مقایسه تبخیر و تعرق مرجع روزانه محاسبه‌شده و واقعی در شرایط گلخانه‌ای در اقلیم نیمه‌خشک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی منابع آب، دانشگاه شهید باهنر کرمان - انجمن پژوهشگران جوان،دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

2 استادیار گروه مهندسی آب، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

این مطالعه به‌منظور مقایسه مقدار حقیقی تبخیر و تعرق  گیاه مرجع (چمن) با مقدار برآورد شده از روش‌های محاسباتی در گلخانه‌ای واقع در پنج کیلومتری شهرستان ماهان (در جنوب استان کرمان) با ارتفاع ۱۸۸۰ متر از سطح دریا اجرا شد. داده‌های هواشناسی شامل دماهای تر و خشک، میانگین روزانه دما، رطوبت نسبی، تشعشع خورشید و ساعات آفتابی از ۲۲ آبان 1390 تا سوم فروردین‌ماه 1391 در محیط گلخانه برداشت شد. هم­چنین مقدار حقیقی تبخیر و تعرق  مرجع توسط دو عدد میکرولایسیمتر اندازه‌گیری گردید. تعداد 12 مدل به‌منظور محاسبه تبخیرتعرق مرجع مورد توجه قرار گرفت. علاوه بر این، میزان تبخیر توسط تشت تبخیر کوچک نیز در محیط گلخانه اندازه‌گیری گردید. نتایج نشان داد که از بین روش‌های موردبررسی، روش فائو-24 تابشی با ضریب هم­بستگی (r) 65/0، ریشه میانگین مربع خطا (RMSE)81/0، شاخص توافق (d) 8/0 و هم­چنین میانگین مطلق خطا (MAE) 65/0، مناسب‌ترین مدل در شرایط گلخانه‌ای در این اقلیم بوده است. روش مک‌کلود با ضریب هم­بستگی (r) 11/0، ریشه میانگین مربع خطا (RMSE) 32/3، شاخص توافق (d) 32/0 و هم­چنین میانگین مطلق خطا (MAE) 16/3 اختلاف معنی‌داری را در مقایسه با مقادیر میکرولایسیمتری در داخل گلخانه داشته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Comparison Calculated and Actual Daily Reference Evapotranspiration in Greenhouse Conditions in a Semi-arid Climate

نویسندگان [English]

  • Saeid Akbarifard 1
  • Bahram Bakhtiari 2
  • Mohammad Mirhabibi 1
  • Abbas Rezaie Estakhroeih 2
1 . Sc.Student in Water Resources Engineering, Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman and Young Researchers Society, Shahid Bahonar University of Kerman., Kerman., Iran
2 Assistant Professor., Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman., Kerman., Iran
چکیده [English]

