دانلود مقاله خواص خاک

مقدمه
زهکشی آب قسمت پایین منطقه ریشه، D [mmd-1] ازطریق الگوی تحلیلی سیزون و سایرین (1980) محاسبه شد که بر اساس مقادیر مشخص شده برای خواص هیدرولیک خاک است.

الگوی زهکشی از معادله ریچارز بدست می‌آید که حرکت و جابجایی عمودی آب را از طریق خاک یکنواخت توصیف می‌کند:
(5)
که مقدار آب حجمی [m3m-3] است، k (قابلیت) هدایت هیدرولیکی [ms-1] است، H، رأس کلی هیدرولیکی [m]است که پتانسیل ماتریک خاک h[m] منهای رأس گرانشی کلی و z[m] شامل می‌شود و t زمان [s] است.

برای یک «گرادیان یا شیب واحد» دررأس پتانسیل کلی، یعنی Dh /dz ، و رابطه مناسب ، سیزون وسایرین(1980) نشان دادند که ما می‌توانیم یک رابطه خطی بین عمق کلی آب در نمای خاک، W[m]، و لگاریتم زمان [t]پیش‌بینی کنیم،
(6)
هم y وهم C عوامل وابسته به خاک هستند.

معادله (6) زهکشی آزاد از یک نمای خاک یکنواخت را فقط تحت تأثیر جاذبه و در غیاب یک جدول آب کم عمق تخمین می‌زند.

برای این بررسی و مطالعه، ما مورد یک تابع هدایت هیدرولیکی با قانون توان شکل زیر را بررسی می‌کنیم:
(7)
که و KS به ترتیب حداکثر مقادیر هدایت هیدرولیکی و مقدار آب خاک را نشان می‌دهند، و یک عامل شیبی است که نشان می‌دهد وقتی آب زهکشی می‌شود، هدایت هیدرولیکی چقدر سریع کاهش می‌یابد.

این معادله، از بکارگیری تابع هدایت با قانون توان ما پیروی می‌کند (سیزون و سایرین)، که در آن داریم:
(8)
برای اهداف عملی، ما علاقمند به میزان کلی آب ذخیره شده در منطقه ریشه هستیم، بنابراین Z = ZR، عمق ریشه‌ها، را تعیین می‌کنیم.

میزان آب زهکشی شده در زیر منطقه ریشه، D[m/d]، در مدت زمان یک روز بعداً به صورت زیر محاسبه می‌شود‍:
(9)
که wi[m] میزان آب ذخیره شده در سطح مقطع خاک، بین سطح خاک و عمق ZR، در روز قبلی است.

پارامترهای فشرده مورد نیاز برای ارزیابی زهکشی آبی که از منطقه ریشه خارج می‌شود، سه مقدار ثابت C,A,y هستند.

چاپاز (1987) نشان داد که معادله (9) توصیف خوبی از زهکشی پایین منطقه رشد پیچک کیوی و مرتعی که در خاک پوکِکُهی رشد می‌کنند، در اختیار می‌گذارد.

خواص خاک
برای ارزیابی این زهکشی خاک خارج از منطقه ریشه نیاز به دو خاصیت خاک می‌باشد.

اول اینکه از یک تراوایی سنج دیسکی (پروکس و وایت، 1988) برای بدست آوردن یک توصیف در جای اصلی خود هدایت هیدرولیکی خاک در حدود رأس فشار 20- تا حدود mm 150- استفاده ‌شد، که نزدیک به اشباع است.

داده‌ها و اطلاعات تراوایی سنج دیسکی مقیاسی از هدایت هیدرولیکی خاک های اشباع شده، ks[ms -1] را فراهم می‌سازند.

این خاصیت در کنترل ورود آب به خاک ونیز حرکت روبه پایین آب توسط جاذبه ضروری و مهم است.

ما همچنین نیاز به ویژگی حفظ و نگهداری آب خاک داریم چون این خاصیت، توانایی خاک‌ها را برای «نگهداری آب» در سوراخ ها و منفذهای خاک تحت تأثیر خود قرار می‌دهد.

