منحنی مشخصه آب خاک یکی از مهمترین ویژگی های خاک است که بیانگر ارتباط بین دو پارامتر رطوبت و پتانسیل ماتریک خاک می باشد. از آنجا که اندازه گیری مستقیم این منحنی بسیار وقت گیر و پرهزینه است لذا مدل های متعددی برای تخمین آن ارائه شده است. استفاده از توابع انتقالی یکی از متداول ترین روش های موجود در این زمینه می باشد. در این تحقیق 12 تابع انتقالی پارامتریک داخلی و خارجی برای مدل های بروکس و کوری (1964)، کمپبل (1974) و ونگنوختن (1980) درنظر گرفته شدند و بر روی 30 نمونه خاک با بافت های مختلف در استان فارس مورد ارزیابی قرار گرفتند. توابع انتقالی پارامتریک توابعی هستند که برای پارامترهای مدل های موجود منحنی مشخصه ارائه شده اند. برای این منظور منحنی مشخصه و سایر خصوصیات فیزیکوشیمیایی لازم خاک ها اندازه گیری شدند و خاک ها به سه گروه سنگین، متوسط و سبک بافت تقسیم شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که توابع پارامتریک مدل ونگنوختن مناسب تر از توابع انتقالی پارامتریک دو مدل دیگر می باشد. همچنین نتایج نشان داد که تابع پارامتریک وستن و همکاران (1999) مناسب ترین تابع برای تخمین منحنی مشخصه آب خاک در خاک های مورد مطالعه در استان فارس است و توابع داخلی ارائه شده چندان مناسب نمی باشند. همچنین تلاش شد که با استفاده از اطلاعات در دسترس توابع جدیدی که کارایی بالاتری داشته باشند تهیه شود. .در این راستا با استفاده از رگرسیون خطی چند گانه بین پارامترهای مدل ونگنوختن (1980) و مدل گرانولت و گرانت (2004) و خصوصیات فیزیکوشیمیایی اندازه گیری شده برای خاک های مورد استفاده در این پژوهش، روابطی به صورت توابع انتقالی ایجاد گردید. در مرحله ایجاد توابع از 22 نمونه خاک و در مرحله ارزیابی توابع از 8 نمونه خاک باقیمانده استفاده گردید. مقایسه آماری بین نتایج تخمینی مدل های جدید و نتایج اندازه گیری نشان داد که به طور کلی هر سه تابع انتقالی جدید عملکرد بسیار مناسبی در مقایسه با مقادیر اندازه گیری شده داشته اند. همچنین توابع جدید تخمین بهتری نسبت به مدل وستن و همکاران (1999)، (تابع برتر از میان 12 تابع انتقالی بررسی شده در این تحقیق) ارائه داده اند. این موضوع امکان بهبود بخشیدن به تخمین منحنی مشخصه آب خاک را در قالب ارائه مدل های جدید محلی تأیید می نماید.

اندازه گیری منحنی مشخصه آب خاک در آزمایشگاه وقت گیر، پر هزینه و همراه با خطاست. از این رو محققین سعی در ارائه روش هایی جهت تخمین این منحنی نموده اند. آریا و پاریس (1999) مدلی را برای تخمین این منحنی بر اساس منحنی دانه بندی و چگالی ظاهری ارائه نموده اند. در این مدل منحنی دانه بندی را بر مبنای اندازه ذرات به چند قطعه تقسیم کرده، سپس با توجه به میانگین شعاع ذرات و درصد ذرات بزرگتر از هر اندازه و روابط موجود می توان منحنی مشخصه را تخمین زد. در این مدل از یک پارامتر مقیاس بندی به نام ? استفاده می شود که می تواند مقداری ثابت فرض شده و یا از روش های خطی و لجستیک به دست آید. اغلب ممکن است منحنی دانه بندی خاک مورد نظر به طور کامل وجود نداشته باشد و تنها درصد ذرات رس، سیلت و شن خاک در اختیار باشد. در این حالت، ابتدا منحنی دانه بندی خاک از روش ارائه شده توسط اسکگز و همکاران (2001) که توسط فولادمند و سپاسخواه (2006) بهبود یافته است، تخمین زده شده و سپس با استفاده از آن منحنی مشخصه آب خاک به دست می آید. از سوی دیگر رخشنده رو و اسلامی حقیقت (1387) یک مدل برای در نظر گرفتن تخلخل موضعی متغیر ارائه نموده اند که تخمین منحنی مشخصه آب خاک را بهبود بخشیده است. در این تحقیق ابتدا از تلفیق مدل های مذکور جهت تخمین منحنی مشخصه آب خاک 30 نمونه خاک استفاده شد. سپس مدل پیشنهادی با استفاده از یک معادله جدید که با در نظر گرفتن تخلخل موضعی متغیر و از دو روش خطی و لجستیک واسنجی شده بود، برای 18 نمونه خاک دیگر مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از تخلخل موضعی متغیر، به تخمین دقیق تر منحنی مشخصه آب خاک منجر می شود.

