بررسی تاثیر رطوبت خاک لایه زیر ناحیه ریشه چغندرقند بر میزان جذب آب در سه بافت خاک مختلف

هدف: تغییر الگوی بارش‏ها و بروز تنش خشکی، لزوم استفاده بهینه از منابع آبی و صرفه‏جویی در مصرف آن‏ را بیش از پیش نمایان می‏کند. محتوای رطوبتی خاک لایه زیر ناحیه ریشه می‏تواند قسمتی از نیاز آبی گیاه را تامین کند. در حال حاضر ناحیه زیر ریشه گیاه در محاسبه بیلان آب و نیاز آبی گیاه در نظر گرفته نمی‏شود.مواد و روش: در این پژوهش از نرم‏افزار hydrus 2d/3d برای شبیه‏سازی جریان آب در خاک در ناحیه زیر ریشه گیاه چغندرقند استفاده شد. سناریوهای مورد بررسی شامل 3 لایه بافر با عمق‌های مختلف (بدون بافر، 25، 50 و 75 سانتی‌متر) در زیر ناحیه ریشه و سه بافت خاک مختلف شامل لوم، لوم‌رسی‌سیلتی و لوم‌شنی بود.نتایج: نتایج نشان داد که در تمامی بافت‏ها افزایش عمق بافر باعث جذب بیشتر آب توسط ریشه شد. بهترین حالت در بافت لوم با درنظر گرفتن عمق بافر 50 سانتی‏متری زیر ناحیه ریشه بود که مقدار جذب آب نسبت به حالت بدون عمق بافر، 7.9 درصد افزایش داشت. این مقدار برای بافت لوم رسی سیلتی و لوم شنی در عمق بافر 75 سانتی‏متر و به‏ترتیب با مقدار افزایش 8.8 و 4.3 درصد به دست آمد. نفوذ عمقی در بافت لوم، لوم‌رسی‌سیلتی و لوم‌شنی با افزایش عمق بافر به ترتیب 81، 56 و 90 درصد کاهش یافت. نسبت آب مفید به کل آب مصرفی، با افزایش عمق بافر در هر سه بافت افزایش یافت و بیشترین مقدار آن در سناریو با عمق 75 سانتی‌متر به ترتیب 14، 10 و 11 درصد افزایش داشت. نسبت جذب واقعی آب به مقدار پتانسیل (عملکرد نسبی) در هر سه بافت خاک با در نظر گرفتن لایه بافر، افزایش یافت و بیشترین مقدار در عمق 50 سانتی‌متر برای خاک لوم، برابر با 90.5 درصد و در عمق 75 سانتی‌متر برای خاک‌های لوم‌شنی و لوم‌رسی‌سیلتی به ترتیب 86.6 و 86.8 درصد بود.نتیجه‌گیری: نتایج این بررسی نشان داد محتوای رطوبتی لایه زیرین ناحیه ریشه گیاه، تاثیری مثبت در اجزای بیلان آب دارد و لازم است در محاسبات نیاز آبی به آن توجه شود.

investigation of the effect of soil moisture in the sub-root zone layer on water uptake amount in three different soil textures

objective: changes in precipitation patterns and incidence of drought stress necessitate the optimal use of water resources and their frugal consumption has emerged more than before. the soil moisture content under the root zone can fulfill the plant's water requirement. currently, the zone under the plant root is not considered in calculating the water balance, and the plant water requirement.methods: in this research, hydrus 2d/3d software was used to simulate water flow in the soil in the area under the roots of the sugar beet plant .the investigated scenarios included 4 buffer treatments with different depths (without buffer, 25, 50, and 75 cm) under the root zone and three different soil textures including loam, silty clay loam, and sandy loam.results: the results showed that in all three soil textures, increasing the buffer’s depth caused more water to be absorbed by the roots, the best result was obtained for the loam texture, with a buffer depth of 50 cm below the root zone. in this condition, the amount of water uptake compared to the condition without buffer depth, was increased by 7.9%. this value was obtained for the texture of silty clay loam and sandy loam at the buffer depth of 75 cm, with an increase of 8.8% and 4.3%, respectively. deep percolation in loam, silty clay loam, and sandy loam texture decreased by 81, 56, and 90% respectively with increasing buffer depth. the ratio of useful water to total consumed water was enhanced with the increase of the buffer depth in all three textures, and its highest value was increased by 14, 10, and 11% in the scenario with a depth of 75 cm, respectively. the ratio of the actual water uptake to the potential value (relative performance) in all three soil textures, considering the buffer layer, increased and the highest value at a depth of 50 cm for loam soil was equal to 90.5% and at a depth of 75 cm for sandy loam and silty clay loam was 86.6 and 86.8%, respectively.conclusions: the results of this study showed that the moisture content of the lower layer of the plant’s root zone had positively influenced the water balance components. thus, it should be taken into account in the water requirement calculations.