بزرگترین فروشگاه فروش محصولات الکترونیکی در الکترونیک110ایسام

خاک شناسی (قسمت چهارم)

گردآورندگان : ملیحه لشگری

اکرم سپاسی– عاطفه حبیبی

عوامل محدود کننده در تبخیر و تعرق

محدودیت در شرایط سیستم خاک – گیاه در مقایسه با سطح بالقوه آن یا از عدم کفایت ذخایر آب قابل دسترسی برای پاسخ به خواست گیاه منتج می گردد و یا از عدم توانایی پوشش گیاهی برای انتقال این آب به اتمسفر با یک آهنگ مناسب یعنی به صورتی که انرژی موجود کاملاً جذب گردد ناشی می شود . در واقع در صورتی که حالت سلامت گیاهان رضایت بخش و آب قابل دسترسی کافی باشد , محدودیت تبخیر و تعرق فقط مربوط به مرحله رشد پوشش گیاهی است . در این صورت مقدار آن با تبخیر و تعرق حداکثریا ETMمطابقت دارد که کمتر از تبخیر و تعرق پتانسیل می باشد . یعنی : ETM ≤ ETP

مع ذالک رابطه احیر دقیقاً ثابت نشده است مگر وقتی که از همان پوشش گیاهی به عنوان رفرانس برای این دو پارامتر استفاده گردد . در واقع تبخیر و تعرق پتانسیل اندازه گیری شده بر روی چمن ممکن است از تبخیر و تعرق حداکثر یک نوع دیگر پوشش گیاهی کمتر باشد . بنابراین در شرایط اقلیمی معین تبخیر و تعرق حداکثر با فرض به این که دسترسی به اب برای پاسخ به نیازهای آب کافی باشد , به نوع پوشش گیاهی و مرحله رشد آن بستگی دارد .

زمانی که ذخایر آب قابل دسترسی نیز به صورت یک عامل محدود کننده جلوه نماید مقدار تبخیر و تعرق باز هم بیشتر کاهش می یابد . در واقع اگر هر کدام از پارامترهای ذخیره آب موثر درخاک یا حالت سلامت پوشش گیاهی مورد سوال باشند در این صورت تبخیر و تعرق را حقیقی می نامند . بنابراین تبخیر و تعرق حقیقی یاETیک پوشش گیاهی با جمع کل مصارف آب درشرایط معین و برای یک گونه گیاهی مشخص در یک مرحله رشد ویژه مطابقت دارد که در آن ذخیره آب و حالت سلامت پوشش گیاهی مورد توجه قرار می گیرند . مقدار ET معمولاً از تبخیر و تعرق حداکثر کمتر می باشد , یعنی ETM≤ET

فرمول بندی های تحلیلی تجربی تبخیر و تعرق

با توجه به این که تبخیر و تعرق شامل عمل تبخیر آب و سپس انتقال آن تحت شکل بخار می باشد , نه تنها نمایانگر مقدار جریان جرم بوده بلکه یک جریان گرمای نهان یعنی ارنژی را نیز نشان می دهد . بنابراین تشریح تحلیلی این فرایند براساس یک تقریب هیدرودینامیکی و یا بر پایه یک تقریب ترمودینامیکی استوار می باشد . فرمول بندی های تحلیلی تبخیر و تعرق شامل فرمول های ظاهراً تجربی و فیزیکی می باشند که به کمک آنها می توان ETP را بنا بر تغییرات پارامترهای مختلف هواشناسی ارزیابی نمود در حالی که ETMاز حاصل ETP و یک ضریب زراعتی به دست می آید :

