برآورد الگوی توزیع رطوبت خاک تحت آبیاری قطره ای در مزرعه پیاز

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

چکیده
بررسی وضعیت رطوبت در خاک های تحت کشت گیاهان زراعی، جهت نیل به عملکرد بالا و کاهش آب مصرفی، ضروری می باشد. آگاهی از نحوه توزیع رطوبت در ناحیه ریشه مستلزم صرف وقت و انجام آزمایش های صحرایی پرهزینه است که مدل های شبیه ساز جایگزین مناسبی در پاسخ گویی به مسائل مربوط به حرکت و توزیع آب هستند. در این پژوهش، بررسی وضعیت رطوبت خاک به کمک مدل شبیه ساز اگروهیدرولوژیکی SWAP صورت گرفت و توانمندی مدل فوق در مقایسه با نتایج میدانی ارزیابی شد. مدل SWAP براساس اطلاعات آبیاری در یک مزرعه پیاز مجهز به سامانه آبیاری قطره ای در منطقه بسطام شاهرود و پارامترهای هیدرولیکی خاک به دست آمده از مدل RETC اجرا گردید. اطلاعات رطوبتی با برداشت نمونه های خاک از محل قطره چکان و 10 سانتی متری آن، از لایه های 15-0، 30-15، 45-30 و 60-45 به تعداد 9 کرت مورد آزمایش حاصل شد. مقایسه متناظر رطوبت شبیه سازی با رطوبت مشاهداتی تا عمق 60 سانتی متری در محل قطره چکان و 10 سانتی متری آن در قالب ترسیم نموداری و محاسبه معیارهای جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، جذر میانگین مربعات خطای نرمال (NRMSE) و میانگین خطای مطلق (MAE) انجام شد. مقادیر RMSE ، NRMSE و MAE در محل قطره چکان 001/0، 03/0، 07/0 سانتی مترمکعب بر سانتی مترمکعب و در 10 سانتی متری از قطره چکان 08/0، 02/0 و 07/0 سانتی مترمکعب بر سانتی مترمکعب به دست آمد. کم بودن آماره های خطاسنجی محاسبه شده در کاربرد مدل SWAP نشان دهنده دقت مناسب این مدل در شبیه سازی رطوبت توزیعی در منطقه ریشه است. انجام عملیات آبیاری از طریق یک سیستم آبیاری قطره ای با دور آبیاری 48 ساعت انجام شد که عملکردی معادل kg/ha 14780 در مقابل kg/ha 14134 عملکرد برآورد شده توسط مدل را در پی داشت. در مجموع نتایج حاصل حاکی از آن بود که مدل SWAP قادر است پاسخ های معتبری را با صحت و دقت کافی در زمان نسبتاً کوتاهی ارائه نماید. این مدل می تواند به عنوان ابزاری کارآمد و سودمند برای ارزیابی و بهینه سازی رطوبت توزیع شده در ناحیه ریشه گیاهان زراعی مورد استفاده قرار گیرد.

واژه های کلیدی: شبیه سازی رطوبت، مدل SWAP، آبیاری قطره ای، مزرعه پیاز

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the SWAP Model to Estimate the Distribution Pattern of Soil Moisture Under Drip Irrigation Management

نویسندگان [English]

  • H. Zare Abyaneh
  • E. Farokhi
  • M. Vazifeh Doost
  • K. Azhdari
چکیده [English]

Abstract
Assessing moisture in the soil under cultivation of crops to achieve high performance and reduced water are necessary. Knowledge of the moisture distribution in the root zone, time consuming and costly field tests that simulation models, a suitable alternative in answer to issues of movement and are water distribution. In this study assessment of soil moisture, to aid SWAP simulation model was and above model Empowerment compared with field results was assessed. SWAP model based on the information in a field irrigated onion, equipped with drip irrigation systems and soil hydraulic parameters obtained from model RETC, were performed. Moisture Information with harvest soil from emitter place and 10 cm of the layers 15-0, 30-15, 45-30 and 60-45 were obtained. Comparison of simulated moisture with observations moisture to a depth of 60 cm in the emitter place and 10 cm it, in the form of graphs and calculation criteria of Root Mean Squared Error (RMSE), Root Mean Squared error of normal (NRMSE) and mean absolute error (MAE) was performed. Values of RMS, RRMSE and MAE in the normal place dropper 0.001, 0.03 and 0.07 cm3cm-3 and in 10 cm were 0.08, 0.02 and 0.07 cm3cm-3, respectively. Low errors calculated from the model SWAP, shows good accuracy of the model simulated moisture distribution in the root zone. Operations irrigation through a drip irrigation system, with irrigation 48 hours was equivalent to performance kg/ha 14780 against 14134 kg/ha estimated by the model will follow. In total, the results indicate that the SWAP model is able to respond with a valid enough accuracy and precision in a relatively short time to provide. This model can be as effective and useful tool for evaluating and optimizing the distribution of moisture in the root-crop area, used.

Keywords: Moisture simulation, SWAP model, Drip irrigation, Onion farm