داده‌ها و اطلاعات مختص ویژگی های حفظ و نگهداری آب خاک با استفاده از آمیزه ای از دستگاه هاین و اندازه‌گیری‌های صفحه‌ای فشار نمونه‌های خاک تعیین شدند (جیم وات).

یک رابطه بروکس وکُرِی برای منحنی حفظ و نگهداری آب هماهنگ شد و برای ارزیابی و برآورد پارامتر معادله 7، فرم تقریبی تابع هدایت هیدرولیکی (ون گنوشتن ، 1980) مورد استفاده قرار گرفت.

تجزیه و تجلیل آماری محاسبات تعادل یا توازن آب
ماهیت نامشخص بارندگی در طول ماههای تابستان برنامه‌ریزی آبیاری را مشکل می‌سازد.

برای برآورد تغییرپذیری در هریک از مؤلفه های تعادل یا توازن آب، از یک روش آماری استفاده می‌کنیم.

برای تعیین شرایط آبیاری، بریک اساس سالانه برای هر یک از محصولاتی که در منطقه پوکِِکُهی رشد می‌کنند، از یک دوره 4 هفته ای برای هر یک از ماههای سال استفاده کردیم.

با توجه به محاسبات توازن آب دراز مدت، یک توزیع احتمال برای کل بارندگی، آبیاری کاربردی، مصرف آب محصولات و زهکشی ایجاد کردیم که برای هر دوره 28 روزه در سرتاسر سال صورت می‌گیرد.

بخاطر «زمان انتظار» ویژه بین زمان های زهکشی و بارندگی که در الگوی گاما تلویحی است، توزیع های زهکشی و بارندگی با یک تابع چگالی احتمال گاما (PDF) مقایسه می‌شوند (لارسن و مارکس، 1986).

توزیع های متناظر آبیاری و مصرف آب محصولات با یک تابع چگالی احتمال گاوسی مقایسه می‌شوند.

جزئیات تابع های PDF نرمال و گاما در ضمیمه یا پیوست بیان می‌شوند.

ما از تابع های PDF گاوسی و گاما استفاده می‌کنیم، که می‌توان برای ارزیابی ریسک یا احتمال خطر مربوط به هریک از مؤلفه‌های توازن آب و نیز برای تعیین آبیاری موردنیاز برای رسیدن به نیازهای محصول در 4 تا از 5 مورد، از طریق انحراف معیار و میانگین نمونه محاسبه کرد.

ولی با این همه، این تعریف دیسک یا خطر برای شرایط و نیازمندی‌های آبیاری بدین معناست که یک شانس 20درصد وجود دارد که آب کافی برای برآورد کردن شرایط و نیازمندی‌های محصول اختصاص داده نخواهد شد.

ولی نتایج بدست آمده می‌توانند برای تعیین نیازمندی‌های آب برای سطح از پیش تعیین شده ریسک مورد استفاده قرار گیرند.

نتایج
برآوردهای مصرف آب گیاهان برای برخی محصولات مزرعه‌ای ویژه منطقه اُکلند حاصل شدند.

محصولاتی که ما آنها را بررسی کردیم، عبارت بودند از: علف مرتعی، باغ‌های برگ ریز، به اضافه تک محصولات پیازها، سیب‌زمینی‌ها، اسکواش (نوعی کدوی مسمایی) و کلم.

همچنین یک محصول سالانه سبزیجات برگ سبز را نیز بررسی کردیم.

ما در ابتدا میانگین محاسبات توازن آب یک علف مرتعی را که در منطقه پوککهی رشد می‌کند را نشان خواهیم داد.

الگوی فصلی توازن آب برای مرتعی که در یک خاک محلی در آب و هوای پوککهی رشد می‌کند.

میانگین ET روزانه به بالاترین حد خود یعنی به حدود mm/d5 در طول ماههای تابستان می‌رسد.

این میزان ها در طول زمستان به پایین تر از mm/d1 کاهش می‌یابد.

میانگین بارندگی در طول تابستان تقریباً بین 5/2 تا mm/d 3 است.