ETM = k_c ETP

ضریب زراعتی در طول رشد گیاه ثابت نمی باشد این ضریب در ابتدای رشد یعنی در هنگام جوانه زدن کمترین مقدار را نشان می دهد (حدود 2/0 ) درحالی که در دوره بحرانی فعالیت گیاه که اغلب با زمان به گل نشستن یا خوشه بستن تطابق دارد به حداکثر مقدار خود (حدود 0/1 ) می رسد . در صورتی که گیاه دیگری مانند چمن به عنوان مرجع مورد نظر باشد ضریب k_cاز 0/1 نیز تجاوز می نماید به طوری که در خصوص اغلب گیاهان به ویژه غلات به بیش از 2/1 نیز می رسد . (شکل 12-5)

فرمول بلینی – کردیل :

در میان بیش از دوازده فرمول تجربی یکی از ساده ترین آنها رابطه بلینی – کریدل می باشد که برای شرایط خشک و نیمه خشک مطابقت درد . این فرمول مقدار ماهیانه تبخیر و تعرق پتانسیل را بر حسب تغییرات میانگین درجه حرارت هوا Taاندازه گیری شده در سایه و یک ضریب pبه صورت نسبت تعداد ساعات روز در ماه مورد نظر به تعداد ساعات روز در سال (برحسب درصد) بیان می نماید :

Etp = (8.13 + 0.46 Ta) * p {mm/ماه }

از آن جایی که تغییرات مادت روزهای سال فقط به عرض جغرافیایی مربوط است که می توان آن را به صورت جدولی نشان داد (جدول 13-5) کاربرد فرمول بلینی – کریدل فقط تعیین متوسط دما را ایجاب می نماید .

فرمول تورک :

فرمول تورک نیز براساس استفاده از پارامترهای اقلیمی متوسط برای یک دوره معین و معمولاً یک ماه استوار می باشد . این فرمول مقدار متوسط تبخیر و تعرق پتانسیل را بنابر تغییرات تشعشع کل R_g(بر حسب cal/cm²) , دمای هوا Ta (برحسب ⁰c) و رطوبت نسبی H_r(برحسب %) بیان می نماید :

ETP = 0.4 ( R_g + 50 ) ( 1 + 50 – H_r )

Ta + 15 70

یک فرمول بندی مشابه برای داده های ده روز (ضریب 13/0 به جای 4/0 ) امکان پذیر می باشد . در صورت نداشتن داده های کافی , تشعشع کل را می توان از تشعشع ماوراء زمینی R_aو نسبت ،تابی بودن یعنی نسبت مدت حقیقی آفتابی nبه مدت ممکنه آفتابی از نظر ستاره شناسی Nارزیابی نمود .

R_a , N به عرض جغرافیایی و دوره مورد نظر بستگی دارند , به طوری که مقادیر آنها را می توان در جدول های 14-5 و 15-5 نشان داد . ضرایب a , b به حوزه های اقلیمی مربوطه ارتباط دارند هر چند که گاهی مقادیر دقیق محلی آنها را مشخص می نمایند . مقادیری از a , bکه معمولاً به کار می روند به ترتیب عبارتند از 25/0 و 45/0 در مناطق بیابانی و خشک و 18/0 و 55/0 در مناطق معتدله .

فرمول تورک نسبتاً دقیق بوده و از نظر سهولت کاربرد از اهمیت زیادی برخوردار می باشد . معذالک همانند رابطه بلینی – کریدل در این فرمول نیز تاثیر باد ملحوظ نگردیده است و در مقیس های زمانی کوتاه تر عملی نمی باشد نکته یی که اغلب و به ویژه در مدیریت آبیاری مورد توجه قرار می گیرد .

عوامل موثر در تبخیر و تعرق

در بررسی و تامین آب مورد نیاز گیاهان عبارت تبخیر و تعرق هموار در مقابل نزولات آسمانی و آب آبیاری قرار می گیرد . بنابراین مقدار تبخیر و تعرق به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت بیشتری برخوردار است , زیرا در این نواحی از یک طرف نزولات آسمانی و دسترسی به منابع آب محدودتر می باشد و از طرف دیگر عوامل جوی موثر در تبخیر با شدت بیشتری اعمال می گردند .

