اندازه گیری تراکم خاک زیر تایر تراکتور با استفاده از مبدل های کرنش سنج

فشردگی خاک یک چالش جدید برای کشاورزی در سراسر دنیا می باشد. فشردگی می تواند به طور طبیعی یا در اثر تردد ماشین آلات اتفاق بیفتد. برای کاهش مدت زمان فعالیت ماشین، ابزارآلات کشاورزی بزرگ تری توسعه یافتند و برای کشیدن آن ها تراکتور های بزرگتری لازم است. از اینرو، استفاده از چنین ابزار بزرگی باعث ایجاد فشار زیادی از طرف تایر بر روی خاک می شود. فشردگی خاک شاخصی برای نشان دادن تخریب ساختار فیزیکی خاک می باشد که به صورت افزایش در چگالی توده ای یا کاهش تخلخل تعریف می شود. با پیشرفت فناوری ابزار دقیق، امکان اندازه گیری تراکم خاک و بررسی رفتار خاک تحت فشار تایر تراکتور به این روش متداول شده است، طوری که از حالت سنتی و استفاده از استوانه های نمونه برداری، به استفاده از کرنش سنج ها و دیگر ابزار مورد نظر انتقال یافته است. برای انجام این تحقیق از حسگرهایی با حداکثر جابجایی 5 سانتی متر استفاده شد. آزمایشات تحت دو شرایط کارگاهی و مزرعه ای انجام شد. آزمایشات کارگاهی به کمک دستگاه فشار نشست خاک واقع در کارگاه ماشین های کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی انجام شد. جهت اعمال فشار بر روی خاک از یک صفحه ی فشار دهنده به ابعاد 30×30 سانتی متر استفاده شد و برای داده-برداری از لودسلی با ظرفیت 1000 کیلوگرم و دیتالاگر مدل dt800 استفاده شد. آزمایشات تحت سه سطح رطوبت 10، 15 و 20 درصد، سه سطح سرعت بارگذاری 6/1، 2/2 و 8/2 میلی متر بر ثانیه، دو سطح عمق 10 و 20 سانتی متر و دو سطح بارگذاری انجام شد. برای انجام آزمایشات مزرعه ای از تراکتور mf285 که به یک گاوآهن برگردان دار سه خیش مجهز شده بود، استفاده شد. سه حسگر جابجایی سنج در پروفیل حفر شده به ابعاد سطح مقطع 1×1 متر و عمق 70 سانتی متر قرار گرفتند. آزمایشات در سه سطح رطوبت 11، 16 و 22 درصد، سه سطح سرعت پیشروی 1، 3 و 5 کیلومتر بر ساعت و سه سطح عمق 20، 30 و 40 سانتی متر انجام شد. نتایج حاصل از داده های آزمایشات کارگاهی نشان داد که چهار عامل اصلی به طور قابل ملاحظه ای تأثیر معنی داری در تغییرات چگالی خاک داشتند. اثرات متقابل دوتایی رطوبت در عمق، رطوبت در تعداد بارگذاری، سرعت در عمق و سرعت در تعداد بارگذاری، در سطح احتمال 1% معنی دار شدند و اثر متقابل عمق در تعداد بارگذاری در سطح احتمال 5% معنی دار شد. ضمن اینکه اثر متقابل رطوبت در سرعت تأثیر معنی داری در تغییرات چگالی نداشت. در میان اثرات متقابل سه تایی تنها اثر رطوبت در سرعت در عمق در سطح احتمال 5% معنی دار شد و اثرات سه تایی دیگر معنی دار نبودند. همچنین اثر متقابل چهار عامل ذکر شده نیز بی معنی بود. نتایج حاصل از داده های آزمایشات مزرعه ای نیز نشان داد که سه عامل اصلی در سطح احتمال 1% تأثیر معنی داری بر روی داده های چگالی به دست آمده دارند. در بین اثرات متقابل دوتایی، اثر متقابل رطوبت در عمق در سطح احتمال 1% و اثر متقابل رطوبت در سرعت و عمق در سرعت در سطح احتمال 5% معنی دار شد. همچنین اثر متقابل سه تایی رطوبت در سرعت در عمق نیز در سطح احتمال 5% معنی دار شد. نتایج حاصل از بررسی رفتار خاک در سه جهت اصلی محورهای مختصات با توجه به داده های حسگرهای جابجایی سنج نشان داد که خاک در جهت عمودی همواره متراکم و در جهت جانبی همواره منبسط شد، اما در جهت طولی خاک ابتدا متراکم، سپس منبسط و مجددا متراکم شد. داده های حاصل از مقایسه ی اندازه گیری چگالی توسط حسگرها و استوانه های نمونه برداری نیز نشان داد که اختلاف معنی داری بین این دو روش اندازه گیری چگالی وجود نداشت.