تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,486,838 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,213,888 |
استفاده از نرم افزار HYDRUS در شبیه سازی حرکت و جذب آب درخاک و ارائه نرم افزار SWMRUM | ||
دانش آب و خاک | ||
مقاله 9، دوره 21، شماره 4، آذر 1390، صفحه 121-137 اصل مقاله (418.29 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
سینا بشارت* 1؛ امیرحسین ناظمی2؛ علی اشرف صدرالدینی2؛ صداقت شهمراد3 | ||
1دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه | ||
2دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز | ||
3دانشکده ریاضی دانشگاه تبریز | ||
چکیده | ||
مدلهای عددی در شبیه سازی حرکت آب در خاک کاربرد فراوان دارند. این مدلها نیازمند وارد کردن مدل جذب بوسیله سیستم ریشه در خاک میباشند. در این تحقیق دو مدل حرکت آب در خاک شامل مدل جدید ارائه شده (SWMRUM) و دیگری نرم افزارHYDRUS بر اساس اندازه گیریهای صحرایی در باغ سیب مقایسه گردیدند. با استفاده از دستگاه رطوبت سنج TDR ، درصد حجمی آب خاک در دو جهت شعاعی (R) و عمق (Z) اندازه گیری شد. مدل دو بعدی جذب آب توسط ریشه بر اساس تابع توزیع تراکم ریشه، تعرق پتانسیل، فاکتور تصحیح تنش آب و تعیین تأثیر ریشه در حرکت آب بسط داده شد. مدل حاصله با معادله جریان آب در خاک مبتنی بر حل معادله ریچاردز تلفیق گردید. نتایج شبیه سازی شده با دادههای رطوبت خاک حاصل از اندازهگیریهای میدانی مقایسه و همبستگی قابل قبولی بین آنها مشاهده شد. تحلیل خطای برآورد مدل که برابر تفاوت بین دادههای رطوبت اندازهگیریشده و تخمین زده شده میباشد، با به کار گیری پارامترهای حداکثر خطا (ME)، ریشه مجذور میانگین خطا (RMSE)، ضریب تعیین (CD)، کارایی مدل (EF)، ضریب تجمعی باقیمانده (CRM)، تشریح و بر اساس این پارامترها تحلیل کاملی از مقایسه نتایج ارائه شد. نتایج نشان میدهد که میزان جذب حداکثر آب در حدود 04/0 m3m-3d-1 در عمق 30-25 سانتیمتری خاک و حداقل جذب در حدود 005/0 m3m-3d-1 در عمق 80 سانتیمتر اتفاق میافتد. | ||
کلیدواژهها | ||
تراکم ریشه؛ حرکت آب؛ حل عددی؛ معادله ریچاردز؛ نرم افزار SWMRUM | ||
مراجع | ||
Abbasi F, Jacques D, Simunek J, Feyen J and van Genuchten MTh, 2003a. Inverse estimation of the soil hydraulic and solute transport parameters from transient field experiments: heterogeneous soil. Trans ASAE 46 (4): 1097–1111.
Abbasi F, Simunek J, van Genuchten MTh, Feyen J, Adamsen FJ, Hunsaker DJ, Strelkoff TS and Shouse P, 2003b. Overland water flow and solute transport: model development and field data analysis. J Irrig Drain Eng 129 (2): 71–81.
Allen R, Pereira LS, Raes D and Smith M, 1998. Crop Evapotranspiration: Guidelines for Computing Crop Requirements FAO Irrigation and Drainage Paper No. 56. FAO, Rome, Italy.
Asseng S, Richter C and Wessolek G, 1997. Modeling root growth of wheat as the linkage between crop and soil. Plant and Soil 190: 267–277.
Assouline S, 2002. The effects of microdrip and conventional drip irrigation on water distribution and uptake. Soil Sci Soc Am J 66: 1630–1636.
Caspari HW, Green SR and Edwards WRN, 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.
Clausnitzer V and Hopmans JW, 1994. Simultaneous modeling of transient three-dimensional root growth and soil water flow. Plant Soil 164: 299–314.
Coelho FE and Or D, 1996. A parametric model for two dimensional water uptake intensity by corn roots under drip irrigation. Soil Sci Soc Am J 60: 1039–1049.
Coelho EF and Or D, 1999. Root distribution and water uptake patterns of corn under surface and subsurface drip irrigation. Plant and Soil 206: 123–136.
