بررسی امکان پهنه بندی تبخیر- تعرق پتانسیل گیاه مرجع و نیاز آبی گیاه گندم با استفاده از روش های مختلف پهنه بندی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار بخش آبیاری موسسه تحقیقات خاک و آب - کرج -ایران

2 استادیار بخش تحقیقات آبیاری و فیزیک خاک، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

3 3- محقق پژوهشی بخش تحقیقات آبیاری و فیزیک خاک، مؤسسه تحقیقات خاک و آب، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج

10.22125/iwe.2020.110090

چکیده

مدیریت مناسب آب در شبکه های آبیاری و زهکشی بدون پهنه بندی نیاز آبی گیاهان درسطح کلان امکان پذیر نیست. در این مطالعه که در پایلوت های اجرایی موسسه تحقیقات خاک و آب کشور در خوزستان انجام پذیرفت با استفاده از اطلاعات هواشناسی موجود در استان تبخیر-تعرق مرجع و نیاز آبی گیاه گندم در پایلوت های اجرایی تعیین و در نهایت روش های مختلف پهنه­بندی مانند روش رگرسیونی، روش وزنی عکس فاصله و روش کوکریجینگ مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین معادلات رگرسیونی نمایی و لگاریتمی که جواب مناسب تری را ارائه می دادند نیز مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله واسنجی این روابط 8 و 16 درصد خطا داشتند و نشان می دادهند که متغیر تبخیر-تعرق و نیاز آبی نسبت به پارامتر ارتفاع دارای همبستگی معنی داری بوده و لذا این دو متغیر دارای پیسوتگی مکانی بوده و بر اساس تغییرات ارتفاعی روند معنی داری را از خود نشان می دهند.  در مرحله ارزیابی بین روش های بکار رفته نتایج نشان داد که روش کوکریجینگ دارای ضریب همبستگی82/0و شاخص توافق  66/0، میانگین ریشه مربعات خطای 9/22 و میانگین نرمال ریشه مربعات خطای 05/0 با خطای نرمال 5 درصد کمترین خطا را در برآورد نیاز آبی گندم نسبت به سایر روش های این مطالعه داشته و با استفاده از این روش می توان با دقت مناسبی پهنه بندی نیاز آبی را انجام داد. با استفاده از این نقشه های بدست آمده می توان دید مناسبی از تغییرات نیاز آبی گندم داشت و الگوی کشت را بر اساس آن مدیریت نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of possibility of mapping potential evapotranspiration of reference plant and water requirement of wheat using different methods of mapping

نویسندگان [English]

  • Arash Tafteh 1
  • , Naser Davatgar 2
  • Sina mallah 3
1 Assistant pro. irrigation department.SWRI.Karaj.Iran
3 Researcher of Department of irrigation and soil physics, Soil and Water Research Institute, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO
چکیده [English]

Suitable water management in irrigation and drainage networks without mapping water requirement of different plants in macro levels is not possible. Iran was located in arid climate and has Drought problems and management of Drought, need to macro management of its water resources. In this study using meteorological data in Khuzestan, reference evapotranspiration and Wheat water requirement was determined in pilots. Finally different methods of mapping for example regression method, Inverse Distance Weighted and Co- Kridging were evaluated. In calibration stage power and logarithmic regression presented suitable results and have 8 and 16percent error respectively. Result show that ET0 and water requirement have significant relation with height. So these parameters have spatial continuity. In evaluating stage,  The result show that Co- Kridging method with  0.82 R2 (regression coefficient) , 0.66 d(Agreement index)  , 22.9 Root Mean Square Error  and 0.05 Normal Root Mean Square Error  and  5 percent Normal error  has lowest error in estimation of water requirement  of wheat and using this method can mapping water requirement with well accuracy. So Co- Kridging method is the best method between other methods. Use map obtained can has suitable conclusion from wheat water requirement changes in Khuzestan and manage crop pattern base of maps. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • : Co-Kridging
  • GIS
  • Inverse Distance Weighted (IDW)
  • Khuzestan
  • Regression equation
بولحسنی، ک.، و زارعی، ح. 1395. برآورد مکانی و پهنه بندی تبخیر و تعرق مرجع با استفاده از روش های زمین آماری و سیستم. دو فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب. دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهواز.سال ششم.شماره 13. ص 7 الی 21.
تافته، آ. و سپاسخواه، ع. 1390. تحلیل بهره‌وری اقتصادی آب و کود نیتروژن در آبیاری جویچه‌ای یک‌درمیان برای کشت کلزا. نشریه حفاظت منابع آب‌وخاک. شماره1. ص 1-9.
توانا، ا.، هوشمند، ع. ر. و فتحیان، ح. 1390، پهنه‌بندی تبخیر- تعرق مرجع منطقه‌ای با استفاده از تخمینگرهای زمین‌آماری و GIS (مطالعه موردی: استان خوزستان)، اولین کنفرانس ملی هواشناسی و مدیریت آب کشاورزی، تهران.
 
