اندازه گیری الگوی خیس شدن نیم رخ خاک توسط یک منبع خطی و شبیه سازی آن با مدل hydrus-2d

با توجه به اینکه نصب سیستم آبیاری بسیار هزینه بردار و وقت گیر است، بهتر است قبل از اجرای سیستم آبیاری، با درنظر گرفتن منطقه ی توسعه ی ریشه، مقدار رطوبت ایجاد شده توسط سیستم در پای گیاه بررسی شود. در این تحقیق عملکرد مدل hydrus-2d در برآورد رطوبت الگوی خیس شده تحت منبع خطی در مزرعه ای با بافت خاک سنگین و تقریباً ناهمگن در موسسه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعیِ شهر رشت در تابستان سال 1391بررسی شد. سه دبی 5/2، 5 و lit/hr/m 6 و چهار زمان آبیاری 1، 2، 3 و 4 ساعت درنظر گرفته شد که این 12 تیمار در سه تکرار اجرا شدند. 48 ساعت بعد از اجرای آبیاری، نیم رخی در خاک ایجاد شد و بعد از شبکه بندی نیم رخ خاک، در 55 نقطه با مختصات های معین، رطوبت حجمی خاک با استفاده از دستگاه رطوبت سنج minitrase kit اندازه گیری و پهنه بندی آن با استفاده از نرم افزار surfer رسم شد. مقادیر رطوبت با استفاده از مدل hydrus-2d برآورد شدند و سپس مقادیر شبیه سازی شده و اندازه گیری شده در هر تکرار با استفاده از شاخص های rmse، ef، nrmse، crm، mae و r2 برای نقاط کل نیم رخ خاک، با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج rmse برای تیمارها برای نیم رخ خاک در محدوده ی بین 0086/0 و cm3.cm-3 0164/0 و ضریب کارایی در محدوده ی 62 تا 78 درصد است. نتایج nrmse در تمام تیمارها زیر 10 درصد برآورد شد که براساس طبقه بندی محققین عملکرد مدل در رده ی عالی قرار گرفت. در کل، نتایج نشان داد که عملکرد مدل در بافت خاک سنگین و ناهمگن، مورد قبول بود. جهت بررسی جزئی تر عملکرد مدل در زیر تیپ، مقادیر شبیه سازی شده و اندازه گیری شده برای هر تکرار نسبت به عمق در یک نمودار یک به یک رسم شد. نتایج نشان داد که مدل، مقادیر رطوبت را برای رطوبت حجمی بیش از 41%، بیشتر از مقدار واقعی تخمین زده است. همچنین این نمودارها نشان دادند که رطوبت در لایه ی سوم افزایش داشته که دلیل آن، وجود لایه ی سخت با نفوذپذیری بسیار کم است. در کل، با وجود تفاوت شدید هدایت هیدرولیکی خاک در این لایه مدل توانسته است این افزایش رطوبت را به خوبی برآورد کند. با توجه به رواج سیستم آبیاری قطره ای در استان گیلان که دارای بافت خاک سنگین است، پیشنهاد می شود قبل از طراحی سیستم، عملکرد سیستم آبیاری با این مدل سنجیده شود و سپس نسبت به اجرای سیستم اقدام گردد.