شبيه‌سازي رطوبت حجمي خاك با مدل2D- HYDRUS از منبع تغذيه خطي با شوري‌هاي متفاوت آب آبياري و مقايسه با مشاهدات ميداني

Simulation of Soil Volumetric Water Content by HYDRUS-2D under Line Source with Different Salinities of Irrigation Water and Comparison with Field Observations

رطوبت خاك از پارامتر هاي اصلي ورودي در بسياري از مدل هاي پايش و پيش بيني عملكرد محصولات زراعي است. توانايي مدل هاي رياضي، بهره برداري درست از آب هاي شور و انتخاب گزينه هاي مديريتي را امكان پذير نموده است. هدف اين مطالعه، بررسي كارايي مدل D2HYDRUS در شبيه سازي رطوبت حجمي خاك تحت شرايط ميداني براي خاكي با بافت سنگين ناهمگن بود. سه حجم آبياري 10، 15 و20 ليتر و سه سطح شوري آب 279/1، 5/2 و 5 (1dSm) در سه تكرار در يك سامانه آبياري قطره اي نواري اعمال شد. به منظور پايش رطوبت، نيم رخ خاك تا عمق 40 سانتي متري حفر و ديواره عمود بر نوار آبياري قطره اي شبكه بندي شد. رطوبت حجمي توسط رطوبت سنج (TDR) مدل B1K3X6050 MiniTrase kit اندازه گيري و مقادير رطوبت حجمي مشاهده اي و شبيه سازي، توسط آماره هاي nRMSE و CRM مقايسه شدند. نتايج نشان داد كه ميانگين توزيع رطوبت توسط آبياري با شوري هاي مختلف در محدوده ظرفيت زراعي است. مقادير nRMSE براي تكرار هاي مختلف از 91/0 تا 07/2 درصد متغير بود. براساس مقادير nRMSE، شبيه سازي رطوبت در رده ي عالي طبقه بندي شد. شاخص CRM نيز در محدوده 0080/0 تا 0170/0 به دست آمد كه مقدار بسيار كمي است. نتايج اين دو آماره نشان دهنده توانمندي بالاي مدل در شبيه سازي رطوبت حجمي خاك با استفاده از برآورد پارامترهاي هيدروليكي خاك به روش حل معكوس مي باشد.

Soil moisture is one of the main input parameters in many models for monitoring and predicting crop yield. The ability of mathematical models has allowed correct application of brackish water and selection of management options. The purpose of this research was to evaluate the performance of HYDRUS2D for simulating soil volumetric water content in a heterogeneous heavy soil under field conditions. Three volumes of irrigation water (10, 15 and 20 L) and three salinity levels of irrigation water (1.279, 2.5 and 5 dSm1) were exerted in a linear drip irrigation system with three replications. In order to check the amount of soil volumetric water content, soil profiles were drilled to 40 cm depth and vertical wall of drip irrigation line was networked. Soil volumetric water content was measured with a TDR MiniTrase kit 6050X3K1B model. The observed soil moisture values were compared with the simulated ones using statistical indices (i.e. nRMSE and CRM). nbsp;The results indicated that mean soil volumetric water content distribution in irrigation water with different levels of salinities was in the range of field capacity. The range of nRMSE values varied from 0.91 to 2.07 percent in different replications. According to calculated nRMSE values, performance of the simulation model, was ranked as excellent for simulation of soil volumetric water content. Range of CRM values was shown to be from 0.0080 to 0.0170 that was really low. Results of these two statistics indicate high ability of the model in simulating soil volumetric water content using estimating hydraulic parameters by inverse solution.