Skip to main content
SUPERVISOR
Majid Afyuni,Rasoul AmirFattahi,Ali Esehaghbeygi
مجید افیونی مبارکه (استاد مشاور) رسول امیر فتاحی ورنوسفادرانی (استاد مشاور) علی اسحق بیگی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mojtaba Alashti
مجتبی کاشی الاشتی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Effect of Soil Moisture and Porosity on Ultrasonic Waves
Soil physical characteristics have main role for plant growing and product efficiency. Soil physical measurement is necessary to correct management and exploitation of soil and best operation. Soil moisture content and its porosity are important physical factors to growing plants. Soil with appropriate moisture and porosity, obtain better conditions for plant growing. To predict soil moisture and its porosity the methods with advantages and disadvantages were recommended. Ultrasonic nondestructive tests have high ability for estimate soil physical characteristics, because ultrasonic waves need a medium for transmission. Ultrasonic tests used in agricultural products in different frequencies, but used in soil rarely. In the present study, the characteristics of transmission ultrasonic waves in the soil sample with two transducers (transmitter and receiver) in two frequencies, 75 kHz and 125 kHz, and two levels of voltage 900V p-p and 1800V p-p were investigated. To estimate soil moisture content and porosity the velocity and attenuation of waves was measured. Soil samples in three levels of porosity 55%, 47%, and 40% and three soil textures clay, clay loam, and sandy loam in many levels of soil moisture was used. Soil moisture content based on the dry weight was used from high plastic limit and continued to a constant ratio in the oven. Moisture range was 30%-12% for clay, 24.5%-7% for clay loam, and 19%-6% d.b. for sandy loam soil. Soil sample rings had 69 mm in diameter and 20 mm in thickness. Soil samples fixed in a holder and the transducers was put in its two sides. Soil samples included two transducers were put in the oven at 55 and at each 15 minute intervals the velocity and attenuation of ultrasonic waves and the weight of control sample were
خصوصیات فیزیکی خاک نقش مهمی در رشد گیاه و راندمان محصول دارد. اندازه‌گیری خصوصیات فیزیکی خاک برای مدیریت و بهره‌برداری صحیح از خاک و همچنین دستیابی به عملکرد مطلوب ضروری است. رطوبت و تخلخل خاک از مهمترین عوامل فیزیکی خاک در رشد گیاه هستند. خاک با رطوبت و تخلخل مناسب، شرایط بهتری را برای رشد گیاه فراهم می‌آورد. برای پیش بینی میزان رطوبت و تخلخل خاک، روش های متعددی ارایه شده که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. آزمون‌های غیر مخرب فراصوتی به دلیل نیاز به محیط ماده برای عبور امواج، از توانایی بالایی برای تخمین ویژگی های فیزیکی خاک برخوردار هستند. آزمون‌های فراصوتی در بسامدهای مختلف بطور متعدد در محصولات کشاورزی و بندرت در خاک استفاده شده است. در تحقیق حاضر ویژگی امواج عبوری از نمونه خاک به کمک دو تراگذر گیرنده و فرستنده در بسامدهای kHz75 و kHz125 در دو سطح ولتاژتحریک V p-p 900 وV p-p 1800 مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تخمین رطوبت و تخلخل خاک، دو متغیر سرعت عبور موج و میزان تضعیف امواج فراصوت اندازه‌گیری شد. نمونه‌های خاک در سه سطح تخلخل 55%، 47% و 40% برای سه نوع خاک رسی، لوم رسی و لوم شنی در سطوح مختلف رطوبت تهیه شدند. رطوبت خاک بر اساس وزن خشک برای هر سه نوع خاک از بالای حدخمیری انتخاب شد و تا زمانی که تغییرات رطوبت وزنی در آون ثابت ماند، ادامه ‌یافت. این تغییرات برای خاک رسی از 30% وزنی تا 12% وزنی، برای خاک لوم رسی از 5/24% وزنی تا 7% وزنی و برای خاک لوم شنی از 19% وزنی تا 6% وزنی بود. نمونه‌های استوانه ای خاک با قطر 69 و ضخامت 2 میلی‌متر تهیه شدند. استوانه خاک در یک دستگاه نگهدارنده ثابت نگه داده شد و دو طرف آن تراگذرهای گیرنده فرستنده قرار ‌گرفتند. نمونه خاک به همراه تراگذر در آون در دمای 55 درجه سانتی‌گراد قرار داده ‌شد و هر 15 دقیقه یکبار سرعت عبور موج و میزان تضعیف امواج فراصوت اندازه گیری و نمونه شاهد توزین گردید. برای بهتر مشخص شدن اثر بافت خاک، از نمونه‌هایی به ضخامت 40میلی‌متر و کاملاً خشک در سطح تخلخل 40% استفاده شد. نتایج تجزیه واریانس در قالب طرح کامل تصادفی، تفاوت معنی‌داری را بین بافت، تخلخل و رطوبت خاک برای هر دو متغیر سرعت و میزان تضعیف امواج فراصوت نشان ‌داد. بسامد kHz75 و kHz125 نیز اثر معنی‌داری بر سرعت و میزان تضعیف امواج فراصوت داشت، اما سطوح مختلف ولتاژ فقط بر میزان تضعیف امواج تاثیر داشت. میزان تضعیف امواج در هر دو سطح بسامد و ولتاژ برای همه سطوح تخلخل و رطوبت خاک، با شنی تر شدن خاک افزایش ‌یافت. همچنین میزان تضعیف با افزایش تخلخل خاک افزایش ‌یافت. تغییرات میزان تضعیف موج با تغییرات رطوبت در تمام بافت های خاک و تخلخل، رابطه‌ی مستقیم داشت و با افزایش رطوبت افزایش یافت. همچنین در هر دو بسامد و هر دو سطح ولتاژ اعمالی، سرعت عبور موج برخلاف میزان تضعیف موج، با شنی تر شدن خاک کاهش ‌یافت. رابطه عکس با تخلخل و رطوبت خاک داشت، به عبارت دیگر افزایش تخلخل و رطوبت خاک موجب کاهش سرعت عبور موج ‌شد. امواج دریافتی در بسامد kHz75 از یکنواختی و پایداری بهتری نسبت به بسامد kHz125 برخوردار بود. میزان تضعیف امواج در بسامد kHz75 کمتر ‌بود. دامنه دریافتی در ولتاژ تحریک Vp-p1800 بهتر از ولتاژ تحریک Vp-p900 بود. داشت،امابرسرعتموجفراصوتاثرچندانینداشت. هر سه فاکتور بافت، تخلخل و رطوبت خاک اثر معنی‌داری بر میزان تضعیف و سرعت موج داشت، اما سرعت موج بهتر از میزان تضعیف تغییرات این سه فاکتور را نشان ‌داد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی