Πειραματική και θεωρητική μελέτη της κινησης του νερού στην ακόρεστη ζώνη του εδάφους με χρήση λυσίμετρων:
Creators: name: Παρασκευάς, Χαράλαμπος Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: Λυσίμετρο ελεύθερης στράγγισης
Φυτικός συντελεστής βάμβακος
Αισθητήρες υγρασίας TDR
Μαθηματικό μοντέλο SWBA CROS
Free drainage lysimeter
Cotton's crop coefficient
Soil moistre sensors TDR
Mathematical model Swba cros

description: Σε πειραματικό αγρό του Ινστιτούτου Εγγείων Βελτιώσεων του Εθνικού Ιδρύματος Αγροτικής Έρευνας στη Σίνδο Θεσσαλονίκης μελετήθηκε η δυναμική του εδαφικού νερού με τη βοήθεια τεσσάρων λυσίμετρων ελεύθερης στράγγισης σε καλλιέργεια βαμβακιού (Gossypium hirsutum L.) την καλλιεργητική περίοδο του 2007. Τα λυσίμετρα αυτά είχαν διαταραγμένο εδαφικό προφίλ βάθους 90 cm και εμβαδό 4 m2 το καθένα. Η μελέτη της δυναμικής του εδαφικού νερού έγινε με το μαθηματικό μοντέλο S.W.BA.CRO.S. το οποίο επιλύει τη μονοδιάστατη κίνηση του νερού στο έδαφος με την μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών. Τα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν αποτέλεσαν στοιχεία εισόδου για την εφαρμογή του μοντέλου. Τα δεδομένα αυτά αφορούσαν τα μετεωρολογικά στοιχεία της περιοχής μελέτης (μέσω του εγκατεστημένου μετεωρολογικού σταθμού), τον προσδιορισμό των εδαφολογικών και υδραυλικών ιδιοτήτων του εδάφους (μηχανική σύσταση, χαρακτηριστική καμπύλη εδαφικής υγρασίας, κορεσμένη υδραυλική αγωγιμότητα), τα χαρακτηριστικά της καλλιέργειας (διακύμανση βάθους ριζοστρώματος και δείκτη φυλλικής επιφάνειας LAI), τη στράγγιση και τον υπολογισμό της διακύμανσης της εδαφικής υγρασίας. Η άρδευση της καλλιέργειας γινόταν με τη μέθοδο της στάγδην άρδευσης. Ο προσδιορισμός της εδαφικής υγρασίας γινόταν με ωριαίο (σε ένα λυσίμετρο) και ημερήσιο βήμα (στα υπόλοιπα τρία) για όλη την εδαφική κατατομή με τους αισθητήρες EnviroScan και Diviner 2000.Οι αισθητήρες αυτοί κάνουν χρήση της τεχνολογίας FDR (frequency-domain reflectometry) και βαθμονομήθηκαν με βαρυμετρικά δείγματα υγρασίας. Με τα αποτελέσματα υγρασίας που προέκυψαν από τη βαθμονόμηση υπολογίσθηκε ένας τοπικός φυτικός συντελεστής ανά στάδιο καλλιέργειας του βαμβακιού κάνοντας χρήση της μεθόδου του υδατικού ισοζυγίου. Οι φυτικοί αυτοί συντελεστές ικανοποιούσαν ισοζυγιακά τις αυξημένες ανάγκες της καλλιέργειας τόσο σε επίπεδο ημέρας όσο και σε επίπεδο καλλιεργητικής περιόδου. Ο έλεγχος και η αξιολόγησή τους έγιναν με την εφαρμογή τους στο μοντέλο S.W.BA.CRO.S.. Η εφαρμογή αυτή βελτίωσε κατά πολύ τα αποτελέσματα του μοντέλου σε σχέση με τις εκτελέσεις με βιβλιογραφικούς φυτικούς συντελεστές. Τέλος, η ανάλυση ευαισθησίας των τιμών των φυτικών συντελεστών έδειξε ότι η περαιτέρω αύξηση των τιμών των φυτικών συντελεστών θα προκαλούσε βελτίωση των αποτελεσμάτων του μοντέλου.
description: The soil water dynamics was studied out in four free-drainage lysimeters at the Land Reclama-tion Institute of the National Agricultural Research Foundation in Sindos, Greece. The lysimeters were cultivated with cotton (Gossypium hirsutum L.) during the cultivation period of the year 2007. The lysimeters had a surface area of 4 m2 and a soil depth of 90 cm. The water movement in the soil was studied with the SWBACROS model, which solves Richards equation with the Douglas-Jones predictor-corrector method. Input data to the model included the meteorological data collected from a meteorological station next to the lysimeters, the hydraulic parameters of the soil profile (soil water retention curve, saturated hydraulic conductivity), the rooting depth and the leaf area index (LAI) function of the cotton. A drip irrigation was applied to all the lysimeters. Soil moisture was measured in hourly (for one lysimeter) and daily intervals (for the remaining three lysimetrs) for the whole soil profile with the EnviroScan and Diviner 2000 sensors. These sensors make use of FDR (frequency-domain reflectometry) technology and were calibrated with gravimetric moisture samples. With the calibrated soil moisture results, local crop coefficients were calculated for each stage of the cotton’s growing period, using the method of the water balance. These coefficients were representative of the increased water requirements of the cotton on a daily and a yearly basis. The crop coefficients were evaluated with the model SWBACROS. The results of the model were superior to those obtained with bibliographic crop coefficients. A sensitivity analysis showed that an increase to the values of the crop coefficients could further improve the results obtained by the model.