فصلنامه علمي پژهشي مهندسي آبياري آب 18 تعیین رابط هدایت الکتریکی عصاره اشباع ) ( در مقایسه با رش جدید تعیین با برخی پارامترهای شری خاک 4 1 3 حمید زارع ابیانه مهدی جزی علی افرزی امین غریب زاده تاریخ دریافت 313/08/1 تاریخ پذیرش: 3131/04/4 مقاله برگرفته از تحقیقی مستقل چکیده: در پژهش پیشر رابطه بین هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک ( e )EC با ترکیب ینی قدرت ینی غلظت نمکهای محلل در عصاره اشباع خاک در دشت سدجان مطالعه شده است. همچنین از رش جدید محاسبه هدایت الکتریکی ارائه شده تسط مککلسکی همکاران )18( بهمنظر مقایسه با رابط ارائه شده استفاده شده است. بدین منظر 11 نمنه خاک از دشت سدجان در استان چهارمحال بختیاری برداشت پارامترهای شری با اندازهگیری مقادیر سدیم منیزیم کلسیم پتاسیم کلر سلفات بیکربنات کربنات اسیدیته نمنههای خاک مرد تحلیل قرار گرفت. بررسی معنیداری ضریب همبستگی پیرسن در سطح 8 5 درصد بین پارامترها بیانگر عدم همبستگی معنیدار کربنات با دیگر پارامترها بد. همبستگی منیزیم نیز غیرمعنیدار بهدست آمد. مدلهای رگرسینی خطی بین ترکیب ینی مجمع غلظت ینها کاتینها آنینها قدرت ینی غلظت کل نمکهای محلل با برقرار گردید. بیشترین ضریب همبستگی )1/18( 1/11( dsm 1 e در مدل بین EC با ترکیب ینی بهدست آمد. نتایج در دشت مرد مطالعه کمترین جذر میانگین مربع خطا ( نشان داد مدل ارائه شده در این تحقیق نسبت به مدل جدید مککلسکی همکاران )18( خطای کمتر همبستگی بیشتر را بین دادههای مشاهداتی را بهدست میدهد. عدم معنیداری بین کربنات با بررسی مدلهای رگرسینی نشان داد که میتان در محاسبات از اندازهگیری این ین صرفنظر نمد. اژههای کلیدی: استان چهارمحال بختیاری ترکیب ینی رگرسین قدرت ینی. 8 دانشیار گره آبیاری زهکشی دانشکده کشارزی دانشگاه بعلی سینا همدان. پست الکترنیکی: zare@basu.ac.r دانشجی دکتری گره آبیاری زهکشی دانشکده کشارزی دانشگاه بعلی سینا همدان. پست الکترنیکی: jovzmehd11@yahoo.com 3 دانشجی دکتری گره آبیاری زهکشی دانشکده کشارزی دانشگاه بعلی سینا همدان. پست الکترنیکی: a.afruz@basu.ac.r )نیسنده مسئل( 4 دانشآمخته کارشناسی ارشد گره آبیاری زهکشی دانشگاه صنعتی اصفهان اصفهان. پست الکترنیکی: gharbzadeh1@yahoo.com
1 فصلنامه علمي پژهشي مهندسي آبياري آب مقدمه هدایت الکتریکی امالح یکی از مشخصههای کیفی آب میباشد که غالبا برای آنالیز شیمیایی آب اندازهگیری میشد. بههمین ترتیب مطالعه بررسی شری خاک نیز 8 با اندازهگیری هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک ( e )EC پایهگذاری شده است. مطالعه دستهبندی خاکهای شر با تجه به غلظت کل نمکهای محلل صرت میگیرد که این پارامتر را میتان با اندازهگیری هدایت الکتریکی محلل بهکمک هدایتسنج الکتریکی تعیین کرد )کرین لش 115(. بهمنظر اندازهگیری هدایت الکتریکی محلل خاک در بین د الکترد با فاصله هندسه ثابت قرار میگیرد )بهن همکاران 8191(. با تجه به اینکه ابزار سایل امرزی امکان اندازهگیری سریع دقیق قابل اطمینان هدایت الکتریکی را در مزرعه آزمایشگاه میسر نمدهاند )مککلسکی همکاران 18( مطالعات بسیاری برای مرتبط ساختن هدایت الکتریکی محلل با سایر پارامترها مشخصههای شیمیایی محلل انجام شده است. میتان به مکنیل همکاران از جمله )8191( این مطالعات اشاره کرد که رابطهای بین هدایت الکتریکی غلظت مالر ینهای محلل خاک ارائه نمدند. یسکانتی همکاران )114( رابطه خطی برای تخمین غلظت کل امالح از ری هدایت الکتریکی محلل آب با شری کم تا متسط ارائه نمدند. باستیدا همکاران )114( در پژهش خد رابطهای بین هدایت الکتریکی ترکیب ینی ارائه نمدند. زارع ابیانه همکاران )115( در مطالعه خد مقدار کلر محلل در آب زیرزمینی را با تجه به هدایت الکتریکی تخمین امالح زدند. جاله اسمیث )111( در تحقیقی ترکیب شیمیایی کاتینهای محلل در خاک را با تجه بهیکی از پارامترهای هدایت الکتریکی درصد کاتینهای قابل تبادل خاک یا غلظت کاتینها تخمین زدند. )18( مککلسکی همکاران در یک مطالعه