شبیه‌سازی ضریب تخلیه آب خاک بر پایه تبخیر- تعرق روزانه در مراحل مختلف رشد ذرت علوفه‌ای در دشت قزوین

نویسندگان
doi
10.22092/jwra.2024.363300.1003
چکیده

برای یک برنامه‌ریزی دقیق آبیاری، باید میزان تخلیه روزانه آب خاک در طول دوره رشد گیاه برآورد شود. تخلیه آب خاک وابسته به مقدار تبخیر-تعرق روزانه گیاه است. در این پژوهش مقدار تبخیر-تعرق روزانه ذرت رقم سینگل کراس 704 ، در بستر کشت مینی‌لایسیمتر از طریق پایش مداوم رطوبت خاک انجام شد. مقاومت روزنه‌ای برگ‌ها‌ به‌صورت روزانه و توسط دستگاه پرومتر AP 4 اندازه‌گیری شد. حد تخلیه مجاز آب خاک در چهار مرحله رشد اولیه (C 1 ) ، توسعه (C 2 ) ، میانی (C 3 ) و پایانی (C 4 ) ، بر اساس واکنش مقاومت روزنه‌ای برگ‌ها تعیین شد. به این صورت که لحظه افزایش مقاومت روزنه‌ای برگ‌ها (در هر مرحله رشد) نسبت به گیاهان شاهد، زمان اتمام آب سهل‌الوصول و انجام آبیاری جدید بود. متغیر­های اصلی شامل اثر مرحله رشد بر میزان تبخیر-تعرق گیاه و ضریب تخلیه مجاز آب خاک بود که در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی و با سه تکرار بررسی شد. برای شبیه‌سازی مقدار ضریب تخلیه مجاز آب خاک (P) بر اساس تبخیر-تعرق روزانه گیاه (ET c ) ، از توابع (مدل‌های) رگرسیونی استفاده شد. واسنجی مدل‌ها با داده‌های روزانه در مراحل اولیه و توسعه رشد و ارزیابی مدل‌ها با داده‌های روزانه در مراحل میانی و پایانی رشد انجام شد. هم‌چنین مدل خطی فائو-56 با مدل‌های معرفی‌شده در پژوهش حاضر مقایسه شد. نتایج نشان داد که نرخ ET c ذرت (S.C 704) در مراحل اولیه، توسعه، میانی و پایانی رشد به ترتیب در بازه 4/5 - 1/5، 7/1 - 3/9 ، 7/5 -1/4 و 2/1 - 0/2 میلی‌متر در روز قرار داشت. حد تخلیه مجاز آب خاک در مراحل رشد مذکور به ترتیب 0/45، 0/66، 0/61 و 0/7 محاسبه شد. حساسیت متفاوت در مراحل رشد گیاه باعث شد که حد آب سهل‌الوصول در دوره رشد ثابت نباشد. در مراحل مختلف رشد، افزایش مقدار ET c موجب کاهش ضریب P و کاهش مقدار ET c ، باعث افزایش ضریب P شد. توابع خطی، نمایی، لگاریتمی، درجه دوم، توانی و خطی فائو-56 بررسی شد. تابع درجه دوم با شاخص‌های آماری 0/00035= RMSE ،0/054= NRMSE ، 0/0008= ME ، -0/000005= CRM ، 0/999= R 2 و 999/0= EF ، مدل‌ بهینه در تخمین ضریب P بود. دلیل ضعف عملکرد مدل فائو-56، ثابت بودن حد تخلیه سهل‌الوصول آب و متوسط نرخ ET c در فصل رشد بود. ازاین‌رو مدل فائو-56 اصلاح شد. دستاورد پژوهش این بود که بدون پایش روزانه رطوبت خاک، می‌توان ضریب تخلیه مجاز آب خاک را با استفاده از ET c برآورد نمود. این روش به‌خصوص در برنامه‌ریزی آبیاری با دورهای کوتاه، مفید خواهد بود.