شبیه‌سازی فرایند انتقال نیترات خاک تحت روش آبیاری سنترپیوت با استفاده از مدل بهینه‌ساز hydrus-pso

یکی از مسائل مهم و چالش‌برانگیز در کشاورزی و محیط‌زیست در طی چند دهه‌ گذشته، آلودگی منابع آب و خاک بوده‌است؛ ازاین‌رو، در این تحقیق با استفاده از الگوریتم بهینه‌ساز ازدحام ذرات برآورد پارامترهای هیدرولیکی و انتقال املاح در خاک تحت روش آبیاری سنترپیوت انجام شد و نتایج حاصل از بهینه‌سازی در شبیه‌سازی انتقال رطوبت و نیترات خاک در امتداد پروفیل خاک به‌منظور بررسی میزان آلودگی خاک در یک مزرعه تحت کشت یونجه‌ چهارساله به‌کار گرفته‌شد. بدین‌منظور پروفیلی در مزرعه‌ مورد نظر حفاری و روند تغییرات غلظت نیترات و آمونیوم خاک در امتداد پروفیل خاک در بازه‌های زمانی مختلف اندازه‌گیری شد. همچنین الگوریتم بهینه‌ساز ازدحام ذرات به مدل hydrus، لینک و پارامترهای حاکم در فرایند انتقال نیترات و رطوبت خاک تحت شرایط مدیریتی برآورد شد. نتایج حاصل نشان داد که مدل hydrus-pso جریان آب در خاک با nse برابر با 0.89 و rmse 0.001، انتقال آمونیوم را با nse 0.98 و rmse 0.001 و انتقال نیترات را با nse 0.94 و rmse 0.035 در لایه‌ سطحی خاک به‌خوبی شبیه‌سازی کرد. همچنین ارزیابی مدل در لایه‌ زیرین نشان داد که مدل hydrus-pso با nse برابر با 0.94، 0.96 و 0.97 به‌ترتیب روند تغییرات رطوبت، آمونیوم و نیترات خاک را به‌خوبی برآورد کرد. با توجه به نتایج حاصل می‌توان ذکر کرد که مدل hydrus-pso در روش آبیاری سنترپیوت توانسته به‌‌خوبی روند تغییرات رطوبت و املاح خاک را در امتداد پروفیل شبیه‌سازی کند؛ بنابراین می‌توان از الگوریتم‌های فراابتکاری در برآورد پارامترها به‌‌عنوان یک ابزار توانمند و کاربردی برای افزایش کارایی مدل‌های عددی در مطالعات آب و خاک بهره گرفت