شبیه سازی توزیع شوری درخاک تحت آبیاری قطر های تیپ با آب شوربا استفاده از مدل SWAP

محدود بودن میزان آب در دسترس از یک سو و افزایش نیازهای غذایی جمعیت دنیا از سوی دیگر باعث افزایش سطح زیر کشت محصولات شده که به این دلیل، استفاده از روش های نوین آبیاری و استفاده از منابع جدید آب مانندکاربرد آب های نامتعارف (آب های شور، زه آب ها) دو راهبرد مدیریتی مهم، جهت تعدیل شرایط کمبود آب می باشد. از سوی دیگر تجمع املاح در سطح خاک در مناطق خشک، که دارای بارندگی کم و تبخیر زیاد می باشند، امری اجتناب ناپذیر خواهد بود. از آن جایی که انجام آزمایش، برای تشخیص توزیع شوری مستلزم صرف وقت و انجام آزمایش های صحرایی پرهزینه است، مدل های شبیه سازجایگزین مناسبی در پاسخگویی به مسایل مربوط به حرکت و توزیع شوری هستند. در این پژوهش، شبیه سازی شوری خاک تحت آبیاری قطره ای با مدل SWAP انجام گرفت وتوانمندی مدل فوق درمقایسه بانتایج میدانی ارزیابی شد. مدلSWAP براساس اطلاعات اندازه گیری شده از یک مزرعه ذرت مجهزبه سیستم آبی اری قطر ه ای در سال زراعی 92-1391 درمزرعه تحقیقاتی شماره یک دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهیدچمران اهواز و پارامترهای هیدرولیکی خاک به دست آمده ازمدل RETC اجر ا گردید . مدل آماری در قالب یک طرح پایه بلوک های کامل تصادفی با چهار تیمار شوری آب آبیاری شامل شوری S1 آب رودخانه کارون با شوری 3 دسی زیمنس بر متر به عنوان تیمارشاهد (S1+1/5)S و 4 (S1+1)S3،(S1+0/5)S2 دسی زیمنس بر متر، در سه تکرار و در سه فاصله 10 سانتی متری قطره چکان، 20 سانتی متری قطره چکان و روی پشته، درعمق های 0-90 سانتی متری (به ازای هر 30 سانتی متر) ازسطح خاک و در فواصل زمانی 30، 60، 90 روز پس از کاشت نمونه برداری صورت گرفت. روش کاشت به صورت دستی و در داخل کرت هایی شامل چهار ردیف سه متری با فاصله ردیف 75 سانتی متر و با تراکم 80 هزار بوته در هکتار انجام شد. سیستم آبیاری قطره ای از نوع نوارهای تیپ با فاصله روزنه های 20 سانتی متر بود. نتایج این بخش از کار در قالب ترسیم نموداری و تعیین پارامترهای ضریب تعیین R2 حداکثر خطا ME میانگین ریشه دوم خطای نرمال شده NRMSE و ضریب باقیمانده CRM در فواصل روی پشته، 10 و 20 سانتی متری قطره چکان نشان داده شد مقادیر CRM وNRMSE ،ME،R2 در 10 سانتی متری قطره چکان 0/81، 11/77، 0/018 میلی گرم بر سانتی متر مکعب، در 20 سانتی متری قطره چکان 0/78 ، 0/48، 16/44، 0/1172 میلی گرم بر سانتی متر مکعب و در روی پشته 0/75، 2/8، 18/19، 0/07 میلی گرم بر سانتی متر مکعب محاسبه شد. بالاترین ضریب تعیین مربوط به فاصله 10 سانتی متری قطره چکان ( 81 درصد) می باشد و پس از آن با فاصله گرفتن از قطره چکان ضریب تعیین کاهش می یابد که این موضوع توانایی بالای مدل در نزدیکی قطره چکان می باشد که می تواند به دلیل شوری کمتر در فاصله های نزدیک قطره چکان با توجه به خصوصیت سیستم آبیاری قطره ای باشد. بالا بودن میزان ME پایین بودن دقت برآورد مدل می باشد که در روی پشته این میزان به حداکثر خود 2/8 میلی گرم بر سانتی متر مکعب) می رسد. ولی در فاصله های نزدیک قطره چکان میزان ME به دست آمده نشان دهنده دقت خوب مدل دربرآورد شوری خاک می باشد. هم چنین براساس مثبت بودن میزان پارامتر CRM دیده می شود که در پیش بینی شوری میزان پیش بینی شده کمتر از مقدار مشاهده ای می باشد و نیز با توجه به ضریب NRMSE بالا بودن میزان پیش بینی شده در مقابل مشاهداتی می باشد. به طورکلی نتایج حاصل از شبیه سازی مدل SWAP نشان دادکه این مدل می تواند توزیع شوری در خاک را تحت آبیاری قطره ای با آب شور با دقت قابل قبولی شبیه سازی نماید و این مدل می تواند به عنوان ابزاری کارآمد برای ارزیابی توزیع شوری در اطراف قطره چکان مورد استفاده قرار گیرد

Keywords:

آبیاری قطره ای , توزیع شوری خاک , مزرعه ذرت , مدل SWAP