بنابراین بطور میانگین برای حفظ و نگهداری تولید مرتع، حدود mm/d2 آبیاری مورد نیاز است.

میزان کمی از زهکشی در پایین منطقه ریشه در تابستان صورت می‌گیرد، که معمولاً بعد از یک بارندگی شدید می‌باشد که منطقه ریشه قبلاً نزدیک به ظرفیت مزرعه است.

زهکشی در تابستان به طور متوسط کمتر از حدود mm/d1 است در حالیکه جریان سطحی آب در تابستان به علت ماهیت زهکشی آزاد خاک پوککُهی ناچیز است.

در مقایسه با آن، میانگین بارندگی در زمستان به حداکثر مقدار خود یعنی تقریباً پایین‌تر از mm/d 5 می‌رسد و این به مراتب بیشتر از میزان mm/d 1 مربوط به ET مرتع است.

بارندگی زیاد، همراه با ETپایین بدین معناست که هرگز نیازی به استفاده از آبیاری در زمستان وجود ندارد.

میزانهای زهکشی در زمستان حداکثر به حدود mm/d 5/3 می‌رسد، بطوریکه بطور متوسط فقط حدود 30درصد از بارندگی زمستان در داخل منطقه ریشه باقی‌خواهد ماند.

اگر می‌خواستیم آب گیاهان را براساس نیازمندی‌های آبیاری « متوسط» نشان داده شده را به 3 تقسیم کنیم، در اینصورت 50 درصد از زمانی که گیاه نیاز داشت فراتراز این تقسیم یا توزیع می‌شد.

ولی، بعلت ماهیت نامشخص و نامنظم بارندگی تابستان، و تغییر‌پذیری مربوطه مصرف آب گیاهان که ناشی از آب و هوای گرم / خنک یا آفتابی‌/ ابری می‌باشد، ممکن است یک پراکندگی گسترده در زمینه شرایط و نیازمندی‌های آبیاری محصولات خاص در سالهای متفاوت را پیش بینی کنیم.

در طول یک سال خشک (1974)، مرتع نیاز به حدود 525 میلی‌متر در سال آبیاری داشت، که در 25میلی‌متر واحد تهیه شد.

مقدار آب منطقه ریشه بخاطر میزان‌های ناچیز و نادر بارندگی برای اکثر روزهای ماههای ژانویه و فوریه نزدیک به نقطه تریگر [m3/m3]) 36%= ) باقی ماند.

بخاطر آب و هوای گرم و خشک، ETزمان تابستان حداکثر به حدود mm/d 5/7 رسید.

ترکیبی از کاهش نیازهای ETو بارندگی تقریباً زیاد در اواخر ماه آوریل مقارن با نزدیکی منطقه ریشه به ظرفیت مزرعه شد.

این منجر به دو رویداد زهکشی زیاد شد.

ولی، بخاطر افزایش بارندگی زمستانه که خاک منطقه ریشه را نزدیک به ظرفیت مزرعه نگه داشت، اکثر زهکشی بین ماههای ژوئن و اُکتبر صورت‌گرفت.

بین ماههای آوریل تا اُکتبر نیاز به آبیاری نبود.

از آن پس، دوره گرم و خشک دیگر بین ماههای اکتبر و نوامبر مصرف آب مرتع را افزایش داد و مقدار آب منطقه ریشه را به سرعت تا نقطه تریگر 36%= کاهش داد.

6 آبیاری 25 میلی‌متری در دو ماه آخر سال مورد نیاز بودند، هرچند که یک بارندگی وسیع حدود 90میلی‌متر در آخر ماه نوامبر صورت می‌گیرد.

تمام این بارندگی در منطقه ریشه باقی نماند.

بلکه، حدود 30 میلی‌متر زهکشی بود، و حدود 9 میلی‌متر نیز بصورت جریان سطحی آب تلف شد.

در طول یک سال بارانی (1992)، ما شرایط و نیازمندی‌های آبیاری مرتع را محاسبه کردیم که تقریباً 150 میلی‌متر در سال بود، که در 25 میلی‌متر واحد ارائه شد.