گسترده مجمعه رابطی برای تخمین هدایت الکتریکی با تجه به غلظت هر ینهای مجد در نمنههای طبیعی آب ارائه نمدند. غلظت کل نمکهای )TDS( محلل یک از در عصاره اشباع خاک که یکی از پارامترهای مهم در مطالعات شری اراضی کشارزی از ری میتان را میباشد با دقتی قابل قبل محاسبه نمد. آزمایشگاه شری )8154( رابطهای برای تخمین غلظت کل با تجه به هدایت الکتریکی را خطی ساده با عرض از مبدأ صفر ارائه نمد. )8( در رابطه فق ایاالت متحده نمکهای محلل در قالب مدل رگرسین TDS 640 TDS )mg l 1 ( بر حسب غلظت کل ds m 1 چانگ همکاران )8113( میباشد. نمکهای محلل برای تخمین غلظت کل نمکهای محلل مجمع غلظت کاتینهای محلل در عصاره اشباع نمدند. )( رابط رگرسینی از نع تانی 1.087 ارائه را زیر TDS 765.1EC 10.61EC 1.1 )3( که در آن میباشد. )meq l 1 ( مجمع غلظت کاتینها مارین بابکک تانی قدرت ینی )8191( ]I = 10 a EC b [ )4( که در آن با لگاریتم گرفتن از رابطه رابطه زیر را ارائه کردند. log I a b log EC ضریب ثابت بهترتیب b a رگرسین میباشند. مارین بابکک )8191( مقدار معادله را b بین 8/111 8/155 گزارش نمدند. محققین بسیاری در مطالعات خد با ارائه رابطی سعی در برقراری ارتباط بین پارامترهای مختلف شری خاک در استفاده از داشتهاند. این رابط میبایست به محددیتها دامنه اعتبار رابط پیشنهادی دقت نمد. در این مقاله )18( از مدل جدید استفاده شده است مککلسکی همکاران همچنین ینها کاتینها آنینها قدرت ینی رابطه غلظت بین غلظت کل نمکهای محلل با هدایت الکتریکی همان محلل بههدف ارائه رابطی ساده در محدده شده است. 8/ ds m -1 اسمیدما همکاران )114( )8193( اعتقاد دارند اگر مقدار بین بررسی ئرهن 1 دسیزیمنس بر متر باشد اثر شری خاک بر رشد گیاهان 1 Electrcal coductvty of the saturato extract
فصلنامه علمي پژهشي مهندسي آبياري آب 13 زراعی گیاهان بسیار ناچیز است. زراعی دارای در این دامنه از پتانسیل عملکرد بیش از میباشند )مس 8114 آیرز ستکات 8115(. ماد رشها سدجان دشت 11 در مجارت ردخانه زایندهرد بیشتر درصد به مساحت 3319 هکتار در استان چهارمحال بختیاری در 91 فاصله کیلمتری شمال غرب شهرکرد بین عرض شمالی 31'' 1' 3 48'' 34' 3 طل شرقی 8'' 51 '8 51 1' 44'' اقع شده است. کلی بهطر ارتفاع دشت بین 11 متر در بخشهای شمال شرقی تا 311 سدجان متغیر متر از سطح دریا در شمال شمال غربی شهر میباشد. یک در هاشناسی آمار بررسی دره 31 ساله )8315 8341( نشان میدهد که میانگین بارندگی سالیانه در این منطقه میانگین درجه حرارت سالیانه ها میباشد میلیمتر تبخیر میزان اندازه گیری محال بختیاری 8319(. 491 1/4 تعرق پتانسیل شده است است. میلیمتر درجه سلسیس ساالنه )جهاد کشارزی 8815 چهار دشت سدجان در سال 8319 8311 تسط سازمان جهاد کشارزی چهارمحال بختیاری مرد مطالعه خاکشناسی نیمه تفصیلی دقیق قرار گرفت. در این مطالعه در مجمع 11 مته پرفیل در عمق صفر تا 8/5 متر حفر شد با استفاده از راهنمای تشریح پرفیلهای خاک مرد ارزیابی قرار گرفت. شکل )8( سریهای مختلف خاک در منطقه تحت مطالعه را نشان میدهد. شکل )3(: سریهای مختلف خاک دشت سدجان. تجزیههای آزمایشگاهی نمنه رش مبنای بر خاکها متدال تحقیقات آب خاک بهشرح ذیل صرت گرفت. اسیدیته خاک بهرش الکترمتریک با الکتریکی از دستگاه هدایت متر ph هدایتسنج در دمای آزمایشگاه اندازهگیری نسبت به دمای مبنای 5 درجه سلسیس تصحیح شد. کاتینهای محلل بازی شامل کلسیم منیزیم بهرش تیتراسین کمپلکسمتری سدیم پتاسیم محلل بهرش نشر اتمی شعله کلر محلل بهرش تیتراسین رسبسنجی با نیترات نقره غلظت کربنات بیکربنات محلل بهرش تیتراسین رسب ساده اسید باز اندازهگیری شد. مقدار آهک بهرش تیتراسین برگشتی با استفاده از اسیدکلریدریک سد نرمال گچ بهرش رسبسنجی با استن اندازهگیری شد )پیج همکاران 811(. مجمع غلظت ینها کاتینها آنینها غلظت کل نمکهای محلل قدرت ینی بر اساس غلظت ینهای اندازهگیری شده محاسبه گردید. تمامی اطالعات استخراج شده از نمنهها در قالب یک ماتریس 85 ستنی بهتعداد پارامترهای شیمیایی 