محمدمهدی متین‌زاده، جهانگیر عابدی کوپایی، حامد نوذری، عدنان صادقی لاری، محمد شایان‌نژاد،
جلد ۲۰، شماره ۷۶ - ( علوم آب و خاک - علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی- تابستان ۱۳۹۵ )
چکیده
در این پژوهش، از یک مدل جامع شبیه‌سازی چرخه آب و دینامیک نیتروژن شامل تمام فرآیندهای مهم تغییر و تبدیلات نیتروژن شامل انحلال کود، نیترات‌زایی، نیترات‌زدایی، تصعید آمونیوم، معدنی شدن، عدم تحرک و همه مهم‌ترین فرآیندهای انتقال نیتروژن شامل برداشت نیتروژن توسط گیاه، جذب آمونیوم توسط ذرات خاک، جریان روبه بالا، تلفات رواناب سطحی و تلفات ناشی از زهکشی، برای مدل‌سازی مدیریت کود در یکی از مزارع کشت و صنعت نیشکر امام خمینی به‌روش رویکرد پویایی سیستم استفاده شد. جهت ارزیابی مدل از داده‌های جمع‌آوری شده از سایت کشت و صنعت نیشکر امام خمینی با سیستم زهکشی و آب زیرزمینی کم عمق واقع در استان خوزستان استفاده گردید. تجزیه و تحلیل آماری بین مقادیر مشاهده‌ای و شبیه‌سازی شده نشان داد که میانگین ریشه مربعات خطا (RMSE) برای تعیین دقت شبیه‌سازی غلظت نیترات و آمونیوم در زه‌آب خروجی به‌ترتیب ۷۳/۱ و ۴۸/۰ میلی‌گرم بر لیتر است. نتایج نشان داد تطابق خوبی بین متغیرهای مشاهده‌شده و شبیه‌سازی وجود دارد. نه سناریوی کوددهی در سطوح مختلف کود اوره شامل یک سناریوی ۴۰۰ کیلوگرم در هکتار، دو سناریوی تقسیط ۳۵۰ کیلوگرم در هکتار، دو سناریوی تقسیط ۳۲۵ کیلوگرم در هکتار، دو سناریوی تقسیط ۳۰۰ کیلوگرم در هکتار، یک سناریوی ۲۸۰ کیلوگرم در هکتار و یک سناریوی ۲۱۰ کیلوگرم در هکتار برای مزرعه مدل‌سازی گردید. نتایج مدل‌سازی نشان داد که سناریوی ۲۱۰ کیلوگرم در هکتار دارای بیشترین راندمان مصرف نیتروژن به‌مقدار ۳/۵۲ درصد و کمترین تلفات نیتروژن شامل نیترات‌زدائی، تصعید آمونیوم و تلفات زهکشی به‌ترتیب برابر ۸۲/۱۷، ۱۶/۷ و ۵۹/۹۲ کیلوگرم در هکتار می‌باشد. همچنین، نتایج نشان داد که با افزایش مصرف کود اوره از مقدار ۲۱۰ کیلوگرم در هکتار باعث افزایش مجموع تلفات نیتروژن و کاهش راندمان مصرف نیتروژن می‌شود. از این مدل می‌توان برای مدیریت کود و کنترل غلظت نیترات وآمونیوم زه‌آب برای جلوگیری از آسیب‌های زیست‌محیطی به منابع پذیرنده این زهآبها استفاده نمود. همچنین، روش پویایی سیستم به‌عنوانی روشی کارآمد، قابلیت شبیه‌سازی سیستم پیچیده آب- خاک- گیاه- زهکش را دارد.