برای این سال بارانی، خاک منطقه ریشه در آغاز ماه ژانویه قبلاً کاملاً مرطوب بود.

بنابراین با توجه به این خاک قبلاً مرطوب، همراه با چند رویداد بارندگی وسیع در طول ماه ژانویه تا ماه مارس، ویک ET به مراتب پایین‌تری که ناشی از آب و هوای مرطوب‌تر و خنک‌تر بود، فقط 3 آبیاری بین ژانویه و مارس مورد نیاز بود.

در مقایسه، مرتع نیاز به تقریباً 15آبیاری درطول 3 ماه اول تابستان خشک سال 1974 داشت.

به عبارت دیگر، مرتع نیاز به آبیاری کلی تقریباً 375 میلی‌متر برای 3 ماه اول سال خشک داشت ولی برای سال بارانی و مرطوب این مقدار فقط 75 میلی‌متر بود.

این تفاوت به نیاز برای در نظرگیری ریسک و خطر در زمان بهبود بخشی به شرایط و نیازمندیهای آبیاری تأکید می‌کند.

بطور متوسط ما پیش‌بینی کردیم که مرتع نیاز به آبیاری کلی تقریباً 40 میلی‌متر بین ماههای ژانویه تا مارس دارد.

قضیه مشابهی در مورد علف مرتعی با بارندگی فرسایشی نیز در طول ماههای نوامبر و دسامبر صدق می‌کند.

در مقایسه، شرایط و نیازمندی‌های آبیاری درختان میوه با سیستم‌های ریشه‌ای عمیق‌ترشان تا حدودی کمتر از نمونه آن در علف مرتعی با ریشه سطحی تر است.

در واقع ما محاسبه می‌کنیم که یک باغ میوه بالغ و رسیده و برگ‌ریز در طول کل سال بارانی سال 1992 نیازی به آب ندارد.

این بدان خاطر است که درختان میوه آب کافی در منطقه ریشه عمیق‌شان ذخیره می‌کنند تا یک بافر مؤثر در برابر هر یک از کمبودهای کوتاه مدت آب که در طول تابستان ایجاد شدند، فراهم سازند.

تصور می‌شود که درختان میوه برگ‌ریز در خاک پوککهی یک بافر ذخیره حدود 5/82 میلی‌متر آب کاملاً موجود و در دسترس خاک داشته باشد (جدول 2).

این بافر برای برآورده کردن شرایط و نیازمندی‌های آب گیاهان برای یک دوره تقریباً ]1روزه کافی‌ است، که تصور می‌شود میانگین ET تابستان 5 میلی‌متر در روز باشد.

بارندگی تابستان فراوانتر از این در طول سال بارانی 1992 بود.

در سال خشک 1974، باغ میوه نیاز به حدود 300 میلی‌متر آبیاری در طول کل سال داشت.

این مقدار هنوز کمتر از 525 میلی‌متر آبیاری مورد نیاز توسط علف مرتع در همان سال است.

با توجه به اینکه تخصیص یا توزیع آبیاری بر اساس متوسط محاسبات توازن و تعادل آب، آب کافی برای هر تابستان فراهم نخواهدکرد.

چنین برنامه و طرحی در سال های بارانی‌تر و مرطوب‌تر توزیع بیش از حد خواهد بود ودر طول سالهای خشک‌تر توزیع کمتر از حد خواهد بود.

اگر پرورش دهندگان گیاه ملزم به استفاده دقیق از میزان متوسط آب آبیاری بودند، در اینصورت مقدار کمی از آب به گیاهان می‌رسید و کاهش چشمگیری در تولید محصولات وجود داشت.

یک شیوه محتاطانه‌تر برای توزیع آب مطلوب است و ما آن را بر اساس یک ارزیابی احتمالی خطر قرار می‌دهیم.

بعد برای بررسی تغییرپذیری نیازهای آب برای ایجاد سطح آبیاری موردنیاز جهت برآورده‌کردن نیازهای گیاهان در هشتاد درصد از سالها از یک روش آماری استفاده می‌کنیم.

