ارزیابی کارآیی مدل‌های نفوذ آب به خاک تحت تأثیر روش های خاک‌ورزی و مدیریت بقایا در تناوب گندم-ذرت

فرآیند نفوذ آب به خاک در کارآمدی طراحی سامانه­های آبیاری از اهمیت خاصی برخوردار است. از سوی دیگر، پدیده نفوذ آب به خاک و تغییرات آن به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک تحت تأثیر مدیریت بقایای گیاهی و روش­های خاک­ورزی قرار می­گیرد. هدف اصلی این پژوهش برآورد ضرایب مدل­های مختلف نفوذ آب به خاک (کوستیاکوف، کوستیاکوف- لوئیز، فلیپ، هورتون و سازمان حفاظت خاک آمریکا) و کارآیی آن­ها تحت تأثیر روش­های مختلف خاک­ورزی (خاک­ورزی رایج، کم خاک­ورزی و بی خاک­ورزی) و مدیریت بقایا (حفظ بقایای به صورت ایستاده و حذف تمام بقایا از سطح خاک) بود.به این منظور، پژوهشی مزرعه­ای در سال 1395 و 1396 در منطقه زرقان استان فارس (بافت خاک لوم رسی سیلتی) با طرح کرت­های یک بار خُرد شده در قالب بلوک­های کامل تصادفی در تناوب گندم-ذرت با سه تکرار اجرا شد. فرآیند نفوذ آب به خاک برای هر محصول زراعی با استفاده از روش استوانه­های دوگانه با 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از برازش هر مدل بر داده­های نفوذ تجربی بر اساس بهینه سازی غیر خطی، آماره­های ضریب تبیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و درصد کارآیی (EF) تعیین و مدل­ها، از نظر درستی برآورد نفوذ ارزیابی و رتبه بندی شدند. نتایج نشان داد که مدل کوستیاکوف- لوئیز در کشت گندم و حذف بقایا در سامانه­های خاک­ورزی رایج (با R2، RMSE و EF به ترتیب 99/0، 07/0 و 99/99) و کم خاک­ورزی (با R2، RMSE و EF به ترتیب 99/0، 13/0 و 99/99) و مدل هورتون در کشت ذرت و حفظ بقایا در سامانه بی خاک­ورزی (با R2، RMSE و EF به ترتیب 99/0، 14/0 و 70/99)، بهترین کارآیی را در برآورد نفوذ آب به خاک داشتند. در میان سامانه­های خاکورزی، مدل­های حفاظت خاک آمریکا، کوستیاکوف و فیلیپ در هر دو کشت از این نظر ناکارآمدترین بودند. بطورکلی، در مناطق خشک و نیمه­خشک از جمله زرقان در استان فارس جهت کمی­سازی فرآیند نفوذ آب به خاک مدل­های کوستیاکوف- لوئیز و هورتون به ترتیب در کشت گندم و ذرت می­تواند قابل توصیه باشد.