samples moisture measured by pressure plate at 3 duplicate and at 8 suctions. Van Genuchten-Mualem parameters determined by RETC and then by using them, S index was calculated, too. Results showed at a fixed SAR and suction, with decreasing salinity, moisture content increased and this increase was more at larger suctions. Effect of salinity and sodicity for loamy and clay soils was more than sandy soil.S index with increasing SAR and decreasing salinity, decreased that seems sodium caused destruction of  soil structure. Statistic analysis showed that salinity and sodicity have very significant effect (P<0.01) on Van Ghenuchten parameters and S index. Therefore water quality affects on shape of  soil moisture curve and S index.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • S index
  • soil moisture
  • Van Genuchten- Mualem equation
عباسی، ف. 1386. فیزیک خاک پیشرفته. چاپ اول دانشگاه تهران. تهران.
Abu-sharar,I.M., Bingham,F.T and. Rhoades,J.D. 1987. Reduction in hydraulic conductivity in relation to clay dispersion and disaggregation. Soil Sci. Am. J. 51: 342-346.
Chaudhari,S.K., Somawanshi,R.B and Gopalibardhan. 2007. Effect of water quality on moisture retention in soils of different texture. Jour. Agric. Physics. 7: 20-26.
Dane,J.H and A. Klute,. 1977. Salt effects on the hydraulic properties of a swelling soil. Soil Sci. Soc. Am. J. 41: 1043-1049.
Dexter, A.R. 2004a. Soil physical quality. Part I. Theroy, Effects of soil texture, Density, and organic matter, and effects on root growth. Geoderma. 120: 201-214.
Dexter,A.R. 2004b. Soil physical quality. Part II. Friability, tillage, tilth and hard-setting.Geoderma. 120: 215-225.
Dexrter,A.R. 2004c. soil physical quality. Part III. Unsaturated hydraulic conductivity and general conclusions about S.theory. Geoderma. 120: 227-239.
Keren,R and Singer,M.J. 1988. Effect of low electrolyte concentration on hydraulic onductivity of sodium/calcium–montmorillonite–sand system. Soil Sci. 52: 368–373.
Lagerwerff,J., VNakayama.,F.S and H.M. Frere. 1969. Hydraulic conductivity related to prosity and swelling of soil. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 33: 3-12.
Malik,M., Mustafa, M.A and Letey, J. 1992. Effect of mixed Na/Ca solutions on swelling, dispersion and Transient water flow in unsaturated montmorillonitic soils. Geoderma. 52: 17-28.
Mosaddeghi,M.R., Khatar,M,. Dexter,A.R and Mahboubi,A.A. 1386. Water characteristic curve and physical quality of soil as influenced by water salinity and sodicity. 2nd International salinity Forum. Salinity, water and salinity-global issues, local action.
Sillers,W.S., Fredland,D.G and Zakerzadeh,N. 2001. Mathmatical attributes of some soil-water characteristic curve models. Geoderma. Geol. Eng. 19: 243-283.
So,H.B and Aylmore,A.G. 1993. How do sodic soils behave? The effects of sodicity on soil physical behavior. Aust. J. Soil Res. 31: 761-771.
van Genuchten,M.Th. 1980. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 44: 892-898.