با توجه به محاسبات توازن و تعادل آب دراز مدت، می‌توانیم یک توزیع احتمالی برای هر یک از مؤلفه‌های تعادل آب، که در طول یک مدت زمان 28 روزه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت، برای هریک از ماههای سال برقرار کنیم.

بنابراین برخی نتایج برای مرتع را در طول تابستان توضیح می‌دهیم که در آن ما توزیع‌های زهکشی و بارندگی را با یک تابع چگالی احتمال گاما (PDF) مقایسه می‌کنیم.

در آنجا همچنین توزیع‌های متناظر آبیاری و ET محصول را با یک PDFنرمال مقایسه می‌کنیم.

این تابع‌های چگالی احتمال که از طریق میانگین‌های نمونه‌ای و انحراف معیارها محاسبه‌ می‌شوند، توصیف خیلی خوبی از روند مشاهده شده در هریک از مؤلفه‌های تعادل و توازن آب را در اختیار می‌گذارند.

ما نشان می‌دهیم که به نظر نمی رسد که PDF زهکشی، همانطوریکه از طریق یک تابع گاما محاسبه می‌شود، به اندازه سه مؤلفه تعادل آب دیگر خوب باشد.

این بدان خاطر است که زهکشی اغلب در طول تابستان کاملاً کم است.

توزیع گاما توصیف خیلی خوبی از زهکشی را در طول زمستان ارائه می‌دهد که در آن زمان این مؤلفه به مراتب بزرگتر از کل تعادل و توازن آب می‌باشد.

به منظور تخصیص یا توزیع آب این نکته امیدوار کننده است که PDF آبیاری به خوبی توسط توزیع گاوسی توصیف و بیان می‌شود.

بنابراین، از PDF گاوسی برای تعیین آبیاری موردنیاز جهت برآورده‌کردن نیازهای محصولات تقریباً در 4 تا 5 مواردی که توسط نقطه مرور مشخص می‌شود، استفاده کنیم.

البته سطح خطر یا ریسک را می‌توان در صورت لزوم موقعی که آمار و PDFتعیین شدند، به راحتی تغییر داد.

براین اساس 80 درصد خطر مایک مرتع را درمنطقه پوککهی در زمان تابستان (ژانویه) در نظرمی‌گیریم که باید 78 میلی‌متر در 4 هفته تخصیص داده شود.

این تخصیص یا توزیع 80 درصد نیازهای مصرف آب گیاهان را برآورده خواهد کرد.

این تجزیه‌ و تحلیل بر اساس یک دوره 4 هفته‌ای است.

بنابراین، برای 31 روز هرماه ژانویه ما باید حدود 86 میلی متر را برای آبیاری مرتع اختصاص دهیم.

ولی این بدان معناست که یک شانس 20 درصدی وجود دارد که آب کافی برای برآورده کردن شرایط و نیازمندی‌های مرتع را در طول تمام سال ها اختصاص ندهیم.

ولی این باز به مراتب بهتر از شانس 50 درصدی است که ما با اختصاص یا توزیع آبیاری براساس محاسبات توازن یا تعادل آب «متوسط» به آن دست می‌یابیم.

برای توصیف توزیع آبیاری در طول یک دوره 4 هفته ای، محاسبات تعادل و توازن آبی دراز مدتمان یک PDF گاوسی را در نظر می گیرد.

برای یک برنامه آبیاری ماهانه، این ارقام باید متناسب با تعداد روزها در هر سال مقیاس بندی شوند.

اولین نکته ای که باید در نظر گرفت این است که به نظر می‌رسد هیچ آبیاری از ماه مه تا اُکتبر ضروری نیست.

در طول زمستان همیشه بارندگی کافی برای برآورده کردن نیازهای آبی محصولات وجود دارد.

مرتع و خاکهای متداولاً کشت شده نیاز به آبیاری به مدت تقریباً 7 ماه از سال، از ماه اکتبر تا اوایل ماه آوریل دارند.

باغ‌های میوه برگ ریز بالغ ورسیده نیاز به آبیاری دقیقاً به مدت 5 ماه از سال، از ماه دسامبر تا اوایل ماه آوریل دارند.

