แบบจำลองการชะล้าง (ดิน)
แบบจำลองการชะล้างเป็น แบบจำลอง ทางอุทกวิทยาที่ใช้อธิบายการชะล้างสารละลายในดิน โดยเฉพาะเกลือ ด้วยน้ำชลประทาน โดยขึ้นอยู่กับระบบอุทกวิทยาและ คุณสมบัติของดิน
แบบจำลองอาจอธิบายกระบวนการ (1) ในเวลาและ (2) เป็นฟังก์ชันของปริมาณน้ำที่ใช้
การชะล้างมักทำเพื่อฟื้นฟูดินเค็มหรือเพื่อรักษาระดับเกลือที่เหมาะสมของดินในพื้นที่ชลประทาน[ 1 ]เนื่องจากน้ำชลประทานทั้งหมดมีเกลืออยู่
เส้นโค้งการชะล้าง

กระบวนการชะล้างในดินเค็มที่จะได้รับการฟื้นฟูแสดงให้เห็นในเส้นโค้งการชะล้างในรูปที่ 1 ซึ่งได้มาจากข้อมูลของพื้นที่นำร่อง Chacupe ประเทศเปรู[ 2 ] เส้นโค้ง นี้แสดงความเค็มของดินในแง่ของค่าการนำไฟฟ้า (EC) ของสารละลายในดินเมื่อเทียบกับค่าเริ่มต้น (ECi) เป็นฟังก์ชันของปริมาณน้ำที่ซึมผ่านดิน ดินชั้นบนจะถูกชะล้างอย่างรวดเร็ว ความเค็มของดินชั้นล่างจะเพิ่มขึ้นก่อนเนื่องจากเกลือที่ถูกชะล้างจากดินชั้นบน แต่ต่อมาก็จะลดลง[ 3 ]
ประสิทธิภาพการชะล้าง

เนื่องจากการกระจายตัวของเกลือในดินที่ไม่สม่ำเสมอหรือโครงสร้างของดิน ที่ไม่เป็นระเบียบ (รูปที่ 2) ประสิทธิภาพการชะล้าง (EL อาจแตกต่างจากหนึ่งได้
ดินที่มีประสิทธิภาพการชะล้างต่ำนั้นยากต่อการฟื้นฟู ในบริเวณสามเหลี่ยมปากแม่น้ำทากัสประเทศโปรตุเกส พบว่า ประสิทธิภาพการชะล้างของ ดิน เหนียว ที่มีความหนาแน่นสูง นั้นต่ำเพียง 0.10 ถึง 0.15 [ 4 ]ดินดังกล่าวไม่สามารถพัฒนาเพื่อการเกษตรแบบเข้มข้นได้และถูกนำไปใช้เลี้ยงวัวในทุ่งหญ้า ธรรมชาติที่ หยาบ
ในทางกลับกัน ดินเหนียวในบริเวณสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์ ประเทศอียิปต์ มีประสิทธิภาพการชะล้างที่ดีกว่ามาก คือ 0.7 ถึง 0.8 ในรูปที่ 3 แสดงเส้นโค้งการชะล้างสำหรับประสิทธิภาพการชะล้างที่แตกต่างกัน ตามที่สมมติไว้ในแบบจำลองการชะล้าง SaltMod [ 5 ] โดยใช้ข้อมูลจากพื้นที่นำร่อง Mashtul ค่าความเค็มของดิน ที่สังเกตได้ นั้นสอดคล้องกับประสิทธิภาพการชะล้างประมาณ 0.75 ได้ดีที่สุด[ 6 ]รูปนี้แสดงให้เห็นถึงกระบวนการสอบเทียบประสิทธิภาพการชะล้าง ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่ยากต่อการวัดโดยตรง
ดินเหนียวในบริเวณปากแม่น้ำใกล้เมืองชิคลายโยประเทศเปรู พิสูจน์แล้วว่ามีค่าค่อนข้างต่ำ[ 7 ]
ตารางถัดไปแสดงภาพรวมประสิทธิภาพการชะล้างในดินประเภทต่างๆ[ 8 ]
| ประเทศ | ประเภทของดิน | ประสิทธิภาพการชะล้าง |
|---|---|---|
| จีน | ดินร่วน | 1.0 |
| เนเธอร์แลนด์ | แซนดี้ | 1.0 |
| ตูนิเซีย | ดินเหนียวปนทราย | 0.80 |
| อินเดีย | ดินเหนียว อิไลต์ | 0.70 |
| ไก่งวง | ดินเหนียว อิลไลต์ | 0.70 |
| ประเทศไทย | ดินเหนียว, สเมกไทต์*) | 0.20 |
| โปรตุเกส | ดินเหนียว, สเมกไทต์*) | 0.15 |
| เปรู | ดินเหนียว, สเมกไทต์*) | 0.11 |
- (เรียกอีกอย่างว่าสเมกไทต์ , เวอร์ติซอล , มอนต์มอริลโลไนต์ , ดินเหนียวหนัก, ดินเหนียวพองตัว, ดินเหนียวที่มีโครงสร้างไม่ดี)
ข้อกำหนดการชะล้าง
ข้อกำหนดเกี่ยวกับการชะล้างอาจหมายถึง:
- ปริมาณน้ำทั้งหมดที่จำเป็นในการลดความเค็มของดินจากค่าเริ่มต้นที่สูงลงมาสู่ค่าที่ยอมรับได้ตามความทนทานต่อเกลือของพืชที่จะปลูก จากรูปที่ 1 จะเห็นได้ว่า ต้องใช้ น้ำ 800 มม. (หรือ 8000 ลบ.ม. /เฮกตาร์) เพื่อลดความเค็มของดินลงเหลือ 60% ของค่าเดิมในชั้นดินที่ ความลึก 40 ถึง 60 ซม. เมื่อความเค็มต้องน้อยกว่า 60% จำเป็นต้องใช้การประมาณค่าจากเส้นโค้งการชะล้าง การใช้สมการการชะล้าง (ดูด้านล่าง) หรือแบบจำลองการชะล้างเช่นSaltModเพื่อให้ได้ค่าประมาณที่น่าเชื่อถือของความต้องการการชะล้างเพิ่มเติม
- ปริมาณ น้ำซึม ผ่านดิน ต่อปี (กล่าวคือ ปริมาณน้ำชลประทานเพิ่มเติมจากปริมาณน้ำที่พืชใช้) ที่จำเป็นต่อการรักษาสมดุลเกลือในดินให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ตามความทนทานต่อเกลือของพืชที่จะปลูก อัตราส่วน
สมการการชะล้าง
ส่วนขาลงของเส้นโค้งการชะล้าง ดังแสดงในรูปที่ 3 สามารถอธิบายได้ด้วยสมการการชะล้าง: [ 1 ]
- Ct = Ci + (Co - Ci) exp (-E .T.Qp/Ws)
โดยที่ C = ความเข้มข้นของเกลือ, Ct = ปริมาณ C ในดิน ณ เวลา T, Co = ปริมาณ C ในดิน ณ เวลา T=0, Ci = ปริมาณ C ของน้ำชลประทาน, E = ประสิทธิภาพการชะล้าง, Qp = อัตราการซึมผ่านเฉลี่ยของดิน และ Ws = ปริมาณน้ำที่เก็บอยู่ในดิน ณจุดอิ่มตัวของดิน
เศษส่วนการชะล้าง
เพื่อรักษาสมดุลเกลือ ที่ยอมรับได้ ของดินให้สอดคล้องกับความทนทานต่อเกลือของพืชที่จะปลูก เศษส่วนการชะล้างต้องมีอย่างน้อย: [ 9 ]
- F = Ci/Cs
โดยที่ Ci คือความเข้มข้นของเกลือในน้ำชลประทาน และ Cs คือความเข้มข้นของเกลือที่ยอมรับได้ในความชื้นในดินที่ระดับความจุภาคสนามตามความทนทานต่อเกลือของพืชที่จะปลูก
ลิงก์ภายนอก
- บทความเกี่ยวกับความเค็มของดิน:
- ดาวน์โหลดแบบจำลองการชะล้าง :
- ดาวน์โหลดSaltModได้จาก:
- สมดุลของเกลือและน้ำ:
- ความทนทานต่อเกลือของพืช:
- ซอฟต์แวร์สำหรับแบบจำลองความเค็ม: