شبیه سازی الگوی توزیع نیترات در خاک در سیستم آبیاری قطره ای سطحی به روش آنالیز ابعادی

سیستم آبیاری قطره­ای از ابتدا به علت کاربرد دقیق کود و آب به عنوان یک روش آبیاری مناسب در مناطق خشک و نیمه خشک شناخته شده است. مدیریت و طراحی درست سیستم کود آبیاری در این روش تا حد زیادی بستگی به فهم درست توزیع رطوبت و کود که به نوبه خود تابع بافت و لایه بندی خاک، دبی قطره­چکان، حجم آب کاربردی و غلظت کود آبیاری دارد. در این تحقیق، آزمایش ها در یک مدل پلکسی گلاس شفاف با ابعاد ۵/۰×۲۲/۱×۳ متر و روی سه نوع بافت خاک (متوسط، سنگین و سبک) به انجام رسید. دبی­ قطره­چکان ها با زمان آبیاری ۶ ساعت و با مقادیر ۴/۲ (Q۱)، ۴ (Q۲)و ۶ (Q۳) لیتر در ساعت اعمال گردید. همچنین تیمارهای کود آبیاری شامل سه تیمار با غلظت نیترات ۱۲۵، ۲۵۰ و ۳۷۵ میلی گرم در لیتر بود. به منظور اعمال تیمارهای کود آبیاری، از کود اوره (CH۴N۲O) (۴۶ درصد نیتروژن) استفاده گردید.سپس، به کمک قضیه π باکینگهام و با استفاده از آنالیز ابعادی روابطی به منظور شبیه­سازی توزیع نیترات در سیستم­های آبیاری قطره­ای سطحی و برای سه نوع بافت مورد بررسی ارائه گردید که تابعی از غلظت نیترات اولیه خاک، غلظت نیترات در کود آبیاری، رطوبت اولیه خاک، فاصله شعاعی نقاط مورد نظر، حجم آب کاربردی در زمان آبیاری، هدایت هیدرولیکی خاک و دبی قطره­چکان می­باشد. نتایج مقایسه بین مقادیر اندازه­گیری شده و شبیه­سازی شده نشان داد که این مدل ها با دقت بالایی نیترات را پیش بینی نموده می­کنند. و همچنین متوسط مقادیر شاخص میانگین ریشه دوم خطا (RMSE) برای خاک رسی و برای دبی­های مورد استفادهQ۱، Q۲وQ۳به ترتیب مقادیر ۰۲۵/۰، ۱۰۵/۰ و ۰۹۳/۰ برآورد گردید و این مقادیر برای خاک لومی به ترتیب مقادیر ۰۳۲/۰، ۰۵۲/۰ و ۰۵/۰ و برای خاک شنی به ترتیب مقادیر ۰۲۳/۰، ۰۳۸/۰ و ۰۳۵/۰ می­باشد. با به کارگیری این روابط در سیستم آبیاری قطره­ای سطحی، می­توان عملکرد این سیستم ها را به میزان قابل توجهی بهبود بخشید.

کلیدواژه ها:

کود آبیاری ، مدیریت آبیاری ، کود اوره ، مدل فیزیکی