پديد آورندگان :
پورغلام آميجي، مسعود دانشگاه تهران، كرج - پرديس كشاورزي و منابع طبيعي - گروه مهندسي آبياري و آباداني , لياقت، عبدالمجيد دانشگاه تهران، كرج - پرديس كشاورزي و منابع طبيعي - گروه مهندسي آبياري و آباداني , ولي، محمدحسين دانشگاه نوشيرواني بابل - گروه مهندسي برق-كنترل , پارسامهر، حميدرضا دانشگاه تهران - گروه مهندسي معدن
كليدواژه :
آبياري سطحي , نفوذ عمقي , حسگر , آبياري هوشمند , واسنجي و صحت سنجي
چكيده فارسي :
با توجه به مسئله كمبود آب و خشكسالي در كشور ايران، مديريت آب كشاورزي بسيار ضروري و الزامي است. مديريت آب كشاورزي نيازمند سياست گداري در راستاي استفاده درست و بهينه از آب بوده كه سامانه آبياري هوشمند راهي مناسب و بهينه جهت استفاده درست از آب مي باشد.بدين منظور، دستگاه حسگر رطوبتي در بهمن و اسفندماه 1397 طرح‌ريزي و ساخته شد تا زمان مناسب قطع آبياري در آبياري جويچه‌اي را تعيين كند. آزمون دستگاه در آزمايشگاه و كاربرد آن در مزرعه آموزشي پژوهشي پرديس كشاورزي و منابع طبيعي دانشگاه تهران واقع در محمدشهر از فروردين تا پايان تيرماه 1398 به انجام رسيد. اين پژوهش با هدف ارزيابي عملكرد حسگر هوشمند رطوبت خاك براي تعيين عمق بهينه نصب و ثبت رطوبت خاك در عمق‌هاي 10، 30 و 50 سانتي‌متر و نسبت‌هاي مختلف طول در روش آبياري جويچه‌اي انجام شد. ابتدا واسنجي دستگاه بر روي خاك مزرعه مطالعاتي انجام شده و بر اساس صحت سنجي حاصل‌شده، دستگاه مورد نظر به مزرعه منتقل گرديد. در مزرعه مذكور نيز براي رسيدن به اهداف عمق نصب بهينه دستگاه و طول بهينه آن، جويچه‌هاي 36 متري با فاصله 0/75 متري ايجاد شد. طول‌هاي حساس در جويچه با نسبت 50%، 75% و 85% از ابتداي مسير به‌عنوان نقاط شاخص انتخاب شدند. نتايج نشان داد كه در مرحله واسنجي و صحت سنجي مقدار R2 (ضريب تبيين) به ترتيب برابر 0/93 و 0/95 و در مرحله واسنجي و صحت‌سنجي مقدار NRMSE (جذر ميانگين مربعات خطاي نرمال‌شده) به ترتيب برابر 80 و 13/81 درصد بوده كه حاكي از آموزش خوب مدل در مرحله واسنجي به صحت‌سنجي مي‌باشد. ضمن اينكه متوسط مقدار پارامتر RE (خطاي نسبي) در برآورد رطوبت خاك برابر 2/74 درصد به‌دست آمد كه بيانگر دقت بالاي دستگاه در برآورد رطوبت خاك مي‌باشد.
چكيده لاتين :
Due to the issue of water scarcity and drought in Iran, agriculture water management is essential. Agriculture water
management requires a policy of correct and efficient use of water, and the smart irrigation system is a suitable and optimal
way to use water properly. For this purpose, a moisture sensor device was designed and constructed in February and March
2019 to determine the appropriate time to stop irrigation in furrow irrigation. Testing the device in the laboratory and its
application in the Farm of the Campus of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, (Mohammad Shahr),
Iran, from April to July 2019. The purpose of this study was to evaluate the performance of smart sensor of soil moisture to
determine the optimum depth of installation and recording of soil moisture at 10, 30 and 50 cm depths and different length
ratios in furrow irrigation. Initially, calibration of the device was carried out on field soil and based on the obtained
validation, the device was transferred to the field. To achieve the goals of optimum depth of installation and optimum
length, 36-meter furrows with a distance of 0.75 meters were created in the field. Sensitive lengths in furrows with 0.5L,
0.75L, and 0.85L ratios were selected as the starting points. The results showed that in the calibration and validation phase
the R2 value (coefficient of determination) were 0.93 and 0.95, respectively, and in the calibration and validation stage the
value of NRMSE (Normal Root Mean Square Error) was 80 and 13.81%, that indicating good model training in the
calibration stage. Also, the average RE (Relative Error) parameter in estimating soil moisture was 2.74%, indicating high
accuracy of the device in estimating soil moisture. The results also showed that if the device was installed at a depth of 30
cm from the soil surface of the furrow and at 75% from the beginning of the field, the depth and runoff losses would be
minimal and irrigation adequacy would be best compared to other depths and lengths. It is expected that with optimal water
consumption and timely interruption of irrigation, deep losses and runoff will be avoided and with low water consumption,
the productivity of crops will increase.
