ارزیابی کارآیی مدل های نفوذ آب به خاک تحت تاثیر روش های خاک ورزی و مدیریت بقایا در تناوب گندم-ذرت

فرآیند نفوذ آب به خاک در کارآمدی طراحی سامانه های آبیاری از اهمیت خاصی برخوردار است. از سوی دیگر، پدیده نفوذ آب به خاک و تغییرات آن به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک تحت تاثیر مدیریت بقایای گیاهی و روش های خاک ورزی قرار می گیرد. هدف اصلی این پژوهش برآورد ضرایب مدل های مختلف نفوذ آب به خاک (کوستیاکوف، کوستیاکوف- لوئیز، فلیپ، هورتون و سازمان حفاظت خاک آمریکا) و کارآیی آن ها تحت تاثیر روش های مختلف خاک ورزی (خاک ورزی رایج، کم خاک ورزی و بی خاک ورزی) و مدیریت بقایا (حفظ بقایای به صورت ایستاده و حذف تمام بقایا از سطح خاک) بود.به این منظور، پژوهشی مزرعه ای در سال 1395 و 1396 در منطقه زرقان استان فارس (بافت خاک لوم رسی سیلتی) با طرح کرت های یک بار خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی در تناوب گندم-ذرت با سه تکرار اجرا شد. فرآیند نفوذ آب به خاک برای هر محصول زراعی با استفاده از روش استوانه های دوگانه با 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از برازش هر مدل بر داده های نفوذ تجربی بر اساس بهینه سازی غیر خطی، آماره های ضریب تبیین (R2)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) و درصد کارآیی (EF) تعیین و مدل ها، از نظر درستی برآورد نفوذ ارزیابی و رتبه بندی شدند. نتایج نشان داد که مدل کوستیاکوف- لوئیز در کشت گندم و حذف بقایا در سامانه های خاک ورزی رایج (با R2، RMSE و EF به ترتیب 99/0، 07/0 و 99/99) و کم خاک ورزی (با R2، RMSE و EF به ترتیب 99/0، 13/0 و 99/99) و مدل هورتون در کشت ذرت و حفظ بقایا در سامانه بی خاک ورزی (با R2، RMSE و EF به ترتیب 99/0، 14/0 و 70/99)، بهترین کارآیی را در برآورد نفوذ آب به خاک داشتند. در میان سامانه های خاکورزی، مدل های حفاظت خاک آمریکا، کوستیاکوف و فیلیپ در هر دو کشت از این نظر ناکارآمدترین بودند. بطورکلی، در مناطق خشک و نیمه خشک از جمله زرقان در استان فارس جهت کمی سازی فرآیند نفوذ آب به خاک مدل های کوستیاکوف- لوئیز و هورتون به ترتیب در کشت گندم و ذرت می تواند قابل توصیه باشد.