اندازه گیری منحنی مشخصه آب خاک در آزمایشگاه و صحرا پرهزینه، وقت گیر و مشکل است. از آنجا که این منحنی برای مطالعه حرکت آب در بخش غیراشباع خاک ضروری است، لذا استفاده از روش های تخمینی آن متداول می باشد. مدل تک پارامتری گریگسون و همکاران (1987) براساس شکل لگاریتمی منحنی مشخصه آب خاک ارائه شده است. این مدل دارای دو ضریب می باشد که بین آن ها یک همبستگی منفی وجود دارد. به طور کلی این مدل دارای دو ضریب ثابت و یک پارامتر مجهول می باشد. در این تحقیق برای برآورد پارامتر مجهول مدل از انحراف معیار هندسی ذرات خاک و چگالی ظاهری خاک استفاده شد. از طرف دیگر در این تحقیق از داده های اندازه گیری شده منحنی مشخصه 160 خاک آنسودا و 32 خاک استان فارس استفاده شد و چهار حالت مختلف درنظر گرفته شد: الف) واسنجی نتایج برای کلاس های بافتی مختلف و ارزیابی نتایج در هر کلاس بافتی با خاک های مستقل. ب) واسنجی نتایج برای خاک های آنسودا و ارزیابی نتایج برای خاک های استان فارس. ج) واسنجی نتایج برای خاک های استان فارس و ارزیابی نتایج برای خاک های آنسودا. د) واسنجی نتایج برای حدود 80 درصد کل داده ها رفتن و ارزیابی نتایج برای حدود 20 درصد باقیمانده داده ها. در پایان با انجام مقایسه های آماری بهترین نتایج از حالت های ذکر شده برای هر یک از هشت کلاس بافتی استفاده شده در این تحقیق تعیین گردید.

استان فارس در جنوب ایران با مشکل کم آبی مواجه می باشد، از این رو مدیریت مناسب آبیاری دارای اهمیت بسیار زیادی در این منطقه می باشد. از جمله روش های آبیاری می توان به آبیاری جویچه ای اشاره نمود که روش مناسبی برای کشت بسیاری از گیاهان زراعی می باشد. از جمله موارد مهم در طراحی این سیستم آبیاری می توان به نفوذ آب در خاک و ضریب زبری مانینگ اشاره نمود. با وجود اهمیت زیاد این دو پارامتر، تخمین آن ها در آبیاری جویچه ای دشوار است. در این تحقیق در دو مزرعه متفاوت با بافت های لوم رسی و لوم در شهرستان بوانات در استان فارس در تابستان 1389 اقدام به کشت سیب زمینی گردید و در هر آبیاری سرعت نفوذ نهایی آب در خاک، نفوذ تجمعی آب در خاک و ضریب زبری مانینگ اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که ضریب زبری مانینگ در بافت لوم رسی بین 018/0 تا 039/0 و در بافت لوم بین 016/0 تا 036/0 متغیر بود و. روند کاهش و افزایش ضریب زبری مانینگ در دو خاک تقریباً مشابه بود. همچنین سرعت نهایی نفوذ نهایی آب در خاک در بافت لوم رسی بین 6-10×92/3 تا 5-10×58/1 متر بر ثانیه و در بافت لوم بین 6-10×9/4 تا 5-10×48/1 متر بر ثانیه متغیر بود. از طرف دیگر مقدار نفوذ تجمعی در هر دو مزرعه نسبت به ابتدای دوره کاهش یافت. همچنین معادلاتی به منظور تخمین ضریب زبری مانینگ و سرعت نفوذ نهایی آب در خاک بر مبنای دبی ورودی و شماره آبیاری ارائه گردید.

چکیده: نیاز آبی گیاه برابر تبخیرتعرق گیاه و نیاز آبیاری گیاه برابر با نیاز آبی منهای باران موثر می باشد. در برنامه netwat نیاز آبی و نیاز آبیاری گیاهان زراعی شاخص هر منطقه در سطح کشور گزارش شده است. اما در این برنامه از داده های میانگین استفاده شده و لذا مقادیر نیاز آبی و نیاز آبیاری محاسبه شده در سطح احتمالاتی 50 درصد می باشد. در حالی که در بعضی شرایط لازم است تا نیاز آبیاری گیاه در سطوح احتمالاتی مختلف محاسبه شود. به همین علت در این تحقیق نیاز آبیاری گیاهان زراعی شاخص مناطق بندرعباس، بندرلنگه، جاسک، حاجی آباد، قشم فرودگاهی و میناب در استان هرمزگان در سال های مختلف دارای آمار محاسبه شد و سپس با استفاده از نرم افزار smada مقدار نیاز آبیاری هر گیاه در هر منطقه در سطوح احتمالاتی 10، 20، 30، 40، 50، 60، 70، 80 و 90 درصد تعیین گردید. نتایج نشان داد که در اکثر موارد مقدار نیاز آبیاری گزارش شده در برنامه netwat با مقادیر محاسبه شده در این تحقیق متفاوت می باشد. لذا با استفاده از نتایج به دست آمده در این تحقیق با دقت بیشتری می توان نیاز آبیاری گیاهان شاخص هر منطقه را در سطوح احتمالاتی مختلف تعیین نمود.