11 ردیفی بهتعداد نمنههای خاک ذخیره شدند. کلیه دادهها قبل از استفاده 8 از رابطه زیر که مازنه بار )CB( را برای هر یک از نمنههای اشباع خاک محاسبه میکند به هدف کنترل کیفیت مرد بررسی قرار گرفت. CB 100 )5( که در آن کاتینها آنینها )meq l 1 ( )8114( بهترتیب مجمع غلظت میباشند. نردسترم منز پیشنهاد نمدهاند نمنههایی که آنها CB کچکتر از 5 درصد است برای مطالعه مناسب میباشند. ربینز میر )8111( نمنههای محللی که یسکانتی همکاران )114( CB آنها بیش از 81 درصد بد را از مطالعه خد حذف نمدند. لت )8111( نمنههای محللی که CB آنها بزرگتر از 1 درصد باشد را دارای اشکال در محاسبه اندازهگیری میداند. مازنه بار 3 نمنه محلل عصاره اشباع خاک منطقه مرد مطالعه بزرگتر از 1 88 نمنه بزرگتر از 81 درصد محاسبه شد در نتیجه این نمنهها گردید. پذیرفته نشدند بدین ترتیب نمنه بررسی 11 1 Charge balace
14 فصلنامه علمي پژهشي مهندسي آبياري آب بهمنظر محاسبه از ترکیب ینی از رگرسین خطی چندگانه استفاده شد. در این راستا برای بهدست آردن فاصله اطمینان کچکتر دقیقتر رگرسینی از رش رگرسین گام بهگام استفاده شد. همکاران مککلسکی برای تعیین )18( ضرایب هدایت الکتریکی محلل از ری ترکیب شیمیایی نمکهای محلل رابطه زیر را ارائه نمدند. EC 10 C 3 cal )1( خاک در رابطه فق EC cal λ )ds m 1 ( هدایت الکتریکی عصاره اشباع هدایت )الکتریکی( مالل ین ما میباشد. برای تعیین هدایت الکتریکی محلل با تجه به )1( رابطه هدایت مالل غلظت هر یک از ینها میبایست معلم باشند. دقت تعیین هدایت الکتریکی محلل از این مالل ین دارد. التی رابطه بستگی به دقت محاسبه در هدایت )819( رابطهای برای محاسبه هدایت )الکتریکی( معادل در محلل الکترلیت در دامنه دمایی 15 1 درجه سلسیس حداکثر قدرت ینی 8 AI 1 BI 0.5 T T 0.5 ( 1 l )mol ارائه نمد. )9( قدرت ینی I که دمای محلل )mol l 1 ( A T T λ میباشد. ثابت B تابع تجربی است که برای ینهای متدال محلل در آب با تجه به مککلسکی همکاران )18( قابل محاسبه است. برای محاسبه قدرت ینی از رابطه داگالس اسکگ )114( استفاده گردید )رابطه 1(. 1 I z C )1( که C )mmol l 1 ( قدرت ینی I غلظت مالر ین z )mmol l 1 ( بار ین میباشد. مقادیر هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک ( cal )EC از رابطه )1( برآرد گردید با هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک اندازهگیری شده ( obs )EC مقایسه گردید. انجام مقایسات بهصرت ترسیمی در قالب نمدار 8:8 برازش مدل رگرسین خطی ساده انجام شد. برای بررسی رابطه بین هدایت الکتریکی ( 1 m )ds مجمع غلظت ینها از رابطه زیر استفاده گردید. )سی سه مرده همکاران 181(. k s EC )1( مجمع غلظت ینها که در این رابطه ( s )meq l 1 k ضریب رگرسینی میباشد. بهمنظر بررسی رابطه بین هدایت الکتریکی ( 1 m )ds مجمع غلظت کاتینها آنینها بهترتیب از رابط زیر استفاده گردید. EC ks1 EC ks )81( )88( k s1 فق در رابط پارامترها قبال معرفی شدهاند. ضرایب رگرسینی k s برای برآرد قدرت ینی از ری هدایت الکتریکی سایر ds ( )m 1 از رابطه زیر استفاده شد )پنامپرما همکاران 8111 گریفین جریناک 8193(. I kec )8( ینی در رابطه فق k ضریب رگرسینی معادله I )mmol l 1 ( میباشد. قدرت غلظت کل امالح محلل در عصاره اشباع خاک با استفاده از رابطه زیر تعیین گردید. TDS k EC 1 )83( در رابطه فق k 1 غلظت کل امالح محلل معیارهای ارزیابی مدل ضریب رگرسینی معادله TDS )mg l 1 ( میباشد. بهمنظر ارزیابی مدلهای رگرسینی ارائه شده د معیار 8 آماری جذر میانگین مربع خطا )RMSE( ضریب همبستگی پیرسن )r( مرد استفاده قرار گرفت. RMSE 1 P O 1 Root mea square error Pearso correlato coeffcet )84(
فصلنامه علمي پژهشي مهندسي آبياري آب 15 r P PO O 1 P P O O 1 1 P داده مشاهداتی ما داده Ō O )85( در د رابطه فق پیشبینی شده ما با متسط تعداد کل مشاهدات میباشند. مقدار غلظت ینها غلظت کل نمکهای محلل قدرت ینی غلظت هر یک از ینهای مجد در عصاره اشباع خاک در جدل 8 آرده شده است. نمایههای آماری میانه چارک باال پایین بیشینه کمینه دادهها برای مقادیر ینهای اندازهگیری شده در عصاره اشباع خاک در شکل نشان داده شده است. این شکل نشان میدهد مقادیر میانه چارک باال پایین ین کربنات اندازهگیری شده در عصاره اشباع خاک صفر میباشد. = 1,, 3,, O نتایج بحث دامنه میانگین انحراف معیار کشیدگی چلگی هدایت الکتریکی عصاره اشباع خاک اسیدیته مجمع جدل )3(: مشخصات تصیفی برخی پارامترهای عصاره اشباع خاک. کشیدگی چلگی انحراف معیار میانگین دامنه پارامتر (ds m 1 ) 1/35 8/ 1/ 94 1/ 81 1/ 48 / 95 ph 9/9 9/ 91 9/ 53 1/ 81 1/ 11 3/ 1 a + (meq l 1 ) 1/51 4/ 31 / 1 1/ 91 1/ 95 3/ 9 Mg + (meq l 1 ) 1/1 / 41 8/ 8 1/ 45 1/ 11 3/ 8 Ca + (meq l 1 ) 8/1 9/ 1 4/ 19 8/ 88 1/ 98 3/ 11 K + (meq l 1 ) 1/141 1/ 411 1/ 89 1/ 11 1/ 18 3/ 19 Cl (meq l 1 ) 1/41 5/ 41 / 94 8/ 11 1/ 43 / 11 SO 4 (meq l 1 ) 1 5/ 1 8/ 8 8/ 11 8/ 51 1/ 11 HCO 3 (meq l 1 ) 8/11 1/ 1 3/ 31 1/ 15 1/ 91 3/ 41 CO 3 (meq l 1 ) 1 1/ 11 1/ 81 1/ / 31 9/ 1 1 (meq l ) 9/19 4/ 43 84/ 1 3/ 1 1/ 41 / 99 1 (meq l ) 3/11 8/ 9/ 31 8/ 1 1/ 58 / 91 1 (meq l ) 3/11 8/ 9/ 44 8/ 18 1/ 49 / 91 TDS (mg l 1 ) 93/81 131/ 51 583/ 11 8/ 39 1/ 41 / 59 I (mmol l 1 ) 5/43 81/ 43 81/ 11 / 91 1/ 11 / 11 شکل )(: نمدار جعبهای مقادیر اندازهگیری شده ینها در عصاره اشباع خاک )خط داخلی جعبه میانه دادهها لبه باالیی پایینی جعبه بهترتیب چارکهای باال پایین دادهها دنبالههای جعبه بیشینه کمینه دادهها را نشان میدهند(
11 فصلنامه علمي پژهشي مهندسي آبياري آب بر اساس 8 با دادههای جدل نمنههای آنالیز تعداد شده رابطه همبستگی بین پارامترهای مختلف شری خاک مرد بررسی قرار گرفت تا ارتباط بین پارامترهای مختلف شری خاک الکتریکی بهتر شناخته شد. جدل تأثیر این پارامترها بر هدایت ضریب همبستگی پیرسن )r( بین پارامترهای مختلف شری خاک 5 معنیداری این ضرایب در سطح 8 درصد را نشان میدهد. با مقایسه ضرایب همبستگی بین ترکیب ینی در این جدل مشاهده میشد که ینهای کلسیم سدیم کلر بهترتیب دارای بیشترین ضرایب همبستگی پیرسن 1/91 1/91 1/11 با همبستگی کربنات منیزیم با میباشند در مقابل بهترتیب با کمترین 1/8 ضرایب همبستگی پیرسن 14/ غیرمعنیدار بهدست آمده است. جدل نشان میدهد همبستگی بین غلظت کل نمکهای محلل مجمع ینها کاتینها آنینها قدرت ینی با بزرگتر از )1/13 1/13 < r( میباشد. نتایج جدل نشان میدهد که ضریبهای همبستگی پیرسن بین کربنات ( 3 )CO سایر پارامترهای شری مرد مطالعه نزدیک به صفر )1/85 تا 1/85( بده غیرمعنیدار میباشند لذا در مطالعات شری خاک میتان بدن آنکه خطای قابل مالحظهای ایجاد شد از تأثیر مقدار ین کربنات بر صرفنظر نمد. در این راستا سیمن گارسیا )8111( یسکانتی همکاران )114( باستیدا همکاران )114( نیز کربنات را اندازه نگرفته در ارتباط با هدایت الکتریکی دخالت ندادهاند. جدل. مقادیر ضریب همبستگی پیرسن بین پارامترهای مرد بررسی در عصاره اشباع خاک. a + Mg + Ca + K + Cl SO 4 پارامتر HCO 3 CO 3 I TDS 8 / 11 a + 1 /91 8 / 11 Mg + 1 / 8 1 / 13 8 / 11 Ca + 1 /91 1 /13 1 / 11 8 / 11 K + 1 /49 Cl SO 4 1 /4 * 1 /4 1 / 11 1 /93 1 / 18 1 /51 1 / 81 1 /43 8 / 11 1 /54 1 / 11 8 / 11 1 /13 1 / 81 1 / 11 8 / 11 HCO 3 1 /4 1 / 11 1 /31 1 /41 1 /53 1 / 18 1 / 11 8 / 11 CO 3 1 / 14 1 / 85 1 / 81 1 / 13 1 / 11 1 / 15 1 / 88 1 / 85 8 / 11 1 /18 1 /33 1 /18 1 /44 1 /14 1 /13 1 /43 1 / 19 8 / 11 1 /1 1 /3 1 /1 1 /43 1 /14 1 /15 1 /48 1 / 19 8 / 11 1 /18 1 /33 1 /18 1 /45 1 /14 1 /1 1 /45 1 / 11 8 / 11 I 1 /13 1 /91 1 /35 1 /1 1 /48 1 /54 1 /95 1 /39 1 / 88 8 / 11 TDS 1 /19 1 /91 1 /34 1 /1 1 /58 1 /55 1 /1 1 /54 1 / 14 1 /19 8 / 11 * معنیداری ضریب همبستگی پیرسن در سطح 5 درصد معنیداری ضریب همبستگی پیرسن در سطح 8 درصد رابطه رگرسینی خطی چندگانه بین ترکیب ینی )مقادیر هر یک از ینها بر حسب میلیاکیاالنت بر لیتر( با هدایت الکتریکی ( 1 m )ds در رابطه )81( جدل 3 آرده شده است. در بین رابط ارائه شده در جدل 3 که
