مقایسه مدل‌های مختلف منحنی مشخصه آب خاک در ارزیابی شاخص کیفیت خاک‌های شالیزاری

Abstract

<strong>کیفیت خاک به­طور مستقیم قابل اندازه­گیری نبوده و از شاخص­های کیفیت خاک تعیین می­شود. شیب در نقطه عطف منحنی مشخصه آب خاک (S) از جمله این شاخص­ها است. این شاخص با عوامل مختلفی مانند کربن آلی، جرم مخصوص ظاهری، بافت و ساختمان خاک در ارتباط است. مطالعه جاری با هدف مقایسه سه مدل برای تعیین شاخص S و ارزیابی کیفیت فیزیکی خاک­های شالیزاری با استفاده از آن انجام شد. برخی ویژگی­های فیزیکی و شیمیایی (بافت خاک، جرم مخصوص ظاهری، کربن آلی، رطوبت اشباع، رطوبت ظرفیت مزرعه و رطوبت در نقطه پژمردگی دائم) در 35 نمونه دست خورده از خاک­های شالیزاری شرق و غرب گیلان اندازه­گیری شد. پارامترهای مدل ون­گنوختن با نرم­افزار RETC و پارامترهای مدل­های بروکز و کوری و گرانولت و گرانت با استفاده از نرم افزار MATLAB تعیین و شیب نقطه عطف منحنی مشخصه و شاخص S با استفاده از مدل­ها محاسبه شد. شاخص­های میانگین هندسی نسبت خطا (GMER)، انحراف استاندارد هندسی نسبت خطا (GSDER)، میانگین خطا (ME) و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، برای ارزیابی نکوئی برازش مدل­ها و شاخص­های(S) محاسبه شده از آنها بکار رفتند. مدل گرانولت و گرنت با حداقل میانگین خطا و حداقل ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده در همه مکش­ها توانست منحنی مشخصه خاک­های مورد مطالعه را بهتر شبیه­سازی کند. همچنین میانگین هندسی نسبت خطا و انحراف استاندارد هندسی نسبت خطا در این مدل نسبت به دو مدل دیگر در همه مکش­ها به یک نزدیکتر بود. استفاده از مدل گرانولت و گرنت در تعیین شاخص S با ME=-0.015 و NRMSE=0.4 در مقایسه با سایر مدل­ها از صحت بیشتری برخوردار بود. میانگین هندسی نسبت خطا و انحراف استاندارد هندسی نسبت خطا نیز در مدل گرانولت و گرانت کمتر از سایر مدل­ها بود (GMER=0.85 و GSDER=1.33). شاخص S با رس، جرم مخصوص ظاهری و رطوبت نقطه پژمردگی دائم همبستگی منفی معنی­دار (P<0.01) و با رطوبت قابل استفاده و سایر ویژگی­ها همبستگی مثبت معنی­دار (P<0.05) داشت. علی­رغم اینکه برخی پژوهشگران بیان نموده­اند که استفاده از شاخص <em>S</em> نمی­تواند معیار مناسبی از کیفیت فیزیکی خاک باشد ولی شاخص <em>S</em> تعیین شده در خاک­های شالیزاری مورد مطالعه، همبستگی معنی­داری با بسیاری از ویژگی­های موثر بر کیفیت فیزیکی خاک داشت. بنابراین به­جای اندازه­گیری چندین ویژگی موثر بر کیفیت فیزیکی خاک می­توان با استفاده از این شاخص شرایط فیزیکی خاک­های مختلف و اثر عملیات مدیریتی بر آنها را مقایسه نمود. در خاک­های شالیزاری مورد­مطالعه، شاخص کیفیت فیزیکی بیش از 035/0بود که نشان­دهنده کیفیت مناسب خاک­ها برای شالیزاری است.</strong>