مطالعه آماری تغییرات پارامترهای معادله نفوذ کوستیاکف-لوئیس در آبیاری جویچه‌ای طی سه فصل زراعی

Abstract

سابقه و هدف: فاکتورهای خاکی و زیستی می‌توانند در مکان و زمان به شدت متغیر باشند. بنابر این انتظار می‌رود که نفوذ آب در خاک هم در مکان و هم در زمان متفاوت باشد. به دلیل تغییرپذیری زمانی پارامتر نفوذ، اندازه‌گیری مستقیم آن نیاز به وقت و نمونه-برداری فراوانی دارد. به همین علّت معادلات تجربی و فیزیکی برای کمّی کردن فرآیند نفوذ در آبیاری سطحی وجود دارد. روش‌های متعددی برای تخمین ضرایب معادله‌های نفوذ وجود دارد که بسته به داده‌های اندازه‌گیری شده در مزرعه متفاوت هستند. انتخاب روش مناسب بستگی به داده‌های مزرعه‌ای موجود برای تخمین ضرایب نفوذ دارد. عواملی به صورت تصادفی در نقاط مختلف مزرعه اتفاق افتاده و باعث تغییر در میزان نفوذ آب در خاک می‌شوند. در نظر گرفتن تغییرات مکانی نفوذ در آبیاری باعث افزایش دقت در تخمین مقدار آب نفوذ یافته و یکنواختی توزیع می‌شود. لذا در پژوهش حاضر تلاش شد تغییرات پارامترهای نفوذ آب در خاک در آبیاری جویچه‌ای طی سه فصل زراعی بررسی شود. <br /> مواد و روش‌ها: در پژوهش حاضر از داده‌های برداشت شده از مزرعه‌ای در مشکین‌دشت کرج در فصول زراعی 90، 91 و 92 استفاده شد. نوع کشت ذرّت و بافت خاک مزرعه لومی بود. در هر فصل زراعی، 8 آزمایش مستقل اجراء شد که هر آزمایش شامل 4 جویچه به طول 120 متر و فواصل جویچه‌ها 75 سانتی‌متر بود. در هر فصل زراعی 15 نوبت آبیاری انجام شد. آزمایش‌های هشت‌گانه در طول سه فصل زراعی در مکان‌های تقریباً مشابه اجراء شدند. در هر نوبت آبیاری، از فلوم‌های WSC تیپ 3 برای اندازه‌گیری دبی-های ورودی و خروجی جویچه‌ها استفاده شد. در این تحقیق از معادله نفوذ کوستیاکف- لوئیس استفاده گردید. برای هر آبیاری با استفاده از روش بیلان حجم، ضرایب a و k معادله کوستیاکف - لوئیس با نرم‌افزارExcel محاسبه شد. در این روش ابتدا با استفاده از هیدروگراف‌های جریان ورودی و خروجی جویچه، سرعت نفوذ نهایی خاک محاسبه گردید. میانگین‌های‌ تغییرات مکانی و زمانی ضرایب معادله کوستیاکف- لوئیس در سه فصل زراعی توسط آزمون چند دامنه‌ای دانکن با استفاده از نرم‌افزار SPSS مقایسه شدند. <br /> یافته‌ها: داده‌ها با نرم‌افزار SPSS و به روش GLM تجزیه واریانس مرکب شدند. اثر شماره آزمایش (تغییرات مکانی) و نیز نوبت آبیاری (تغییرات زمانی) در سطح 1% و اثر فصل زراعی در سطح 5% بر تغییرات ضریب نفوذ k معنی‌دار شد. تفاوت بین هشت آزمایش طی سه فصل زراعی از لحاظ آزمون آماری دانکن در سطح 5% معنی‌دار شد. اثر هر سه منبع تغییر در سطح 1% بر تغییرات ضریب نفوذ a معنی‌دار شد. اثر شماره آزمایش بر میانگین تغییرات زمانی ضریب نفوذ a در سه فصل زراعی، حاکی از تفاوت آماری معنی‌دار از لحاظ آزمون آماری دانکن در سطح 5% بین هشت آزمایش بود. اثر فصل زراعی بر میانگین تغییرات زمانی و مکانی ضریب نفوذ a، نشانگر برتری معنی‌دار میانگین تغییرات ضریب مذکور در سال 90 -(6108/0)- نسبت به دو سال دیگر، با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال 5% می‌باشد. در حالی که در سال‌های 91 و 92، میانگین تغییرات مذکور، تفاوت معنی‌داری با یکدیگر نشان نداد. <br /> نتیجه‌گیری: به طور کلی، در سه فصل زراعی بین نوبت‌های آبیاری از لحاظ میانگین تغییرات هر یک از ضرایب نفوذ k و a و همچنین بین هشت آزمایش از نظر میانگین تغییرات هر یک از ضرایب مذکور تفاوت معنی‌داری وجود داشت. در نهایت با توجه به تفاوت معنی‌دار میانگین تغییرات مکانی و زمانی هر یک از ضرایب نفوذk و a، تغییرات فصلی ضرایب نفوذ آب در خاک در سه فصل زراعی بررسی شده قابل اغماض نبود. نتایج نشان داد که ضرایب نفوذk و a معادله کوستیاکف- لوئیس از لحاظ مکانی و زمانی در فصول مختلف، تغییراتی نامنظم و غیر قابل پیش‌بینی دقیق دارند.