فصلنامه علمي پژهشي مهندسي آبياري آب 19 ارتباط میان پارامترهای مختلف شری را با مینمایند رابطه )81( با تجه به مقادیر تعیین RMSE r رابطهای مناسب برای تعیین از ری ترکیب ینی میباشد. در استفاده از این رابطه باید به فاصله اطمینان نسبتا بزرگ ضرایب هر یک از ینها که از مقادیر منفی تا مثبت متغیر است تجه داشت. با تجه به فاصله اطمینان ضرایب رگرسین در رابطه )81( غیرمعنیدار بدن ضرایب همبستگی پیرسن بین کربنات منیزیم با جدل میتان در محاسبه در از ری ترکیب ینی ینهای کربنات منیزیم را در رابطه )81( در نظر نگرفت. بدین ترتیب رابطه )89( بدن در نظر گرفتن این د ین r ارائه شده است. مقایسه معیارهای ارزیابی RMSE در رابطههای )81( )89( در جدل 3 نشان میدهد که در این مطالعه حذف کربنات منیزیم از رابطه )81( تأثیر اندکی بر دقت تخمین میگذارد این در حالی است که ضرایب رگرسینی با دقت باالتری بهدست آمدهاند. رابطههای )81( )89( بدن بررسی معنیداری ضرایب رگرسینی )ضرایب ینها( ارائه شدهاند. بدین جهت دامنه اطمینان این ضرایب نسبتا بزرگ میباشد. بهمنظر برآرد هرچه دقیقتر این ضرایب کمتر نمدن تعداد ینهای ارد شده در محاسبه از رگرسین گام بهگام استفاده شد رابطه )81( بهدست آمد. با استفاده از رگرسین گام بهگام معنیداری ضرایب هر یک از ینها در سطح 5 درصد مرد بررسی قرار گرفت بدین ترتیب ضرایب ینهای کلسیم سدیم بیکربنات کلر معنیدار ینهای منیزیم پتاسیم کربنات سلفات غیرمعنیدار بهدست آمدند. e جدل )1(: رابط رگرسین خطی چندگانه پیشنهادی در نمنه خاکهای دشت سدجان. فاصله اطمینان ضرایب )در سطح رابطه EC 0.070 0.04 0.035 e a Mg Ca 0.38 0.065 +0.00 K Cl SO4 0.055 0.044 HCO3 CO3 EC 0.06 0.018 0.14 e a Ca K 0.079 0.038 +0.07 EC 0.098 +0.057 Cl SO4 HCO3 a 0.043 0.057 Cl e 1 Ca HCO3 5 درصد( a + = 1-1/ 811, Mg + = 1 /885-1/ 813, Ca + = 4-1/ 14, K + = 1-1/ 544, Cl = 1 /81-1/ 811, SO 4 = 1 /19-1/ 818, HCO 3 = 1-1/ 819, CO 3 = 1 /81-1/ 811 a + = 1/135-1/ 198, Ca + = - 1/ 8, K + = 1 /158-1/ 491, Cl = 1 /131-1/ 811, SO 4 = 1 /11-1/ 81, HCO 3 = 1 /188-1/ 111 a + = 1 /131-1/ 114, Ca + = 1 /154-1/ 84, Cl = 1 /139-1/ 191, HCO 3 = 1 /185-1/ 19 RMSE (ds/m) شماره (-) r 1 /199 1 / 183 )81( 1 /191 1 / 188 )89( 8 1 / 113 )81( EC 0.05 1 /141-1/ 158 1 / 111 1 / 114 )81( e 1 EC 0.10 9-1/ 813 1 / 118 1 / 111 )1( e 1 EC 0.10 9-1/ 813 1 / 111 1 / 111 )8( I = 14.51 84 /11-85/ 15 1 / 888 1 / 138 )( TDS = 69.56 19 /1-984/ 81 1 / 113 1 / 198 )3(
11 ندارند این د ین در رابطه )1( جایگذاری نشدند تا مقایسه بین نتایج رابط )1( )89( امکان پذیر گردد. در شکلهای )a( 4 )b( 4 میتان نتایج رابط )1( )89( را مقایسه نمد. بهترتیبی که برای مقایسه رابط )1( )89( گفته شد مقادیر ینهای منیزیم پتاسیم سلفات کربنات در رابطه )1( جایگذاری نگردید تا امکان مقایسه بین رابط )1( )81( برای حالتی که تنها مقادیر ینهای سدیم کلسیم کلر بیکربنات اندازهگیری شده است فراهم گردد. شکلهای )a( 5 )b( 5 نتایج قابل مقایسه بین رابط )1( )81( را نشان میدهد. مقایسه متناظر بین شکلهای )a( )a( 3 4 )a( 5 شکلهای )b( )b( 3 4 )b( 5 نشان میدهد که رابط )81( )89( )81( نتایج فصلنامه علمي پژهشي مهندسي آبياري آب r مقادیر متناظر آن در RMSE رابطه در رابطه )81( کمی بهتر از مقادیر میباشند )81( اما دامنه ضرایب ینها در رابطه )81( نسبت به دامنه ضرایب متناظر آن در رابطه )81( بسیار بزرگتر است. با پذیرش مقدار ( 1 m )ds RMSE = 1/118 = 1/113 r در رابطه )81( بهجای ds ( RMSE = 1/199 )m 1 = r 1/183 ضرایب ینها بسیار محددتر میگردد در رابطه )81( دامنه که بدین ترتیب دقت بیشتر ضرایب رگرسینی در رابطه )81( نسبت رابطه )81( حاصل میشد. ینهای ارد شده در رابطه همچنین با تجه به )81( اینکه نصف رابطه تعداد )81( میباشد استفاده از رابطه )81( باعث صرفهجیی در زمان هزینهها میگردد در ماقعی که تنها ینهای سدیم کلسیم کلر بیکربنات اندازهگیری شده است قابل استفاده است. نتایج رابطههای )81( )89( )81( در محاسبه در شکلهای )b( )b( 3 4 )b( 5 نشان داده شده است. نتایجی که این رابط بهدست میدهند را میتان با نتایجی که رابطه )1( ارائه میدهد مقایسه کرد. با تجه به رابطه )1( مقدار از ری ترکیب ینی محلل محاسبه شد شکل )a( 3 که قابل مقایسه با شکل )b( 3 میباشد بهدست آمد. در ترسیم شکل )a( همه 3 هشت ین اندازهگیری شده در رابطه )1( جایگذاری شده است. با تجه به اینکه )89( در رابطه مقادیر ینهای منیزیم کربنات دخالت مناسبتری نسبت به رابطه )1( در محاسبه بهدست دادهاند. شکلهای )a( )a( 3 4 )a( 5 نشان میدهند که هرچه از تعداد ینهای اندازهگیری شده کاسته شد در مقابل از دقت رابطه )1( نیز کاسته میشد. در محلل عصاره اشباع خاک ینهای دیگری نیز جد دارند که اندازهگیری مطالعاتی بهدلیل کاستن از هزینههای نمیشند. بدین ترتیب دقت رابطه )1( بستگی به این مسئله دارد که غلظت چه اناعی از ینها در محلل عصاره غلظت این ینها اینکه اشباع خاک غالب بده اندازهگیری شده باشد. شکل.1 مقایسه نتایج برآردی با مشاهداتی ( obs (a) )EC از رابطه )6( (b) از رابطه )36(
فصلنامه علمي پژهشي مهندسي آبياري آب 11 شکل.4 مقایسه نتایج برآردی با مشاهداتی ( obs (a) )EC از رابطه )6( )با حذف ینهای CO 3 + )Mg (b) از رابطه )31( + (b) )SO K + Mg + شکل.5 مقایسه نتایج برآردی با مشاهداتی ( obs (a) )EC از رابطه )6( )با حذف ینهای CO 3 4 از رابطه )38( 84/11 محاسبه گردید. گریفین جریناک )8193( برای نمنههای آب ردخانه عصاره اشباع خاک )که در آنها ینهای تک ظرفیتی کلر سدیم غالب بدند( این ضریب را 83 محاسبه کردند سیمن گارسیا )8111( در مطالعه خد این مقدار را 89 بهدست آردند. بههمین ترتیب ضریب هدایت الکتریکی ( 1 k( در رابطهی )3( در سطح 5 درصد بین - 984/81 19/1 بهدست آمد که با مقدار 141 پیشنهادی آزمایشگاه شری ایاالت متحده )8154( قابل مقایسه است. در جدل 3 عاله بر ارائه رابطی که محاسبه از ری ترکیب ینی را ممکن میسازند با استفاده از رگرسین خطی رابط )81( تا )3( برای محاسبه ds m - ( ) 1 )meq l 1 ( از ری مجمع غلظت ینها آنینها کاتینها قدرت ینی ( 1 l )mmol غلظت کل نمکهای محلل ( 1 l )mg ارائه شده است. در رابطه )81( ضریب مجمع غلظت ینها ( s k( در سطح 5 درصد بین - 1/158 1/141 بهدست آمد. سی سه مرده همکاران )181( ضریب فق را برای استان خزستان 1/118 تا 1/118 محاسبه نمدند. اسمیدما همکاران )114( مقدار ضریب مجمع غلظت کاتینها یا آنینها را در )k s ( s1 k شکلهای 1 تا 81 بهترتیب نتایج رابط رابطههای )81( تا )3( را نشان میدهند. در این اشکال نتایج خط برازش شده برای هر رابطه با دادههای اندازهگیری شده قابل مقایسه است. رابطههای )1( )8( بین - 1/811 1/113 ارائه کردهاند که در این مطالعه دامنه این د ضریب در سطح 5 درصد بین - 1/813 1/119 بهدست آمد. ضریب هدایت الکتریکی )k( در رابطهی )( در سطح 5 درصد بین - 85/15
11 فصلنامه علمي پژهشي مهندسي آبياري آب شکل )6(: رابطه بین مجمع مقادیر ینها با EC obs شکل )1(: رابطه بین مجمع مقادیر کاتینها با EC obs شکل )8(: رابطه بین مجمع مقادیر آنینها با EC obs شکل )3(: رابطه بین قدرت ینی با EC obs شکل )30(: رابطه بین غلظت کل محلل با EC obs به عنان یک نتیجه کلی میتان اظهار داشت که اندازهگیری غلظت هر یک از ینهای مجد در عصاره اشباع خاک برای برآرد از رابطههایی چن )81( )1( هزینهبر قتگیر میباشد )هرچند که دقت آن بیشتر است( اما میتان با اندازهگیری تعداد کمتری از ینهای مجد در عصاره اشباع خاک استفاده از رابطی مانند )81( مقدار را با دقت نسبتا مناسبی محاسبه نمد. همچنین با اندازهگیری سریع مقدار با هدایتسنج الکتریکی استفاده از رابط )81( تا )3( میتان پارامترهای شری شامل مجمع غلظت ینها کاتینها آنینها قدرت ینی غلظت کل نمکهای محلل را با دقت قابل قبلی برآرد نمد.
