Skip to main content
SUPERVISOR
Mahdi Gheysari,Mohammad Reza Mosaddeghi,Jahangir Abedi-Koupai
مهدی قیصری (استاد راهنما) محمدرضا مصدقی (استاد مشاور) جهانگیر عابدی کوپائی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehrnaz Moradiannejad
مهرناز مرادیان نژاد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Nitrate distribution in soil under drip-tape irrigation of maize and modeling by HYDRUS-2D/3D
Currently, drip-tape irrigation systems are used common for row crops due to water scarcity in the Iran. The progress of root development system depends on soil moisture and nitrate is affected by moisture front, it is necessary to study the pattern of nitrogen nitrate in soil to increase water and nitrogen utilization efficiency. The goals of this study were investigating the distribution of nitrogen nitrate in soil under drip-tape irrigation of maize and simulation of nitrate distribution pattern, using HYDRUS-2D software. The experimental treatments were two nitrogen levels, contain 50 kg N ha -1 (N50) and 100 kg N ha -1 (N100). Soil samples were taken from 0, 10, 20, and 30 cm from drip-tape in depth of 0-5, 10-15, 20-25, 30-35, 40-45, and 55-60 cm from soil surface with three replicates. The soil samples were taken one day before fertigation (1DBF) and one day after fertigation (1DAF) for two nitrogen levels, and also one day after the first irrigation (1DA1I), and three days after the fourth irrigation (3DA4I) at N100 fertilizer level. The results showed that the coefficient of variation of nitrate was high at a distance of zero from the tape line and a depth of 0 to 30 cm of soil. For N100, the coefficient of variation of transitions of nitrate was high in the first four layers of soil, while at fertilization level of N50 is only high in the first two layers of soil. More fertilizer split caused increasing fertilizer distribution uniformity in soil profile. For fertigation management, nitrate distribution trend follows the wetting front in the soil and the nitrate goes further in the horizontal direction. However, in cases of irrigation without fertilizer, with moving the water in the soil, the nitrate moves more in the vertical direction. The suitable place for measuring NO 3 -N ( ) was obtained at a depth of 25 to 35 cm and at a distance of 10 to 20 cm from the drip-tape. An appropriate location for measuring soil moisture ( was obtained at a depth of 25 to 30 cm and at a distance of 5 to 10 cm from the drip-tape. The common area between these two parameters, which indicates the proper location of the measurements and , is at a depth of 25 to 30 cm and a distance of 10 to 15 cm from the drip-tape. The results of the simulation of nitrate distribution in soil with HYDRUS-2D model showed that, the model's ability to simulate the distribution of nitrate in the soil decreased, with increase of depth from soil surface and distance from drip-tape. As well as the standard deviation of simulated data along in the longitudinal direction of the soil, it was more than the transverse direction of the soil and at the cross-section of the soil, the standard deviation of simulated data at depths of 30 to 35 cm was more than the rest of the layers. Key Words :Nitrate, Fertigation, Drip-Tape Irrigation, Maize, HYDRUS-2D
در حال حاضر به دلیل کمبود آب در کشور، سیستم های آبیاری قطره ای-نواری برای کشت های ردیفی رایج شده است. با توجه به اینکه سیستم توسعه ریشه براساس خاک رخ مرطوب توسعه می یابد و نیترات نیز تحت تأثیر جبهه رطوبتی است، بررسی الگوی توزیع نیترات در خاک رخ به منظور افزایش بهره وری مصرف آب و نیتروژن ضرورت می یابد. این پژوهش با هدف بررسی توزیع نیتروژن نیتراتی در خاک تحت آبیاری قطره ای-نواری ذرت و شبیه سازی الگوی توزیع نیترات در محیط نرم افزار HYDRUS-2D انجام شد. نمونه برداری نیترات و رطوبت خاک در دو تیمار کودی 100 و 50 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به ترتیب N100 و N50 انجام شد. به منظور پایش نیتروژن نیتراتی و رطوبت خاک در طول دوره رشد، نمونه برداری از خاک در فواصل 0، 10، 20 و 30 سانتی متری از نوار آبیاری و اعماق 5-0، 15-10، 25-20، 35-30، 45-40 و 60-55 سانتی متری از سطح خاک در 3 تکرار انجام شد. نمونه برداری یک روز قبل از کودآبیاری، یک روز بعد از کودآبیاری، یک روز بعد از اولین آبیاری و سه روز بعد از چهارمین آبیاری در سطح کودی N100 و یک روز قبل از کودآبیاری و یک روز بعد از کودآبیاری در سطح کودی N50 صورت گرفت. نتایج نشان داد که تغییرات نیترات در فاصله ی صفر از نوار آبیاری و عمق صفر تا 30 سانتی متری خاک زیاد است. در سطح کودی N100 ضریب تغییرات عرضی نیترات در چهار لایه اول خاک زیاد بود در صورتی که در سطح کودی N50 فقط در دو لایه اول خاک ضریب تغییرات عرضی زیاد بود. لذا تقسیط بیشتر کود و تزریق کود کمتر در هر کود آبیاری منجر به یکنواختی بیشتر توزیع کود در خاک رخ می شود. در مراحلی که کود همراه آبیاری اعمال شده است، روند توزیع نیترات از حرکت آب در خاک پیروی می کند و نیترات بیشتر در جهت افقی پیشروی می کند ولی در مراحل آبیاری بدون کود با حرکت آب در خاک، نیترات بیشتر در جهت عمودی حرکت می کند. مکان مناسب برای اندازه گیری نیتروژن نیتراتی نسبی ( ) در عمق 25 تا 35 سانتی متری و در فاصله 10 تا 20 سانتی متری از نوار آبیاری به دست آمد. مکان مناسب برای اندازه گیری رطوبت نسبی ( ) در عمق 25 تا 30 سانتی متری و در فاصله 5 تا 10 سانتی متری از نوار آبیاری به دست آمد. سطح مشترک این دو پارامتر که بیانگر مکان مناسب اندازه گیری و است، محدوده کوچکی در عمق 25 تا 30 سانتی متری و فاصله 10 تا 15 سانتی متری از نوار آبیاری قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی توزیع نیترات در خاک با مدل HYDRUS-2D نشان داد با فاصله گرفتن از نوار آبیاری و عمیق تر شدن خاک، توانایی مدل در شبیه سازی توزیع نیترات در خاک کاهش می یابد. همچنین پراکندگی داده های شبیه سازی شده در راستای طولی خاک بیشتر از راستای عرضی خاک بود و در راستای عرضی خاک پراکندگی داده های شبیه سازی شده در عمق 30 تا 35 سانتی متری خاک بیشتر از بقیه لایه ها بود. کلمات کلیدی: نیترات، کودآبیاری، آبیاری قطره ای- نواری، ذرت، HYDRUS-2D

ارتقاء امنیت وب با وف بومی