نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• هدیه پور یزدان خواه ¹
• محمدرضا خالدیان ²

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد آبیاری وزهکشی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران؛

² استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران؛

چکیده

          در بیشتر موارد، به ‌منظور پیش‌بینی وضعیت رطوبتی خاک، قبل از نصب سیستم آبیاری، شبیه­سازی‌هایی توسط مدل‌های ریاضی صورت می‌گیرد تا طراحی صحیحی جهت تأمین نیاز آبی گیاه انجام شود، از طرفی، امروزه جهت بالا بردن راندمان کاربرد آب، کشت بدون خاکورزی مورد بحث بسیاری از مهندسین و طراحان قرار گرفته ‌است. در این تحقیق، عملکرد مدل شبیه‌سازی HYDRUS-2D در دو نوع کشت با خاکورزی و بدون خاکورزی مورد بررسی قرار گرفت. برای هر سیستم کشت، مزرعه‌ایی تحت کشت ذرت و تحت آبیاری با تیپ درنظر گرفته شد و رطوبت خاک توسط یک نوترون‌متر در اعماق مختلف قبل و بعد از آبیاری در هر مزرعه اندازه‌گیری شد و با رطوبت‌های شبیه‌سازی شده با مدل براساس آماره‌های RMSE و EF مقایسه شد. در مزرعه تحت کشت با خاکورزی مشاهده شد که با اعمال داده‌های هدایت هیدرولیکی خاک قبل از آبیاری، مدل قادر به شبیه‌سازی کل دوره‌ی 29روزه نمی‌‌باشد، زیرا عمل خاکورزی باعث بزرگ­تر شدن خلل و فرج خاک و درنتیجه افزایش هدایت هیدرولیکی خاک (K_s) می‌شود، پس از اولین آبیاری به ‌علت فشرده شدن لایه‌ی اول خاک K_s آن کاهش می‌یابد، که با اعمال تغییرات زمانی پارامترهای هیدرولیکی خاک، شبیه‌سازی مدل بهبود می‌یابد. اما در کشت بدون خاکورزی، مشاهده شد که با اعمال پارامترهای هیدرولیکی خاک قبل از آبیاری به‌عنوان ورودی، مدل می‌تواند کل دوره را به خوبی شبیه‌سازی کند زیرا در این نوع کشت ساختمان خاک و متعاقباً K_s خاک در طی آبیاری به‌طور جزئی تغییر می‌کند و بنابراین می‌توان در شبیه‌سازی با مدل، به نتایج واقعی‌تری دست یافت.

کلیدواژه‌ها

• پارامترهای هیدرولیکی خاک
• هدایت هیدرولیکی خاک
• آبیاری

عنوان مقاله [English]

Simulation of Soil Wetting Front Using HYDRUS-2D in No-tillage and Conventional Tillage Systems

نویسندگان [English]

• Hedyeh Pouryazdankhah ¹
• Mohammadreza Khaledian ²

¹ M. Sc. student of irrigation and drainage University of Guilan, Iran;

² Assistant professor, University of Guilan, Iran;

چکیده [English]

In most cases, to predict soil moisture status before installing irrigation system, some simulations are performed by mathematical models to achieve a correct design and supply plant water requirement. Furthermore, nowadays, to increase water use efficiency, no-tillage system is being considered by many experts, because of its high water saving potential. In this study, the performance of HYDRUS-2D has been assessed for both systems i.e. conventional and no-tillage systems. Hence, a field under corn crop and irrigated with tape drip irrigation was considered for each system, in south of France in a Mediterranean climate. Soil moisture at different depths was measured by a neutron probe before and after irrigation in the experimental fields and was compared with simulated moisture according to two statistical indices, i.e. RMSE and EF. In the conventional tillage system, considering the temporal variability of soil hydraulic properties before irrigations, the model could not satisfactorily simulate the whole 29-day study period; because ploughing caused increase in pores of the soil and, consequently, increased soil hydraulic conductivity (K_s). After the first irrigation, K_s was reduced because of the compaction of the first layer, which resulted in some discrepancies in model simulations, where accounting temporal variability of soil hydraulic properties improved the simulations of model. But, in no-tillage system, by accounting soil hydraulic properties before irrigations as input, the model could simulate the whole study period, because in this system, structure of the soil and, consequently, soil K_s changed negligibly and, therefore, the model could simulate more realistic results.

کلیدواژه‌ها [English]

• Soil hydraulic properties
• Soil hydraulic conductivity
• Irrigation