ارزيابي مدل SWAP در تخمين رطوبت و شوري پروفيل خاك (مطالعه موردي منطقه بيرجند)

Assessment of SWAP Model in Estimating the Slinity and Soil Moisture Content Case study: Birjand

اين تحقيق به منظور ارزيابي مدل اگروهيدرولوژيكي SWAP3.03 در شبيه سازي نيم رخ رطوبت و شوري خاك تحت كشت ارقام گندم در شرايط كيفيت و كميت هاي مختلف آب آبياري در سال زراعي 85-1384 در مزرعه آزمايشي دانشگاه بيرجند انجام شد. آب آبياري از سه حلقه چاه با شوري مختلف در مزرعه آزمايشي مورد نظر (با EC هاي مختلف 1.4 ، 45 و 9.6 دسي زيمنس بر متر) تأمين شد. ابتدا مدل نسبت به پارامترهاي هيدروليكي لايه هاي خاك و انتقال املاح بر اساس يك مطالعه انجام شده در مزرعه آزمايشي به خوبي واسنجي گرديد. نتايج اين تحقيق نشان داد ميانگين فصلي توزيع شوري و رطوبت در پروفيل خاك در تيمارهاي آبياري كامل I3 و پر آبياري I4 (تأمين 125 درصد آب مورد نياز) يكنواخت تر از ساير تيمارها مي باشد. حداكثر غير يكنواختي در تيمار هاي تحت تنش آبي و شوري مشاهده مي گردد. نتايج شبيه سازي شده توسط مدل نشان مي دهد كه اعمال تيمارهاي كم آبي و شوري باعث كاهش دقت مدل در پيش بيني رطوبت و شوري در مراحل زماني مختلف پس از كاشت گندم مي شود. بهترين براوردهاي مدل در تخمين پارامترهاي رطوبت و شوري، به ترتيب مربوط به تيمار I3 (آبياري كامل) (0.95=R2 براي كلاس شوريS1 R2=0.94براي كلاس شوري S2 و R2=0.93 براي كلاس شوري S3براي تخمين رطوبت و R2=0.77براي كلاس شوري S1 ، R2=0.82براي كلاس شوري S2 و R2= 0.91 براي كلاس شوري S3 براي تخمين شوري) و و I2 (تأمين 75 درصد آب مورد نياز) (0.85=R2 براي كلاس شوري R2=0.82 ،S1 براي كلاس شوري S2 و R2=0.78 براي كلاس شوري S3 براي تخمين رطوبت و R2=0.7 براي كلاس شوريS1 ، R2=0.73براي كلاس شوري S2 و R2= 0.87 براي كلاس شوري S3 براي تخمين شوري) مي باشد. روند تغييرات دقت مدل در براورد پروفيل رطوبت و شوري خاك، از سطح خاك به سمت عمق كاهشي است(0.72-0.890=R2براي رطوبت و 0.71-0.87=R2براي شوري). با وجود تغييرات رطوبت و شوري خاك در لايه ي سطحي خاك، ضريب تعيين بالا (0.89= R2 براي رطوبت و 0.87= R2 براي شوري)در لايه هاي نزديك به سطح خاك، نشان دهنده ي كاربرد مطلوب مدل SWAP براي شبيه سازي رطوبت و شوري خاك مي‌باشد.

This study was conducted to evaluate of the agro-hydrological model SWAP3.03 for simulating soil moisture content and salinity under cultivation of Wheat varieties in terms of different qualities and quantities of Irrigation water during 2005-2006 growing season in the Research Field of University Birjand. Irrigation water was supplied from three local wells with different qualities namely 1.4, 4.5 and 9.6 ds/m. The model was initially calibrated with respect to the soil layers hydraulic and solute transportation parameters based on a study conducted in the research field. The results of this study showed that the seasonal average of soil moisture content and salinity distribution was more uniform in full irrigation and excess (125% ET) treatments in comparison to other treatments. Maximum no uniformity in soil moisture content and salinity was observed under water and salinity stress treatments. Deficit irrigation and saline treatments reduced the accuracy of model predictions in estimating of soil moisture content and salinity for various growing stages. Best model predictions were related to full irrigation (R2 = 0.95 for salinity class S1, R2 = 0.94 for salinity class S2, R2 = 0.93 for salinity class S3 in estimating the soil moisture content and R2 = 0.77 for salinity class S1, R2 = 0.82 for salinity class S2, R2 = 0.91 for salinity class S3 in estimating the salinity) and 75% ET treatments (R2 = 0.85 for salinity class S1, R2 = 0.82 for salinity class S2, R2 = 0.78 for salinity class S3 in estimating the soil moisture content and R2 = 0.7 for salinity class S1, R2 = 0.73 for salinity class S2, R2 = 0.87 for salinity class S3 in estimating the salinity). The trend of changes in accuracy of the model to estimating the soil moisture content and salinity was decreased towards deeper layers (R2=0.89-0.72 for soil moisture content and R2=0.87-0.71 for salinity). Despite of soil moisture content and salinity in upper layers of soil, high correlation coefficients (R2= 0.89 and 0.87, for soil moisture content and salinity, respectively) indicated that SWAP is a dependable model for simulation of soil moisture content and salinity.