تخمین قابلیت هدایت الکتریکی، کاتیون‏ها و آنیون‏های محلول در عصاره اشباع از روی نسبت‏های مختلف آب به خاک (1:1، 5/1:2، 1:5) در خاک‏های بدون گچ

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی خاک، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، کرج، ایران

2 سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی (AREEO)، موسسه تحقیقات خاک و آب (SWRI)، کرج، ایران

3 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

این تحقیق با هدف تعیین و ارزیابی روابط بین قابلیت هدایت الکتریکی عصاره گل اشباع ({\rm EC}_e) و غلظت کاتیون‌ها و آنیون‌های آن با EC و غلظت کاتیون‌ها و آنیون‌های نسبت‏های خاک به آب 1:1، 5/1:2 و 1:5 در خاک‌های غیرگچی با بافت‏ مختلف انجام شد. تعداد 64 نمونه خاک از مناطق مختلف ایران با ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی مختلف انتخاب و در آن‌ها EC و غلظت کاتیون‏ها و آنیون‏های عصاره اشباع و نسبت‏های خاک به آب مختلف و بافت خاک اندازه‏گیری شد. خاک‌های منتخب از نظر بافت در سه دسته ریز، متوسط و درشت قرار داده شدند. جهت توسعه و ارزیابی روابط کلی بین {\rm EC}_e و EC نسبت‏های مختلف، 43 نمونه خاک برای توسعه روابط رگرسیونی و 21 نمونه خاک برای ارزیابی روابط استفاده شد. نتایج نشان داد در خاک‏های ریز بافت {\rm EC}_e=2\times{\rm EC}_{1:1}=4\times{\rm EC}_{1:2.5}=8\times{\rm EC}_{1:5}، در خاک‏های متوسط بافت {\rm EC}_e=2\times{\rm EC}_{1:1}=5.5\times{\rm EC}_{1:2.5}=10\times{\rm EC}_{1:5} و در خاک‏های درشت بافت {\rm EC}_e=2\times{\rm EC}_{1:1}=3\times{\rm EC}_{1:2.5}=6-8\times{\rm EC}_{1:5} بود. بنابراین از آنجایی که شیب رابطه رگرسیونی بین {\rm EC}_e و {\rm EC}_{1:1} در هر سه نوع بافت خاک ثابت و برابر دو است، بنابراین علیرغم تعداد نسبتا کم نمونه‏ها، {\rm EC}_{\mathrm{1:1}} برای برآورد {\rm EC}_e قابل توصیه است. نتایج نشان داد

{\rm EC}_e=2\times{\rm EC}_{1:1}=5\times{\rm EC}_{1:2.5}=10\times{\rm EC}_{1:5} بود. نتایج ارزیابی روابط مختلف نشان داد که نسبت خاک به آب 1:1 به دلیل جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای مطلق (MAE) و درصد خطای کم‏تر، شیب معادله نزدیک‌تر به خط 1:1 و ضریب تعیین بزرگ‏تر (R^2=0.99) در مقایسه با دو نسبت دیگر برآورد دقیق‏تری از {\rm EC}_e بدست می‏دهد. در مورد برآورد غلظت کاتیون‏ها و آنیون‏های عصاره گل اشباع نیز نسبت 1:1 با حجم عصاره بیش‏تر نسبت به عصاره گل اشباع به ویژه برای خاک‏های غیرشور قابل توصیه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Estimation of saturated soil paste electrical conductivity, soluble cations and anions from different ratios of soil to water (1:1, 1:2.5, and 1:5) in non‐gypsiferous soils

نویسندگان [English]

  • Ayoub Avizhgan 1
  • Karim Shahbazi 2
  • Mostafa Marzi 2
  • Arzhang Fathi-Gerdelidani 3
1 Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Soil and Water Research Institute (SWRI), Karaj, Iran
3 Department of Soil Science, Faculty of Agriculture, University of Tehran, Karaj, Iran
چکیده [English]

This research aims to determine and validate the relationship between saturated soil paste extract electrical conductivity ECe, and cation and anion concentration and those of different soil-to-water ratios of 1:1, 1:2.5, and 1:5 in non‐gypsiferous soils with different textures. 64 soil samples from different regions of Iran were selected and their texture, and EC and concentration of cations and anions of the saturated past extract, and different soil-to-water ratios were measured. The soils were categorized into three texture classes: fine-, medium-, and coarse-textured. To develop and validate the overall relationships between ECe and EC of different ratios, 43 soils were used for relationship development, and 21 soils were used for relationship validation. The results demonstrated that in the fine-textured soils, ECe=2EC1:1=4 EC1:2.5=8EC1:5; in the medium-textured soils, ECe=2EC1:1=5.5EC1:2.5=10EC1:5; and in the coarse-textured soils, ECe=2EC1:1=3EC1:2.5=6-8EC1:5. Therefore, despite the limited number of soil samples, it is recommended to use EC1:1for estimating ECe since the regression relationship between these two methods remains constant and equal to two across three texture classes. The following relationship was obtained for all studied soils ECe=2EC1:1=5EC1:2.5=10EC1:5. Also, the results of the validation of different relationships showed that the soil-to-water ratio of 1:1 due to lower errors, closer equation slope to 1:1 line and higher determination coefficient (R2=0.99) gives a more accurate ECe estimate compared to the other two ratios. Regarding the concentration estimation of cations and anions, it is recommended to use 1:1 soil-to-water ratio with a larger volume of extract than saturated past extract, especially for non-saline soils.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Electrical Conductivity
  • Saturated Soil Paste Extract
  • Soil Salinity
  • Soil to Water Ratios
تحقیقات آب و خاک ایران

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 11 آذر 1403

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار