Evaluation of Soil Cations and Anions Effects on EM38 Readings (Case Study: Azadegan Plain, Khuzestan)

Document Type : Research Paper

Authors

1 PhD of soil science, faculty member, National Salinity Research Center

2 BSc of Irrigation and drainage, National Salinity Research Center

3 PhD of soil science, faculty member, Ardakan University

4 Faculty member, Soil and Water Research Institute, Khuzestan

Abstract

Although there are different devices for rapid and low cost monitoring of some soil properties, extended field surveys, both in space and depth, seem to be necessary for mapping of these and other soil attributes. In this study, electromagnetic induction device (EM38) has been introduced as a tool for rapid and low cost measurement of soil salinity and other attributes. Main objective of this study was to test and evaluate capabilities of this device for monitoring soil cations and anions in addition to salinity in Azadegan plain, west of Iran. For this purpose, soil samples were taken at different locations and depth intervals, simultaneously with EM38 readings. Relationships between EM38 readings and anions, cations, salinity and Sodium Absorption Ratio (SAR) were investigated through statistical analysis approaches. Results of this study indicated significant correlations between EM38 readings and soil sodium measures as well as SAR. The mentioned result suggests this device as a rapid tool for measurement of soil sodium in different parts of the country.

Keywords

References

  1. احمدیان، م.، پاک­پرور، م.، و عاشورلو، د. 1389. بررسی تغییرات شوری خاک به کمک پردازش رقومی اطلاعات ماهواره لندست در دشت قهاوند (استان همدان). مجله پژوهش­های خاک (علوم خاک و آب)، الف، جلد 24، شماره 2، صفحات 191-179.
  2. بنایی، م. ح.، ع. مؤمنی، م. بایبوردی و م. ج. ملکوتی.1383. خاک­های ایران: تحولات نوین در شناسایی، مدیریت و بهره­برداری. انتشارات سنا.
  3. جعفری، م.، زارع چاهوکی، م. ع.، طویلی، ع.، و شفیع­زاده نصرآبادی، م. 1386. مجله علوم کشاورزی ایران، دوره 38، شماره 4، ص 591-587.
  4. دادرسی، ا.، پاک­پرور، م.، یمانی، م.، و داورزنی، ز. 1385. بررسی روند تغییرات شوری خاک با استفاده از داده­های سنجش از دور و سامانه­های اطلاعات جغرافیایی در ناحیه گرم و خشک جنوب شرقی شهرستان سبزوار. مجله جغرافیا و توسعه، بهار و تابستان 1385، ص 184-173.
  5. درویش صفت، ع. اص.، و ع. ا. دماوندی. 1379. بررسی امکان طبقه­بندی اراضی شور با استفاده از داده­های رقومی ماهواره لندست. مجله بیابان، شماره ۲، جلد ۵، ص 36-27.
  6. رحیمیان، م. ح.، و هاشمی­نژاد، ی. 1389. واسنجی دستگاه القاءگر الکترومغناطیس (EM38) برای ارزیابی شوری خاک. مجله پژوهش‌های خاک، علوم خاک و آب،الف، جلد 24، شماره 3، صفحات 252-243.
  7. سکوتی اسکوئی، ر.، مهدیان، م. ح.، محمودی، ش.، و قهرمانی، ا. 1386. مقایسه کارایی برخی روش­های زمین آماری برای پیش­بینی پراکنش مکانی شوری خاک، مطالعه موردی دشت ارومیه. مجله پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی، شماره 74، بهار 1386، صفحات 98-90.
  8. عبدی نام، ع. 1383 . تهیه نقشه شوری خاک با استفاده از ایجاد همبستگی بین داده­های ماهواره­ای با مقادیر عددی شوری خاک در دشت قزوین. مجله پژوهش و سازندگی، شماره 64، پاییز 1383، ص ص 38-33.
  9. مسعودی، م. 1380. بررسی قابلیت تصاویر ماهواره­ای در طبقه­بندی خاک­های تحت تأثیر شوری و قلیائیت. تحقیقات مرتع و بیابان ایران(4). مؤسسه تحقیقات جنگل­ها و مراتع.
  10. علی‌احیایی م.، 1376. شرح روش‌های تجزیه شیمیایی خاک (جلد دوم)، نشریه شماره 1024 موسسه تحقیقات خاک و آب، ص 113.
  11. مومنی ع.، 1389، پراکنش جغرافیایی و سطوح شوری منابع خاک ایران، پژوهش‌های خاک (ویژه شوری-الف)، ج 24، شماره 3، 215-203.
  12. همائی، م. 1381. واکنش گیاهان به شوری. انتشارات کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران، ٩٧ صفحه.
  13. Abdel Ghany, M.B, Hussein A.M., Omara M.A., EI-Nagar H.M, 2000, Testing Electromaqgnetic Ineuction Device (EM 38) under Egyptian Conditions, EM38Workshop, New Delhi, India.
  14. Alavipanah S.K. 1997. Study of soil salinity in the Ardakan (Iran) based upon field observation, remote sensing and GIS. Ph.D Thesis, Gent University. 292pp.
  15. Bennett, D.L.  , R.J. George. 1995. Using the EM38 to measure the effect of soil salinity on Eucalyptus globulus in south-western Australia. Agricultural Water Management, Volume 27, Issue 1, April 1995, Pages 69-85.
  16. Brevik, E. C. & Fenton, T. E. 2002. The relative influence of soil water content, clay, temperature, and carbonate minerals on soil electrical conductivity readings taken with an EM-38 along a Mollisol Catena in Central Iowa. Soil survey horizons, 43, 9-13.
