مقایسه مدل های مختلف منحنی مشخصه آب خاک در ارزیابی شاخص کیفیت خاک های شالیزاری

کیفیت خاک به طور مستقیم قابل اندازه گیری نبوده و از شاخص های کیفیت خاک تعیین می شود. شیب در نقطه عطف منحنی مشخصه آب خاک (S) از جمله این شاخص ها است. این شاخص با عوامل مختلفی مانند کربن آلی، جرم مخصوص ظاهری، بافت و ساختمان خاک در ارتباط است. مطالعه جاری با هدف مقایسه سه مدل برای تعیین شاخص S و ارزیابی کیفیت فیزیکی خاک های شالیزاری با استفاده از آن انجام شد. برخی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی (بافت خاک، جرم مخصوص ظاهری، کربن آلی، رطوبت اشباع، رطوبت ظرفیت مزرعه و رطوبت در نقطه پژمردگی دائم) در 35 نمونه دست خورده از خاک های شالیزاری شرق و غرب گیلان اندازه گیری شد. پارامترهای مدل ون گنوختن با نرم افزار RETC و پارامترهای مدل های بروکز و کوری و گرانولت و گرانت با استفاده از نرم افزار MATLAB تعیین و شیب نقطه عطف منحنی مشخصه و شاخص S با استفاده از مدل ها محاسبه شد. شاخص های میانگین هندسی نسبت خطا (GMER)، انحراف استاندارد هندسی نسبت خطا (GSDER)، میانگین خطا (ME) و ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، برای ارزیابی نکوئی برازش مدل ها و شاخص های(S) محاسبه شده از آنها بکار رفتند. مدل گرانولت و گرنت با حداقل میانگین خطا و حداقل ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده در همه مکش ها توانست منحنی مشخصه خاک های مورد مطالعه را بهتر شبیه سازی کند. همچنین میانگین هندسی نسبت خطا و انحراف استاندارد هندسی نسبت خطا در این مدل نسبت به دو مدل دیگر در همه مکش ها به یک نزدیکتر بود. استفاده از مدل گرانولت و گرنت در تعیین شاخص S با ME=-0.015 و NRMSE=0.4 در مقایسه با سایر مدل ها از صحت بیشتری برخوردار بود. میانگین هندسی نسبت خطا و انحراف استاندارد هندسی نسبت خطا نیز در مدل گرانولت و گرانت کمتر از سایر مدل ها بود (GMER=0.85 و GSDER=1.33). شاخص S با رس، جرم مخصوص ظاهری و رطوبت نقطه پژمردگی دائم همبستگی منفی معنی دار (P<0.01) و با رطوبت قابل استفاده و سایر ویژگی ها همبستگی مثبت معنی دار (P<0.05) داشت. علی رغم اینکه برخی پژوهشگران بیان نموده اند که استفاده از شاخص S نمی تواند معیار مناسبی از کیفیت فیزیکی خاک باشد ولی شاخص S تعیین شده در خاک های شالیزاری مورد مطالعه، همبستگی معنی داری با بسیاری از ویژگی های موثر بر کیفیت فیزیکی خاک داشت. بنابراین به جای اندازه گیری چندین ویژگی موثر بر کیفیت فیزیکی خاک می توان با استفاده از این شاخص شرایط فیزیکی خاک های مختلف و اثر عملیات مدیریتی بر آنها را مقایسه نمود. در خاک های شالیزاری مورد مطالعه، شاخص کیفیت فیزیکی بیش از 035/0بود که نشان دهنده کیفیت مناسب خاک ها برای شالیزاری است.