تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,485,669 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,213,107 |
اندازهگیری و شبیهسازی حرکت آب و جذب ریشه در مدیریت آبیاری هوشمند | ||
دانش آب و خاک | ||
دوره 30، شماره 3، مهر 1399، صفحه 133-146 اصل مقاله (1.54 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
احد باحجب خوشنودی1؛ سینا بشارت* 2؛ کامران زینالزاده2 | ||
1دانشجوی دکتری گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه | ||
2دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه | ||
چکیده | ||
پژوهش جاری با هدف بکارگیری روابط حاکم مربوط به هیدرولیک جریان در محدوده ریشه گیاه و استفاده از فنآوری نوین روز در خصوص ابزارهای میدانی اندازهگیری رطوبت و مکش رطوبتی خاک محدوده ریشه گیاه جهت پایش پیوسته عوامل مربوطه و مدیریت هوشمند سامانه آبیاری در راستای مصرف بهینه آب انجام یافته است. این تحقیق در باغهای سعیدآباد تبریز در دو سال متوالی 1397 و 1398 انجام گردید. با استفاده از دستگاه ثبت داده 20 کاناله، محدوده ریشه از طریق حسگرهای رطوبتی ابزار بندی گردیده و دادههای لحظهای رطوبت خاک محدوده ریشه از طریق اینترنت به سرور انتقال و با این روش امکان مشاهده آنلاین داده ها تحت وب و ذخیره اطلاعات را مهیا نمود. در این پژوهش با تجهیز تیمار تحت مطالعه به سامانه آبیاری قطرهای تحقیقاتی با امکان تغییر عوامل هیدرولیکی شامل کنترل دبی تیمارهای مختلف اجرا و با برداشت مستمر دادهها، شکل و الگوی خیس شدگی واقعی خاک در زمانهای مختلف حاصل و درجه صحت تئوریها و روابط تجربی موجود صحت سنجی گردید. میزان جذب حداکثر در عمق 20 سانتیمتر بود که مصرف روزانه معادل 50-30 لیتر محاسبه شد. در این تحقیق از نرم افزار HYDRUS-2D جهت شبیه سازی سناریوی های مختلف استفاده شد. مهمترین مسئله در این نرم افزار واسنجی ضرایب معادلات حاکم میباشد. در این تحقیق مدلهای مربوط به پارامترهای حرکت و جذب ریشه بر اساس اندازهگیریهای میدانی دقیق واسنجی و تایید شد (RE =2.87 و %NRMSE=2.14). بر اساس نتایج، حرکت آب و مصرف گیاه محاسبه و ارائه گردید. بر این اساس نتایج تطابق الگوی خیس شدگی با محدوده ریشه گیاه در جهت مدیریت سامانه استفاده و نهایتا صرفه جویی در مصرف آب مشخص گردید. بیشترین مقدار جذب آب در عمق 40 سانتیمتر انجام شده است که این مقدار 74 درصد کل جذب می باشد با کنترل این پروفیل از خاک میتوان سامانه آبیاری هوشمند را مدیریت نمود. | ||
کلیدواژهها | ||
الگوی خیس شدگی؛ رطوبت خاک؛ مدلهای جذب ریشه؛ مدیریت آبیاری | ||
مراجع | ||
Arbat G, Roselló A, Domingo Olivé F, Puig-Bargués J, González Llinàs E, Duran-Ros M, Pujol J, Ramírez de Cartagena F, 2013. Soil water and nitrate distribution under drip irrigated corn receiving pig slurry. Agricultural Water Management Volume 120, 11-22.
Besharat S, Nazemi AH, Sadraddini AA, 2010. Parametric modeling of root length density and root water uptake in unsaturated soil. Turkish Journal Agriculture and Forestry 34: 439-449. doi:10.3906/tar-0905-39
Caspari, H.W., Green, S.R., and Edwards, W.R.N. 1993. Transpiration of well-watered and water stressed Asian pear trees as determined by lysimeter, heat pulse, and estimated by a Penman-Monteith model.Agric. Forest Meteorol. 67, 13-27.
Cai Y, Wu P, Zhang L, Zhu D, Chen JWS and Zhaoa X, 2017. Simulation of soil water movement under subsurface irrigation with porous ceramic emitter. Agricultural Water Management 192: 244–256.
