ارزیابی مدل HYDRUD-1D در شبیه سازی رطوبت و نیتروژن در خاک مزرعه پیاز تحت آبیاری قطره ای

مدیریت آب و کود نیتروژن در محصولات کشاورزی به دلیل کمبود منابع، مشکلات زیست محیطی و سلامتی باید بهبود یابد. مدل سازی در سال های اخیر نقش مهمی را در ارتقاء عملیات کود آبیاری در سیستم های نوین آبیاری داشته است. هدف از انجام این مطالعه ارزیابی قابلیت مدل Hydrus-1D در شبیه سازی اثر هم زمان رژیم های مختلف آب و کود نیتروژن در یک سیستم کود آبیاری قطره ای بود. این پژوهش در یک مزرعه تحت کشت پیاز به مساحت 81 مترمربع، مجهز به سامانه کود آبیاری قطره ای، در منطقه شاهرود با اقلیم خشک صورت گرفت. مقادیر رطوبت و غلظت نیتروژن از اندازه گیری های مزرعه ای با دور آبیاری 48 ساعت و تزریق کود نیتروژن با غلظت 116/0 ساعت به دست آمد. با اعمال شرایط مرزی و اولیه در مدل Hydrus-1D رطوبت و نیتروژن در 4 عمق 15-0، 30-15، 45-30 و 60-45 سانتی متر برآورد گردید. در این مطالعه تغییرات میزان رطوبت و غلظت نیتروژن طی ماه های مختلف رشد توسط مدل Hydrus-1D بررسی شد. نتایج اندازه گیری ها و برآوردهای مدل در خصوص رطوبت توزیعی بیانگر بیش تر بودن مقدار رطوبت در 3 زمان 30، 60 و 90 روز پس از نشاء پیاز در لایه 15-0 سانتی متری سطح زمین و در 10 سانتی متری محل استقرار قطره چکان است. بیش تر بودن رطوبت در لایه اول خاک و در محل 10 سانتی متری قطره چکان به دلیل استقرار قطره چکان در سطح خاک و برای پاشش آن به سمت گیاه یعنی 10 سانتی متری قطره چکان قابل توجیه است. اندازه گیری ها و مدل سازی نیتروژن بیانگر فزونی مقدار نیتروژن در زمان های 30 و 90 روز پس از نشاء در لایه 15-0 سانتی متری خاک در محل قطره چکان نسبت به 2 ماه پس از نشاء بود. کاهش نیتروژن در محل 10 سانتی متری قطره چکان و در 60 روز پس از نشاء می تواند به دلیل استقرار گیاه پیاز در 10 سانتی متری از محل قطره چکان، افزایش درصد پوشش گیاهی و نیاز گیاه به این ماده غذایی باشد. مقایسه متناظر رطوبت شبیه سازی با مشاهده شده تا عمق 60 سانتی متری در محل قطره چکان و 10 سانتی متری آن بیانگر جذر مربعات خطای 0067/0 و 0062/0، میانگین خطای مطلق 0044/0 و 0047/0 و ضریب تعیین 90/0 و 99/0 بود. به همین ترتیب مقایسه متناظر نیتروژن شبیه سازی با مشاهده شده در محل قطره چکان و 10 سانتی متری آن بیانگر جذر مربعات خطای 015/0 و 011/0، میانگین خطای مطلق 014/0 و 009/0 و ضریب تعیین 92/0 و 99/0 بود. نتایج نهایی با توجه به محاسبه آماره های خطاسنجی نشان دهنده کم بودن خطا و بالا بودن ضریب تعیین در کاربرد مدل Hydrus-1D و دقت مناسب این مدل در شبیه سازی رطوبت توزیعی و غلظت نیتروژن در منطقه ریشه است.