نام پژوهشگر: وحید رضا وردی نژاد
مریم ثاقبی حجت احمدی
شوری خاک مشکلی است که اخیرا در تمامی اراضی تحت آبیاری، بدون آبیاری و مراتع در سراسر جهان به چشم می خورد. خاک های شور همراه با خاک های غیر شور پراکنده هستند بنابراین زارعین ناچارند اراضی شور را نیز همراه خاک های غیر شور کشت و کار کنند و امکان برداشت محصول از تمامی اراضی کاشت شده را نداشته و افزایش هزینه های عملیاتی باعث کاهش رغبت به کشاورزی خواهد شد. بنابراین اصلاح یا به حداقل رسانیدن اثرات شوری در خاک از ضروریات است. در راستای حل این مشکل، موضوع تجمع و حرکت املاح و مدلسازی آن در سالهای اخیر بسیار مورد توجه بوده و مطالعات زیادی در این مورد صورت گرفته است. بدلیل اینکه انجام آزمایش های مزرعه ای به منظور تعیین مقدار بهینهآب مصرفی برای اصلاح شوری، بسیاروقت گیر و پرهزینه بوده، بنابراین استفاده از مدل های کامپیوتری (رایانه ای) آبشویی رایج شده است. ولی قبل از به کارگیری چنین مدل هایی، درستی نتایج آنها باید در مقایسه با نتایج آزمایش های مزرعه ای تعیین شود. در این پژوهش مدل رایانه ای ctran/w در شبیه سازی نیمرخ خاک از نظر شوری آن، حاصل انجام آزمایش های آبشوییمورد ارزیابی قرار گرفت و از داده های آزمایشی که به صورت کرت های خرد شده در زمان در قالب طرح پایه کامل تصادفی با چهار تکرار در ایستگاه تحقیقاتی مرکز ملی تحقیقات شوری واقع در چاه افضل استان یزد انجام شد، استفاده شده است. تیمارهای آزمایشی در این طرح شامل ترکیبی از دو سطح عمق آب آبشویی 15 و 20 سانتیمتر و دو سطح فاصله زمانی آبشویی 3 و 6 روز می باشند. مدل ctran/w در گام های زمانی مختلف برای تیمارهای آزمایشی توانست غلظت شوری را در عمق-های مختلف خاک به خوبی شبیه سازی کند و بر اساس شاخص های آماری محاسبه شده، نتیجه رضایت بخشی داشته است. و مدل با وجود اختلاف مقادیر پیش بینی شده و اندازه گیری شده شوری در آبشویی، توانست روند شوری زدایی خاک را به نحو قابل قبولی پیش بینی نماید.
زهرا تقی زاده وحید رضا وردی نژاد
آبیاری سطحی اگر به درستی طراحی و اجرا شود، به دلیل عدم نیاز به وسایل و دستگاههای پیچیده، یکی از بهترین روشها محسوب می شود اما چنانچه به خوبی اجرا نشود، موجب تلفات آب و عدم یکنواختی توزیع آب می گردد. برای طراحی آبیاری جویچه ای روشهای مختلفی از جمله روش fao، scs، تعادل حجمی، موج کینماتیک، اینرسی-صفر، هیدرودینامیک کامل و روش بهینه سازی پیشنهاد گردیده است که با در نظر گرفتن دقت موردنیاز طراحی، اطلاعات در دسترس برای طراحی و شرایط منطقه مورد نظر روش مناسب انتخاب می شود. به منظور مقایسه روش های طراحی، آزمایش های صحرایی برای اندازه گیری پارامترهای هندسه جویچه، تبخیر تعرق، سرعت پیشروی، پسروی، رواناب خروجی و پارامترهای معادلات نفوذ انجام شد. واسنجی پارامترهای معادلات نفوذ با استفاده از نرم افزار winsrfr4.1 و به روش تعادل حجمی مریام–کلر صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد که معادله نفوذ برای دقت بیشتر باید به روش بیلان حجمی بدست آید همچنین در روش scs محاسبه مستقیم پارامترهای k و ? معادله نفوذ با استفاده از روابط بیلان حجمی مربوطه شان در مقایسه با نسبت دادن یک خانواده نفوذ به داده ها نیز باعث دقیق تر شدن طراحی می شود که ضریب جرم باقی مانده نفوذ تجمعی (crm) از 0.055 به 0.019- و همچنین جذر میانگین مربعات خطا (rmse) از0.102m3 به 0.094m3 تغییر می یابد. برای