Costa JM, Ortuno MF and Chaves MM, 2007. Deficit irrigation as a strategy to save water: physiology and potential application to horticulture. Journal of Integrative Plant Biology 49: 1421–1434.
Cote CM, Birstow KL, Charlesworth PB, Cook FJ and Thorburn PJ, 2003. Analysis of soil wetting and solute transport in subsurface trickle irrigation. Irrig. Sci. 22 (3–4): 143–156.
Feddes A, Kowalik PJ and Zaradny H, 1978. Simulation of field water use and crop yield. Wiley, New York
González MG, Ramos RB, Carlesso R, Paredes P, Petry MT, Martins JD, Aires Np and Pereira LS, 2015. Modelling soil water dynamics of full and deficit drip irrigated maize cultivated under a rain shelter. Biosystems Engineering Volume 132, 1-18.
Green S and Clothier B, 1999. The root zone dynamics of water uptake by a mature apple tree. Plant and Soil 206: 61–77.
Homaee M, 1999. Root water uptake under non-uniform transient salinity and water stress. Ph.D. thesis. Agricultural University Wageningen, the Netherlands.
Honari M, Ashrafzadeh A, Khaledian M, Vazifedoust M and Mailhol JC, 2017. Comparison of HYDRUS-3D soil moisture simulations of subsurface drip irrigation with experimental observations in the south of France. J. Irrig. Drain. Eng. 04017014: 1-7.
Kandelous M and Simunek J, 2010. Numerical simulations of water movement in a subsurface drip irrigation system under field and laboratory conditions using HYDRUS-2D. Agricultural Water Management 97, 1070-1076.
Kandelous MM, Simunek J, van Genuchten MTh and Malek K, 2011. Soil water content distributions between two emitters of a subsurface drip irrigation system. Soil. Sci. Soc. Am. J. 75(2): 488–497.
Karandish F, Simunek J, 2016. A comparison of numerical and machine-learning modeling of soil water content with limited input data. Journal of Hydrology, 543, 892–909.
Lazarovitch N, Warrick AW, Furman A and Simunek J, 2007. Subsurface water distributions from drip irrigation described by moment analysis. Vadose Zone J 6: 116–123.
Mohammadi A, Besharat S and Abbasi F, 2019. Effects of irrigation and fertilization management on reducing nitrogen losses and increasing corn yield under furrow irrigation, Journal of Agricultural Water Management 213, 1116-1129.
Mualem Y, 1976. A new model for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated porous media. Water Resources Research 12(3): 513–522.
Oster JD and Wichelns D, 2003. Economic and agronomic strategies to achieve sustainable irrigation. Irrigation Science 22:107-120.
Phene CJ, 1995. Research trends in microirrigation. Proc. Fifth International Microirrigation Congress. Orlando, Florida, USA 2-6, P 6-24.
Saefuddin R, Saito H and Simunek J, 2019. Experimental and numerical evaluation of a ring-shaped emitter for subsurface irrigation, Journal of Agricultural Water Management 211: 111-122.
Singh DK, Rajput TBS, Singh DK, Sikarwar HS, Sahoo RN and Ahmad T, 2006. Simulation of soil wetting pattern with subsurface drip irrigation from line source. Agricultural Water Management. 83(1–2): 130–134.
Siyal AA and Skaggs TH, 2009. Measured and simulated soil wetting patterns under porous clay pipe sub-surface irrigation. Journal of Agricultural Water Management 96: 893-904.
Subbaiah R, 2013. A review of models for predicting soil water dynamics during trickle irrigation. Irrigation. Science. 31(3): 225–258.
Tang LS, Li Y and Zhang J, 2005. Physiological and yield responses of cotton under partial root zone irrigation. Field Crops Research 94: 214-223.
Thorburn PJ, Bristow KL and Cook FJ, 2015. Improving Trickle Irrigation: Better Matching Trickle Systems Design to Soils. Acta horticulture 123:34-46.
Van Genuchten MT, 1987. A closed form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Science Social of American 44: 892–898.
Vrugt JA, Hopmans JW and Simunek J, 2001. Calibration of a two-dimensional root water uptake model. Soil Science Social of American 65(4): 1027–1037.
Fan YW, Huang N, Zhang J and Zhao T, 2018 Simulation of Soil Wetting Pattern of Vertical, Water 10, 601. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 489 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 445 |