Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Reza Mosaddeghi,Mahdi Gheysari
محمدرضا مصدقی (استاد مشاور) مهدی قیصری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Amiri
زهرا امیری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394
In recent years, increasing water use efficiency through precise irrigation has drawn attention of many researchers. To regularly monitor soil water in the rootzone for irrigation scheduling purposes in drip-tape irrigation system, determination of an appropriate location for soil moisture sampling is essential. The objectives of this study were to determinate an appropriate location for soil water determintion in drip-tape irrigation management as a representative of the average soil water content in the profile ( ), and to evaluate the application of HYDRUS software. Soil water samples were taken from 35?60 cm plots at two growth stages of maize and during two irrigation intervals; 48-53 and 68-73 days after planting. Soil water content was measured using the gravimetric method. Root length density was measured in the middle and at the end of growing season in each plot. The results showed that the root distribution depth, at the end of growing season, was 55 cm. However, more than 70% of root length was located up to 30 cm from the soil surface. Accepting a ±10% relative error compared to the average soil water profile, areas of the profile within the range of the accepted error, was determined with the closest approximation to the average soil moisture ( ). Overlapping the regions during the growing season, an appropriate location for soil water content measurement was determined in 0-20 cm horizontal distance from the drip tape and at a 10-20 cm depth from soil surface. The HYDRUS-2D/3D software was used to simulate the soil water distribution and to compare the simulated data with the observed data. For calibration, the van Genuchten-Mualem parameters were optimized using the inverse solution approach. The optimized parameters of ,, and n were 0.463 cm 3 cm -3 , 0.0064 cm -1 , 19.29 cm day -1 , and 1.424, respectively. Furthermore, the statistical indices of R 2 , RMSE, and NRMSE were 0.7, 0.0278, cm 3 cm -3 , and 17.42%, respectively. The model evaluation showed that R 2 , RMSE, and NRMSE, and d values were 0.802, 0.0256 cm 3 cm -3 , 15.53%, and 0.9, respectively. The values of the statistical indices indicated the ability of the model in simulating the soil water content distribution in the profile with a good accuracy. Therefore, combining the HYDRUS-2D/3D modeling results with field data is an appropriate, quick, and economic approach in determining an appropriate location for soil water content measurement under different irrigation management scenarios in drip-tape irrigation systems. Keywords : precise irrigation, soil water content distribution, maize, drip-tape irrigation, HYDRUS-2D/3D software.
در سال های اخیر افزایش بهره وری مصرف آب از طریق آبیاری دقیق مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. تعیین مکان مناسب اندازه گیری رطوبت خاک در منطقه توسعه ریشه و نیم رخ رطوبتی به منظور پایش منظم رطوبت خاک برای برنامه ریزی آبیاری قطره ای نواری گیاهان زراعی اهمیت دارد. اهداف این پژوهش شامل تعیین مکان مناسب اندازه گیری رطوبت خاک به طوری که بیان گر میانگین رطوبت خاک رخ ( ) باشد، و ارزیابی و استفاده از نرم افزار HYDRUS برای تعیین مکان مناسب اندازه گیری رطوبت در خاک رخ در مدیریت آبیاری قطره ای-نواری بودند. رطوبت خاک ( ) در خاک رخ رطوبتی در شبکه 60?35 سانتی متر در دو مرحله رشد ذرت و در طول دو دور آبیاری 53-48 و 73-68 روز پس از کاشت و به روش نمونه گیری وزنی اندازه گیری شد. تراکم طولی ریشه گیاه در میانه و انتهای فصل رشد به ترتیب در شبکه60?35 سانتی متر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد عمق توسعه ریشه گیاه در انتهای فصل رشد 55 سانتی متر بود اما بیش از 70 درصد طول ریشه گیاه تا عمق 30 سانتی متری از سطح خاک قرار داشت. با پذیرفتن 10±% خطا نسبت به میانگین رطوبت خاک رخ، محدوده ای از خاک رخ مشخص گردید که در بازه خطای پذیرفته شده قرار گرفت و از طرفی بیش ترین نزدیکی به میانگین رطوبت خاک را داشت ( ). از همپوشانی در طول دوره رشد، مکان مناسب برای اندازه گیری رطوبت خاک در فاصله افقی از نوار آبیاری تا 20 سانتی متر و عمق 20-10 سانتی متری از سطح خاک به دست آمد. از نرم افزار HYDRUS-2D/3D برای شبیه سازی الگوی توزیع رطوبت خاک رخ و مقایسه آن با داده های مزرعه ای استفاده شد. در فرآیند واسنجی، پارامترهای ون گنوختن-معلم با استفاده از روش حل معکوس بهینه شدند. مقادیر بهینه شده پارامترهای برابرcm 3 cm -3 463/0، برابرcm -1 0064/0، برابر 29/19 سانتی متر بر روز و برابر 424/1 بود. همچنین شاخص های آماری R 2 ، RMSE و NRMSE به ترتیب برابر با 70/0،cm 3 cm -3 0278/0 و 42/17 درصد بودند. در فرآیند اعتبارسنجی ضریب تبیین، ریشه میانگین مربعات خطا، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال و شاخص توافق ویلموت به ترتیب برابر با 802/0،cm 3 cm -3 0256/0 ، 53/15 درصد و 9/0 بودند. مقادیر شاخص های آماری تاییدی بر توانایی نرم افزار در شبیه سازی توزیع رطوبت در خاک با دقت خوب در طول دوره رشد گیاه بود. بنابراین استفاده تلفیقی از نرم افزار HYDRUS-2D/3D و داده های مزرعه ای ابزاری مناسب، سریع و ارزان قیمت در تعیین مکان مناسب اندازه گیری رطوبت خاک تحت سناریوهای مختلف مدیریت آبیاری در سیستم آبیاری قطره ای-نواری است. واژه های کلیدی : آبیاری دقیق، توزیع رطوبت در خاک، ذرت، آبیاری قطره ای-نواری، نرم افزار HYDRUS-2D/3D

ارتقاء امنیت وب با وف بومی