  17. Cheraghi S.A.M., Y. Hasheminejhad and M.H. Rahimian. 2007, An overview of salinity problem in Iran: assessment and monitoring technology. First Expert Consultation on “Advances in Assessment and Monitoring of Salinization for Managing Salt-affected Habitats” of the Global Network on Salinization Prevention and Productive Use of Salt-affected Habitats (SPUSH) and Meeting on the Status and Progress of Biosaline Agriculture of the Inter-Islamic Network on Biosaline Agriculture. Dubai, UAE.
  18. De Clerck, F., M.J. Singer and P. Lindert. 2003. A 60-year history of California soil quality using paired samples. Geoderma 114: 215-230.
  19. Fritz, R. M., Malo, D. D., Schumacher, T. E., Clay, D. E., Carlson, C. G., Ellsbury, M.M., & Dalsted, K. J. 1999. Field comparison of two soil electrical conductivity measurement systems. In: Robert, P. C., Rust, R. H., Larson, W. E. (eds). Proceedings of the fourth international conference on precision agriculture, pp. 1210-1217. ASA, CSSA, SSSA, Madison, USA.
  20. Ghassemi, F., A. J. Jakeman and H. A. Nix. 1995. Salinization of land and water resources: Human causes, extent, management and case studies. UNSW Press, Sydney, Australia, and CAB International, Wallingford, UK.
  21. Hall, N. Greiner,R and Yangvanit. S. (2001). Modeling Salinity management at from and catchment level in NSW and Thailand and Modsim 2001.Australian National University,Canberra.
  22. Herrero, J. and O. Perez-Coveta. 2005. Soil salinity changes over 24 years in a Mediterranean irrigated district. Geoderma 125: 287-308.
  23. Heath, J., Challis, P., Norman, C., 1999, Manual for Calibration of EM38. Agriculture Victoria- Natural Resources & Environment. Institute of Sustainable Irrigated Agriculture. 1-9.
  24. Hedley, C. B., Yule, I. Y., Eastwood, C. R., Shepherd, T. G., & Arnold, G. 2004. Rapid identification of soil textural and management zones using electromagnetic induction sensing of soils. Australian Journal of Soil Research 42(4), 389–400.
  25. Heermann, D. F., Hoeting, J., Duke, H. R., Westfall, D. G., Buchleiter, G. W., Westra, P., Peairs, F. B., & Fleming, K. 2000. Irrigated Precision Farming for Corn Production. Proceedings of Second International Conference on Geospatial Information in Agriculture and Forestry, pp. 144-151, Lake Buena Vista, Florida.
  26. Hossain, MD. B. 2008. EM38 for measuring and mapping soil moisture in a cracking clay soils. Thesis for the degree of doctor. Department of geology and planning, University of New England, Australia. 187 pp.
  27. Hossain, M.B., D.W. Lamb, P.V. Lockwood, P. Frazier. 2010. EM38 for volumetric soil water content estimation in the root-zone of deep vertosol soils. Computers and Electronics in Agriculture, Volume 74, Issue 1, October 2010, Pages 100-109.
  28. Johnston, M.A., Savage, M.J., M.J., Moolman, J.H., DU Plessis, H.M., 1996, Calibration Models for Interpretation of Soil Salinity Measurements Using an Electromagnetic Induction Technique. South Africa Journal, Plant Grond 1996, 13(4). Water Research Commission, South Africa. 1-6.
  29. Massoud, F. I. 1976. Basic principles for prognosis and monitoring of salinity and sodicity. Proceedings of international salinity conference, Texas Tech. University, Lubbock, Texas.
  30. Masoud, A.A and Kolk, K., 2004, Soil salinity induced land cover change detection and analysis in siwa region, NW Egypt. Informational symposium on geoinformatics for spatial Infrastructure development in earth and allied sciences.
  31. Metternicht, G.I. and Zinck, J.A., 2003. Remote sensing of soil salinity: potentials and constraints. Remote sensing of Environment, 85(1): 1-20.
  32. Padhi, J., R.K. Misra. Sensitivity of EM38 in determining soil water distribution in an irrigated wheat field. Soil and Tillage Research, Volume 117, December 2011, Pages 93-102
  33. Rahimian, M. H., Y. Hasheminejhad, and S. A. M. Cheraghi, 2007, Use of EM38 for salinity assessment in irrigated fields (unpublished data).
  34. Sharma, D.P. and Gupta, S.K., 2000, Application of EM38 for Soil Salinity Appraisal: an Indian Experience, EM38 Workshop, New Delhi, India.
  35. Yu-juan, Chen. 2004. The application of EM38 conductivity gauge in the measurement of soil salt. Agricultural Research in the Arid Areas, Volume 2.
  36. Ya-kun, Wu. Yang. Jing-song., Yang, Xiao-ying., Liu, Guang-ming. 2008. Surveying soil salinization in Fengqiu County based on EM38. Agricultural Research in the Arid Areas, Volume 5.
Iranian Journal of Soil Research
Volume 26, Issue 4
March 2022
Pages 359-368

Files

Share

How to cite

Statistics