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

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 ۱۰ سانتی متری آن، از لایه های ۱۵-۰، ۳۰-۱۵، ۴۵-۳۰ و ۶۰-۴۵ به تعداد ۹ کرت مورد آزمایش حاصل شد. مقایسه متناظر رطوبت شبیه سازی با رطوبت مشاهداتی تا عمق ۶۰ سانتی متری در محل قطره چکان و ۱۰ 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 ۰۰۱/۰، ۰۳/۰، ۰۷/۰ سانتی مترمکعب بر سانتی مترمکعب و در ۱۰ سانتی متری از قطره چکان ۰۸/۰، ۰۲/۰ و ۰۷/۰ 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 ۴۸ ساعت انجام شد که عملکردی معادل kg/ha ۱۴۷۸۰ در مقابل kg/ha ۱۴۱۳۴ 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 نسبتا 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