فصلنامه علمي پژهشي مهندسي آبياري آب 18 نتیجهگیری در رابط مرد بررسی بیشترین ضریب همبستگی ds m 1 ( کمترین جذر میانگین مربع خطا )r = 1/18( = /1 11 )RMSE بین با ترکیب ینی در مقابل کمترین ضریب همبستگی )1/13 = r( بیشترین جذر میانگین مربع خطا ( 1 m )RMSE = 1/88 ds بین قدرت ینی با بهدست آمد. بهطر کلی با تجه به مقادیر در رابط رگرسینی بهترین نتیجه هنگامی r RMSE بهدست میآید که غلظت هر یک از ینها در تخمین آرده شده باشد )رابط )81( )89( )81((. در تعیین از ری ترکیب ینی محلل استفاده از رابطه )81( بهجای رابطه )81( نتایجی بسیار نزدیک به نتایج رابطه )81( را بهدست میدهد با تعداد کمتر ین اندازهگیری شده در هزینه مطالعات شری خاک صرفه جیی مینماید. دقت رابطههای عممی چن رابطه )1( بستگی به تعداد ینهای اندازهگیری شده با غلظت غالب در محلل دارد در ماقعی که غلظت تعداد کمی از ینهای محلل در عصاره اشباع خاک اندازهگیری میشد استفاده از این دست رابط تصیه نمیشد. در مطالعات مشابهی که دامنه هدایت الکتریکی آنها کچکتر از 8/ دسیزیمنس بر متر میباشد رابط ارائه شده در این پژهش قابل مقایسه است میتاند سدمند اقع گردد. رابطه قدرت ینی با این مطالعه بیشترین مقدار RMSE برابر 1/88 در ( 1 m )ds را بهدست داد که بدین ترتیب در میان رابط رگرسینی مرد بررسی ضعیفترین نتیجه را ارائه میکند. غیرمعنیدار بدن رابطه همبستگی بین سایر با کربنات ین پارامترهای شری نشان داد که میتان از مقدار این ین در برآرد صرف نظر نمد. تقدیر تشکر از سازمان جهاد کشارزی چهار محال بختیاری دانشگاه بعلی سینا بهدلیل حمایتهایشان از این پژهش سپاسگذاری میگردد. منابع سازمان جهاد کشارزی چهارمحال بختیاری. 8319. مطالعات خاکشناسی نیمهتفصیلی دقیق اراضی کشارزی.8 سدجان. 813 ص.. Ayers, R.S. ad D.W. Westcot. 1985. Water qualty for agrculture. Irrgato ad Draage Paper 9, Rev. 1. FAO, Rome. 174 pp. 3. Bastdaa, J.A.,. Vela De Oro ad R. Ortz Slla. 004. Electrolytc coductvty of semard sols (Southeaster Spa) relato to o composto. Ard Lad Research ad Maagemet. 18: 65-81. 4. Boh H., B. Mceal ad G. O Coor. 1979. Sol Chemstry. ew York, USA: Wley. 5. Chag, C., T.G. Sommerfeldt, J.M. Carefoot ad G.B. Schaalje. 1983. Relatoshp of electrcal coductvty wth total dsolved salts ad cato cocetrato of sulfate-domat sol extracts. Caada Joural of Sol Scece. 63: 79-86. 6. Corw, D. ad S. Lesch. 005. Apparet sol electrcal coductvty measuremets agrculture. Computers ad Electrocs Agrculture. 46: 11-43. 7. Douglas, A.S. 004. Fudametals of Aalytcal Chemstry. Sauders golde suburst seres. Thomso- Brooks/Cole. 8. Grff R. ad J. Jurak. 1973. Estmato of actvty coeffcets from the electrcal coductvty of atural aquatc systems ad sol extracts. Sol Scece. 116: 6-30. 9. Jallaha J.K. ad T.J. Smyth. 1995. Predctg sol soluto chemcal attrbutes from more easly measured sol ad sol soluto parameters. Commucatos Sol Scece ad Plat Aalyss. 6: 3315-3333. 10. Lattey, R.T. 197. O the dluto law for strog electrolytes. Phlos. Mag. 7: 831 836. 11. Maro, G. ad K. Babcock. 1976. Predctg specfc coductace ad salt cocetrato dlute aqueous solutos. Sol Scece. 1: 181-187. 1. Maas, E.V. 1984. Salt tolerace of plats. The hadbook of plat scece agrculture. BR Chrste. CRC Press, Boca Rato, Florda. 13. McCleskey, R.B. 011. Electrcal coductvty of electrolytes foud atural waters from (5 to 90) C. J. Chem. Eg. Data. 56: 317 37. 14. McCleskey, R.B., D.K. ordstrom, J.. Rya ad J.W. Ball. 01. A ew method of calculatg electrcal coductvty wth applcatos to atural waters. Geochmca et Cosmochmca Acta. 77: 369 38.
