تحلیل دینامیکی تاثیر مدیریت آبیاری بر دماهای آستانه‌ی خاک با مدل hydrus2d

دماهای آستانه ی خاک یکی از مهم ترین مولفه های اثرگذار بر ویژگی های بیولوژیکی گیاهان بوده و تا حد زیادی می تواند رشد ریشه و در پی آن، جذب آب و عناصر غذایی از خاک را متاثر سازد. از آن جایی که رطوبتِ خاک، سهم مهمی در کنترل دمای خاک دارد، پیش بینی آثارِ محتمل اعمال یک استراتژی معین آبیاری می تواند امکان انتخاب شیوه ی مناسب با هدف افزایش کارآیی مصرف آب و عناصر غذایی را فرآهم سازد. بنابراین در این پژوهش، از مدل hydrus2d، برای تحلیل دینامیکی تاثیر استراتژی های مختلف آبیاری بر تغییرات زمانی و مکانی دمای خاک و عدم قطعیت های حاکم در فرآیند شبیه سازی استفاده شد. داده های هم زمان دمای خاک و رطوبت، در شبکه ی منظمی از سنسورهای هوشمند idrg sms t2 در محدوده ی ریشه ی گیاه ذرت تحت تیمارهای آبیاری کامل (fi)، کم آبیاری معمولی (di) و آبیاری ناقص ریشه (prd) در فصل زراعیِ 1389جمع آوری شد. واسنجی مدل بر اساس داده های پیوسته قرائت شد طی 10 فرآیند آبیاری در هر تیمار و صحت سنجی بر اساس تغییرات روزانه ی دمای خاک صورت گرفت. در ادامه، تحلیل عدم قطعیت مدل در شبیه سازی دما بر اساس محاسبه ی واریانس خطا در بعدهای مکانی و زمانی صورت گرفت. بر اساس معیارهای جذر میانگین مربعات خطا (rmse) و ضریب کارآیی مدل (ef) در مرحله ی صحت سنجی، مدل hydrus2d با دقت بالایی قادر به شبیه سازی دمای خاک (rmse=0.020.42 °c, ef=0.710.92) بوده و کم ترین و بیش ترین مقدارِ میانگین rmse در تخمین رژیم گرمایی خاک به ترتیب در تیمارهای fi و prd بدست آمد. کم ترین دامنه ی عدم قطعیت مدل در شبیه سازی دمای خاک در تیمارهای fi، prd و di در محدوده ی عمقی 8060 سانتی متری مشاهده شد و مقادیر خطا در این تیمارها به ترتیب در محدوده های 0.2±0.6، 2.3±5.9 و 2±5.4 درصد قرار داشت. همچنین، بیش ترین مقادیر آن در تیمارهای fi، prd و di به ترتیب در محدوده های عمقی 4020، 200 و 6040 سانتی متری وجود داشت و مقادیرِ آن به ترتیب معادل 5±9، 3.04±0.6 و 5.3±13.7 درصد بود. بر اساس نتایج این پژوهش، اعمال prd می تواند با کنترل دماهای آستانه در محدوده ی 289 درجه ی سانتی گراد، از تعداد روزهای تنش کاسته و شرایط مطلوب تری را برای رشد ریشه، به ویژه در محدوده های عمقی فراتر از 40 سانتی متری در خاک فرآهم آورد.