شبیه‌سازی انتقال نیترات اراضی شالیزاری مازندران در فصل کشت کلزا برای مدیریت منابع آب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری- ایران

2 استادیار، گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری- ایران

3 استادیار، گروه مهندسی آب، مؤسسۀ آموزش عالی علمی کاربردی جهاد کشاورزی، تهران- ایران

چکیده

در این تحقیق، قابلیت مدل DRAINMOD-Nبرای شبیه­سازی انتقال نیترات در اراضی شالیزاری دارای زهکش زیرزمینی در فصل کشت دوم ارزیابی شد. در طول یک فصل کشت کلزا از آذر 1390 تا اردیبهشت 1391،  غلظت نیترات زهآب زهکش­های زیرزمینی و نیترات عمق­های 30 و 60 سانتی­متری خاک در مزرعۀ شالیزاری تجهیزشده و نوسازی‌شدۀ دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری اندازه­گیری شد. تیمارهای زهکشی عبارت بودند از: سه سیستم زهکشی زیرزمینی معمولی با پوشش معدنی شامل سیستم زهکشی با عمق 9/0 متر با فاصلۀ زهکش 30 متر (D0.9L30S)، عمق 65/0 متر با فاصلۀ زهکش 30 متر  (D0.65L30S) و عمق 65/0 متر با فاصلۀ زهکش 15 متر (D0.65L15S) و یک سیستم زهکشی معمولی با پوشش مصنوعی با عمق 65/0 متر و فاصلۀ 15 متر (D0.65L15F). واسنجی مدل با تغییر ضرایب نیتریفیکاسیون و دنیتریفیکاسیون انجام گرفت. از آماره­های بازده مدل (EF)، درصد خطا (PE)، ضریب تبیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین انحراف (AD) برای ارزیابی کارایی مدل استفاده شد. مقادیر EF، PE، R2، RMSE و AD در مرحلۀ واسنجی به‌ترتیب برابر 71/0، 66/2، 72/0، 94/0 و 56/0 محاسبه شد. با توجه به نتایج، مدل DRAINMOD-N در مرحلۀ واسنجی عملکرد مناسبی در شبیه­سازی تلفات نیترات داشت، اما در اعتبارسنجی، مقادیر EF، PE، R2، RMSE و AD  به­ترتیب 12/0، 89/19-، 85/0، 01/1 و 93/0 محاسبه شد که بر این اساس، دقت شبیه‌سازی ضعیف بود.
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Simulation of nitrate transport in Mazandaran paddy field during canola cultivation season for water resources management

نویسندگان [English]

  • Hasan Alibakhshi 1
  • Ali Shahnazari 2
  • Ramzan Tahmasabi 3
1 M.Sc. Graduated Student, Department of Water Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari – Iran
2 Assistant Professor, Department of Water Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari – Iran
3 Assistant Professor, Department of Water Engineering, Institute of Applied Scientific Higher Education of jahad-e agriculture, Tehran- Iran
چکیده [English]

In this research, the appropriateness of DRAINMOD-N model was evaluated for the simulation of nitrate transport with subsurface drainage in paddy fields. During a canola growing season from November 2011 to April 2012, the nitrate concentration of drainage water and soil saturation extracts of two depths of 30 and 60 cm was measured in consolidated paddy fields of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University. Drainage treatments included: three conventional subsurface drainage systems with mineral envelope including drainage system with drain depth of 0.9 m and drain spacing of 30 m (D0.9L30S), drain depth of 0.65 m and drain spacing of 30 m (D0.65L30S), and drain depth of 0.65 m and drain spacing of 15 m (D0.65L15S) and a conventional subsurface drainage system with artificial envelope with drain depth of 0.65 m and drain spacing of 15 m (D0.65L15F). The model was calibrated by adjusting nitrification and denitrification coefficients. In order to test the model results, five statistical indices including model efficiency (EF), percent error (PE), coefficient of determination (R2), root mean square error (RMSE), and average deviation (AD) were used. The values of EF, PE, R2, RMSE, and AD were, respectively, 0.71, 2.66, 0.72, 0.94, and 0.56 for the calibration phase. Based on the results, the DRAINMOD-N model performed well for nitrate loss simulation in the calibration phase, but at validation phase the values of EF, PE, R2, RMSE, and AD were, 0.12, -19.89, 0.851/01 and 0.56 respectively, which was from the weak simulation accuracy.
 
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • DRAINMOD-N
  • Leaching
  • nitrification
  • Subsurface Drainage
  • water resources

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار