بخشی از مقاله
چکیده
تبخیر از تشت - Epan - می تواند به عنوان شاخصی مناسب برای برآورد تبخیر-تعرق گیاه مرجع - - ETO و در نهایت نیاز آبیاری گیاه برنج قلمدد گردد. استفاده از تشت تبخیر به دلیل سادگی، سهولت تفسیر داده های آن و داشتن دقت خوب در مناطق مرطوب برای برآورد تبخیر- تعرق مرجع مناسب است. در تبدیل مقادیر تبخیر از تشت به تبخیر-تعرق گیاه مرجع از ضریب تشت - Kpan - استفاده شد.
در شرایط عدم دسترسی به داده های دقیق می توان از روش فائو-پنمن-مانتیث - - F-P-M به عنوان روش استاندارد جهت ارزیابی نتایج سایر روشهای تجربی استفاده نمود. این پژوهش در سال 1389در زمین های شالیزاری منطقه دشت مرداب - استان گیلان - انجام شد و با استفاده از داده های تشت تبخیر نصب شده در مزرعه، مقادیر Epan محاسبه گردید سپس با محاسبه مقدار Kpan با استفاده از معادلات گوناگون مانند کونیکا، آلن و پروت، اشنایدر، اشنایدر اصلاح شده و اورنگ، مقدار ETO از حاصلضرب Epan و Kpan به دست آمد.
بررسی های آماری ونتایج رگرسیونی نشان داد که برای برآورد مقادیر ETO روزانه و ETO ده روزه در منطقه مطالعاتی می توان به ترتیب از روشهای اشنایدر، اشنایدر اصلاح شده و کونیکا استفاده نمود. بهترین ضریب تشت تبخیر مربوط به معادله اشنایدر بود. همچنین مقادیر ضریب گیاهی برنج به صورت دوره های 10 روزه از شروع نشا تا پایان دوره رشد برنج محاسبه گردید.
-1 مقدمه
برآورد صحیح تبخیر-تعرق اساس برنامهریزی آبیاری و طراحی ظرفیت سامانههای آبیاری میباشد. برای تخمین تبخیر-تعرق واقعی گیاه میتوان از دو روش اندازهگیری مستقیم با لایسیمتر و اندازه-گیری غیرمستقیم از طریق روابط تجربی استفاده نمود. بهرهگیری از لایسیمتر به دلیل هزینههای زیاد ساخت، نصب و نگهداری آن فقط به مسائل و مراکز تحقیقاتی محدود میشود، بنابراین امروزه بیشتر از معادله 1 برای محاسبه ETCاستفاده میکنند.
-2 مقاله
در معادله 1،:ETC تبخیر-تعرق واقعی گیاه، :ETO تبخیر -تعرق گیاه مرجع و :KC ضریب گیاهی میباشد. در این معادله باید تا حد امکان از روشی معتبر برای تبخیر-تعرق مقدار ETO استفاده نمود. تخمین مقدار ETOبه کمک یک روش درستسبب برآورد مناسب ETC شده و میتواند موجب افزایش محصول و مدیریت بهینه آب گردد. بنابراین اولین مرحله برای محاسبه ETCبرآورد مقادیر ETO میباشد.
