تاثیر میانگین و انحراف معیار هندسی بافت خاک در برآورد ضرائب رطوبتی خاک

منحنی رطوبتی خاک یکی از مهم‌ترین توابعی است که ویژگی‌های بخش غیراشباع خاک را به صورت کمی بیان می‌کند. اندازه‌گیری مستقیم این منحنی وقت‌گیر، دشوار و پر هزینه است. بدین جهت تلاش‌های زیادی به منظور برآورد غیرمستقیم منحنی رطوبتی از سایر ویژگیهای خاک انجام گرفته است. یکی از روش‌های غیرمستقیم برآورد منحنی رطوبتی استفاده از توابع انتقالی خاک است. هدف از این پژوهش مقایسه میزان تاثیر محاسبه میانگین هندسی و انحراف معیار هندسی قطر ذرات خاک با سه جزء(شن، سیلت و رس) و نه جزء(شن خیلی درشت، شن درشت، شن متوسط، شن ریز، شن خیلی ریز، سیلت درشت، سیلت متوسط، سیلت ریز و رس) از ذرات خاک در برآورد نقطه‌ای و پارامتریک منحنی رطوبتی خاک است. برای انجام این پژوهش 40 نمونه خاک با بافت متوسط بصورت کاملاً تصادفی از منطقه کرج انتخاب شد. از کل نمونه‌های خاک، 35 نمونه‌ برای ایجاد توابع و پنج نمونه برای ارزیابی اعتبار توابع استفاده شد. فراوانی نسبی ذرات به روش هیدرومتری، جرم مخصوص ظاهری به روش کلوخه، درصد کربنات کلسیم به روش خنثی سازی با اسید، درصد کربن آلی به روش والکلی و بلک و منحنی رطوبتی با دستگاه صفحات فشاری اندازه‌گیری شد. از بین متغیرهای مستقل مناسب‌ترین ترکیب برای برآورد منحنی رطوبتی و پارامترهای معادله وان گنوختن با استفاده از روش رگرسیون با بهترین زیر مجموعه انتخاب و معادلات رگرسیونی با استفاده از رگرسیون چندگانه خطی بدست آمد. منحنی رطوبتی خاک با استفاده از توابع انتقالی ایجاد شده برآورد شد. نتایج نشان داد که با استفاده از سه و یا نه جزء از ذرات برای محاسبه dg و g σ در برآورد نقطه‌ای منحنی رطوبتی خاک اختلاف معنی‌داری به وجود نمی‌آید. لیکن، در برآورد پارامتریک منحنی رطوبتی خاک استفاده از نه جزء از ذرات در ایجاد توابع نسبت به سه جزء برآورد بهتری از رطوبت در مکش‌های 10، 33 و 100 کیلوپاسکال داشت. با این حال، در مکش‌های 300، 500 و 1500 کیلوپاسکال استفاه از سه جزء از ذرات نسبت به نه جزء برآورد بهتری از رطوبت نشان داد. تجزیه‌های آماری بیانگر اعتبار برآوردهای حاصل از توابع ارائه شده بود.

effect of geometric mean diameter and standard deviation of soil texture to predicting soil moisture coefficients

soil water retention curve is a key function that expresses soil vadose zone characteristics quantitatively. the direct measurement of this curve is time consuming, laborious and costly. therefore, many attempts have been made to predict water retention curve from other soil characteristics indirectly. pedotransfer functions (ptfs) is one of the indirect methods. the objective of this research was to study the effect of geometric mean diameter (dg) and geometric standard deviation (σg) calculated the basis of three and nine soil particle size classes in the prediction of soil water retention curve and van genuchten equations parameters applying pedotransfer functions. consequently, 40 loamy soil samples, including 35 samples for prediction and 5 samples for validation, were randomly collected from karaj area. particle size distribution, bulk density, calcium carbonate and organic carbon precentages were determined with the hydrometery, cold, acid neutralization and walkly and blacks methods, respectively. soil water retention curve was obtained using pressure plates. the best subset of independent variables for estimation of soil water retention curve and van genuchten equations parameters were selected by best subset regression command. regression equations were obtained using multiple linear regressions. the results indicate that there is no significant difference in calculations in predicting point estimation ptfs by using dg or σg obtained from the data of threee soil particle size classes or nine soil particle size classes. however, in the case of parametric estimation of water retention at tensions of 10, 33, and 100 kpa, using dg and σ g obtained from the data of nine soil particle size classes and at tensions of 300, 500, 1500 kpa than using dg and σ g   obtained from the data based on three soil particle size classes made more valid predictions. statistical analysis indicated high validity of derived ptfs.