نموذج الترشيح (التربة)

نموذج الترشيح هو نموذج هيدرولوجي يتم من خلاله وصف عملية ترشيح المواد المذابة، وخاصة الملح، في التربة بواسطة مياه الري، وذلك اعتمادًا على النظام الهيدرولوجي وخصائص التربة .

قد يصف النموذج العملية (1) في الوقت و (2) كدالة لكمية المياه المستخدمة.

غالباً ما يتم إجراء عملية الغسل لاستصلاح التربة المالحة أو للحفاظ على محتوى ملحي مناسب في تربة الأراضي المروية [ 1 ] حيث أن جميع مياه الري تحتوي على أملاح.

منحنيات التعلم

الشكل 1. البيانات التجريبية لمنطقة تشاكوب التجريبية

تُوضَّح عملية غسل التربة المالحة المراد استصلاحها في منحنيات الغسل الموضحة في الشكل 1، والمستمدة من بيانات منطقة تشاكوبي التجريبية في بيرو . [ 2 ] يُبين الشكل ملوحة التربة بدلالة التوصيل الكهربائي (EC) لمحلول التربة مقارنةً بقيمته الأولية (ECi) كدالة لكمية الماء المتسرب عبر التربة. تغسل الطبقة السطحية من التربة بسرعة. تزداد ملوحة التربة العميقة أولًا نتيجةً للأملاح المغسولة من الطبقة السطحية، ثم تنخفض لاحقًا. [ 3 ]

كفاءة الاستخلاص

الشكل 2. مبدأ كفاءة الترشيح
الشكل 3. منحنيات الترشيح ومعايرة كفاءة الترشيح

بسبب التوزيع غير المنتظم للملح في التربة أو عدم انتظام بنية التربة (الشكل 2)، يمكن أن تختلف كفاءة الترشيح (EL ) عن الواحد.

يصعب استصلاح التربة ذات كفاءة الترشيح المنخفضة. ففي دلتا نهر تاجة بالبرتغال ، وُجد أن كفاءة ترشيح التربة الطينية الكثيفة منخفضة للغاية، حيث تتراوح بين 0.10 و0.15. [ 4 ] لم تكن هذه التربة مناسبة للزراعة المكثفة ، واستُخدمت لتربية الثيران في مراعي طبيعية خشنة .

من ناحية أخرى، تتميز التربة الطينية في دلتا النيل بمصر بكفاءة ترشيح أفضل بكثير تتراوح بين 0.7 و0.8. يوضح الشكل 3 منحنيات الترشيح لكفاءات ترشيح مختلفة، كما هو مفترض في نموذج الترشيح SaltMod [ 5 ] باستخدام بيانات من منطقة مشتول التجريبية. تتوافق القيم المرصودة لملوحة التربة بشكل أفضل مع كفاءة ترشيح تبلغ حوالي 0.75 [ 6 ] . يوضح الشكل عملية معايرة كفاءة الترشيح، وهو معيار يصعب قياسه مباشرة.

The clay soil in the river delta near Chiclayo, Peru, also proved to have quite low [7]

An overview of leaching efficiencies in different soil types is given in the next table [8]

CountryType of soilLeaching efficiency
ChinaLoamy1.0
NetherlandsSandy1.0
Tunisiasiltyclay0.80
IndiaClay, illite0.70
TurkeyClay, illitic0.70
Thailandclay, smectitic *)0.20
Portugalclay, smectitic *)0.15
PeruClay, smectitic *)0.11

Leaching requirement

The leaching requirement may refer to:

  • The total amount of water required to bring the soil salinity from an initially high value down to an acceptable value in accordance with the salt tolerance of the crops to be grown. From figure 1 it is seen that 800 mm of water (or 8000 m3/ha) is required to bring the soil salinity down to 60% of its original value in the soil layer at 40 to 60 cm depth. When the salinity must be less than 60%, extrapolation of the leaching curve, the use of a leaching equation (see below) or a leaching model like SaltMod is necessary to obtain a reliable estimate of the additional leaching requirement.
  • The annual amount of percolation water (i.e. the extra amount of irrigation water on top of the crop consumptive use) required to conserve an acceptable salt balance of the soil in accordance with the salt tolerance of the crops to be grown. The ratio
FL = Perc/Irr, where Perc = amount of required percolation water, and Irr = total amount of irrigation water,
is called leaching fraction,[1] see also below.

