ورود
مقالات فارسیISIکنفرانسهاژورنالها

تحلیل دینامیکی تاثیر مدیریت آبیاری بر دماهای آستانه ی خاک با مدل HYDRUS۲D

محل انتشار: نشریه آبیاری و زهکشی ایران، دوره: 11، شماره: 4
سال انتشار: 1396
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 193

فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:
https://civilica.com/doc/1210944

شناسه ملی سند علمی:

JR_IDJ-11-4_004

تاریخ نمایه سازی: 25 اردیبهشت 1400

چکیده مقاله:

دماهای آستانه­ی خاک یکی از مهم­ترین مولفه­های اثرگذار بر ویژگی­های بیولوژیکی گیاهان بوده و تا حد زیادی می­تواند رشد ریشه و در پی آن، جذب آب و عناصر غذایی از خاک را متاثر سازد. از آن­جایی که رطوبت خاک، سهم مهمی در کنترل دمای خاک دارد، پیش­بینی آثار محتمل اعمال یک استراتژی معین آبیاری می­تواند امکان انتخاب شیوه­ی مناسب با هدف افزایش کارآیی مصرف آب و عناصر غذایی را فرآهم سازد. بنابراین در این پژوهش، از مدل HYDRUS-۲D، برای تحلیل دینامیکی تاثیر استراتژی­های مختلف آبیاری بر تغییرات زمانی و مکانی دمای خاک و عدم­قطعیت­های حاکم در فرآیند شبیه­سازی استفاده شد. داده­های هم­زمان دمای خاک و رطوبت، در شبکه­ی منظمی از سنسورهای هوشمند IDRG SMS T-۲ در محدوده­ی ریشه­ی گیاه ذرت تحت تیمارهای آبیاری کامل (FI)، کم­آبیاری معمولی (DI) و آبیاری ناقص ریشه (PRD) در فصل زراعی ۱۳۸۹جمع­آوری شد. واسنجی مدل بر اساس داده­های پیوسته قرائت شد طی ۱۰ فرآیند آبیاری در هر تیمار و صحت­سنجی بر اساس تغییرات روزانه­ی دمای خاک صورت گرفت. در ادامه، تحلیل عدم­قطعیت مدل در شبیه­سازی دما بر اساس محاسبه­ی واریانس خطا در بعدهای مکانی و زمانی صورت گرفت. بر اساس معیارهای جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب کارآیی مدل (EF) در مرحله­ی صحت­سنجی، مدل HYDRUS-۲D با دقت بالایی قادر به شبیه­سازی دمای خاک (RMSE=۰.۰۲-۰.۴۲ oC, EF=۰.۷۱-۰.۹۲) بوده و کم­ترین و بیش­ترین مقدار میانگین RMSE در تخمین رژیم گرمایی خاک به ترتیب در تیمارهای FI و PRD بدست آمد. کم­ترین دامنه­ی عدم­قطعیت مدل در شبیه­سازی دمای خاک در تیمارهای FI، PRD و DI در محدوده­ی عمقی ۸۰-۶۰ سانتی­متری مشاهده شد و مقادیر خطا در این تیمارها به ترتیب در محدوده­های ۲/۰±۶/۰، ۳/۲±۹/۵ و ۲±۴/۵- درصد قرار داشت. همچنین، بیش­ترین مقادیر آن در تیمارهای FI، PRD و DI به ترتیب در محدوده­های عمقی ۴۰-۲۰، ۲۰-۰ و ۶۰-۴۰ سانتی­متری وجود داشت و مقادیر آن به ترتیب معادل ۵±۹، ۰۴/۳±۶/۰- و ۳/۵±۷/۱۳- درصد بود. بر اساس نتایج این پژوهش، اعمال PRD می­تواند با کنترل دماهای آستانه در محدوده­ی ۲۸-۹ درجه­ی سانتی­گراد، از تعداد روزهای تنش کاسته و شرایط مطلوب­تری را برای رشد ریشه، به ویژه در محدوده­های عمقی فراتر از ۴۰ سانتی­متری در خاک فرآهم آورد. 

کلیدواژه ها:

آبیاری ناقص ریشه ، تغییرات مکانی و زمانی دما ، عدم قطعیت ، مدل HYDRUS۲D

نویسندگان

فاطمه کاراندیش

استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه زابل، زابل، ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Abzhalimov,R.S. ۲۰۰۷. Calculation of the negative-temperature distribution of soils over ...
  • Barber,S.A., Mackey,A.D., Kuchenbuch,R.O and Barraclough,P.B. ۱۹۸۸. Effect of soil temperature ...
  • Callejas,R., Pablo Canales,P and Victor Garcia,D.E., Cortazar,G.D.C. ۲۰۰۹. Relationship between ...
  • Chung,S.O., Horton,R. ۱۹۸۷. Soil heat and water flow with a ...
  • Dourado-Neto,D., Timm,L.C., Oliveira,J.C.M., Reichardt,K., Bacchi,O.O.S., Tominaga,T,T., Cássaro,F.A.M. ۱۹۹۹. State-space approach ...
  • Duna,W and Chen,L. ۲۰۱۰. Spatiotemporal distribution pattern of soil temperature ...
  • Feddes,R.A., Kowalik,P.J., Zaradny,H. ۱۹۷۸. Simulation of field water use and ...
  • Hlavinka,P., Trnka,M., Balek,J., Zalud,Z., Hayes,M., Svoboda,M and Eitzinger,J. ۲۰۰۹. Modeling ...
  • Karandish,F. ۲۰۱۶. Improved soil-plant water dynamics and economic water use ...
  • Karandish,F., Simunek,J. ۲۰۱۶a. A field-modeling study for assessing temporal variations ...
  • Karandish,F., Simunek J. ۲۰۱۶b. Numerical and machine-learning modeling of soil ...
  • Karandish,F., Shahnazari,B. ۲۰۱۶. Soil temperature and maize nitrogen uptake improvement ...
  • Karandish,F., Mousavi,S.S., Tabari,H. ۲۰۱۶. Climate change uncertainty and risk assessment ...
  • Kasubuchi,T. ۱۹۸۲. Heat conduction of soils. Bull NatlInstAgricSciSer B. (In ...
  • Kozlowski,T.T and Pallardy,S.G. ۱۹۹۷. Physiology of woody plants. Academic Press, ...
  • Lambers,H., Chapin,F.S and Pons,T.L. ۱۹۹۸. Plant physiological ecology. Springer, New ...
  • Lathi,M., Aphalo,P.J., Finer,L., Ryyppo,A., Lehto,T and Mannerkoski,H. ۲۰۰۵. Effects of ...
  • Li,S., Yang,W and Zhang,X. ۲۰۰۹. Soil temperature distribution around a ...
  • Nainanayake, A., Ranasinghe, C. S. and Tennakoon, N. A. ۲۰۰۸. ...
  • Nakhaei,M., Simunek,J .۲۰۱۴. Parameter estimation of soil hydraulic and thermal ...
  • Psarras,G., Merwin,I.A., Lakso,A.N and Ray,J.A. ۲۰۰۰. Root growth phenology, root ...
  • Pregitzer,K.S., King,J.S., Burton,A.J and Brown,S.E. ۲۰۰۰. Responses of tree fine ...
  • Roxy,M.S., Sumithranand,V.B andRenuka,G. ۲۰۱۰. Variability of soil moisture and its ...
  • Simunek,J., Van Genuchten,M.Th., ejna,M. ۲۰۰۸. Development and applications of the ...
  • Simunek,J., Suarez,D.L. ۱۹۹۳. The UNSATCHEM-۲D code for simulating two-dimensional variably ...
  • Sophocleous,M. ۱۹۷۹. Analysis of water and heat flow in unsaturated-saturated ...
  • Todd,R.W., Evett,S.R., Howell,T.A and Klocke,N.L. ۲۰۰۰. Soil temperature and water ...
  • Vrugt,J.A., Hopmans,J.W., Simunek,J. ۲۰۰۱. Calibration of a two-dimensional root water ...
  • Walker,J.M. ۱۹۶۹. One-degree increments in soil temperatures affect maize seeding ...
    • نمایش کامل مراجع