اندازه گيري و مدل سازي جذب آب توسط ريشه در خاك

Measuring and Modeling Root Water Uptake in Soil

در سال هاي اخير حركت آب در محيط ريشه بسيار مورد توجه قرارگرفته است. در اين تحقيق الگوي مكاني و زماني جذب آب توسط ريشه درخاك در محيط اطراف درخت سيب مورد مطالعه قرار گرفت. يكي از مهمترين بخش هاي مدل جذب آب توسط ريشه، تراكم طولي ريشه مي‌باشد كه با استفاده از نمونه برداري از خاك در يك چهارم محدوده توسعه ريشه اندازه گيري شد. مدل دوبعدي جذب آب توسط ريشه بر اساس تابع توزيع تراكم ريشه، تعرق پتانسيل و فاكتور تنش آب بسط داده شد. با استفاده از اندازه گيري هاي منظم توسط رطوبت سنج (TDR) ميزان جذب آب توسط ريشه اندازه گيري و براساس حداقل سازي اختلاف بين مقادير شبيه سازي شده و اندازه گيري شده پارامترهاي مدل حذب آب ريشه بهينه گرديد. نتايج نشان مي‌دهد كه بيشترين جذب درخت سيب در عمق 10 تا 30 سانتيمتر اتفاق مي‌افتد. نتايج همبستگي خوبي را بين داده هاي اندازه گيري و شبيه سازي نشان داد و مشخص گرديد كه مدل حاصله كاربردي و انعطاف پذير مي‌باشد.

Water movement through the root zone has attracted an increasing interest during the last few decades. In this research, the spatial and temporal patterns of root water uptake were studied in the root zone of an apple tree. An important part of the root water uptake model is root length density which was measured by sampling soil cores in the one quarter of the root zone. A 2D model of root water uptake was established, which included root density distribution function, potential transpiration and soil water stress-modified factor. Root water uptake distribution was measured by an array of TDR probes and the model parameters were optimized, by minimizing the residuals between the measured and simulated data. Studies showed that the maximum root water uptake occurred at depth 10-30 cm. The results also showed an excellent agreement between the measured data and the simulated outputs, indicating that the developed root water uptake model was efficient and feasible.