Reducing water consumption in greenhouses is one of the main concerns for growers. This study was conducted in order to compare actual grass reference evapotranspiration that measured with a micro-lysimeter with estimated values of the calculation methods. The site of the study is a greenhouse that located in five kilometers from city of Mahan (south of Kerman province) with altitude 1880 meters above sea level. Meteorological data have been measured in the greenhouse environment from 13 November 2011 to 22 March 2012. The reference evapotranspiration was measured by two micro-lysimeters. In this study, 12 Computational models have been considered. In order to use these methods, meteorological data, including wet and dry temperatures, mean daily temperature, relative humidity, solar radiation and sunshine duration were measured in the greenhouse. In addition, the amount of pan evaporation was measured by a reduced pan. The results showed that FAO-24 Radiation method having the best overall performance (r=0.65, RMSE=0.81, d=0.8, MAE=0.65) and Mc-Claude method did show significant differences under all conditions evaluated (r=0.11, RMSE=3.32, d=0.32, MAE=3.16) in this climate under greenhouse condition.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Evaporation pan
  • Grass
  • Greenhouse
  • Micro-lysimeter
امیری،م.ج.، عابدی کوپایی،ج.، اسلامیان،س.س و لندی،ا. 1387. مقایسه چند روش محاسباتی در تخمین نیاز آبی در گلخانه. سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران.23 تا 25 مهر ماه. لوح فشرده. دانشکده مهندسی عمران. دانشگاه تبریز.
امیری،م.ج.، عابدی کوپایی،ج و اسلامیان،س.س.1390. ارزیابی استفاده از تشت‌های تبخیر در محیط گلخانه. مجله علوم و فنون کشت‌های گلخانه ای. 2. 5: 63-72.
رزمی،ز و قائمی،ع.ا. 1390. تعیین ضرایب گیاهی و تنش آب خاک گوجه فرنگی در شرایط گلخانه شیشه­ای. مجله علوم و فنون کشت‌های گلخانه ای. 2. 7: 75-86.
شهابی­فر،م.، عصاری،م.، کوچک زاده،م و میرلطیفی،س.م. 1389. ارزیابی برخی از روش‌های محاسباتی تبخیر- تعرق گیاه مرجع چمن با استفاده از داده­های لایسیمتری در شرایط گلخانه­ای، مجله پژوهش آب در کشاورزی. 24.1 : 13-19.
عابدی کوپایی،ج.، اسلامیان،س.س.، امیری،م.ج  و رامین،ع.ا. 1387. مقایسه تبخیر و تعرق مرجع در درون و بیرون گلخانه شیشه­ای. سومین کنفرانس مدیریت منابع آب ایران.23 تا 25 مهر ماه. دانشکده مهندسی عمران. دانشگاه تبریز.
عابدی کوپایی،ج.، اسلامیان،س.س و زارعیان،م.ج. 1390. اندازه­گیری و مدل­سازی نیاز آبی و ضریب گیاهی خیار، گوجه فرنگی و فلفل با استفاده از میکرولایسیمتر در گلخانه. مجله علوم و فنون کشت‌های گلخانه ای. 2. 7: 51-63.
علیزاده،ا. 1383. رابطه آب و خاک و گیاه، انتشارات آستان قدس رضوی، 470 صفحه.
کریمی،ن.، اشرف صدرالدینی،س.ع.، ناظمی،ا.ح و فرسادی­زاده،د. 1386. بررسی تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه مرجع در گلخانه و ارتباط آن با پارامترهای آب هوایی در بیرون از گلخانه. نهمیم سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر. بهمن 1386. کرمان.
Allen,R.G., Pereira,L.S., Raes,D and Smith,M. 1998. Crop evapotranspiration Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage. Paper no. 56. FAO, Rome.
Doorenbos,J and Pruitt,W.O. 1977. Crop water requirements. FAO irrigation and drainage. Paper no. 24. FAO, Rome.
Fernandez,M.D., Bonachela,S., Orgaz,F., Thompson,R., Lopez,J.C., Granados,M.R., Gallardo,M and Fereres,E. 2010. Measurement and estimation of plastic greenhouse reference evapotranspiration in a Mediterranean climate. Irrigation Science. 28:497–509.
Hargreaves,G.L and Samani,Z.A. 1985. Reference crop evapotranspiration from temperature. Applied Engineering in Agriculture. 1.2 :96-99.
Jensen,M.E and Haise,H.R. 1963. Estimation of evapotranspiration from solar radiation. Journal of the Irrigation and Drainage Division. 89:15-41.
Khan,L.P., Gil,J.A and Acosta,R. 1998. Design and performance of a hydraulic lysimeter for measurement of potential evapotranspiration. Biology, Geography & Health Sciences Research. 10.1: 11-17.
Makkink,G.F. 1957. Testing the Penman formula by means of lysimeters. Journal of the Institution of Water Engineers. 11:277-288.
McCloud,D.E. 1955. Water requirements of field crops in Florida as influenced by climate. Soil Science Society. 15:165-172.
McCuen,R.H. 2002. Modeling Hydrologic Change: statistical methods. CRC Press, Boca Raton, pp: 1-448.
Morille,B., Migeon,C and Bournet,P.E. 2013. Is the Penman–Monteith model adapted to predict crop transpiration under greenhouse conditions Application to a New Guinea Impatiens crop.Scientia Horticulturae 152:80–91.
Pauwels,V and Samson,R. 2006. Comparison of different methods to measure and model actual evapotranspiration rates for a wet sloping grassland. Agricultural Water Management 82: 1-24.
Penman, H.C. 1948. Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proceedings of the Royal Society A. 193:120-145.
Priestley,C.H.B and Taylor,R.J. 1972. On the assessment of surface heat flux and evapotranspiration using large scale parameters. Monthly Weather Review. 100:81-92.
Shukla,S., Shrestha,N.K., Jaber,.H., Srivastava,S., Obreza,T.A and Boman,B.J. 2013. Evapotranspiration and crop coefficient for watermelon grown under plastic mulched conditions in sub-tropical Florida. Agricultural Water Management. 132:1-9.
Takakura,T., Kubota,C., Sase,S., Hayashi,M., Ishii,M., Takayama,K., Nishina,H., Kurata,K and Giacomelli,G.A. 2009. Measurement of evapotranspiration rate in a single-span greenhouse using the energy-balance equation. Biosystems engineering. 102:298–304.
Teixeira,J., Shahidian,Sh and Rolim,J. 2008. Regional analysis and calibration for the South of Portugal of a simple evapotranspiration model for use in an autonomous landscape irrigation controller. Wseas Transactions on Environment and Development. 8.4:676-686.
Turc,L. 1961. Evaluation des besoins en eau d’irrigation, evapotranspiration potentielle, formulation simplifiéetmise à jour. Annales Agronomique. 12.1: 13-49.
Villarreal-Guerrero,F., Kacira,M., Fitz-Rodriguez,E., Kubota,C., Giacomelli,G A., Linker,R and Arbel,A. 2012. Comparison of three evapotranspiration models for a greenhouse cooling strategy with natural ventilation and variable high pressure fogging. Scientia Horticulturae. 134:210–221.
Willmott,C.J. 1982. Some comments on the evaluation of model performance. Bull. American Meteorological Society. 63.11: 1309–1313.
Zhang,B., Kang,S., Li,F and Zhang,L. 2008. Comparison of three evapotranspiration models to Bowen ratio-energy balance method for a vineyard in an arid desert region of northwest China. Agricultural and forest meteorology. 148:1629-1640.