Cote CM, Bristow KL, Charleworth PB and Cook FJ, 2003. Analysis of soil wetting and solute transport in sub-surface trickle irrigation. J Irrig Drain Eng 22(3-4):143-156.
Feddes RA, Kowalik P, Kolinska-Malinka K and Zaradny H, 1976. Simulation of field water uptake by plants using a soil water dependent root extraction function. J Hydrol 31:13–26.
Gardenas A, Hopmans JW, Hanson BR and Simunek J, 2005. Two-dimensional modeling of nitrate leaching for various fertigation scenarios under micro-irrigation. Agric Water Manage 74: 219– 42.
Gardner WR, 1991. Modeling water uptake by roots. Irrigation Sci. 12: 109–114.
Gong D, Kang S, Zhang L, Du T and Yao L, 2006. A two-dimensional model of root water uptake for single apple trees and its verification with sap flow and soil water content measurements. Agric Water Manage 83: 119 – 129.
Green SR and Clothier BE, 1998. The root zone dynamics of water uptake by a mature apple tree. Plant Soil 206 (1): 61–77.
Homaee M,1999. Root water uptake under non-uniform transient salinity and water stress. Ph.D. thesis. Agricultural University Wageningen, the Netherlands.
JarvisNJ, 1989. A simple empirical model of root uptake. J Hydrol 107: 57–72.
Jones HG and Tardieu F, 1998. Modelling water relations of horticultural crops: a review. Sci Hortic 74: 21–46.
Kang SZ, Liu XM and Xiong YZ, 1994. Theory of water transport in the soil-plant atmosphere continuum and its application. Pp: 147–149. China Water Resources and Hydro-Power Publication House, Beijing, (in Chinese).
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.
Meshkat M, Warner RC and Workman SR, 1999. Modeling of evaporation reduction in drip irrigation system. J Irrig Drain Eng 125(6): 315-323.
Molz FJ, 1976. Water transport in soil-root system: transient analysis. Water Resour Res 12: 805-808.
Molz FJ, 1981. Models of water transport in the soil-plant system: A review. Water Resour Res 17: 1245–1260.
Musters PAD and Bouten W, 1999. Assessing rooting depth of an Austrian pine stand by inverse modeling soil water content maps. Water Resour Res 35:3041-3048.
Schmitz GH, Shutze N and Petersohn U, 2002. New strategy for optimizing water application under trickle irrigation. J Irrig Drain Eng 128(5): 287-297.
Simunek J, Sejna M and van Genuchten MTh, 1999. The HYDRUS-2D software package for simulating two-dimensonal movement of water, heat, and multiple solutes in variable saturated media. Version 2.0, IGWMC-TPS-53 International Ground Water Modeling Center, Colorado School of Mines, Golden, CO.
Simunek J, Sejna M and Van Genuchten MTh, 2006. The HYDRUS software package for Simulating the Two- and Three-Dimensional Movement of Water, Heat, and Multiple Solutes in Variably-Saturated Media, User Manual Version 1.0, PC-Progress, Prague, Czech Republic.
Siyal AA and Skaggs TH, 2009. Measured and simulated soil wetting patterns under porous clay pipe sub-surface irrigation. Agric Water Manage 96: 893–904.
Skaggs TH, Trout J, Simunek J and Shouse, 2004. Comparison of HYDRUS-2D simulation of drip irrigation with experimental observations. J Irrig Drain Eng 130: 304-310.
van Genuchten MTh, 1980. A close-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Sci Soc Am J 44: 892–898.
van Genuchten MTh, 1987. A numerical model for water and solute movement in and below the root zone. Res Rep 121, U S Salinity Lab. ARS USDA, Riverside, CA.
van Genuchten MTh and GuptaSK, 1993. A reassessment of the crop tolerance response function. Indian Soc Soil Sci 4: 730–737.
Vrugt JA, Wijk MT, Hopmans JW and Simunek J, 2001a. One-, two-, and three-dimensional root water uptake functions for transient modeling. Water Resour 2457–2470.
Vrugt JA, Hopmans JW and Simunek J, 2001b. Calibration of a two-dimensional root water uptake model. Soil Sc Soc Am J 65: 1027–1037.
Wang FX, Kang Y and Liu SP, 2006. Effects of drip irrigation frequency on soil wetting pattern and potato growth in north China Plain. Agric Water Manag 79: 248–264.
Zuo Q and Zhang R, 2002. Estimating root-water-uptake using an inverse method. Soil Sci 169: 561–571.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 3,939 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,815 |