تاثیر عمق سطح ایستابی در مقدار تبخیر از خاک

سابقه و هدف: رابطه بین عمق سطح ایستابی و تبخیر از سطح خاک در اغلب مناطق خشک و نیمه خشک بسیار مهم است. در این مناطق به علت آبیاری بیش از حد نیاز، اغلب سطح ایستابی نزدیک زمین بوده که باعث شوری خاک می‌شود. با توجه به اهمیت تبخیر از ستون خاک در حضور سطح ایستابی توجه زیادی را در دههای گذشته به خود معطوف کرده است. فرآیند خشک شدن خاک پدیده فیزیکی تبخیر از سطح خاک در سه مرحله اجرا می‌شود. مرحله اول، تبخیر با شدت ثابت است. مرحله دوم، تبخیر با شدت نزولی است. مرحله سوم، تبخیر باقیمانده با شدت کم است که بعد از خشک شدن بیش از حد لایه سطحی خاک و تاثیر آن در کاهش هدایت هیدرولیکی خاک آغاز می‌شود. با توجه به اهمیت مقدار تبخیر از سطح ایستابی در مناطق خشک و نیمه خشک، لازم است این پارامتر به طور دقیق اندازه گیری شود. در نتیجه این پژوهش با هدف تاثیر عمق سطح ایستابی بر روی مقدار تبخیر و همچنین تعیین مراحل مختلف تبخیر انجام گرفت. مواد و روش‌ها: خاک مورد استفاده از در این آزمایش لومی با چگالی 32/1 گرم بر سانتی‌متر مکعب بوده است. محل آزمایش گلخانه و مدت زمان آزمایش 74 روز بود. خاکها از الک 2 میلی متری عبور داده شد و سپس با استفاده از قیف خاکها درون لوله های آزمایش ریخته شد. برای تهیه ستون‌های آزمایش از لوله های پی وی سی با قطر 250 میلی متر استفاده شد. سطوح ایستابی در عمق های 400، 600 و 800 میلی‌متری از سطح خاک ثابت نگه داشته شد. برای ثابت نگه داشتن سطح ایستابی در عمق‌های مختلف از بطری‌هایی استفاده شد که در کنار ستون‌های آزمایش قرار گرفته و به وسیله لوله‌ای از انتها، آب را وارد ستون خاک می‌شد. اندازه‌گیری تلفات آب از ستون خاک با استفاده از اندازه‌گیری رطوبت خاک در عمق‌های مختلف با استفاده رطوبت سنج مدل دلتا انجام شد. یافته ها: نتایج نشان داد حرکت آب در نزدیکی سطح ایستابی به‌صورت مایع و هرچه به سطح خاک نزدیک می‌شویم به‌صورت بخار است. به طور کلی رطوبت در عمق‌های بین صفر تا 160 میلی‌متری ستون خاک در طول زمان آزمایش کاهش یافته و لایه های پایینی اشباع باقی می‌ماند. در حالت ماندگار مقدار تبخیر از سطح خاک برابر است با مقدار تلفات آب از سطح ایستابی و در شرایط غیر ماندگار مقدار تبخیر از سطح خاک برابر است با مجموع تلفات آب از سطح ایستابی و آب از دست رفته از پروفیل خاک. مقدار تبخیر تجمعی در بازه 74 روز از سطح ایستابی، 400، 600 و 800 میلی‌متری به ترتیب برابر با 6/384، 2/331 و 4/293 میلیمتر بود. بیشترین تلفات آب از پروفیل خاک مربوط به عمق سطح ایستابی 800 میلی‌متری و مقدار 3/51 میلیمتر بوده است. با افزایش عمق سطح ایستابی از 400 میلی‌متر به 800 میلی‌متر (100% افزایش) مقدار تبخیر از سطح ایستابی 24% و مقدار کل تبخیر از سطح خاک 5/16% کاهش یافته است. طول مراحل اول تبخیر برای عمق سطح ایستابی 400 میلی‌متر دو روز، برای عمق سطح ایستابی 60 سانتی‌متری یک روز و برای 800 میلی‌متری کمتر از یک روز بود. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش به ما اطلاعاتی در رابطه با فرآیند جریان آب در بالای سطح ایستابی کم عمق آب داد. تغییرات رطوبتی در خاک سطحی خیلی بیشتر از خاک‌های نزدیک به سطح ایستابی است. در نزدیکی سطح ایستابی به‌صورت مایع و در نزدیک به سطح خاک حرکت آب به صورت بخار است. با افزایش سطح ایستابی طول مرحله اول تبخیر کاهش یافته است. به طور کلی می‌توان نتیجه-گیری کرد که تبخیر از سطح ایستابی می‌تواند بخش زیادی از آب مورد نیاز گیاهان را فراهم کند