ارزیابی مدل HYDRUD-1D در شبیه‌سازی رطوبت و نیتروژن در خاک مزرعه پیاز تحت آبیاری قطره‌ای

مدیریت آب و کود نیتروژن در محصولات کشاورزی به‌دلیل کمبود منابع، مشکلات زیست‌محیطی و سلامتی باید بهبود یابد. مدل‌سازی در سال‌های اخیر نقش مهمی را در ارتقا عملیات کود آبیاری در سیستم‌های نوین آبیاری داشته است. هدف از انجام این مطالعه ارزیابی قابلیت مدل hydrus-1d در شبیه‌سازی اثر هم‌زمان رژیم‌های مختلف آب و کود نیتروژن در یک سیستم کود آبیاری قطره‌ای بود. این پژوهش در یک مزرعه تحت کشت پیاز به مساحت 81 مترمربع، مجهز به سامانه کود آبیاری قطره‌ای، در منطقه شاهرود با اقلیم خشک صورت گرفت. مقادیر رطوبت و غلظت نیتروژن از اندازه‌گیری‌های مزرعه‌ای با دور آبیاری 48 ساعت و تزریق کود نیتروژن با غلظت 116/0 ساعت به‌دست 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 سانتی‌متر برآورد گردید. در این مطالعه تغییرات میزان رطوبت و غلظت نیتروژن طی ماه‌های مختلف رشد توسط مدل hydrus-1d بررسی شد. نتایج اندازه‌گیری‌ها و برآوردهای مدل در خصوص رطوبت توزیعی بیانگر بیش‌تر بودن مقدار رطوبت در 3 زمان 30، 60 و 90 روز پس از نشا پیاز در لایه 15-0 سانتی‌متری سطح زمین و در 10 سانتی‌متری محل استقرار قطره‌چکان است. بیش‌تر بودن رطوبت در لایه اول خاک و در محل 10 سانتی‌متری قطره‌چکان به‌دلیل استقرار قطره‌چکان در سطح خاک و برای پاشش آن به‌سمت گیاه یعنی 10 سانتی‌متری قطره‌چکان قابل توجیه است. اندازه‌گیری‌ها و مدل‌سازی نیتروژن بیانگر فزونی مقدار نیتروژن در زمان‌های 30 و 90 روز پس از نشا در لایه 15-0 سانتی‌متری خاک در محل قطره‌چکان نسبت به 2 ماه پس از نشا بود. کاهش نیتروژن در محل 10 سانتی‌متری قطره‌چکان و در 60 روز پس از نشا می‌تواند به‌دلیل استقرار گیاه پیاز در 10 سانتی‌متری از محل قطره‌چکان، افزایش درصد پوشش گیاهی و نیاز گیاه به این ماده غذایی باشد. مقایسه متناظر رطوبت شبیه‌سازی با مشاهده شده تا عمق 60 سانتی‌متری در محل قطره‌چکان و 10 سانتی‌متری 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 شبیه‌سازی با مشاهده شده در محل قطره‌چکان و 10 سانتی‌متری 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 آماره‌های خطاسنجی نشان‌دهنده کم بودن خطا و بالا بودن ضریب تعیین در کاربرد مدل hydrus-1d و دقت مناسب این مدل در شبیه‌سازی رطوبت توزیعی و غلظت نیتروژن در منطقه ریشه است.واژه‌های کلیدی: آبیاری قطره‌ای، پیاز، کود آبیاری، مدل‌سازی، hydrus-1d