محمد مهدی متین زاده، جهانگیر عابدی کوپایی، عدنان صادقی لاری، حامد نوذری، محمد شایان نژاد،
جلد ۲۳، شماره ۳ - ( علوم آب و خاک - علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی- پاییز ۱۳۹۸ )
چکیده
انتخاب یک معادله زهکشی با دقت قابل‌قبول همواره چالش اصلی طراحان برای طراحی سامانه‌های زهکش زیرزمینی است. در این پژوهش برای تخمین شدت روزانه و تجمعی زهاب خروجی از مزرعه‌ای واقع در کشت و صنعت امام خمینی (ره) ، از هفت معادله جریان همگام زهکشی شامل معادلات هوخهات، ارنست، کرکهام و داگان که در سالیان گذشته بسط داده شده‌اند و معادلات میشرا و سینگ هناین و یوسفی و همکاران که جدیداً توسعه یافتند، استفاده شد. نتایج ارزیابی عملکرد معادلات زهکشی نشان داد که معادله هوخهات با شاخص‌های آماری P-valu، RMSE،۲R و درصد خطای براورد شدت تجمعی زهکشی به‌ترتیب برابر با ۰/۹۵۰۱، ۱/۴۹ (میلی‌متر بر روز)، ۰/۸۰ و ۰/۱۹- درصد دارای بیشترین دقت در پیش‌بینی شدت‌جریان زهکشی و معادله ارنست با ۰/۱۰۰۰، ۲/۴۶ (میلی‌متر بر روز)، ۰/۳۴ و ۱۶/۹۸ درصد، دارای کمترین دقت در پیش‌بینی شدت‌جریان زهکشی است. همچنین از بین معادلات جدیداً توسعه‌یافته، تنها معادله یوسفی و همکاران با دقت نسبتاً خوبی، شدت‌جریان خروجی از زهکش را پیش‌بینی کرد و در اولویت دوم بعد از معادله هوخهات قرار گرفت. سایر معادلات نیز عملکرد نامطلوبی را نشان دادند. از این‌رو، با انتخاب مناسب شدت‌جریان زهکشی، می‌توان معادله هوخهات را برای طراحی فاصله زهکش‌ها در خاک‌های با بافت متوسط تا سنگین نظیر کشت و صنعت‌های نیشکر خوزستان، پیشنهاد کرد.
محمد مهدی متین زاده، جهانگیر عابدی کوپایی، محمد شایان نژاد، عدنان صادقی لاری، حامد نوذری،
جلد ۲۵، شماره ۴ - ( علوم آب و خاک - زمستان ۱۴۰۰ )
چکیده
در مزارعی که زهکش¬های زیرزمینی در عمق زیاد نصب شده¬اند نظیر کشت و صنعت¬های خوزستان، با مدیریت آب و کود در سطح مزرعه می¬توان، کارایی مصرف آب را افزایش و همچنین حجم زه¬آب خروجی و تلفات کودی و سایر آلاینده¬ها را کاهش داد. در این پژوهش از یک مدل جامع شبیه¬سازی چرخه آب و دینامیک نیتروژن در زمین¬های کشاورزی تحت پوشش سیستم¬های زهکشی با استفاده از رویکرد پویایی سیستم، برای شبیه¬سازی سناریوهای مختلف مدیریت آب آبیاری و کود استفاده شد. به‌منظور کاهش آب مصرفی و کاهش تلفات کود اوره در یکی از مزارع کشت و صنعت امام خمینی، پنج سناریوی مختلف مدل¬سازی شامل چهار سناریوی مدیریت آب آبیاری به میزان ۵، ۱۰، ۱۵ و ۲۰ درصد کاهش در مقدار آب آبیاری (I۱، I۲، I۳ و I۴) نسبت به وضعیت موجود آبیاری در این کشت و صنعت (I۰)، و یک سناریوی مدیریت توأم آب و کود (۲۰ درصد کاهش مقدار آب آبیاری و ۲۱۰ کیلوگرم بر هکتار کود اوره، I۴F) برای شبیه¬سازی و مقایسه حجم زه¬آب تولیدی، تلفات نیترات و آمونیوم توسط سیستم زهکشی و میزان نیتروژن باقیمانده در خاک اجرا شد. نتایج مدل¬سازی نشان داد که سناریو I۴F، باعث کاهش شدت زهکشی تجمعی، تلفات تجمعی نیترات و آمونیوم زه‌آب، مجموع تلفات تجمعی نیترات و آمونیوم زه‌آب و تلفات تجمعی نیترات¬زدایی به‌ترتیب برابر با ۳۱، ۷۰، ۷۱، ۷۰، و ۸۵ درصد می¬شود که علاوه بر آن¬که باعث صرفه¬جویی در آب و کود مصرفی می¬شود، باعث کاهش مؤثر در آلودگی محیط زیست می¬شود. بنابراین، سناریوی I۴F (آبیاری به مقدار ۲۶۵۶ میلی¬متر برای شش ماه و ۲۱۰ کیلوگرم بر هکتار کود اوره) برای نیشکر در کشت و صنعت نیشکر امام خمینی توصیه می¬شود.