در مقایسه با محصولات مزرعه‌ای، درختان با ریشه عمیق تر در باغ‌های میوه یک بافر به مراتب بیشتر از آب به راحتی موجود و در دسترس در منطقه ریشه‌اشان دارند (جدول2).

بنابراین باغ‌های میوه در طول بهار و اوایل تابستان کمتر به آبیاری متکی هستند.

سیب زمینی‌ها بیشتر از پیازها نیاز به آبیاری دارند.

سیب زمینی ها ضریب محصولی بالاتری دارند، و بنابراین آب بیشتری مصرف می‌کنند.

از بین محصولات انتخاب شده، ما متوجه شدیم که سیب زمینی‌ها بالاترین نیاز آبیاری را در طول ماه ژانویه دارند.

سیب زمینی ها یک سیستم ریشه ای سطحی دارند، و در برابر استرس یا فشارآب مقاومت کمی دارند.

یک محصول یا گیاه مزرعه‌ای نظیر کاهو یا کلم در اوایل تابستان کاشته می شود، یک دوره رشد کلی کوتاهتری دارد و نیاز به آبیاری به مدت تقریباً 3 ماه خواهد داشت.

با وجود این، این محصولات همچنین یک سیستم ریشه سطحی دارند (m5/0= ZR ) و فقط یک مقاومت خفیف در برابر کمبود آب دارند.

بنابراین باز باید میزان چشمگیری از آبیاری در طول خشک‌ترین ماههای تابستان به آنها داده شود.

ما نشان می‌دهیم که یک تک محصول یا گیاه کدو بخاطر سیستم ریشه‌ای عمیق‌ترش نسبت به محصولات دیگر کمتر متکی یا وابسته به آبیاری است.

باغ میوه شماره یک معروف ما، با میان ردیف علوفه‌دار، آب بیشتری از شماره 2 که یک میان ردیف خالی دارد، مصرف می‌کند.

از نظر قابلیت یا توانایی مصرف آب، این ممکن است موضوع خوبی نباشد چون آبیاری میان ردیف احتمالاً تولید چشمگیر سیب‌ها را افزایش ندهد.

ولی، با تأثیر روی روش های آبیاری مؤثرتر، احتمال دارد که میان ردیف علف دار آبیاری نشود.

بلکه، احتمالاً ممکن است میان ردیف در سرتاسر ماههای تابستان آبیاری نشود.

در این مورد، نیازهای آبیاری باغهای میوه ممکن است کمتر از مقادیر گفته شده باشد.

همچنین، برای ارقام زودرس سیب که در اواخر ماه فوریه یا اوایل ماه مارس چیده می‌شوند، هرگونه آبیاری برنامه‌ریزی شده بعد از برداشت میوه ضروری نخواهد بود.

برنامه آبیاری منظم 15 میلی‌متری را در نظر می‌گیرد.

هر وقت که کمبود آب در منطقه ریشه به پایین‌تر از نقطه تریگر کاهش یافت، این برنامه اجرا می‌شود.

این الگو همچنین برای آبیاری‌های 25 میلی‌متری و 35 میلی متری اجرا شد.

ما متوجه شدیم که افزایش میزان آبیاری منجر به فقط زهکشی تقریباً بیشتر mm / yr) 20- 10 N )، و جریان سطحی نسبتاً بیشتر mm / yr) 10- 5 N )، شد که بطور چشمگیر کل برنامه آبیاری را تغییر نداد.

بنابراین برنامه‌های آبیاری را از این سناریوهای دیگر اجرا نکرده‌ایم.

همچنین این الگو را بدون آبیاری اجرا کردیم.

تمام محصولات یا گیاهان در طول زمان شبیه‌سازی 25 ساله، نهایتاً دچار کمبود آب شدند.

گرچه تولید محصول به روشنی الگوسازی نشد، ولی می‌توانیم کاهشی را در مصرف آب تصور کنیم که منجر به کاهش تولید گیاهان خواهد شد.

تمام گیاهان مزرعه در منطقه پوککهی اگر دائماً به حداکثر پتانسیل تولیدشان دست یابند، متکی به مقداری آبیاری خواهند بود.