از آن جایی که تبخیر و تعرق حاصل عرضه رطوبت از طرف خاک , تقاضای آن توسط اتمسفر همراه با عبور از اندام های گیاهی می باشد , بنابراین کلیه پارامترهای موثر در مکانیسم حرکت آب و بخار آب در سیستم خاک – گیاه – اتمسفر در مقدار این فرایند موثر می باشند . آن چه مربوط به اتمسفر است با مشخصات هواشناسی هر محل به ویژه از نظر میزان تشعشعات خورشیدی , دما , رطوبت و باد توجیه می گردد که در تخصص اقلیم شناسی به تفصیل قابل بررسی می باشد .

بافت و ساختمان فیزیکی خاک در هدایت آب های وارداتی به عمق بیشتر و مالا ذخیره آب در خاک تاثیر دارند . وقتی خاک سطحی به ویژه از بافتی سنگین برخوردار باشد قسمت اعظم آب دریافتی در چند سانتی متر سطحی خاک می ماند و تماماً در معرض مستقیم تبخیر قرار می گیرد . برعکس در صورتی که پروفیل خاک تا عمق کافی از ضریب آبگذری مطلوبی برخوردار باشد , آب باران و آبیاری تحت شکل یک نیمرخ رطوبتی در خاک توزیع می گردد و به تدریج و در زمانی هماهنگ با نیاز آبی گیاهان به مصرف تبخیر و تعرق می رسد .

عملیات زراعتی از قبیل شخم , سیستم های آبیاری ( کرتی , جوی پشته یی , بارانی و قطره یی) فاصله بین دو آبیاری افزایش حاصلخیزی خاک از طریق دادن کود دامی و شیمیایی ایجاد پوشش زنده یا مرده در فاصله درختان باغ , برقراری بادشکن ها در مناطق بادگیر , فشردگی پوشش زراعی , سوسولاژو سرانجام مالچ پاشی هریک به نوبه خود در فرایند تبخیر و تعرق تاثیر دارند . در واقع عملیات زراعی چه از طریق تاثیر در دینامیک آب در خاک , چه از راه تاثیر در جذب اشعه خورشیدی و چه با دخالت در رشد و فعالیت گیاه در شدت تبخیر و تعرق دخالت می نمایند .

وجود رستنی ها و فعالیت ریشه های گیاهی تداوم تبخیر و تعرق را مطرح می سازد , در این صورت با حضور پوشش گیاهی کافی از تبخیر سطحی خاک کاسته شده و تعرق قسمت اعظم فرایند تبخیر و تعرق را تشکیل می دهد . با جذب رطوبت از طریق ریشه ها , گرادیان رطوبتی تا فاصله یی از حوزه فعالیت ریشه ها ایجاد می گردد که چگونگی وضعیت فیزیکی خاک در وسعت دامنه این فاصله تاثیر زیاد دارد . در این راستا طبیعت گیاه یعنی مرفولوژی و فیزیولوژی آن همواره به عنوان عاملی مهم مطرح می گردد . میزان مصرف نسبی گیاهان که در جدول 10-5 ارائه شده است نمایانگر تاثیر طبیعت گیاه در فرایند تبخیر و تعرق می باشد . به علاوه شرایط بیولوژیکی گیاه از نظر تاریخ کاشت زمان حداکثر رویش به گل نشستن و تولید محصول از جمله عواملی می باشند که در مقدار تبخیر و تعرق تاثیر دارند . در واقع هر گیاهی بنا بر طبیعت خود دارای یک زمان بحرانی از نظر مصرف می باشد که در آن تبخیر و تعرق به حداکثر می رسد . (جدول 11-5)

از آن جایی که قسمت اعظم تعرق و به دنبال آن تبخیر از سطح برگ ها اتفاق می افتد لذا در بیان تاثیر طبیعت گیاه همواره باید شکل برگ و سطح گستردگی آن را منظور نمود . در یک ارزیابی کلی بنا بر دوره رویش گیاه و چگونگی تاثیر سایر عوامل محیطی , میزان تعرق به طور متوسط 100 تا 700 گرم برای هر متر مربع سطح برگ ها در روز و در دمای 15 تغییر می نماید بدین ترتیب می توان تفاوت زیاد تبخیر و تعرق را در گیاهان سوزنی و پهن برگ توجیه نمود به طوری که به علت تفاوت مزبور محیط جنگل درختان سوزنی برگ همیشه خشک تر از پهن برگ می باشد .

