رابطه آب و خاک

نفوذ پذيري : عبارتست از ورود آب از سطح خاک به داخل آب که بر حسب ارتفاع آب در واحد زمان بيان مي شود.

اندازه گيري نفوذ پذيري خاک به روش استوانه مضاعف :
وسايل مورد نياز :
استوانه مضاعف، چکش مخصوص، درپوش استوانه مضاعف، خط کش زمان سنج، سطح آب، پارچه

شرح آزمايش :
1- محل مناسب براي نصب استوانه ها را انتخاب کنيد.دقت کنيد خاک متراکم نباشد.
2 – استوانه مياني را بر روي سطح خاک قرار داده و در پوش را بر روي آن گذاشته و با چکش به در پوش ضربه وارد کنيد تا به طور قائم (حدود 15 سانتي متر) در داخل خاک فرو رود.
3 – استوانه خارجي را نيز به همين ترتيب نصب کنيد.
4 – فاصله بين دو استوانه را به عمق حدود 5 سانتي متر از آب پر کنيد.
5 - يک تکه پارچه نايلون در ته استوانه مياني قرار دهيد و تا حدود 12-10 سانتي متر آب ريخته و نايلون را برداريد.
6 – به کمک خط کش عمق آب را اندازه گيري کرده و اين کار را در زمان هاي مشخص تکرار کنيد.
7 – وقتي حدود 5-2 سانتي متر آب به داخل خاک نفود کرد، در همين حدود به استوانه آب اضافه کنيد،عمق آب را قبل و بعداز اضافه کردن آب اندازه گيري کنيد.

عوامل مؤثر نگهداري آب در خاک

الف) نيروي چسبندگي
ب) نيروي پيوستگي

صور مختلف آب در خاک :

1 - آب آزاد
2 – آب مويينه
3 – آب پوسته اي

رطوبت حد ظرفيت زراعي :

معمولاً يک تا سه روز پس از خيس شدن خاک به وسيله باران يا آبياري، رطوبت موجود در خاک به وضع نسبتاً پايداري مي رسد. در اين حالت منافذ درشت خاک آب خود را از دست داده ولي منافذ ريز هنوز پر از آب بوده گياهان مي توانند از آن استفاده کنند.

نقطه پژمردگي موقت :

با جذب تدريجي آب توسط ريشه گياهان و خروج آن به صورت تبخير و تعرق از سطح خاک مقدار آب خاک کاهش مي يابد و آثار پژمردگي در برگها ظاهر مي شود. در شرايطي که گياه در روز پژمرده و در شب شاداب مي شود، گياه به نقطه پژمردگي موقت رسيده است.

نقطه پژمردگي دايم :

در شرايطي که اگر آبياري انجام نگيرد، گياه در شب نيز شادابي خود را باز نيافته و در نتيجه به نقطه پژمردگي دايم مي رسد.

حرکت آب به حالت مايع در خاک :

آب در خاک به دو صورت اشباع و غير اشباع مي تواند وجود داشته باشد.
معمولاً بعد از بارندگي و آبياري حالت اشباع و تا قبل از خشک شدن حالت غيراشباع وجود دارد. در هر دو حالت آب مي تواند در دو جهت حرکت نمايد:
1 - به صورت حرکت آب از بالا به پايين
2 – حرکت آب از پائين به بالا
3 – حرکت افقي آب

جذب آب به وسيله ريشه

جريان ممتد آب از خاک به ريشه و از آنجا به ساقه و برگ وجود دارد ، همراه با انتقال آب نمک هاي کاني به صورت يون وارد ريشه شده و از راه آوندهاي چوبي به همه نقاط گياه سير مي کند.

عوامل مختلف در جذب آب :
1 – وسعت و عمق ريشه
2 – قابليت نفوذ ريشه
3 – درجه چون پنبه اي شدن غشاء ريشه
4 – تبخير و تعرق
5 – حرارت اطراف ريشه
6 – تهويه خاک
7 – غلظت محلول خاک

مراحل جذب املاح توسط ريشه :

1 – حرکت يون هاي غذايي به سمت ريشه
2 – تراکم يون ها در سلول هاي ريشه
3 – حرکت شعاعي يون ها از سطح ريشه به داخل آوندهاي چوبي
4 – اشغال يونها از آوندهاي چوبي ساقه، شاخه و برگ

عوامل مؤثر در جذب املاح توسط ريشه :

1- نوع گياه
2- وسعت و عمق ريشه
3- سوخت و ساز سلولي
4- تنفس ريشه
5 – غلظت املاح موجود در خاک و نوع ترکيب آنها
6 – تهويه خاک
7 – درجه حرارت خاک
8 – رطوبت خاک

تبخير گياهان

فرآيند تبديل آب مايع به بخار را تبخير گويند، تبخير ممکن است از سطوح آزاد آب و يا از سطح مرطوب خاک صورت گيرد.

