شبیه‌سازی توزیع رطوبت اطراف ریشه گیاه ذرت در خاکی با بافت سنگین تحت آبیاری قطره‌ای نواری با استفاده از مدلHYDRUS
محورهای موضوعی : زراعت و اصلاح نباتاتپرنیان مجیدی چهارمحالی 1 , حیدرعلی کشکولی 2 , داود خدادادی دهکردی 3 , علی مختاران 4 , اصلان اگدرنژاد 5
1 - گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.
2 - گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.
3 - گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران
4 - استادیار پژوهشی بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش
5 - استادیار، گروه علوم و مهندسی آب، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران.
کلید واژه: ذرت, دور آبیاری, آبیاری قطره‌ای نواری, توزیع رطوبت, مدل هایدروس,
چکیده مقاله :
آبیاری قطره‌ای یکی از بهترین روش‌های آبیاری است که از کمترین مقدار آب در هر واحد محصول استفاده می‌کند و تلفات آب را از طریق تبخیر و نفوذ عمقی حذف می‌کند. با توجه به افزایش تمایل کشاورزان به استفاده از سیستم های آبیاری قطره ای به دلیل داشتن راندمان بالاتر، لزوم شناخت عوامل و پارامترهای تاثیرگذار بر این سیستم ها به منظور بالابردن راندمان آن ها اهمیت می یابد. یکی از این عوامل، الگوی مرطوب شدن قطره چکان هاست که نشان می‌دهد چگونه آب توزیع می‌شود و آیا برای ریشه‌ها کافی است یا خیر. مدل هایدروس توزیع رطوبتی خاک را با توجه به شرایط طراحی آن ( بافت خاک و ویژگی‌های هیدرولیکی، تخلیه قطره‌چکان‌ها، مکان و فاصله) شبیه سازی می کند. تحقیق حاضر برای بررسی کارایی مدل HYDRUS در شبیه سازی حرکت آب در خاک و توزیع مجدد رطوبت اطراف ریشه گیاه ذرت در خاک های همگن و سنگین انجام گرفت. این تحقیق در مرکز تحقیقات کشاورزی استان خوزستان تحت آبیاری قطره ای نواری تیپ با سه رژیم آبیاری2 ،3 و4 روزه با سه تکرار در طی دو سال زراعی اعمال شد. به منظور پایش رطوبت اطراف ریشه، نیم رخ خاک تا عمق 75 سانتی متری عمود بر نوار آبیاری قطره ای حفر شد. مقادیر رطوبت مشاهده ای و شبیه‌سازی، توسط آماره هایR2EF,ME,و RMSEمقایسه شدند. نتایج نشان داد میانگین توزیع رطوبت در رژیم آبیاری در محدوده ظرفیت زراعی است. مقادیر RMSE برای رژیم های مختلف از 29/1تا 40/2 درصد و مقادیرMEبرای رژیم های مختلف از 1تا 2 درصد متغیر بود. براساس مقادیر MEوRMSE، شبیه سازی رطوبت در رده عالی طبقه بندی شد. همچنین نتاایج ضریب تبیین بین 60 تا 90 درصد و میزان کارایی مدل بین 40 تا 90 درصد میباشد بر اساس نتایج کمترین کارایی مدل در شبیه سازی 24 ساعت بعد از آبیاری و بهترین شبیه سازی 72 ساعت بعد از آبیاری بوده است. نتایج نشان دهنده توانمندی بالای مدل در شبیه سازی رطوبت حجمی خاک می باشد.
The present study was conducted to evaluate the efficiency of the HYDRUS model in simulating soil water movement and redistribution of moisture around the roots of maize in homogeneous and heavy soils. This study was carried out in the Agricultural Research Center of Khuzestan Province under drip strip irrigation with three irrigation regimes of 2, 3 and 4 days with three replications during two cropping years. In order to monitor the moisture around the roots, dig a soil profile to a depth of 75 cm perpendicular to the drip irrigation strip. Observed and simulated moisture values were compared byR2,EF, MAE and RMSE statistics. The results showed that the average moisture distribution in each irrigation regime is in the range of crop capacity. RMSE values for different diets ranged from 1.29 to 2.40% and MAE values for different diets ranged from 1 to 2%. Moisture simulations were classified as excellent based on MAE and RMSE values.Also, the results of the coefficient of explanation are between 60 to 90% and the efficiency of the model is between 40 to 90%. Based on the results, the lowest efficiency of the model was in the simulation 24 hours after irrigation and the best simulation was 72 hours after irrigation. The results show the high capability of the model in simulating soil volumetric moisture.
_||_