تعریف Phخاک

Ph خاک به عنوان یک معیار قابل اندازه گیری معلول تلفیق تعدادی از عوامل شیمیایی است که به عنوان یک شاخص حاصلخیزی مورد ارزیابی قرار می گیرد . درفصل چهارم (مبحث 9-1-4) Ph آب تشریح و تعریف گردید , همان تعریف در مورد محلول خاک نیز جایز است . یعنی می توان گفت Phخاک عبارت از لگاریت عکس غلظت یون های هیدروژن آزاد در محلول آن می باشد :

Ph = log₁₀ ( 1 ) = -log₁₀ χ H⁺

بدین ترتیب اگر محلول خاک شامل آب خالص یا مخلوطی از آب و املاح خنثی باشد Ph آن معادل 7 خواهد بود ولی در صورتی که دخالت املاح اسیدی در محلول خاک موجب افزایش یون H⁺و یا بر عکس دخالت املاح قلیایی باعث افزایش یون H^-(کاهش غلظت یون H⁺) شود Ph خاک به ترتیب کمتر یا بیشتر از 7 می گردد .

PHو حاصلخیزی خاک

مهم ترین نقش Phدر قابلیت جذب عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان جلوه می نماید . Ph رابطه یی فشرده با درصد اشباع بازها (%S.B)دارد , به طوری که وقتی این درصد بالا باشد در محلول خاک نیز کاتیون هایی چون Ca , Mgبه مقدار زیاد دخالت می نمایند و در نتیجه Ph افزایش می یابد .

قابلیت جذب مولیبدن رابطه یی مستقیم با Ph خاک دارد . در واقع در Phهای ضعیف مولیبدن همراه آهن به ترکیب های غیر محلول تبدیل می گردد و گیاهان حساس به کمبود مولیبدن مانند ( شبدر , مرکبات و گل کلم ) صدمه می بینند . پتاسیم معمولاً در خاک های با Ph قلیایی قابل جذب است , در حالی که در این Ph ها قابلیت جذب آهن و منگز به طور محسوسی تضعیف می گردد , به همین دلیل معمولاً در خاک های آهکی کمبود Fe , Mnاتفاق می افتد . مس و روی در خاک های خیلی اسید و همچنین در خاک های خیلی قلیا بسیار کم قابل جذب می باشند . سرانجام فسفر و بر در خاک های آهکی با کلسیم ترکیب های غیر محلول تشکیل می دهند و رسوب می کنند و در خاک های خیلی اسید نیز با آهن و آلومینیوم به حالت ترسییب در می آیند . به طور کلی می توان گفت که برای تمامی عناصر مورد نیاز گیاهان محدوده Ph5/6 بهترین شرایط قابلیت جذب آنها را فراهم می نماید . فوث در 1978 رابطه بین Ph خاک و قابلیت جذب عناصر غذایی گیاهان را مطابق شکل 2-7 نشان داد که در ان عرض نوار معرف میزان قابلیت جذب عنصر می باشد .

شکل 2-7 ضمن نمایش اهمیت Ph مطلوب در استفاده بیشتر از عناصر مورد نیاز اصلی چون N , P , K خطر سمیت عناصر کم مصرفی چون Al , Fe , Mn را نیز به علت بالا رفتن میزان قابلیت جذب آنها در خاک های اسیدی نشان می دهد .

برای خرید و دانلود پروژه های الکترونیک برنامه نویسی کامپیوتر و پروژه های آماری ما، به قسمت (آرشیو فایلهای فروشگاه) بروید ......