روشهای زیادی برای برآورد مقدار ETO از طریق دادههای هواشناسی توصیه شده است. آخرین رابطه بازنگری شده توسط فائو، روش فائو-پنمن-مانتیث میباشد. تحقیقات انجام گرفته در نقاط مختلف جهان مبین این نکته است که دقت مقادیر تبخیر-تعرق برآورد شده با رابطه فائو-پنمن-مانتیث در مقایسه با مقادیر اندازهگیری لایسیمتری از دیگر روابط تجربی بهتر میباشد
لذا این روش غالبا به عنوان روش استاندارد برای ارزیابی دیگر روشها پیشنهاد میگردد. یکی از روشهای قابل قبول دیگر برای محاسبه ETO استفاده از اطلاعات تشت تبخیر میباشد.تشتهای تبخیر در اندازه و شکلهای مختلف، وسایلی هستند که برای اندازهگیری تبخیر از سطح آزاد آب در تمامی نقاط دنیا به کار میروند. در نقاطی که انتقال انرژی افقی یا جابجایی افقی کم و ناچیز است، تبخیر از سطح آزاد آب توسط این روش معیار بسیار خوبی برای برآورد تبخیر-تعرق گیاه به شمار میآید. استفاده از تشت تبخیر، تاثیر تشعشع، باد، درجه حرارت، رطوبت و کلیه عوامل جوی روی تبخیر از یک سطح آزاد آب را امکانپذیر میسازد. شدت تبخیر از تشت به اندازه، رنگ، جنس و عمق تشت بستگی دارد
در حال حاضر بهترین تشت تبخیر که مورد استفاده قرار میگیرد از نوع کلاسAمیباشد. این تشت روی یک چهارچوب یا سکوی چوبی که حدود ده سانتیمتر از سطح زمین بلندتر است قرار داده میشود تا گردش هوا در آن به آسانی انجام پذیرد. معمولا تشت را تا پنج سانتیمتر از لبه آن پر از آب نموده و پس از تبخیر آب به میزان دو تا سه سانتیمتر مجددا آن را تا همان اندازهای که ذکر شد پر از آب مینمایند - علیزاده، . - 1390 تشت تبخیر تنها توان تبخیرکنندگی هوا را مشخص میکند. برای به دست آوردن مقدار تبخیر و تعرق گیاه مرجع - ETO - از تشت تبخیر از رابطه 2 استفاده میشود
در معادله :Epan 2 مقدار تبخیر به دست آمده از تشت در فاصله زمانی معین بر حسب میلیمتر و Kpan ضریب تشت تبخیر که به عوامل اقلیمی و محیط تشت بستگی دارد.کارآیی به کارگیری تشت در برآورد ETO به طور تجربی ثابت شده و حتی در مناطق مرطوب نتایج بسیار خوبی را به دست میآورد - Irmak et al., .2002 - موضوع به کارگیری تبخیر از تشت برای اولین بار را می توان به مطالعات جنسن - 1974 - نسبت داد.
در دهه های اخیر محققان زیادی نظیر کونیکا - 1989 - ، آلن و پروت - 1991 - ، اشنایدر - 1992 - و اورنگ - 1998 - برای محاسبه معادلات مختلفی را ارائه نمودند که این معادلات توسط دیگر محققان نیز مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت
کریسمر و همکاران - 2002 - در تحقیقی برای منطقه کالیفرنیا مقدار ضریب تشت را با استفاده از معادلات تجربی ارائه شده برآورد نموده و سپس مقادیر ETO به دست آمده از روش تشت را با مقادیر ETOبه دست آمده از روش فائو-پنمن-مانتیث مورد مقایسه قرار دادند و نتیجه گرفتند که مقادیر ضریب تشت به دست آمده از روش آلن و پروت - 1991 - و اشنایدر - 1991 - نسبت به سایر معادلات از دقت بالاتری برخوردار است.
ایرماک و همکاران - 2002 - مقادیر ضریب تشت تبخیر را با استفاده از معادلات کونیکا و اشنایدر اصلاح شده در منطقه مرطوب فلوریدا محاسبه نمودند و نشان دادند که نتایج حاصله از روش کونیکا به مقادیر روش اشنایدر نزدیکتر است و روش اشنایدر اصلاح شده مقادیر ETO بیشتری را نسبت به مقادیر روش استاندارد برآورد می-نماید.
اکبری نودهی - 1389 - در مطالعهای بهترین روش ضریب تشت تبخیر را در منطقه مرطوب مازندران برآورد نمود. وی برای محاسبه ETO با استفاده از داده های تشت تبخیر، 4 روش آلن و پروت، اشنایدر، کونیکا و اورنگ را مورد مقایسه قرار داد. بررسیهای رگرسیونی و آماری نشان داد که برای محاسبه مقادیر ETO روزانه و ماهانه در ایستگاه سینوپتیک ساری، روش اورنگ مناسب میباشد.
شریفان و قهرمان - 1385 - در تحقیقی معادله های گوناگون Kpan را جهت محاسبه ETO مورد مقایسه و بررسی قرار داده و مقادیر ETO را برای منطقه گرگان به صورت روزانه و ماهانه محاسبه نمودند. نتایج نشان داد که از روش اورنگ و اشنایدر اصلاح شده برای برآورد مقادیر ETO روزانه و از روشهای کونیکا و اشنایدر اصلاح شده و آلن و پروت برای تخمین مقادیر 10 ETO روزه و از روش اشنایدر اصلاح شده و کونیکا برای محاسبه ETO ماهانه در منطقه مطالعاتی می توان استفاده نمود.
رحیمی خوب - 2009 - در منطقه نوشهر مقادیر Kpan با روشهای مختلف را مورد مقایسه و ارزیابی قرار داد و بیاننمود که مقادیر به دست آمده با استفاده از رابطه اورنگ برای دورههای روزانه و ماهانه و سالانه بهترین برآورد را داشته است. مقایسه و ارزیابی استفاده از دادههای تشت تبخیر و تعیین مقدار ضریب تشت تبخیر کلاس A به منظور برآورد مقادیر ETO در منطقه دشت مرداب استان گیلان از اهداف این تحقیق میباشد.
-3 مواد و روشها 1-3مشخصات،شرایط آب و هوائی محلو نحوه اجرای پروژه
استان گیلان یکی از مناطق مهم برنج خیز کشور است و با سطح حدود 205000 هکتار 35/8 درصد از سطح کل برنجکاری کشور را شامل میشود - صفرزاده، . - 1389 منطقه دشت مرداب که شامل شهرستان صومعه سرا و بخشی از فومن است در غرب استان قرار گرفته شده که حدود 28000 هکتار آن زیر کشت برنج میباشد. ارتفاع منطقه دشت مرداب به طور متوسط حدود 2 متر بالاتر از سطح دریا است و دارای عرض جغرافیایی 37 درجه و 18 دقیقه و طول جغرافیایی49 درجه و 18 دقیقه میباشد
این تحقیق در زمینه تعیین ضریب تشت تبخیر کلاس A در مزارع شالیزاری دهستان لیفشاگرد واقع در دشت مرداب انجام شد.محل اجرای پروژه یعنی منطقه دشت مرداب دارای آب و هوایی مرطوب و معتدل بوده و مشخصات اقلیمی آن به صورت میزان بارندگی متوسط سالیانه 972/3 میلیمتر، حداکثر درجه حرارت سالیانه 36/8 درجه سانتیگراد، حداقل درجه حرارت سالیانه 5/7 درجه سانتیگراد، میانگین درجه حرارت سالیانه 16/6 درجه سانتیگراد
شکل-1 بارانسنج تجمعی
2-3 روش فائو-پنمن-مانتیث
برآورد ETOبه روش فرم کامل معادله پنمن-مانتیث احتیاج به اندازهگیری پارامترهای متعددی دارد. چون اندازهگیری برخی از این پارامترها مشکل است، فائو با استفاده از فرضیات ساده، معادلهای را ارائه نمود که یک فرض اساسی در آن وجود داشت. براساس این رطوبت نسبی سالیانه 89 درصد بود. مقدار تبخیر از تشت به منظور محاسبه ضریب تشت، با نصب تشت تبخیر کلاسA در محوطه آزمایش به طور روزانه در ساعت 18 بعداز ظهر مطابق شکل - 1 - اندازهگیری و ثبت شد. همچنین اندازهگیری و ثبت میزان ریزش باران با نصب باران سنج تجمعی در مزرعه در ساعت 18 بعداز ظهر هر روز مطابق شکل - 2 - انجام گردید. سایر داده های هواشناسی برای محاسبه تبخیر-تعرق گیاه مرجع از نزدیکترین ایستگاه هواشناسی موجود در منطقه - ایستگاه سینوپتیک رشت با فاصله حدود 15 کیلومتر از محل پروژه - اخذ شد.
شکل-2 تشت تبخیر کلاس A
فرضیه ارتفاع گیاه در طول دوره مورد مطالعه ثابت و برابر 0/12 درنظر گرفته شد. این فرض سبب میشد مقدار پارامترهائی مثل rc که تنها به ارتفاع گیاه وابسته هستند ثابت و برابر 70 ثانیه بر متر. گردد.
