تحليل ديناميكي تأثير مديريت آبياري بر دماهاي آستانه‌ي خاك با مدل HYDRUS2D

دماهاي آستانه ي خاك يكي از مهم ترين مؤلفه هاي اثرگذار بر ويژگي هاي بيولوژيكي گياهان بوده و تا حد زيادي مي تواند رشد ريشه و در پي آن، جذب آب و عناصر غذايي از خاك را متاثر سازد. از آن جايي كه رطوبتِ خاك، سهم مهمي در كنترل دماي خاك دارد، پيش بيني آثارِ محتمل اعمال يك استراتژي معين آبياري مي تواند امكان انتخاب شيوه ي مناسب با هدف افزايش كارآيي مصرف آب و عناصر غذايي را فرآهم سازد. بنابراين در اين پژوهش، از مدل HYDRUS2D، براي تحليل ديناميكي تأثير استراتژي هاي مختلف آبياري بر تغييرات زماني و مكاني دماي خاك و عدم قطعيت هاي حاكم در فرآيند شبيه سازي استفاده شد. داده هاي هم زمان دماي خاك و رطوبت، در شبكه ي منظمي از سنسورهاي هوشمند IDRG SMS T2 در محدوده ي ريشه ي گياه ذرت تحت تيمارهاي آبياري كامل (FI)، كم آبياري معمولي (DI) و آبياري ناقص ريشه (PRD) در فصل زراعيِ 1389جمع آوري شد. واسنجي مدل بر اساس داده هاي پيوسته قرائت شد طي 10 فرآيند آبياري در هر تيمار و صحت سنجي بر اساس تغييرات روزانه ي دماي خاك صورت گرفت. در ادامه، تحليل عدم قطعيت مدل در شبيه سازي دما بر اساس محاسبه ي واريانس خطا در بعدهاي مكاني و زماني صورت گرفت. بر اساس معيارهاي جذر ميانگين مربعات خطا (RMSE) و ضريب كارآيي مدل (EF) در مرحله ي صحت سنجي، مدل HYDRUS2D با دقت بالايي قادر به شبيه سازي دماي خاك (RMSE=0.020.42 °C, EF=0.710.92) بوده و كم ترين و بيش ترين مقدارِ ميانگين RMSE در تخمين رژيم گرمايي خاك به ترتيب در تيمارهاي FI و PRD بدست آمد. كم ترين دامنه ي عدم قطعيت مدل در شبيه سازي دماي خاك در تيمارهاي FI، PRD و DI در محدوده ي عمقي 8060 سانتي متري مشاهده شد و مقادير خطا در اين تيمارها به ترتيب در محدوده هاي 0.2±0.6، 2.3±5.9 و 2±5.4 درصد قرار داشت. همچنين، بيش ترين مقادير آن در تيمارهاي FI، PRD و DI به ترتيب در محدوده هاي عمقي 4020، 200 و 6040 سانتي متري وجود داشت و مقاديرِ آن به ترتيب معادل 5±9، 3.04±0.6 و 5.3±13.7 درصد بود. بر اساس نتايج اين پژوهش، اعمال PRD مي تواند با كنترل دماهاي آستانه در محدوده ي 289 درجه ي سانتي گراد، از تعداد روزهاي تنش كاسته و شرايط مطلوب تري را براي رشد ريشه، به ويژه در محدوده هاي عمقي فراتر از 40 سانتي متري در خاك فرآهم آورد.