شبیه سازی رطوبت خاک با مدل HYDRUS-1D در شرایط کشت گندم

عصاره, علی; درخشان نژاد, زهرا; سلطانی محمدی, امیر; گوشه, محی الدین

شبیه سازی رطوبت خاک با مدل HYDRUS-1D در شرایط کشت گندم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اهواز، استادیار گروه مهندسی آب ،اهواز ،ایران

² دانشجوی سابق کارشناسی ارشد خاکشناسی ، دانشگاه آزاد اسلامی،واحد علوم و تحقیقات خوزستان

³ استادیار گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

⁴ عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

چکیده

برای دستیابی به افزایش عملکرد، شناخت عمیق عوامل محیطی جهت حفظ یا افزایش بهره‌دهی و پایداری سیستمهای کشاورزی ضرروی است و این مهم عملی نخواهد شد مگر آنکه سیستم پیچیده گیاه و نوع پاسخگوئی آن به نهاده‌ها و شرایط محیطی تا اندازه زیادی شناخته شود. از روشهای نوین کشاورزی که در امر تحقیق، مدیریت، بهینه کردن بهره‌وری، شناخت کامل سیستم و تدوین یک استاندارد دقیق برای آن بسیار مؤثر است، بهره‌گیری از مدل‌های مختلف می‌باشد. به منظور شبیه سازی رطوبت خاک تحت شرایط مختلف آبی، تحقیقی در مزرعه مرکز تحقیقات کشاورزی اهواز در سال زراعی 85-1384بر روی گیاه گندم با سه تیمار آبیاری I₁ (بدون تنش آبی)، I₂ (قطع آبیاری در مرحله ظهور سنبله) و I₃ (قطع آبیاری در مرحله شیری شدن دانه) و پنج سطح نیتروژن با مقادیر N₁(بدون مصرف کود نیتروژن) ‌= N₂، 80= N₃ ، 120= N₄، 160= N₅ کیلوگرم در هکتار انجام شد. برای شبیه‌سازی رطوبت در خاک از مدل HYDRUS-1D استفاده گردید. نتایج تحلیل حساسیت مدل نشان داد که مدل نسبت به ضریب رطوبتی خاک در حالت اشباع (θ_s)بیش از دیگر ضرایب حساس است و با تغییر جزئی مقادیر این ضریب تغییرات به سزایی در خروجیهای مدل مشاهده شد. کمترین تأثیر مربوط به ضرایب α، I وθ_rبود .همچنین نتایج آزمایش نشان داد مدل مقدار رطوبت را کمتر از واقعیت برآورد می کند. مقدار کارایی مدل که نشان دهنده کیفیت و چگونگی برازش داده‌های مشاهده‌ای و برآورد شده می‌باشد بین 67/0 تا 90/0 متغیر بود که این نشان دهنده کارایی بالای مدل در شبیه سازی رطوبت است.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.25885952.1393.37.1.8.6

عنوان مقاله [English]

Simulation of Soil Moisture by HYDRUS-1D Model under Wheat Cultivation

نویسندگان [English]

Ali Asareh ¹
Zahra Derakhshannezhad ²
Amir Soltanimohammadi ³
Mahialdin Gosheh ⁴

¹ Islamic Azad University, Ahvaz Branch, Assistant Professor of Water Sciences Engineering, Ahvaz, Iran.

² Former Graduate Student of Soil Science, Islamic Azad University, Science and Research of Khuzestan.

³ Assistant Professor of Irrigation and Drainage Department, Faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran.

⁴ Member of Scientific Staff, Ahvaz Agricultural Research Center.

چکیده [English]

To achieve the goal of high yield, deep understanding of physiological, agronomic and environmental factors is necessary to improve the performance and sustainability of agricultural systems. This may not be practical unless the plant complex systems and the type of response to inputs and environmental conditions are known as important factors. In modern agricultural methods the uses of different models are important for management, optimize productivity, accurate understanding of the system and obtaining a precise formulation of the standard. In order to simulation of soil moisture under different water conditions on wheat(Chamran cultivar) a field experiment was conducted at the Agricultural Research Center- Ahwaz. In this experiment, three irrigation levels include I₁ ( no water stress ), I₂ (stop irrigation at the heading stage and I₃(stop irrigation at the milky grain stage) and five levels of nitrogen fertilizer namely N₁(no nitrogen fertilizer), N₂=40, N₃=80, N₄=120 and N₅=160 kg/ha were used as treatments. In this research, HYDRUS-1D was used as simulation model. Analysis of results for sensitivity of model showed that soil moisture coefficient of model under saturation condition θ_s is more than other coefficients and a slight change in coefficient caused a large change in output variation of model. The minimum effect was observed in α, I and θ_r coefficients. Meanwhile, results indicated that model was estimated moisture content less than reality condition. Also, the amount of moisture on the basis of simulated model was estimated less than the real moisture. The model efficiency that reflects to quality and observed data was estimated between 0.67 and 0.90. This was due to high efficiency of simulated model for soil moisture.

کلیدواژه‌ها [English]