تعرق گياهان

گياهان، مقداري آب به صورت بخار، از راه روزنه هاي هوايي و بشره نازک برگها و جوانه ها و ساقه هاي جوان، دفع مي کنند، اين عمل تعرق نام دارد.

عوامل مؤثر در تبخير و تعرق :

عوامل موثر در تعرق را مي توان به دو گروه عوامل دروني و محيطي تقسيم کرد.

الف) عوامل دروني :
1 – شکل برگها
2 – طرز قرار گرفتن برگها روي ساقه
3 – سطح برگها
4 - ساختمان برگ
5 – روزنه ها و تعداد آن
6 – وسعت و عمق نفوذ ريشه

ب) شرايط محيطي :

1 – شدت نور
2 – حرارت
3 – وزش باد
4 -کيفيت آب و خاک از نظر املاح
5 – شيب زمين
6 – رطوبت نسبي

فوائد تبخير و تعرق براي گياهان

1 – صعود شيره خام
2 – خنک شدن برگها

رطوبت قابل استفاده (AU) :

درصدي از رطوبت خاک که بين ظرفيت زراعي و نقطه پژمردگي و قابل استفاده گياه است را رطوبت قابل استفاده مي گويند.

نقصان مجاز رطوبتي (MAI) :

تمام رطوبت قابل استفاده به راحتي براي گياه قابل جذب نيست و در نزديکي نقطه پژمردگي ، گياه بايد به صرف انرژي، آب مورد نياز خود را تأمين کند. اين مصرف را که موجب کاهش رطوبت خاک مي شود نقصان مجاز رطوبتي مي نامند.

روش تعيين نياز آب مصرفي گياهان :

ليسيمتر :
تانک يا مخزن ساده اي است به شکل مکعب مستطيل و يا استوانه که در داخل زمين قرار گرفته واز خاک منطقه با حفظ لايه بندي آن پر مي شود. بنابراين ليسيمتر در حکم مخزني از خاک با حجم و وزن ثابت است و ميزان آب ورودي و آب خارج شده از ليسيمتر و همچنين ظرفيت نگهداري خاک داخل آن کاملاً مشخص است. بدين ترتيب در معادله بيلان آب و خاک پارامترهاي بارندگي (p) ، آبياري (I)، و آب زهکشي (D) و تغييرات رطوبت خاک (Dw) مشخص بوده و فقط تبخير و تعرق (ET) مجهول است.
W₁ = رطوبت خاک قبل از آبياري
W₂ = رطوبت خاک بعد از آبياري

( I + P ) - ( D + ET + DW ) = 0

Δ W = W₂ - W₁

انواع ليسيمتر:

1 – ليسيمتر زهکش
2 – ليسيمتر با سطح آب ثابت
3 – ليسيمتر وزني
4 – ليسيمتر شناور
5 – ليسيمتر هيدروليکي

دور آبياري :
طول تناوب (فاصله زماني دو آبياري) به ظرفيت نگهداري رطوبت در خاک و ميزان تبخير و تعرق گياه بستگي دارد. يعني
T = Fn / ET
T = دو آبياري (روز)
Fn = عمق خالص آبياري ظرفيت نگهداري رطوبت در خاک (ميليمتر)
ET = تبخير و تعرق ( ميليمتر در روز)

بازده کاربرد آب :

عمق آب ذخيره شده درخاک = بازده کاربرد آب آبياري

عمق آب آبياري

عمق خالص آبياري = يا

عمق نا خالص آبياري

حجم آب آبياري در هردو آبياري در هر هکتار :

q = حجم آب مورد نياز (متر مکعب در هکتار)
Fg= عمق ناخالصي آب آبياري (متر)
q = fg × 10000

حجم آب آبياري در يک دوره رويش در هر هکتار

Q = حجم آب آبياري در طول دوره رويش ( متر مکعب در هکتار)
N= تعداد دفعات آبياري در طول دوره رويش
q = حجم آب آبياري در يک دوره آبياري (متر مکعب در هکتار)
Q = N × q

طول دوره رويش ( روز ) N=تعداد دفعات آبياري

دور آبياري