ارزیابی مدل SWAP در تخمین رطوبت و شوری پروفیل خاک (مطالعه موردی منطقه بیرجند)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اراک

2 دانشیار/ گروه علوم و مهندسی آب- دانشکده کشاورزی- دانشگاه بیرجند

چکیده

این تحقیق به منظور ارزیابی مدل اگروهیدرولوژیکی SWAP3.03 در شبیه سازی نیم رخ رطوبت و شوری خاک تحت کشت ارقام گندم در شرایط کیفیت و کمیت های مختلف آب آبیاری در سال زراعی 85-1384 در مزرعه آزمایشی دانشگاه بیرجند انجام شد. آب آبیاری از سه حلقه چاه با شوری مختلف در مزرعه آزمایشی مورد نظر (با EC های مختلف 1.4 ، 45 و 9.6 دسی زیمنس بر متر) تأمین شد. ابتدا مدل نسبت به پارامترهای هیدرولیکی لایه های خاک و انتقال املاح بر اساس یک مطالعه انجام شده در مزرعه آزمایشی به خوبی واسنجی گردید. نتایج این تحقیق نشان داد میانگین فصلی توزیع شوری و رطوبت در پروفیل خاک در تیمارهای آبیاری کامل I3 و پر آبیاری I4 (تأمین 125 درصد آب مورد نیاز) یکنواخت تر از سایر تیمارها می باشد. حداکثر غیر یکنواختی در تیمار های تحت تنش آبی و شوری مشاهده می گردد. نتایج شبیه سازی شده توسط مدل نشان می دهد که اعمال تیمارهای کم آبی و شوری باعث کاهش دقت مدل در پیش بینی رطوبت و شوری در مراحل زمانی مختلف پس از کاشت گندم می شود. بهترین براوردهای مدل در تخمین پارامترهای رطوبت و شوری، به ترتیب مربوط به تیمار I3 (آبیاری کامل) (0.95=R2 برای کلاس شوریS1 R2=0.94برای کلاس شوری S2 و R2=0.93 برای کلاس شوری S3برای تخمین رطوبت و R2=0.77برای کلاس شوری
S1
، R2=0.82برای کلاس شوری S2 و R2= 0.91 برای کلاس شوری S3 برای تخمین شوری) و
و I2 (تأمین 75 درصد آب مورد نیاز) (0.85=R2 برای کلاس شوری R2=0.82 ،S1 برای کلاس شوری S2 و R2=0.78 برای کلاس شوری S3 برای تخمین رطوبت و R2=0.7 برای کلاس شوریS1
، R2=0.73برای کلاس شوری S2 و R2= 0.87 برای کلاس شوری S3 برای تخمین شوری) می باشد. روند تغییرات دقت مدل در براورد پروفیل رطوبت و شوری خاک، از سطح خاک به سمت عمق کاهشی است(0.72-0.890=R2برای رطوبت و 0.71-0.87=R2برای شوری). با وجود تغییرات رطوبت و شوری خاک در لایه ی سطحی خاک، ضریب تعیین بالا (0.89= R2 برای رطوبت و 0.87= R2 برای شوری)در لایه های نزدیک به سطح خاک، نشان دهنده ی کاربرد مطلوب مدل SWAP برای شبیه سازی رطوبت و شوری خاک می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of SWAP model in estimating the salinity and soil moisture content (Case study: Birjand)

نویسندگان [English]

  • mohamad javad nahvinia 1
  • Behnam Moaveni 1
  • Ali Shahidi 2
1 Department of water sciences and engineering, Factuly of agriculture and natural resources, Arak university
2 Water engineering Dept. Faculty of Agriculture University of Birjand Birjand Iran
چکیده [English]

This study wasconducted to evaluate of the agro-hydrological model SWAP3.03 forsimulating soil moisture content and salinity undercultivation of Wheatvarieties in terms of different qualities andquantities of Irrigation waterduring 2005-2006 growing season in the Research Field of University Birjand.Irrigation water was supplied from three local wells with different qualities namely 1.4, 4.5 and 9.6 ds/m.The model was initially calibrated with respect to the soil layers hydraulic and solute transportation parametersbased on a studyconducted in the research field. The results of this study showed that the seasonal average of soil moisture content and salinity distributionwas more uniformin full irrigation and excess (125% ET) treatmentsin comparison to othertreatments.Maximum nonuniformityin soil moisturecontent and salinity was observed under water and salinity stress treatments. Deficit irrigation and saline treatments reduced the accuracy of model predictions in estimating of soilmoisture content and salinity for various growing stages. Best model predictions were related to full irrigation (R2 = 0.95 for salinity class S1, R2 = 0.94 for salinity class S2,R2 = 0.93 for salinity class S3 in estimating the soil moisture content and R2 = 0.77 for salinity class S1, R2 = 0.82 for salinity class S2,R2 = 0.91 for salinity class S3 in estimating the salinity)and 75%ET treatments(R2 = 0.85 for salinity class S1, R2 = 0.82 for salinity class S2,R2 = 0.78 for salinity class S3 in estimating the soil moisture content and R2 = 0.7 for salinity class S1, R2 = 0.73 for salinity class S2,R2 = 0.87 for salinity class S3 in estimating the salinity). The trend of changes in accuracy of the model to estimating the soil moisture content and salinity was decreased towards deeper layers (R2=0.89-0.72 for soil moisture content and R2=0.87-0.71 for salinity). Despite of soil moisture content and salinity in upper layers of soil,high correlation coefficients (R2= 0.89 and0.87, for soil moisture contentandsalinity,respectively)indicated that SWAP is a dependable model for simulation of soil moisture content andsalinity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Birjand
  • irrigation depth
  • Moisture
  • Salinity
  • SWAP