Leaching equation

The downward limb of the leaching curves, as in figure 3, can be described with the leaching equation:[1]

  • Ct = Ci + (Co - Ci) exp (-EL.T.Qp/Ws)

where C = salt concentration, Ct = C in the soil at time T, Co = C in the soil at time T=0, Ci = C of the irrigation water, EL = leaching efficiency, Qp = average percolation rate through the soil, and Ws = water stored in the soil at field saturation.

Leaching fraction

To conserve an acceptable salt balance of the soil in accordance with the salt tolerance of the crops to be grown, the leaching fraction must be at least:[9]

  • FL = Ci/Cs

حيث Ci = تركيز الملح في مياه الري، و Cs هو تركيز الملح المقبول لرطوبة التربة عند السعة الحقلية وفقًا لتحمل الملوحة للمحاصيل المراد زراعتها.

مراجع

  1. 1 2 3 ج. و. فان هورن وج. ج. فان ألفين (2006)، التحكم في الملوحة. في: هـ. ب. ريتزيما (محرر)، مبادئ وتطبيقات الصرف، ص 533-600، المنشور 16، المعهد الدولي لاستصلاح الأراضي وتحسينها (ILRI)، فاغينينغين، هولندا. ISBN 90-70754-33-9.
  2. ^ CA Alva، JG van Alphen، A. de la Torre، L. Manrique، 1976. مشاكل Drenaje y Salinidad en la Costa Peruana. نشرة المعهد الدولي لبحوث الثروة الحيوانية رقم 16 (الإسبانية). المعهد الدولي لاستصلاح وتحسين الأراضي، فاجينينجن، هولندا.
  3. دراسة حالة عن ترشيح المعادن (تشاكوبي). بيانات من مشروع CENDRET/SUDRET، بيرو، 1968-1974. متاح على الإنترنت:
  4. إي. أ. فانيغاس تشاكون، 1990. استخدام نموذج SaltMod للتنبؤ بتحلية المياه في منطقة ليزيريا غراندي بولدر، البرتغال. أطروحة. جامعة فاغينينغين الزراعية، هولندا
  5. SaltMod: وصف للمبادئ، دليل المستخدم، وأمثلة على التطبيق. متوفر عبر الإنترنت:
  6. RJOosterbaan و MASenna، 1990. استخدام SaltMod للتنبؤ بالصرف والتحكم في الملوحة في دلتا النيل. في: التقرير السنوي 1989، المعهد الدولي لاستصلاح الأراضي وتحسينها، فاغينينغين، هولندا، ص 63-74.
  7. استصلاح تربة فيرتيسول مالحة ساحلية عن طريق زراعة الأرز المروي، وتفسير البيانات باستخدام نموذج ترشيح الأملاح. في: المجلة الدولية للعلوم الزراعية، 3، 57-66 أو
  8. تم تحديد اختلافات كفاءة الترشيح باستخدام نماذج ملوحة التربة التي تمت معايرتها في الأراضي الزراعية والمرتبطة بنسيج التربة.أو
  9. ل. أ. ريتشاردز (محرر)، 1954. تشخيص وتحسين التربة المالحة والقلوية. دليل وزارة الزراعة الأمريكية الزراعي 60. متوفر على الإنترنت
  • مقالات حول ملوحة التربة:
  • تحميل نموذج الترشيح  :
  • قم بتنزيل SaltMod من:
  • توازن الملح والماء:
  • تحمل المحاصيل للملوحة:
  • برامج لنمذجة الملوحة: