شبيه سازي آبشويي برميد در يك خاك لوم رسي سيلتي تحت سيستم هاي مختلف خاك ورزي

Simulation of Bromide Leaching in a Silty Clay Loam Soil Under Different Tillage Systems

انتقال مواد شيميايي از خاك به آب‌هاي زيرزميني، تحت تاثير ويژگي-هاي خاك، مديريت خاك ورزي، مقدار آبشويي و سرعت فرايندهاي انتقال است. مدل‌ها اصولاً براي پژوهش ها و اعمال مديريت‌ها مفيد بوده و ممكن است در طرح‌ريزي آزمايش‌هاي ويژه‌اي در مورد حركت آب و املاح استفاده شوند. اين تحقيق در دو سال متوالي در يك زمين مشخص انجام شد. در بررسي هاي صحرايي، تيمار‌هاي خاك‌ورزي شامل شخم با ديسك سطحي + دو ديسك سطحي به عنوان كم‌خاك‌ورزي (عمق خاك ورزي 15 سانتي‌متر) (T1 ) و شخم با گاوآهن برگردان دار + دو ديسك سطحي به عنوان خاك‌ورزي مرسوم (T2 ) (عمق خاك ورزي 30 سانتي‌متر) بودند. تيمار‌هاي ذكر شده در قالب طرح بلوك ‌هاي كامل تصادفي با 3 تكرار و تحت كشت ذرت در دو سال اعمال شدند.. براي بررسي حركت برميد در خاك، برميد پتاسيم به صورت كاملاً يك نواخت توسط آب‌پاش با غلظت 67/16 گرم در ليتر حدود يك ماه پس از كشت به سطح خاك اضافه شد. سپس مقدار برميد در خاك در عمق هاي صفر تا 15، 15 تا 30، 30 تا 60 و 60 تا 90 سانتي متر پس از 2، 5 و 10 آبياري (مقدار آب آبياري به ترتيب معادل 126، 315 و 630 ميلي متر) اندازه گيري شد. حركت يون برميد در خاك توسط مدل هاي حركت املاح، معادله پخشيدگي- توده اي معين و نامعين (به ترتيب DCDE، SCDE)، مدل دوناحيه اي رطوبت متحرك و غير متحرك (MIM) و مدل انتقال منطقه اي نامعين (SRM) پيش بيني گرديد. نتايج نشان داد، با افزايش آبشويي مركز جرم برميد به عمق پايين تري انتقال يافت. اين حركت رو به پايين در سيستم خاك ورزي مرسوم با شدت بيشتري مشاهده شد. مقايسه برآورد توزيع غلظت برميد در خاك توسط مدل CDE با مقادير اندازه‌گيري شده، نشان داد كه CDE معين DCDE)) نسبت به CDE نامعين (SCDE) پيش بيني دقيق‌تري از حركت برميد نشان مي دهد. در سيستم كم‌خاك‌ورزي با افزايش آبشويي برميد‌، مدل CDE برازش ضعيف‌تري بر داده‌هاي اندازه‌گيري شده نشان داد. در مقابل در خاك‌ورزي مرسوم مدل CDE پس از 10 آبياري (630 ميلي متر آب) برازش خوبي بر داده‌هاي مشاهده-اي ارايه نمود. پس از 2 و 5 آبياري (126 و 315 ميلي متر آب) برازش مدل CDE بر حركت برميد در خاك در تيمار كم‌خاك‌ورزي بهتر از تيمار خاك‌ورزي مرسوم بود. مدل هاي MIM و SRM برازش مطلوبي بر روند حركت برميد در خاك نشان ندادند. به طور كلي مدل CDE معين نسبت به مدل هاي ديگر برازش بهتري بر حركت برميد داشت.

Transportation of chemicals from soil surface toward aquifers is influenced by soil properties, tillage management, leaching and the rate of transportation processes. Models substantially are useful for studying and applying management and it is possible to use them in planning special experiments on water and solute transport. The study was performed in two consecutive years. Different tillage treatments including disk harrowing + two disk harrowing as reduced tillage (15 cm plowing depth) (T1) and moldboard plowing + two disk harrowing as conventional tillage system (30 cm plowing depth) (T2) were used. The above mentioned treatments were done in a randomized complete block design with 3 replications and under corn cultivation for two years. To study bromide transport through the soil, potassium bromide with concentration of 16.67 g/l was sprayed uniformly on the soil surface. Then, bromide transport was predicted by solute transport models. The results showed that with increase of leaching, bromide mass center was moved to deeper layers and this kind of movement can be observed in T2 with more intensity. Comparison between the distributions of bromide concentration by deterministic convection-dispersion equation (DCDE) with measured data revealed that DCDE is more careful in prediction than stochastic CDE (SCDE). In T1, with increase of bromide leaching, CDE models fitted measured data poorly as well. On the opposite side, in T2, CDE models could present appropriate fitting of measured data (after 10 irrigations or 630 mm water). After second and fifth irrigation (126 and 315 mm water), the fitting of CDE models on bromide leaching in the soil under T1 was better than T2. Two-region mobile and immobile model (MIM) and stochastic regional model (SRM) did not present ideal fitting on the bromide transport in