1 فصلنامه علمي پژهشي مهندسي آبياري آب 15. Mceal, B., J. Oster ad J. Hatcher. 1970. Calculato of electrcal coductvty from soluto composto data as a ad to -stu estmato of sol salty. Sol Scece. 110: 405-414. 16. ordstrom, D.K. ad J.L. Muoz. 1994. Geochemcal Thermodyamcs, (secod ed.) Blackwell Scetfc Publcatos, Caldwell, ew Jersey. 17. Page, A.L., R.H. Mller ad D.R. Keeey. 199. Method of sol Aalyss. Part II: Chemcal ad Meralogcal Propertes (Secod Edto ed.). Madso, Wscos: SSSA. 18. Poamperuma, F., E. Taco ad T. Loy. 1966. Ioc stregths of the solutos of flooded sols ad other atural aqueous solutos from specfc coductace specfc coductace. Sol Scece. 10: 408-413. 19. Robbs, C.W. ad W.S. Meyer. 1990. Calculatg ph from EC ad SAR values salty models ad SAR from sol ad bore water ph ad EC data. Australa Joural of Sol Research. 8: 1001-1011. 0. Smó, M. ad I. García. 1999. Physco-chemcal propertes of the sol-saturato extracts: estmato from electrcal coductvty. Geoderma. 90: 99-109. 1. Sosemarde, M., F. Kave, E. Pazra, H. Sedgh ad S.J. Ghader. 010. Determe of costat coeffcets to relate total dssolved solds to electrcal coductvty. World Academy of Scece, Egeerg ad Techology. 70: 58-60.. Smedma, L.K., W.F. Vlotma ad D. Rycroft. 004. Moder lad draage: plag, desg ad maagemet of agrcultural draage systems. Taylor & Fracs. 449 P. 3. U.S. Salty Laboratory Staff. 1954. Dagoss ad mprovemet of sale ad alkal sols. U.S. Dep. Agrc. Hadb. 4. Verhoeve, B. 1973. Salty sols. I ILRI, Draage Prcples ad Applcato (Vol. 1). Wagege: Iteratoal Isttute for Lad Reclmato ad Improvemet. 5. Vscot, R.F., J.M. de Paz Becares, R.D. Zapata Heradez ad J. Sachez Daz. 004. Developmet of a equato to relate electrcal coductvty to sol ad water salty a Medterraea agrcultural evromet. Australa Joural of Sol Research. 4: 381-388. 6. Wolt, J.D. 1989. SOILSOL: A program for teachg equlbra modelg of sol soluto composto. J. Agro. Educ. 18: 40-4. 7. Zare Abyaeh, H., A.H. azem, M.R. eyshabor, K. Mohammad ad G.H. Majzoob. 005. Chlorde estmato groud water from electrcal coductvty measuremet. Tarm Blmler Dergs. 11: 110-114.
فصلنامه علمي پژهشي مهندسي آبياري آب شانزدهم تابستان 3131 شماره 13 Determato of electrcal coductvty of the saturato extract ( ) relatoshps wth a few sol salty parameters comparso wth the ew method of calculatg Hamd Zare Abyaeh 1, Mehd Jovz, Al Afruz 3, Am Gharbzadeh 4 Abstract: I ths study, relatoshps of electrcal coductvty of the sol saturato extract ( ) wth the oc composto, the oc stregth ad the total dssolved salts are studed the Sudja pla; also, the geeral ew method of electrcal coductvty calculato that has bee preseted by McCleskey et al. (01) s used order to compare wth the proposed equatos. Therefore, the 80 sol samples were take from the Sudja Pla Chaharmahal va Bakhtyar Provce ad sol salty parameters by measurg sodum, magesum, calcum, Potassum, chlorde, sulphate, bcarboate, carboate, ph ad ECe were determed ad aalyzed. The Pearso s correlato coeffcet at the sgfcace levels 5 ad 1 percet betwee the salty parameters showed that the carboate s t sgfcatly correlated wth other parameters. Also, the correlato of magesum ad was sgfcat. The lear model regressos betwee the oc composto, sum of os, catos ad aos cocetrato, oc stregth ad total dssolved salts were geeralzed. The greatest correlato coeffcet (0.91) ad the lowest root mea square error (0.08 ds m 1 ) were obtaed the model betwee the ad the oc composto. The results of research the studyg pla showed that the preseted model ths vestgato comparso wth the ew model of McCleskey et al. (01) gve smaller error ad greater correlato. The sgfcacy betwee the carboate ad ad the regresso models showed that ths o ca be eglected the calculato of. Keywords: Ioc composto, Ioc stregth, Regresso, Chaharmahal va Bakhtyar Provce. 1 Assocated Professor, Irrgato ad Draage Dept, Faculty of Agrculture, Bual Sa Uversty, Hameda, E-mal: zare@basu.ac.r Ph.D. Studet, Water Egeerg Dept., Faculty of Agrculture, Bual Sa Uversty, Hameda, E-mal: jovzmehd11@yahoo.com 3 Ph.D. Studet, Water Egeerg Dept., Faculty of Agrculture, Bual Sa Uversty, Hameda, E-mal: a.afruz@basu.ac.r (Correspodg author) 4 Irrgato Dept, Faculty of Agrculture, Isfaha Uversty of Techology, Isfaha, E-mal: gharbzadeh1@yahoo.com