محاسبات درازمدتمان امکان ایجاد توزیع احتمال مرتبط با تعادل یا توازن آب آبیاری به کار برده‌شده به هر یک از گیاهان انتخابی را به ما می‌دهد.

این روند در میزان یا مقادیر سالانه آبیاری به خوبی توسط یک PDF گاوسی توصیف می‌شود.

بنابراین می‌توانیم برای تعیین توزیع آبیاری سالانه برای هر یک از گیاهان مزرعه به این تابع اعتماد کنیم.

ما برآورد کردیم که به مرتع در منطقه پوککهی باید 332 میلی‌متر آب در هر سال اختصاص داده شود تا نیازهای علف ها را در قبال 80 درصد آب دوره برآورد سازد (جدول4).

به باغ‌های میوه بسته به اینکه یک بین ردیف علوفه‌ای دارند یا خیر، باید بین 256 میلی‌متر و 128 میلی‌متر آب در هر سال اختصاص داده شود.

بسته به مقاومت گیاه به استرس یا فشار آب، باید بین 332 و377 میلی‌متر آب در هر سال به یک گیاه سالانه سبزیجات پربرگ اختصاص داده شود.

ما بطور شگفت انگیز متوجه شدیم که بارندگی تابستانه هر 10سال کافی بود تا نیازهای کلی مصرف آب کدو و باغ های میوه را برآورده سازد.

هر محصول دیگر نیاز به حداقل یک آبیاری داشت تا آب منطقه ریشه را بالاتر از مقدار بحرانی و حیاتی آب خاک که شروع به تأثیرگذاری روی تولید محصول می‌کند، حفظ و نگهداری کند.

آبیاری در یک آب و هوای دریایی یا ساحلی نامنظم است و بنابراین کارآیی و بازدهی بیشتراز برنامه‌ریزی مناسب بهره‌می‌گیرد.

نتایج ما از یک تجزیه و تحلیل آماری استفاده کرده ایم که بر اساس 25 سال اطلاعات و داده‌های آب و هوایی است.

این روش جواب‌هایی به این سوال که «چقدر» و «چندبار» آبیاری برای یک رشته از محصولات در منطقه آکالند، در هر سطح معینی از ریسک یا خطر معینه موفقیت موردنیاز است، داد.

تغییر در مقدار بارندگی و زهکشی با استفاده از یک تابع چگالی احتمال گاما (PDF) توصیف شد، در حالیکه تغییر یا تنوع در آبیاری با استفاده از یک PDF گاوسی توصیف شد.

الگوی مصرف آب گیاهان به راحتی پارامتر‌سازی می‌شود و می‌توان برای هر ترکیب خاکی ـ گیاهی با استفاده از داده‌ها و اطلاعات تاریخی آب و هوا اجرا کرد.

نتایج حاصل از این تحقیق و بررسی اخیراً توسط شورای منطقه ای مورد استفاده قرار می‌گیرد تا توزیع‌های خاص حق آب را بسنجد.

این الگو بعداً می‌توانست برای تعیین روش آبیاری خوب، حتی در زمان واقعی، توسعه داده‌شود و به یک ابزار حمایتی تصمیم گیری تبدیل شود.

ضمیمه: معادله های نمونه یا الگو توزیع گاما برای بارندگی و زهکشی توزیع بارندگی و زهکشی در طول یک فاصله زمانی معینه، بخاطر «زمان انتظار» ویژه بین این وقایع و رویدادها که در الگوی گاما غیرصریح است، توسط یک تابع چگالی احتمال گاما (PDF) تقریب زده شد (لارسن و مارکس، 1986).

پایین‌ترین چارک 20 درصد توزیع گاما برای برقراری سطح مطمئن بارندگی و زهکشی مورد استفاده قرار گرفت.

این سطح مطمئن و قابل اعتماد، کمترین میزان بارندگی و زهکشی را که ما می‌توانیم در چهار تا از 5 مورد پیش بینی کنیم، به نمایش می‌گذارد.

