ارزيابي توابع انتقالي و تاثير ماده آلي در پيش‌بيني رطوبت اشباع خاك

رطوبت اشباع خاك از جمله پارامترهايي است كه اندازه‌گيري آن به‌منظور پيش‌بيني منحني مشخصه رطوبتي و هدايت هيدروليكي غيراشباع خاك ضروري مي‌باشد. در برخي مطالعات مقدار رطوبت اشباع برابر تخلخل خاك و در موارد ديگر مقدار آن با استفاده از پارامترهاي سهل‌الوصول شامل جرم مخصوص ظاهري و داده‌هاي بافت خاك و توابع انتقالي تخمين زده مي‌شود. هدف از انجام اين مطالعه ارزيابي روش‌هاي ارايه شده در منابع در مورد پيش‌بيني رطوبت اشباع خاك مي‌باشد. از آنجايي‌كه از مقدار ماده آلي خاك به‌عنوان پارامتري موثر بر ساختمان خاك ياد مي‌شود، در اين تحقيق همچنين تاثير اين پارامتر در پيش‌بيني رطوبت اشباع خاك مورد مطالعه قرار گرفت. بدين منظور در حالت اول بدون در نظر گرفتن مقدار ماده آلي روش‌هاي مختلف مشتمل بر روش تخلخل كل خاك، مدل وريكن و همكاران، مدل ماير و يارويس، مدل شينوست و همكاران مورد ارزيابي قرار گرفتند. در حالت دوم با در نظر گرفتن مقدار اندازه‌گيري شده ماده آلي علاوه بر روش‌هاي مذكور روش وستن و همكاران و دو مدل خطي و غيرخطي راجكاي و همكاران با ساير روش‌ها مقايسه گرديد. در حالت اول از 443 نمونه خاك و در حالت دوم به دليل اينكه در برخي نمونه-ها مقدار ماده آلي خاك اندازه‌گيري نشده بود از 309 نمونه خاك مربوط به سه بانك اطلاعاتي كرنليس و همكاران، UNSODA و GRIZZLY استفاده گرديد. نتايج نشان داد كه با افزايش ماده آلي رطوبت اشباع خاك نيز افزايش مي‌يابد. همچنين مقادير كمتر RMSE و AIC براي هر دو حالت اول و دوم نشان دادند كه دقت مدل وريكن و همكاران در پيش‌بيني رطوبت اشباع خاك از ساير مدل‌ها بيشتر مي‌باشد. نتايج همچنين نشان داد كه مدل‌هايي كه در آن ها درصد ماده آلي به‌عنوان پارامتر ورودي مدل در نظر گرفته مي‌شود نمي توانند با دقت بالاتري نسبت به مدل وريكن و همكاران رطوبت اشباع خاك را پيش‌بيني نمايند.

Saturated water content is one of the important parameters which its measurement is necessary in estimation of soil water retention and unsaturated hydraulic conductivity curves. In several researches, saturated water content is assumed to be equal to soil total porosity. In some others, its value is estimated by pedotransfer functions using readily available parameters, such as bulk density and soil textural data. The objective of this study is to evaluate different presented methods in the literature in estimation of saturated water content. Since soil organic matter is considered as an effective parameter on the soil structure, in this study its influence in the estimation of saturated water content is studied. For this purpose, in the first case without considering the value of organic matter, different methods such as soil total porosity, Vereecken et al., Mayr and Jarvis, and Scheinost et al., were evaluated. In the second case, the measurement of organic matter was used in prediction of saturated water content. Then beside the other methods mentioned above, W?sten et al. model as well as two linear and nonlinear models of Rajkai et al. were evaluated as well. In the first and second cases 443 and 309 soil samples from three data bases e.g., Cornelis et al., UNSODA and GRIZZLY were used, respectively. The results showed that when organic matter increased, saturated water content increased as well. In the first and second cases, the smaller values of RMSE and AIC showed that the Vereecken et al. model predicted saturated water content more accurately than the other methods. The obtained results also indicated that models in which organic matter is considered as an input parameter could not estimate saturated water content as accurately as Vereecken et al. model estimated.