مطالعه آماری تغییرات پارامترهای معادله نفوذ کوستیاکف-لوئیس در آبیاری جویچه ای طی سه فصل زراعی

فاکتورهای خاکی و زیستی می توانند در مکان و زمان به شدت متغیر باشند. بنابر این انتظار می رود که نفوذ آب در خاک هم در مکان و هم در زمان متفاوت باشد. به دلیل تغییرپذیری زمانی پارامتر نفوذ، اندازه گیری مستقیم آن نیاز به وقت و نمونه-برداری فراوانی دارد. به همین علت معادلات تجربی و فیزیکی برای کمی کردن فرآیند نفوذ در آبیاری سطحی وجود دارد. روش های متعددی برای تخمین ضرایب معادله های نفوذ وجود دارد که بسته به داده های اندازه گیری شده در مزرعه متفاوت هستند. انتخاب روش مناسب بستگی به داده های مزرعه ای موجود برای تخمین ضرایب نفوذ دارد. عواملی به صورت تصادفی در نقاط مختلف مزرعه اتفاق افتاده و باعث تغییر در میزان نفوذ آب در خاک می شوند. در نظر گرفتن تغییرات مکانی نفوذ در آبیاری باعث افزایش دقت در تخمین مقدار آب نفوذ یافته و یکنواختی توزیع می شود. لذا در پژوهش حاضر تلاش شد تغییرات پارامترهای نفوذ آب در خاک در آبیاری جویچه ای طی سه فصل زراعی بررسی شود.
در پژوهش حاضر از داده های برداشت شده از مزرعه ای در مشکین دشت کرج در فصول زراعی 90، 91 و 92 استفاده شد. نوع کشت ذرت و بافت خاک مزرعه لومی بود. در هر فصل زراعی، 8 آزمایش مستقل اجراء شد که هر آزمایش شامل 4 جویچه به طول 120 متر و فواصل جویچه ها 75 سانتی متر بود. در هر فصل زراعی 15 نوبت آبیاری انجام شد. آزمایش های هشت گانه در طول سه فصل زراعی در مکان های تقریبا مشابه اجراء شدند. در هر نوبت آبیاری، از فلوم های WSC تیپ 3 برای اندازه گیری دبی-های ورودی و خروجی جویچه ها استفاده شد. در این تحقیق از معادله نفوذ کوستیاکف- لوئیس استفاده گردید. برای هر آبیاری با استفاده از روش بیلان حجم، ضرایب a و k معادله کوستیاکف - لوئیس با نرم افزارExcel محاسبه شد. در این روش ابتدا با استفاده از هیدروگراف های جریان ورودی و خروجی جویچه، سرعت نفوذ نهایی خاک محاسبه گردید. میانگین های تغییرات مکانی و زمانی ضرایب معادله کوستیاکف- لوئیس در سه فصل زراعی توسط آزمون چند دامنه ای دانکن با استفاده از نرم افزار SPSS مقایسه شدند.
داده ها با نرم افزار SPSS و به روش GLM تجزیه واریانس مرکب شدند. اثر شماره آزمایش (تغییرات مکانی) و نیز نوبت آبیاری (تغییرات زمانی) در سطح 1% و اثر فصل زراعی در سطح 5% بر تغییرات ضریب نفوذ k معنی دار شد. تفاوت بین هشت آزمایش طی سه فصل زراعی از لحاظ آزمون آماری دانکن در سطح 5% معنی دار شد. اثر هر سه منبع تغییر در سطح 1% بر تغییرات ضریب نفوذ a معنی دار شد. اثر شماره آزمایش بر میانگین تغییرات زمانی ضریب نفوذ a در سه فصل زراعی، حاکی از تفاوت آماری معنی دار از لحاظ آزمون آماری دانکن در سطح 5% بین هشت آزمایش بود. اثر فصل زراعی بر میانگین تغییرات زمانی و مکانی ضریب نفوذ a، نشانگر برتری معنی دار میانگین تغییرات ضریب مذکور در سال 90 -(6108/0)- نسبت به دو سال دیگر، با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال 5% می باشد. در حالی که در سال های 91 و 92، میانگین تغییرات مذکور، تفاوت معنی داری با یکدیگر نشان نداد.
به طور کلی، در سه فصل زراعی بین نوبت های آبیاری از لحاظ میانگین تغییرات هر یک از ضرایب نفوذ k و a و همچنین بین هشت آزمایش از نظر میانگین تغییرات هر یک از ضرایب مذکور تفاوت معنی داری وجود داشت. در نهایت با توجه به تفاوت معنی دار میانگین تغییرات مکانی و زمانی هر یک از ضرایب نفوذk و a، تغییرات فصلی ضرایب نفوذ آب در خاک در سه فصل زراعی بررسی شده قابل اغماض نبود. نتایج نشان داد که ضرایب نفوذk و a معادله کوستیاکف- لوئیس از لحاظ مکانی و زمانی در فصول مختلف، تغییراتی نامنظم و غیر قابل پیش بینی دقیق دارند.