شبیه‌سازی شوری خاک تحت منبع خطی در یک خاک ناهمگن و در شرایط غیرماندگار

سابقه و هدف: محدودیت منابع آب در برخی مناطق، موجب کاربرد آب‌های نامتعارف و استفاده از سامانه‌های آبیاری با راندمان بالا نظیر آبیاری قطره‌ای شده است. عدم مدیریت صحیح در مصرف منابع آب، منجر به افزایش تجمع نمک در سطح خاک گردیده است. به سبب محدودیت‌های اجرایی مانند بالابودن هزینه و زمان‌بر بودن آزمایش‌های مزرعه‌ای، استفاده از مدل‌های شبیه‌ساز برای مطالعه سناریوهای مختلف مدیریتی توصیه می‌شود. هدف پژوهش حاضر بررسی حرکت نمک در مقیاس مزرعه‌ای و حالت غیرماندگار برای یک خاک سنگین ناهمگن با برآورد همزمان پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح خاک به روش حل معکوس توسط مدل hydrus-2d می‌باشد. مواد و روش‌ها: سامانه آبیاری قطره ای نواری به‌عنوان منبع خطی اجرا شد و با شوری‌های 279/1، 5/2 و 5 دسی‌زیمنس بر متر آبیاری انجام گردید. 48 ساعت پس از اتمام آبیاری، نیم‌رخ خاک تا عمق 40 سانتی‌متری حفر گردید و شبکه‌بندی با ابعاد 10 × 10 سانتی‌متر انجام شد. برای بررسی وضعیت املاح، نمونه‌برداری از زیر تِیپ و فاصله افقی 20 سانتی‌متری از جانب تِیپ برای تعیین شوری عصاره اشباع خاک (ece) صورت گرفت. مقادیر ece مشاهده‌ای حاصل از آزمایش‌های میدانی و شبیه‌سازی شده با مدل توسط آماره‌های nrmse و crm مقایسه شدند. یافته‌ها: شوری خاک شبیه‌سازی‌شده اندکی کم‌تر از مقادیر مشاهده‌ای به‌دست آمد. همچنین مشاهده گردید که بیش‌ترین مقدار شوری در لایه سطحی خاک وجود دارد؛ بنابراین این امر می‌تواند نشان‌دهنده لزوم آبشویی نمک‌ها در مواردی هم‌چون مراحل اولیه رشد گیاه که حساسیت به شوری بیش‌تر است، باشد. براساس برآورد حل معکوس توسط مدل hydrus، ضریب انتشارپذیری طولی (dl) بین 57/24 تا 56/39 و ضریب انتشارپذیری عرضی (dt) بین 1298/0 تا 2680/5 به‌دست آمد. این تفاوت‌های مشاهده شده در ضرایب انتشارپذیری در شوری‌های مختلف می‌تواند ناشی از ناهمگنی خاک و تغییرات مکانی زیاد پارامترهای انتقال در خاک باشد. محدوده nrmse برای زیر تِیپ بین 79/2 تا 49/18 درصد و برای جانب تِیپ بین 08/3 تا 20 درصد به‌دست آمد که در رده عالی تا خوب قرار می‌گیرد. محدوده crm در زیر تِیپ 049/0- تا 097/0 و در جانب تِیپ 065/0- تا 081/0 به‌دست آمد. نتیجه‌گیری: علی‌رغم وجود بافت خاک سنگین و ناهمگن در منطقه مورد مطالعه، طبق شاخص‌های آماری محاسبه شده، مدل توانست با برآورد پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح به روش حل معکوس با کیفیت قابل‌قبولی شبیه‌سازی شوری را انجام دهد؛ بنابراین می‌توان از این مدل به‌عنوان ابزاری مناسب، برای طراحی و مدیریت آبیاری قطره‌ای نواری با آب شور و لب‌شور استفاده کرد.