پایه و اساس PDF گاما ، تابع گاما است که، برای هر عدد حقیقی r>0 ، به صورت زیر تعریف می شود: [A1] اگرX یک متغیر تصادفی باشد، بطوریکه : [A2] در اینصورت گفته می‌شود که X یک توزیع گاما با پارامترهای وr دارد که هم r و هم باید بزرگتر از صفر باشند.

تابع چگالی متراکم متناظر و CDF، به صورت زیر نوشته می‌شود: [A3] این تابع گاهی به صورت تابع گامای ناقص تلقی می‌شود (پرس و سایرین، 1989).

مقدار FX(x) احتمالی را که یک پیشامد، حداقل به اندازهx، در یک فاصله زمانی صورت می‌گیرد را نشان می‌دهد، در حالیکه احتمال فراتر در طول همان فاصله زمانی توسط FX(x)] -1 [ نشان داده ‌می‌شود.

وقتی 8/0FX(x)] = -1 [ می‌باشد، می‌توانیم سطح مطمئن را به صورت مقدار x تعریف کنیم.

برآوردکننده‌های روش یا متر گشتاور برای تابع گاما توسط معادله زیر نشان داده می شوند: [A4] که و میانگین نمونه و انحراف معیار هستند.

توزیع گاما مستلزم تعدادی از انتگرال‌گیری‌های پیچیده است.

ولی، محاسبه آن آسان صورت می‌گیرد.

چون معمولاً به صورت یک تابع استاندارد در جدیدترین برنامه‌های برگه گسترده گنجانده می‌شود.

در تجزیه و تحلیلی که در اینجا گزارش شده است، برنامه آماری MINITAB (شرکت مینی تب ایالات متحده آمریکا) برای محاسبه نه تنها CDF گاما، بلکه CDFگامای معکوس ضروری برای بدست آوری برآوردها و ارزیابی های زهکشی و بارندگی مطمئن مورد استفاده قرار گرفته است.

توزیع احتمال نرمال برای ET و آبیاری: توزیع ET و آبیاری در طول یک فاصله زمانی معینه توسط یک PDF گاوسی تقریب‌ زده ‌شد.

گفته می‌شود که یک متغییر تصادفی X یک توزیع گاوسی خواهد داشت، اگر PDF آن بصورت زیر نشان داده شود: [A5] که و به ترتیب میانگین نمونه و انحراف معیار هستند.

تابع چگالی متراکم متناظر ممکن است به صورت زیر نوشته شود: [A6] مقدارFX(x) احتمالی را نشان می‌دهد یک پیشامد، حداقل به اندازهx، در طول مدت زمان معینی صورت خواهد گرفت.

ما نیازمندی های آبیاری را هم بر یک اساس ماهانه و هم سالانه، از طریق مقدارx تعریف و تعیین می‌کنیم که 8/0 FX(x) = است.

محاسبه FX(x) با استفاده از برنامه آماری MINITAB (شرکت مینی تب ایالات متحده آمریکا) صورت گرفت.

منابع دکتر حق پرست تنها ، محمد رضا ، 1372 .

خاکریزان زراعی .

انتشارات دانشگاه رشت زرین کفش ، منوچهر و سعادت لاجوری .

ناصر .

1348 .

علوم خاکشناسی .

انتشارات ابوریحانی دکتر کدوانی ، پرویز ، 1356 ، حفاظت منابع طبیعی خاک .

انتشارات دانشگاه تهران .

رستگاری ، محمد علی .

1377 :‌زراعت عمومی .

انتشارات برهمند .

مشایخی ، علی و 1348 .

خاک و حاصلخیزی آن انتشارات اصفهان طراح داود .

1361 کشاورزی و یاغداری .

انتشارات امیر کبیر تانهیل .

ایوان ترجمه عماری (ک) .

1953 آب و هوا .

انتشارات نیل .

فهرست مطالب مقدمه 1 خواص خاک 3 تجزیه و تجلیل آماری محاسبات تعادل یا توازن آب 4 نتایج 5 توزیع گاما برای بارندگی و زهکشی 16 توزیع احتمال نرمال برای ET و آبیاری: 18