دقیق تر شدن طراحی معادله زمان پیشروی در روش scs و روش تعادل حجمی بهتر است اصلاح شود. با اصلاح رابطه زمان پیشروی روش scs، rmse زمان پیشروی از 10.36min به 2.34min و crm از 0.4- به 0.019- تغییر می یابد و با اصلاح رابطه زمان پیشروی روش تعادل حجمی rmse زمان پیشروی از8min به 6.26min و crm از 0.32 به 0.25 کاهش پیدا می کند. در این روش برای خطای کمتر باید گام های زمانی کوتاه باشد و تکرار بیشتری صورت گیرد. برای طراحی به روش اینرسی-صفر و موج کینماتیک که جزو دقیق ترین روش ها و در نتیجه یکی از بهترین روشها می باشند منحنی های هم تراز ایجاد شده با استفاده از نرم افزار winsrfr به کاربر اجازه می دهند تا با لحاظ محدودیت های عملی و هیدرولیکی به جستجوی ترکیب متغیر های موردنظری بپردازد که منجر به سطوح بالایی از یکنواختی و کارایی می شود. مدل بهینه سازی هم از جمله ابزارهایی هستند که به لحاظ بهینه کردن هم زمان چند پارامتر با درنظر گرفتن اثرات متقابل آنها، راهکار مناسبی برای طراحی فراهم می آورد و از جمله دقیق ترین روش ها می باشد. با توجه به نتیجه بهینه سازی و منحنی های هم تراز شاخص های ارزیابی آبیاری، در شرایط مسئله مورد بررسی متغیرهای تصمیم انتخاب شده مناسب است و اگر دبی 15% کاهش و افزایش 472minزمان قطع جریان می توان مساحت زیر کشت را 1.2 برابر کرد در حالیکه شاخص های عملکرد آبیاری افزایش قابل ملاحظه ای داشته اند. با طراحی اصولی و دستیابی به بازده آبیاری، راندمان کارایی مصرف آب و یکنواختی توزیع آب بیشتر علاوه بر کاهش مصرف آب، آلودگی منابع آب و خاک، تولید رسوب و مشکلات شوری و زهکشی، منافع اقتصادی هم افزایش خواهد شد.
مریم شبانیان اصل سینا بشارت
کمبود آب یک مسئله اساسی در سراسر دنیا بویژه در کشورهایی با منابع آب ناکافی می باشد. توسعه کشت های گلخانه ای نیاز به مدیریت صحیح آبیاری دارد. تخمین دقیق نیاز آبی محصولات، مستلزم کاربرد مقدار مناسب آب آبیاری می باشد و این با بکاربردن روشی مناسب برای تخمین تبخیر- تعرق امکانپذیر است. به منظوراندازه گیری و مدلسازی تبخیر- تعرق، مطالعه ای به مدت شش ماه در گلخانه تحقیقاتی دانشگاه ارومیه انجام گردید. تبخیر- تعرق گوجه فرنگی، خیار و گیاه مرجع چمن بصورت روزانه براساس روش لایسیمتری اندازه گیری گردید. برای مدل سازی تبخیر- تعرق در گلخانه، انواع مدل های خطی و غیرخطی در نظر گرفته شد. برای این منظور پارامترهای اقلیمی موثر بر فرایند تبخیر- تعرق شامل دما، رطوبت، فشار هوا، کمبود فشار بخار اشباع و تشعشع داخل گلخانه اندازه گیری شد. براساس نتایج، تبخیر- تعرق خیار طی 130 روز دوره رشد، 4/272 میلی متر و گوجه فرنگی طی 180 روز دوره رشد، 6/358 میلی متر به دست آمد. براساس نتایج مدلسازی، تابع نمایی سه متغیره از vpd، rh و rn با rmse برابر 378/0 میلیمتر بر روز، دقیق ترین مدل رگرسیون در تخمین تبخیر- تعرق مرجع به دست آمد .در تخمین تبخیر- تعرق خیار، عملکرد مدل های لگاریتمی و نمایی به ویژه در تعداد متغیر مستقل زیاد، مناسب و دقیق ترین مدل رگرسیون مربوط به تابع نمایی با پنج متغیر n، vpd، t، rh و rn با rmse برابر با 353/0 میلیمتر بر روز به دست آمد. همچنین در تخمین تبخیر- تعرق گوجه فرنگی، دقیق ترین عملکرد مدلهای رگرسیون برای تابع نمایی چهار متغیره از n، vpd، rh و rn با rmse برابر 329/0 میلیمتر بر روز به دست آمد. کلمات کلیدی: تبخیر- تعرق، خیار، ضریب گیاهی ، گلخانه، گوجه فرنگی