امکان سنجی ساخت و ارزیابی یک سنسور رطوبت‌سنج در بافت‌های متفاوت خاک

مدیریت به‌هنگام آبیاری با لحاظ شرایط حاکم بر منطقه، نقش بسیار مهمی در صرفه‌جویی مصرف آب و حفظ عملکرد محصولات باغی و زراعی ایفا خواهد کرد. یکی از راهکارهای مدیریت به‌هنگام آبیاری، استفاده از سنسورهای رطوبت‌سنج خاک است که تاثیر قابل توجهی بر بهبود بهره‌وری آب خواهد داشت. در این مطالعه ضمن امکان‌سنجی طراحی سنسور رطوبت سنج ایرانی، دقت سنسور طراحی‌شده و watermark در بافت‌های متفاوت خاک بررسی شد. به منظور طراحی و کالیبراسیون سنسور رطوبت‌سنج ایرانی، آزمایش‌های مربوط به طراحی و ساخت سنسور مذکور در سال‌های 1397 تا 1398 در آزمایشگاه بخش تحقیقات خاک و آب مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان یزد انجام شد. سنسور طراحی شده در 3 بافت خاک متفاوت لوم رسی شنی، لومی و رس سیلتی مورد ارزیابی قرار گرفت. سنسور طراحی شده و سنسور watermark در هر 3 بافت خاک، واسنجی و با ارقام رطوبت مشاهده شده به روش مستقیم وزنی مقایسه و صحت‌سنجی شدند. نتایج نشان داد که سنسور طراحی شده و سنسور watermark در بافت خاک لومی و لوم رسی شنی قادر به برآورد نسبتا دقیق رطوبت وزنی خاک هستند. در حالیکه در بافت خاک رس سیلتی سنسور طراحی شده و سنسور watermark دقت مناسبی در برآورد رطوبت خاک نداشتند. بر اساس نتایج این مطالعه سنسور watermark و سنسور طراحی شده در رطوبت‌های کمتر از 50 درصد کل آب قابل دسترس قادر به تخمین نسبتا دقیق رطوبت خاک هستند. این در حالی است که سنسورهای مذکور در رطوبت‌های بیشتر از حد زراعی تخمین دقیقی از رطوبت خاک نداشتند.

Feasibility study of the construction and evaluation of a soil moisture sensor in different soil textures

Realtime irrigation management considering field condition, has an important role on water saving and stability of agricultural and horticultural production. One of the approaches of real time irrigation management is the use of soil moisture sensors that have important effect on improving water productivity. In this study the feasibility of designing and evaluation of Iranian soil moisture accompanying watermark sensor was investigated in different soil textures. For designing and calibrating of Iranian soil moisture sensor, an experiment was conducted in 2018 and 2019 at Soil and Water Department of Yazd Agricultural and Natural Resources Research and Education Center. The designed sensor was evaluated in three different soil textures including sandy clay loam, loamy and silty clay with 4 replications. The designed and watermark sensors were calibrated in three soil textures, compared and validated with the direct method of soil moisture measurement. Results showed that the designed and watermark sensor could estimate soil moisture in loamy and sandy clay loam soil textures with proper precision. While in silty clay soil texture both designed and watermark sensors couldn’t estimate the soil water content with acceptable precision. According to the results of this study, for soil water content lower than 50%AW(50% of available water), the designed and watermark sensors could accurately estimate the soil moisture. While for the soil water content upper than field capacity these sensors couldn’t acceptably estimate soil moisture.