شبیهسازی و بررسی توزیع رطوبت و جبهه رطوبتی در یک خاک رسی تحت آبیاری قطرهای با مدیریت پالسی
نویسندگان
1 گروه مهندسی و مدیریت آب دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
4 موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
5 گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
doi
10.22034/iwrj.2022.13788.2385چکیده
الگوی خیسشدگی اطراف قطرهچکان آبیاری عامل مهمی است که باید در طراحی و مدیریت سامانههای آبیاری قطرهای مورد توجه قرار گیرد. در سالهای اخیر استفاده از مدیریت پالسی در سامانههای آبیاری قطرهای به لحاظ تأثیری که بر توزیع رطوبت در خاک و درنتیجه رشد و توسعه ریشه گیاه دارد، افزایش یافته است. در پژوهش حاضر اثر مدیریتهای مختلف آبیاری قطره-ای پالسی با زمان قطع و وصل مختلف بر روی ابعاد پیاز رطوبتی و توزیع رطوبت در یک خاک رسی مورد بررسی قرار گرفت و عملکرد مدل عددی HYDRUS-2D در شبیهسازی توزیع رطوبت در خاک تحت شرایط مدیریت پالسی نیز ارزیابی شد. بدین منظور تیمارهای آزمایشی شامل سه تیمار مختلف مدیریت پالسی و دو تیمار مختلف زمان قطع جریان بین پالسهای آبیاری در داخل یک جعبه خاک آزمایشگاهی اجرا شدند. نتایج نشان داد که افزایش تعداد پالسهای آبیاری باعث افزایش 8 و 12 درصدی عمق و عرض جبهه رطوبتی گردید. همچنین افزایش سه برابری زمان قطع جریان نیز باعث افزایش 5/3الگوی خیسشدگی اطراف قطرهچکان آبیاری عامل مهمی است که باید در طراحی و مدیریت سامانههای آبیاری قطرهای مورد توجه قرار گیرد. در سالهای اخیر استفاده از مدیریت پالسی در سامانههای آبیاری قطرهای به لحاظ تأثیری که بر توزیع رطوبت در خاک و درنتیجه رشد و توسعه ریشه گیاه دارد، افزایش یافته است. در پژوهش حاضر اثر مدیریتهای مختلف آبیاری قطره-ای پالسی با زمان قطع و وصل مختلف بر روی ابعاد پیاز رطوبتی و توزیع رطوبت در یک خاک رسی مورد بررسی قرار گرفت و عملکرد مدل عددی HYDRUS-2D در شبیهسازی توزیع رطوبت در خاک تحت شرایط مدیریت پالسی نیز ارزیابی شد. بدین منظور تیمارهای آزمایشی شامل سه تیمار مختلف مدیریت پالسی و دو تیمار مختلف زمان قطع جریان بین پالسهای آبیاری در داخل یک جعبه خاک آزمایشگاهی اجرا شدند. نتایج نشان داد که افزایش تعداد پالسهای آبیاری باعث افزایش 8 و 12 درصدی عمق و عرض جبهه رطوبتی گردید. همچنین افزایش سه برابری زمان قطع جریان نیز باعث افزایش 5/13 و 20 درصدی عمق و عرض جبهه رطوبتی شکلگرفته اطراف قطرهچکان آبیاری در یک خاک رسی شد. باتوجه به سنگین بودن بافت خاک، بررسی نحوه تغییرات رطوبت خاک در زمانهای مختلف پس از شروع آبیاری نشان داد که اعمال مدیریت پالسی و تقسیط عمق آبیاری باعث گردید رطوبت لایه سحطی خاک به بیش از حد ظرفیت زراعی نرسد بنابراین میتواند شرایط مطلوبتری از لحاظ رشد در مزرعه برای گیاه فراهم کند. همچنین مقایسه آماری مقادیر شبیهسازی شده توزیع رطوبت در خاک و ابعاد پیاز رطوبتی توسط مدل عددی با مقادیر اندازهگیری شده نشان داد که مدل عددی HYDRUS-2D دقت مناسبی در برآورد ابعاد پیاز رطوبتی (R2=0.95, 0.97) و شبیهسازی توزیع رطوبت در یک خاک رسی (RMSE=0.018) تحت سامانه آبیاری قطرهای پالسی دارد. بنابراین میتوان از مدل عددی HYDRUS-2D برای شبیهسازی جبهه رطوبتی و توزیع رطوبت در خاک بهمنظور طراحی، مدیریت و برنامهریزی آبیاری قطرهای با مدیریت پالسی استفاده کرد.