شبیه سازی شوری خاک تحت منبع خطی در یک خاک ناهمگن و در شرایط غیرماندگار

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه گیلان

2 هیات علمی

3 هیات علمی-دانشگاه گیلان

4 مربی پژوهشی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی گیلان

چکیده

محدودیت منابع آب در برخی مناطق، موجب کاربرد آب‌های نامتعارف و استفاده از سامانه‌های آبیاری با راندمان بالا نظیر آبیاری قطره‌ای شده است. عدم مدیریت صحیح در مصرف منابع آب، منجر به افزایش تجمع نمک در سطح خاک گردیده است. به سبب محدودیت‌های اجرایی مانند بالابودن هزینه و زمان‌بر بودن آزمایش‌های مزرعه‌ای، استفاده از مدل‌های شبیه-ساز برای مطالعه سناریوهای مختلف مدیریتی توصیه می‌شود. هدف پژوهش حاضر بررسی حرکت نمک در مقیاس مزرعه-ای و حالت غیرماندگار برای یک خاک سنگین ناهمگن با برآورد همزمان پارامتر‌های هیدرولیکی و انتقال املاح خاک به روش حل معکوس توسط مدل HYDRUS-2D می‌باشد. سامانه آبیاری قطره‌ای نواری به عنوان منبع خطی اجرا و با شوری‌های 279/1، 5/2 و 5 dSm-1، آبیاری انجام شد. 48 ساعت پس از اتمام آبیاری، نیم‌رخ خاک تا عمق 40 سانتی‌متری حفر و شبکه‌بندی شد. نمونه‌برداری از زیر تِیپ و فاصله‌ی افقی 20 سانتی‌متری از تِیپ برای تعیین شوری عصاره اشباع خاک (ECe) صورت گرفت. مقادیر ECe مشاهده‌ای و شبیه‌سازی شده توسط آماره‌های nRMSE و CRM مقایسه شدند. شوری خاک شبیه‌سازی شده اندکی کم‌تر از مقادیر مشاهده‌ای به دست آمد. محدوده‌ی nRMSE برای زیر تِیپ بین 79/2 تا 49/18 درصد و برای جانب تِیپ بین 08/3 تا 20 درصد به دست آمد که در رده‌ی عالی تا خوب قرار می‌گیرد. محدوده‌ی CRM در زیر تِیپ 049/0- تا 097/0 و در جانب تِیپ 065/0- تا 081/0 به دست آمد. بنابراین می‌توان از این مدل به عنوان ابزاری مناسب، برای طراحی و مدیریت آبیاری قطره‌ای نواری با آب شور و لب شور استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Simulation of Heterogeneous Soil Salinity under Unsteady Condition from a Line Source

نویسندگان [English]

  • Firuzeh Javadzadeh 1
  • Mohammadreza Khaledian 2
  • Maryam Navabian 3
  • Parisa Shahinrokhsar 4

1 MSc Student, University of Guilan

3 Assistant professor, University of Guilan

4 Researcher at Research center for agriculture and natural resources

چکیده [English]

Limitation of water resources has led to unusual waters applications and the use of high-efficiency irrigation systems such as drip irrigation in some areas. The mismanagement of water resources has caused increases the accumulation of salts in the soil. Due to the executive limitations of field experiments such as high cost and time-consuming, using of simulator models for studying different management scenarios is recommended. Purpose of this research is evaluation of the salt transport in heterogeneous heavy soil and unsteady conditions with estimating hydraulic and solute transport parameters using inverse solution with the HYDRUS-2D model. Drip irrigation system was applied as a line source and was done with water salinity of 1.279, 2.5 and 5 dS/m. Soil profiles were dug to 40cm depth and networked, 48 hours after irrigation. Sampling from beneath the tape and horizontal distance of 20 cm from the tape was used to determine the salinity of the soil saturation extract. ECe observed values were compared with ECe simulated values using statistical indices i.e. nRMSE and CRM. Simulated soil salinity values were slightly lower than the observed values. Ranges of nRMSE for beneath the tape and the horizontal distance were between 2.79-18.49% and 3.084-20%, respectively. Simulations placed in good to excellent category. Ranges of CRM for beneath the tape were between -0.049 and 0.097 and the horizontal distance were between -0.065 and 0.081. Thus, this model can be used as a suitable tool for the design and management of drip irrigation with saline and brackish water.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Accumulation of salt
  • HYDRUS-2D
  • Saline water