شهابی فر، م.، کوچک زاده، م.، محمدزاده، م.، و میرلطیفی، م. 1383.استفاده از روش های زمین آماری در تعیین نیاز آبی چغندرقند در استان تهران. چغندرقند. 20(2):133-147.
علوی، ع.، رحیمی، ع. 1395. ارائه یک مدل ساده برای تعیین تبخیر-تعرق مرجع با استفاده از داده های ماهواره نوا. تحقیقات آب و خاک ایران.47 (1):77-85.
کمالی پاشاکلایی، م.ا.، فرید حسینی، ع.، انصاری، ح.، و غلامی سفیدکوهی، م.ع. 1394. ارزیابی دو روش تهیه نقشه های تغییرات مکانی تبخیر-تعرق مرجع (مطالعه موردی استان مازندران). شماره 1 جلد 9 . ص 221 الی 232.
گنجی زاده، ر.، برومندنسب، س.، سلطانی محمدی، ا. و گنجی زاده، ح. 1392. تعیین تبخیر و تعرق مرجع با استفاده از روش‌های درون‌یابی و مقایسه آن با روش‌های تجربی (مطالعه موردی: استان گلستان)،  اولین همایش ملی بحران آب، اصفهان.
Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D., Smith, M. (1998) Crop evapotranspiration —guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and drainage paper 56. Food and Agriculture Organization, Rome.
Chuanyan Z. ,  Zhongren, N.  Zhaodong, F.2004. GIS-assisted spatially distributed modeling of the potential evapotranspiration in semi-arid climate of the Chinese Loess Plateau. Journal of Arid Environments.58:387–403.
Dinesh Kumar, G.,  Purushothaman, B.M. ,  Vinaya, M.S.  and S. Suresh Babu.2014. Estimation of evapotranspiration using modis sensor data in udupi district of karnataka, india. International Journal of Advanced Remote Sensing and GIS. 3(1): 532-543.
Jaber, H. S., Mansor, S.  Pradhan, B. and Ahmad, N. 2016. Evaluation of SEBAL model for evapotranspiration mapping in Iraq using remote sensing and GIS.  International Journal of Applied Engineering Research.11: 3950-3955.
Mahour, M. Stein, A.,   Sharifi, A. and Tolpekin, V. 2015. Integrating super resolution mapping and SEBS modeling for evapotranspiration mapping at the field scale. Precision Agriculture. 16( 5): 571-586.
Noshadi, M., and Sepaskhah AR.2005. Application of geostatistics for potential evapotranspiration estimation. Iranian J. Sci. & Tech., Trans. B, Enging. 29(3):343-355.
Tabari. H., Hosseinzadeh Talaee. P. and Shifteh B. 2013. Some'e. Spatial modelling of reference evapotranspiration using adjusted Blaney-Criddle equation in an arid environment. Hydrological Sciences Journal. 58 (2):408-420.
Tong, L., Kang, S. and Zhang, L. (2007). Temporal and spatial variations of evapotranspiration for spring wheat in the Shiyang river basin in northwest China. Journal of Agricultural Water Management. 87(3): 241–250.
Yang J., Liu Q., Mei X., Yan C., Ju H. and Xu J. (2013). Spatiotemporal Characteristics of Reference Evapotranspiration and Its Sensitivity Coefficients to Climate Factors in Huang-Huai-Hai Plain, China, Journal of Integrative Agriculture, 12(12): 2280-2291.
Zhao. C., Zhongrena. N., Zhaodonga. F. 2004. GIS-assisted spatially distributed modeling of the potential evapotranspiration in semi-arid climate of the Chinese Loess Plateau. Journal of Arid Environments. 58. 387–403.